多类别固体废弃物混配干化系统的制作方法

本实用新型属于固体废弃物综合处置技术领域，具体涉及一种多类别固体废弃物混配干化系统。

背景技术：

垃圾气化技术是指采用气化的方法，在高温状态下，将垃圾气化熔融和分解，垃圾中的有机组分转化为合成气（主要为co和h2），无机物则转化为玻璃体的灰渣。垃圾气化技术具有效率高、安全、无二次污染等特点。主流的垃圾气化技术包括热分选气化技术和等离子气化技术。近年来，国内学者在等离子反应器内流场特征、有害/可利用元素迁移规律、玻璃体物理化学稳定性等诸多基础课题上取得了实质性的研究进展。然而，由于国内目前大部分生活垃圾还没有实现分类收集，垃圾热值低，含水率高，垃圾品质不稳定，导致目前国内已建的等离子垃圾气化装置难以长周期稳定运行，这严重制约了等离子垃圾气化技术的发展及实践应用。

现有技术中，目前，降低生活垃圾含水率、提高垃圾热值的方法主要包括生物干化、挤压脱水和设备干燥，例如申请号为201410569692.1的中国发明专利公开了一种高含水率有机固废的连续生物干化方法及设备，申请号为201820039316.5的中国实用新型专利公开了一种基于两级挤压技术的餐厨垃圾预处理系统，申请号为201510590629.0的中国发明专利公开了一种与垃圾焚烧系统配套的垃圾预处理和高效资源化工艺。挤压脱水和设备干燥的方式不仅需要投建挤压设备及干燥设备，且受到固体废弃物来源不一、成分复杂等客观因素影响，设备检修率高，难以长时间稳定运行。生物干化采用生物反应堆工艺，将固体废弃物堆高，靠生物降解、辅助通风及自然沥水，降低固体废气物的含水率。生物干化虽然成本低廉，运行管理简单，但是，一般的生物干化需要15-20天的时间，经生物干化后的固体废弃物（尤其是生活垃圾）的含水率能够降低至30%-60%，干化周期过长，干化效率有限。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种多类别固体废弃物混配干化系统，以解决现有技术中存在的生物干化周期长、效率低的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多类别固体废弃物混配干化系统，包括：

若干用于分别存储不同类别固体废弃物的固体废弃物临时储仓；

分层发酵堆放池，所述分层发酵堆放池通过固体废弃物输送装置分别连接每一个所述固体废弃物临时储仓；

混合生物干化池，所述混合生物干化池靠近所述分层发酵堆放池设置；以及

转运抓斗，所述转运抓斗设置于所述分层发酵堆放池上方，且能够移动至所述混合生物干化池上方。

优选地，所述多类别固体废弃物混配干化系统包括至少两个并联设置的所述分层发酵堆放池及至少两个并联设置的所述混合生物干化池，所述转运抓斗能够在若干所述分层发酵堆放池及所述混合生物干化池的上方移动。

优选地，所述分层发酵堆放池与所述混合生物干化池之间设置有渗滤液储槽，所述渗滤液储槽通过渗滤液导出管连通所述分层发酵堆放池与所述混合生物干化池。

优选地，所述分层发酵堆放池和/或所述混合生物干化池包括干化池本体、渗滤液导流坡及渗滤液收集槽；所述干化池本体由干化池池壁与干化池池底围绕形成，所述干化池池壁上开设有渗滤液析出滤孔；所述渗滤液导流坡环设于所述干化池本体的周围，且具有10°～60°的坡面，所述渗滤液导流坡的最高处与所述干化池池底平齐；所述渗滤液收集槽环设于所述渗滤液导流坡的外侧，且所述渗滤液收集槽的槽口与所述渗滤液导流坡的最低处平齐。

优选地，所述渗滤液导流坡的坡面上设置有若干渗滤液汇集结构。

优选地，所述渗滤液导流坡具有10°～30°的坡面。

优选地，所述渗滤液导流坡的坡面的表面粗糙度为0.05μm～0.5μm。

优选地，所述干化池池壁包括池壁本体及渗滤液导流过滤组件，所述池壁本体中空，且开设所述渗滤液析出滤孔，所述渗滤液导流过滤组件安装于所述池壁本体内；所述渗滤液导流过滤组件包括大块固废滤网及导流填料，所述大块固废滤网安装于所述池壁本体内，所述导流填料填充于所述大块固废滤网内。

