一种湿垃圾应急处理系统及方法与流程

本发明涉及湿垃圾处理领域，具体涉及一种湿垃圾应急处理系统及方法。

背景技术：

随着全国垃圾分类的快速推进，对湿垃圾尤其是厨余垃圾的处理处置提出了更高的要求。

目前的湿垃圾处理采用的主流工艺是厌氧发酵和好氧堆肥，但这两种主流工艺多采用集中处理，存在运输过程中二次污染的问题；目前随着垃圾分类出现的大批量分布式垃圾处理设备虽然通过生物处理可以实现减量化和无害化，但无法快速消灭涉疫病毒或病原体等，无法对分布式的湿垃圾进行应急处理，因此，如何提供一种安装简单，占地面积小，无害化程度高能对湿垃圾分布式处理的工艺，是急需解决的问题。

技术实现要素：

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种湿垃圾应急处理系统及方法，能解决现有湿垃圾处理工艺，所存在的无法快速消灭涉疫病毒或病原体等，无法对分布式的湿垃圾进行应急处理的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种湿垃圾多功能处理系统，包括：

封闭式机箱、垃圾投料口、负压接料装置、计量装置、输送装置、预消毒处理装置、搅拌和破碎一体化装置、高温消毒和干燥一体化装置、密闭出料装置、加热装置、臭气收集装置、臭气处理装置、喷淋装置和控制装置；其中，

所述负压接料装置、计量装置、预消毒处理装置、搅拌和破碎一体化装置、高温消毒和干燥一体化装置、密闭出料装置、加热装置、臭气处理装置、喷淋装置和控制装置均设置在所述封闭式机箱内；

所述垃圾投料口设置在所述封闭式机箱的上部，与所述封闭式机箱内的所述负压接料装置连接；

所述负压接料装置设有出料口，所述出料口与所述计量装置、输送装置、高温消毒和干燥一体化装置和密闭出料装置依次连接；

所述预消毒处理装置设置在所述计量装置上方，能对所述计量装置上称量的湿垃圾进行预消毒；

所述臭气收集装置设置在所述封闭式机箱内的顶部，能收集所述封闭式机箱内的臭气；

所述臭气收集装置的出气口与所述臭气处理装置连接，所述臭气处理装置设有连接至所述封闭式机箱外部的达标排放口；

所述搅拌和破碎一体化装置设置在所述高温消毒和干燥一体化装置的干燥发酵区内，能对所述高温消毒和干燥一体化装置内的湿垃圾进行破碎和搅拌；

所述加热装置与所述高温消毒和干燥一体化装置连接；

所述喷淋装置设置在所述高温消毒和干燥一体化装置上，该喷淋装置分别设有一个进液端和多个喷淋端，该喷淋装置的进液端与所述臭气处理装置的达标排放口连接，各喷淋端分别设置于所述计量装置、输送装置和高温消毒和干燥一体化装置；

所述控制装置分别与负压接料装置、计量装置、预消毒处理装置、搅拌和破碎一体化装置、高温消毒和干燥一体化装置、臭气收集装置、臭气处理装置和喷淋装置电气连接，能远程控制各装置对分布式的湿垃圾进行应急处理。

本发明实施方式还提供一种湿垃圾应急处理方法，采用本发明所述的系统，包括以下步骤：

将湿垃圾投入所述系统的封闭式机箱侧面的垃圾投料口投入负压接料装置，通过负压将湿垃圾抽吸至所述负压接料装置内；

所述负压接料装置输出的湿垃圾经过所述系统的计量装置进行重量计量后，将计量的重量数据向主控系统传输；

计量后的湿垃圾经所述系统的预消毒处理装置进行消毒；

消毒后的湿垃圾进入所述系统的高温消毒和干燥一体化装置进行热交换，经所述系统的搅拌和破碎一体化装置进行破碎和搅拌后，在加热装置的作用下，将所述高温消毒和干燥一体化装置的干燥发酵区的湿垃圾加热烘干或者高温发酵，处理后得到垃圾产物经所述系统的密闭出料装置出料；

处理过程产生的臭气经所述封闭式机箱内顶部的臭气收集装置进行统一收集后，通过所述系统的臭气处理装置处理后达标后排放；

所述臭气处理装置处理臭气后产生的冷凝水通过所述系统的喷淋装置分别喷淋至所述的计量装置、输送装置和所述高温消毒和干燥一体化装置内的发酵区。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的湿垃圾应急处理系统及方法，其有益效果为：