优选地，所述导流填料为矩鞍环、鲍尔环、拉西环、阶梯环、陶粒中的至少一种。

优选地，所述干化池池底呈锥形设置。

由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种多类别固体废弃物混配干化系统，其有益效果是：设置所述固体废弃物临时储仓、所述分层发酵堆放池、所述混合生物干化池及所述转运抓斗，不同类别的固体废弃物（如生活垃圾、工业固体废弃物、农林废弃物、医疗废弃物等）分别临时储存于所述固体废弃物临时储仓中，并经过初步的基于安全的处置（如消毒灭菌、粉碎、分拣等）后，由所述固体废弃物输送装置按照预定的顺序分别输送至所述分层发酵堆放池中，在所述分层发酵堆放池中，按照一定的堆放顺序，对多种不同类别的固体废弃物进行分层堆放，并进行初步发酵。经初步发酵的多层不同类别的固体废弃物通过所述转运抓斗，转移至所述混合生物干化池中，充分混合后，进行二次生物干化。实践证明，完成二次生物干化的混合固体废弃物具有较低的含水率及较为稳定的热值，能够满足固体废气物气化装置（如等离子体气化炉）的长时间稳定运行需求。通过所述多类别固体废弃物混配干化系统，不仅在处置生活垃圾、农林废弃物的同时，消纳了部分难处置的低热值工业固体废弃物，而且能够显著缩短生物干化的周期，生物干化周期由传统15天～30天缩短至7天～12天。同时，生物干化效率也得到了显著的提升，固体废弃物的最终含水率由传统的30%～50%下降至25%～35%。

附图说明

图1是多类别固体废弃物混配干化系统的管路流程示意图。

图2是多类别固体废弃物混配干化系统的结构示意图。

图3是一实施例中多类别固体废弃物分层发酵堆放示意图。

图4是分层发酵堆放池或混合生物干化池的结构示意图。

图5是干化池池壁的结构示意图。

图中：多类别固体废弃物混配干化系统10、固体废弃物临时储仓100、分层发酵堆放池200、固体废弃物输送装置210、混合生物干化池300、渗滤液析出滤孔301、干化池本体310、干化池池壁311、池壁本体3111、滤网支撑部31111、渗滤液导流过滤组件3112、大块固废滤网31121、导流填料31122、干化池池底312、渗滤液导流坡320、渗滤液汇集结构321、渗滤液收集槽330、转运抓斗400、天车410、轨道420、农林废弃物堆积层501、第一生活垃圾堆积层502、工业固废堆积层503、第二生活垃圾堆积层504、高热值吸附层505、渗滤液储槽600、渗滤液导出管610。

具体实施方式

以下结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。

请参看图1与图2，一具体实施方式中，一种多类别固体废弃物混配干化系统10，包括：若干用于分别存储不同类别固体废弃物的固体废弃物临时储仓100以及分层发酵堆放池200、混合生物干化池300、转运抓斗400。

所述分层发酵堆放池200通过固体废弃物输送装置210分别连接每一个所述固体废弃物临时储仓100，所述混合生物干化池300靠近所述分层发酵堆放池200设置。所述转运抓斗400设置于所述分层发酵堆放池200上方，且能够移动至所述混合生物干化池300上方。

例如，所述转运抓斗400设置于一天车410上，所述天车410能够沿轨道420移动，同时，所述转运抓斗400能够沿所述天车410移动，从而实现所述转运抓斗400在所述分层发酵堆放池200与所述混合生物干化池300上方移动，一方面，所述转运抓斗400将由所述固体废弃物输送装置210输送至所述分层发酵堆放池200内的不同类别的固体废弃物铺平，在所述分层发酵堆放池200内分层堆放不同类别的固体废弃物。另一方面，所述转运抓斗400还用于将所述分层发酵堆放池200内分层堆放的不同类别的固体废弃物混合均匀，并转运至所述混合生物干化池300中进行生物干化。

不同类别的固体废弃物（如生活垃圾、工业固体废弃物、农林废弃物、医疗废弃物等）分别临时储存于所述固体废弃物临时储仓100中，并经过初步的基于安全的处置（如消毒灭菌、粉碎、分拣等）后，由所述固体废弃物输送装置210按照预定的顺序分别输送至所述分层发酵堆放池200中。在所述分层发酵堆放池200中，按照一定的堆放顺序，对多种不同类别的固体废弃物进行分层堆放，并进行初步发酵。经初步发酵的多层不同类别的固体废弃物通过所述转运抓斗400，转移至所述混合生物干化池300中，充分混合后，进行二次生物干化。实践证明，完成二次生物干化的混合固体废弃物具有较低的含水率及较为稳定的热值，能够满足固体废气物气化装置（如等离子体气化炉）的长时间稳定运行需求。通过所述多类别固体废弃物混配干化系统10，不仅在处置生活垃圾、农林废弃物的同时，消纳了部分难处置的低热值工业固体废弃物，而且能够显著缩短生物干化的周期，生物干化周期由传统15天～30天缩短至7天～12天。同时，生物干化效率也得到了显著的提升，固体废弃物的最终含水率由传统的30%～50%下降至25%～35%。

请一并参看图3，例如，将农林废弃物（尤其是作物秸秆类废弃物）铡碎，筛选其中1cm～5cm长的寸节，首先堆放在发酵池的池底，堆放高度为0.2m～0.5m，形成农林废弃物堆积层501。将生活垃圾铺设在农林废弃物堆积层501上方，铺设厚度为0.5m～1.0m，形成第一生活垃圾堆积层502。将工业固体废弃物，包括但不限于粉煤灰、冶金矿渣、化工废弃物及脱硫石膏中的至少一个铺设在第一生活垃圾堆积层502上，铺设厚度为0.05m～0.2m，形成工业固废堆积层503。在所述工业固废堆积层503上再铺设生活垃圾，厚度0.5m～1.0m，形成第二生活垃圾堆积层504。将需要量的高热值吸附物，包括但不限于低品质煤、含油污泥、焦炭、废油品、木本泥炭、木炭、活性炭中的至少一个，铺设在所述第二生活垃圾堆积层504上，形成高热值吸附层505。

将分层铺设好的固体废气物发酵堆自然堆放3天～10天，作为优选，以第一生活垃圾堆积层502和第二生活垃圾堆积层504中的含水率降低10%～15%为停止分层堆放发酵的节点。分层堆放发酵完成后，将得到的分层堆放产物充分翻倒，使各类型的固体废弃物混合均匀，并进行生物干化。生物干化过程中，采用间歇曝气的方式向发酵堆内通入热空气，以加速干化，缩短干化周期。例如，通风周期为通风10mim～30min，停止30min～120min，并间隔1天～2天进行一次翻堆。