通过有机连接的负压接料装置、计量装置、预消毒处理装置、搅拌和破碎一体化装置、高温消毒和干燥一体化装置、密闭出料装置、加热装置、臭气收集装置、臭气处理装置、喷淋装置和控制装置，形成一种能方便、无污染处理湿垃圾的系统，能够将居民投放的湿垃圾就地处理，减少了垃圾回收的步骤，通过就地处理，实现了垃圾回收过程中的减量，促进垃圾分类工作稳定推进，提高了垃圾减量化的效率，并能进一步地保护环境，节约资源；能够通过设置预消毒处理方式对进料垃圾进行快速消杀灭活处理，防止设备表层垃圾中残留病原菌逸出系统；能够通过高温对进料湿垃圾进行彻底消毒，实现在疫情等特殊时期湿垃圾的就地无害化、稳定化；能够实现湿垃圾在不同时期的处理，如日常生活期间和疫情期间的处理，功能无缝隙切换，一机两用；能够实现实时监控湿垃圾收集量，进而帮助居民形成垃圾分类习惯，同时帮助政府对特殊时期人员流动进行数据收集，进行间接监控；该系统不仅可以作为湿垃圾的日常处理，同时可以作为公共卫生和安全防疫储备设施，用于特殊事情应急使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的湿垃圾应急处理系统构成示意图；

图2为本发明实施例提供的一种湿垃圾应急处理方法流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种湿垃圾应急处理方法流程图；

图中各标记对应的部件为：1-封闭式机箱；2-垃圾投料口；3-负压接料装置；4-计量装置；5-输送装置；6-搅拌和破碎一体化装置；7-高温消毒和干燥一体化装置；8-密闭出料装置；9-加热装置；10-预消毒处理装置；11-臭气收集装置；12-臭气处理装置；13-喷淋装置；14-；15-控制装置。

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

如图1所示，本发明实施例提供一种湿垃圾应急处理系统，包括：

封闭式机箱、垃圾投料口、负压接料装置、计量装置、输送装置、预消毒处理装置、搅拌和破碎一体化装置、高温消毒和干燥一体化装置、密闭出料装置、加热装置、臭气收集装置、臭气处理装置、喷淋装置和控制装置；其中，

所述负压接料装置、计量装置、预消毒处理装置、搅拌和破碎一体化装置、高温消毒和干燥一体化装置、密闭出料装置、加热装置、臭气处理装置、喷淋装置和控制装置均设置在所述封闭式机箱内；

所述垃圾投料口设置在所述封闭式机箱的上部，与所述封闭式机箱内的所述负压接料装置连接；

所述负压接料装置设有出料口，所述出料口与所述计量装置、输送装置、高温消毒和干燥一体化装置和密闭出料装置依次连接；

所述预消毒处理装置设置在所述计量装置上方，能对所述计量装置上称量的湿垃圾进行预消毒；

所述臭气收集装置设置在所述封闭式机箱内的顶部，能收集所述封闭式机箱内的臭气；

所述臭气收集装置的出气口与所述臭气处理装置连接，所述臭气处理装置设有连接至所述封闭式机箱外部的达标排放口；

所述搅拌和破碎一体化装置设置在所述高温消毒和干燥一体化装置的干燥发酵区内，能对所述高温消毒和干燥一体化装置内的湿垃圾进行破碎和搅拌；

所述加热装置与所述高温消毒和干燥一体化装置连接；

所述喷淋装置设置在所述高温消毒和干燥一体化装置上，该喷淋装置分别设有一个进液端和多个喷淋端，该喷淋装置的进液端与所述臭气处理装置的达标排放口连接，各喷淋端分别设置于所述计量装置、输送装置和高温消毒和干燥一体化装置；

所述控制装置分别与负压接料装置、计量装置、预消毒处理装置、搅拌和破碎一体化装置、高温消毒和干燥一体化装置、臭气收集装置、臭气处理装置和喷淋装置电气连接，能远程控制各装置对分布式的湿垃圾进行应急处理。

上述系统中，所述高温消毒和干燥一体化装置采用内筒设置在外筒内的双层套筒结构，所述内筒为湿垃圾破碎和高温干燥发酵区，所述外筒与所述内筒之间为传热介质空间；

所述搅拌和破碎一体化装置设置于该高温消毒和干燥一体化装置的内筒内；

所述加热装置与该高温消毒和干燥一体化装置的外筒与内筒之间的传热介质空间连接。

上述系统中，所述加热装置采用内部设有导热油的电加热装置或者燃气加热装置。

上述系统中，所述高温消毒和干燥一体化装置内的底部干燥发酵区下方设有隔层，所述隔层内通过管道与所述加热装置连通。具体的，该隔层为外筒与内筒之间的传热介质空间的一部分。