其一，将不同含水率、不同热值的固体废弃物进行混合干化，进而得到含水率及热值稳定性较好的混配固废衍生物，将有利于提高固体废弃物气化设备的运行稳定性，延长固体废弃物气化设备的运行周期。其二，将多种类别的固体废弃物混配，最终制备可用于气化的混配固废衍生物，不仅消纳了大量的生活垃圾，同时消纳了难以处置的工业固体废弃物（包括粉煤灰、冶金矿渣、化工废弃物及脱硫石膏等目前存量比较大的固体废弃物），有助于减缓工业固体废弃物处置压力。其三，分层堆放发酵过程中，农林废弃物（尤其是作物秸秆）被铺设于发酵堆的最底层，形成农林废弃物堆积层501，一方面，由上层生活垃圾发酵产生的渗滤液经由所述农林废弃物堆积层501，渗滤液中含有的部分大分子有机物质及小颗粒的污泥灯被农林废弃物的表面及孔道捕集截留，提高生活垃圾中有机组分的回收利用率，降低渗滤液中cod、固体颗粒物等含量，降低渗滤液处置难度及处置成本；另一方面，热值较高的农林废弃物混合至混配固废衍生物，有利于提高混配固废衍生物的热值，降低高热值吸附物的加入量。其四，分层堆放发酵过程中，工业固体废弃物夹放在所述第一生活垃圾堆积层502及所述第二生活垃圾堆积层504之间，一方面，使工业固体废弃物吸附部分有机组分，提高其可处理性能，另一方面，利用工业固体废弃物较高的蓄热能力，可以稳定发酵堆的堆芯温度。同时，在混合生物干化步骤中，工业固体废弃物的加入能够有效加速生活垃圾的干化速率，缩短生活垃圾的干化周期，这可能与工业固体废弃物中含有的部分物质的催化性能有关。其五，分层堆放发酵过程中，高热值吸附物（低品质煤、含油污泥、焦炭、废油品、木本泥炭、木炭、活性炭等）覆盖于最上层，一方面，调节混配固废衍生物的热值，另一方面，利用高热值吸附物的物理吸附性能，捕集吸附部分产生臭味的有机或无机分子，辅助净化生活垃圾发酵过程在产生的恶臭气体。

在一优选的实施方式中，所述多类别固体废弃物混配干化系统10包括至少两个并联设置的所述分层发酵堆放池200及至少两个并联设置的所述混合生物干化池300，所述转运抓斗400能够在若干所述分层发酵堆放池200及所述混合生物干化池300的上方移动。一备一用，当其中一个所述分层发酵堆放池200或其中一个所述混合生物干化池300在运行过程中，其他的所述分层发酵堆放池200与所述混合生物干化池300用于接收固体废弃物或用于清洗维护，从而实现对气化过程原料供应的稳定性，并尽可能减少固体废弃物在所述固体废弃物临时储仓100中的临时存放时间。

一实施例中，所述分层发酵堆放池200与所述混合生物干化池300之间设置有渗滤液储槽600，所述渗滤液储槽600通过渗滤液导出管610连通所述分层发酵堆放池200与所述混合生物干化池300，用以收集固体废弃物在所述分层发酵堆放池200与所述混合生物干化池300内进行分层堆放及生物干化的过程中所产生的渗滤液。

一具体实施方式中，请一并参看图4与图5，为进一步缩短固体废弃物生物干化周期，所述分层发酵堆放池200和/或所述混合生物干化池300包括干化池本体310、渗滤液导流坡320及渗滤液收集槽330。所述干化池本体310由干化池池壁311与干化池池底312围绕形成，所述干化池池壁311上开设有渗滤液析出滤孔301。所述渗滤液导流坡320环设于所述干化池本体310的周围，且具有10°～60°的坡面，所述渗滤液导流坡320的最高处与所述干化池池底312平齐。所述渗滤液收集槽330环设于所述渗滤液导流坡310的外侧，且所述渗滤液收集槽330的槽口与所述渗滤液导流坡310的最低处平齐。

对固体废弃物进行分层堆放和/或生物干化的过程中，将固体废弃物分层堆放或混合堆放于所述干化池本体310内。生物干化过程中所产生的渗滤液通过设置于所述干化池池壁311底部的所述渗滤液析出滤孔301被导出，并溢流至所述渗滤液导流坡320上。一方面，在所述渗滤液导流坡320上，渗滤液在毛细作用下，不断加速汇集，并沿坡面滑落至所述渗滤液收集槽330中，增加了渗滤液导出的通道，有效防止渗滤液在所述干化池本体310底部聚集，并能够在渗滤液自身形成的毛细效应下，加速渗滤液析出，从而大幅度缩短了生物干化的周期。另一方面，渗滤液沿所述渗滤液导流坡320滑落的过程中，渗滤液中含有的部分固体颗粒物及粘性物质被所述渗滤液导流坡320捕捉，附着与所述渗滤液导流坡320的表面，不仅降低了渗滤液中固体颗粒物及粘性物质的含量，降低渗滤液处理难度，而且在所述渗滤液导流坡320表面形成大量新的毛细导流通道，进一步加速所述生物干化池310中的渗滤液被导出。

在一实施例中，所述渗滤液导流坡320具有10°～30°的坡面，优选地，所述渗滤液导流坡320具有20°～30°坡面。一方面，使渗滤液具有较大的重力加速度，保证渗滤液能够顺利滑落至所述渗滤液收集槽330。另一方面，使得渗滤液在所述渗滤液导流坡320具有较长的运行时间，以使渗滤液中含有的固体颗粒物及粘性物质被大量捕捉，并形成大量新的毛细导流通道。

进一步地，所述渗滤液导流坡320的坡面上设置有若干渗滤液汇集结构321，所述渗滤液汇集结构321可以是若干设置于所述渗滤液导流坡320的坡面上的若干凹槽，也可以是设置于所述渗滤液导流坡320的坡面上若干的若干凸起，凹槽或凸起可以规则分布，也可以无规则分布。渗滤液滑落至所述渗滤液导流坡320的坡面上，沿所述渗滤液汇集结构321聚集，并顺着所述渗滤液汇集结构321被导入所述渗滤液收集槽330，从而进一步加速所述干化池本体310内的渗滤液被析出。

进一步地，所述渗滤液导流坡320的坡面的表面粗糙度为0.2μm～0.5μm，也就是说，所述渗滤液导流坡320可以采用玻璃、钢化玻璃、树脂、不锈钢等材料制成。一方面，防止渗滤液在所述渗滤液导流坡320的坡面上滞留，保证渗滤液能够顺利的滑落至所述渗滤液收集槽330中。另一方面，使得渗滤液中的固体颗粒物及粘性物质容易被捕获，从而附着于所述渗滤液导流坡320的坡面上，并能够防止附着于所述渗滤液导流坡320上的由固体颗粒物及粘性物质组成的毛细导流层滑落。

又一具体实施方式中，所述干化池池壁311包括池壁本体3111及渗滤液导流过滤组件3112，所述池壁本体3111中空，且开设所述渗滤液析出滤孔301，所述渗滤液导流过滤组件3112安装于所述池壁本体3111内。所述渗滤液导流过滤组件3112包括大块固废滤网31121及导流填料31122，所述大块固废滤网31121安装于所述池壁本体3111内，所述导流填料31122填充于所述大块固废滤网31121内。例如，所述导流填料31122为矩鞍环、鲍尔环、拉西环、阶梯环、陶粒中的至少一种。

固体废弃物分层堆放或混合生物干化过程中，在发酵堆的高度梯度方向的不同位置产生的渗滤液，能够由设置于所述池壁本体3111上的渗滤液析出滤孔301被导出，并经由所述渗滤液导流过滤组件3112的外侧进入所述渗滤液导流过滤组件3112中。所述池壁本体3111实现对发酵堆的支撑及对大块固体废弃物的阻挡，所述渗滤液导流过滤组件3112的外侧实现对较大块固体废弃物的阻挡过滤，并实现对渗滤液的过滤，去除渗滤液中的固体颗粒物及粘性物质。

例如，所述池壁本体3111由开设若干小孔的钢板或钢栅组成，所述大块固废滤网31121由铁丝网、钢丝网组成。所述导流填料31122无规则填充于所述大块固废滤网31121中，形成大量的渗滤液导流通道及大量的捕捉表面，渗滤液依次经由所述池壁本体3111及所述大块固废滤网31121，进入所述导流填料31122中，一方面，所述导流填料31122中的导流通道形成毛细效应有利于渗滤液从所述干化池本体310中进入被导出，另一方面，渗滤液中的固体颗粒物及粘性物质能够附着于所述导流填料31122的表面上，降低渗滤液中固体颗粒物的含量及粘性物质的含量，降低渗滤液再处理成本。

在一优选的实施例中，所述池壁本体3111的上部具有滤网支撑部31111，所述渗滤液导流过滤组件3112悬挂于所述滤网支撑部31111上，以便于更换及清洗所述大块固废滤网31121及导流填料31122。

又一优选实施方式中，所述干化池池底312呈锥形设置，以利于积聚在所述干化池本体310底部的渗滤液导出。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。