上述系统中，所述预消毒处理装置采用紫外消毒装置或消毒剂喷洒消毒装置。

上述系统中，所述臭气处理装置采用填料吸附和冷凝加酸碱喷淋联合处理的装置。

上述系统中，所述计量装置采用能接收识别码的称量装置。

本发明实施例还提供一种湿垃圾应急处理方法，采用上述的系统，包括以下步骤：

将湿垃圾投入所述系统的封闭式机箱侧面的垃圾投料口投入负压接料装置，通过负压将湿垃圾抽吸至所述负压接料装置内；

所述负压接料装置输出的湿垃圾经过所述系统的计量装置进行重量计量后，将计量的重量数据向主控系统传输；

计量后的湿垃圾经所述系统的预消毒处理装置进行消毒；

消毒后的湿垃圾进入所述系统的高温消毒和干燥一体化装置进行热交换，经所述系统的搅拌和破碎一体化装置进行破碎和搅拌后，在加热装置的作用下，将所述高温消毒和干燥一体化装置的干燥发酵区的湿垃圾加热烘干或者高温发酵，处理后得到垃圾产物经所述系统的密闭出料装置出料；

处理过程产生的臭气经所述封闭式机箱内顶部的臭气收集装置进行统一收集后，通过所述系统的臭气处理装置处理后达标后排放；

所述臭气处理装置处理臭气后产生的冷凝水通过所述系统的喷淋装置分别喷淋至所述的计量装置、输送装置和所述高温消毒和干燥一体化装置内的发酵区。

上述方法中，所述系统的高温消毒和干燥一体化装置的干燥发酵区通过加热装置内的导热油进行加热，加热温度为40～100℃；

得到的垃圾产物作为有机肥料。这种处理参数可用于处理日常生活期间的湿垃圾。

上述方法中，所述系统的高温消毒和干燥一体化装置的干燥发酵区通过加热装置内的导热油进行加热，加热温度为50～300℃；

得到的垃圾产物输送至垃圾中转站或者垃圾焚烧厂进行处理。这种处理参数可用于处理疫情期间的湿垃圾。

本发明的处理系统及方法至少具有以下优点：

(1)能够将居民投放的湿垃圾就地处理，减少了垃圾回收的步骤，通过就地处理，实现了垃圾回收过程中的减量，促进垃圾分类工作稳定推进，提高了垃圾减量化的效率，并能进一步地保护环境，节约资源；

(2)能够通过设置预消毒处理方式对进料垃圾进行快速消杀灭活处理，防止设备表层垃圾中残留病原菌逸出系统；

(3)能够通过高温对进料湿垃圾进行彻底消毒，实现在疫情等特殊时期湿垃圾的就地无害化、稳定化；

(4)能够实现湿垃圾在日常生活期间和疫情期间的功能无缝隙切换，一机两用；

(5)能够实现实时监控湿垃圾产生量，进而帮助居民形成垃圾分类习惯，同时帮助政府对特殊时期人员流动进行数据收集，进行间接监控。

(6)本方法不仅可以作为湿垃圾的日常处理，同时可以作为公共卫生和安全防疫储备设施，用于特殊事情应急使用。

下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。

本发明提供一种湿垃圾应急处理系统及方法，能对政府和社区等地区的湿垃圾进行就地处理，通过强化消毒将可能带细菌、病毒的湿垃圾直接就地处理或者预处理，一是实现无接触、避免居民投放垃圾时接触到已收集能含有病毒或病原菌的垃圾；二是实现污染源就地迅速转化，避免病毒跟随餐厨车扩散。该设备具有负压收集、全封闭、温度灵活可调、远程可控、维修防护方便等优点。

本发明的湿垃圾应急处理系统的构成包括：

设置封闭式机箱，将各装置都设置在该封闭式机箱内，并设置负压接料装置，使得该系统处于全封闭状态，减少二次污染，避免出现臭味问题；

设置计量装置，内置可称量功能，按户识别功能，能根据垃圾量和用户使用码监控垃圾排放信息，协助对服务范围内的居民及其活动情况进行监管；

设置预消毒处理装置，处于计量装置上方，采用表面消毒进行预消毒，防止系统内收集的垃圾中混有的病毒外逸；消毒方式可以采用紫外灯管这种紫外消毒方式，还可以采用次氯酸钠等液体消毒剂的表面喷洒；

设置搅拌和破碎一体化装置，处于高温消毒和干燥一体化装置上，将体积较大的湿垃圾进行破碎，同时不断搅拌提高物料混合程度，进而提高处理效率；

设置加热装置，该加热装置采用间接加热方式，采用内构件提高导热效率，传热介质采用导热油，主要依靠电加热或者燃气加热导热油，温度最高温度可达到200～300℃左右；

设置高温消毒和干燥一体化装置(也即反应区)，该区通过隔层和管道与加热装置相连，被加热后的传热介质(如导热油)进入反应区底部干燥发酵区的隔层，将反应区内湿垃圾迅速升温至处理需求(温度设置由低温到高温可调节，最高可达300余度)；

设置密闭出料装置，出料密闭，定期排料至储料箱，排除残渣可以直接送至垃圾焚烧厂，作为生物质燃料；

设置臭气收集装置和臭气处理装置：臭气收集装置能收集封闭式机箱内的臭气，并输送至臭气处理装置，臭气处理装置采用填料吸附和冷凝加酸碱喷淋处理臭气，达到《恶臭污染排放控制标准》(gb14554-1993)和《大气污染物综合排放标准》(gb16297-1996)要求；

设置喷淋装置，能臭气处理装置处理臭气后的冷凝水用作冲洗水或者调节水，喷淋至计量装置、输送装置和高温消毒和干燥一体化装置内的干燥发酵区；

设置控制装置，与各装置电气连接，采用plc系统，能实现全流程自动控制和电脑远程监控功能，降低人工操作需求，从而确保处理系统运营人员的健康和人身安全；同时还可监控各户垃圾投放情况，远程控制，方便售后管理和服务。

本发明实施例还提供一种利用上述处理系统的湿垃圾应急处理方法，具体包括以下步骤：

将湿垃圾应急处理方法，按照日常生活期间或者疫情等特殊时期两种情况进行处理，可视处理需求设置条件和具体参数，实现湿垃圾的正常分布式处理，同时可作为湿垃圾应急处理设施储备。

日常生活期间，居民将湿垃圾投入处理系统的进料口，通过负压系统将垃圾抽吸至系统内，首先经过称量进行重量计量和数据传输，紧接着垃圾通过预设值的紫外灯管进行紫外消毒，计量后的垃圾进入加热区，采用电能作为热介质(此处可以考虑导热油等一切可以传热的热媒介质)的加热热源，导热油被加热到40～100℃经过内构件导热传输至干燥发酵区，进行热交换将干燥发酵区的湿垃圾加热烘干或者高温发酵。处理后的垃圾产物可以作为有机肥料用作绿化等用途。过程中产生的废液或者渗滤液将通过回灌喷淋至发酵区处理；整个系统全过程产生的臭气将通过臭气收集系统进行统一收集，处理达标后排放。

特殊时期如发生疫情时，需要控制垃圾快速处理和限制人口流动时，居民将湿垃圾投入处理系统的进料口，通过负压系统将垃圾抽吸至系统内，首先经过称量进行重量计量和数据传输，紧接着垃圾通过表面消毒等预消毒，计量后的垃圾进入加热区，采用电能作为热介质(此处可以考虑导热油等一切可以传热的热媒介质)的加热热源，导热油被加热到50～300℃经过内构件导热传输至干燥发酵区，进行热交换将干燥发酵区的湿垃圾快速高温处理，处理后的垃圾产物可以运输至制定的垃圾中转站或者垃圾焚烧厂。整个系统全过程产生的臭气将通过臭气收集系统进行统一收集，处理达标后排放。特殊时期，本设备可以作为单位、社区、园区等地方的公共卫生安全和防疫设施。

可将本发明的湿垃圾应急处理系统设置在政府、社区、园区、学校食堂等地区，根据用户人数设定规模，按以下几种情况进行处理：

(1)本实施例采用处理规模为0.5t/d的处理系统，作为居民日常产生的厨余垃圾处理系统，采用分布式处理模式进行发酵处理，处理温度控制在50～60℃，发酵时间控制在3d以内，处理后的产物运至有机肥厂做进一步肥料发酵，有机肥用作绿化。

(2)本实施例采用处理规模为2t/d的处理系统，作为居民日常产生的厨余垃圾处理系统，采用分布式处理模式进行简单烘干处理，处理温度控制在100～200℃，处理时间控制在24h以内，处理后的产物运至垃圾中转站、生物质燃料厂或者垃圾焚烧厂。

(3)本实施例采用处理规模为1t/d的处理系统，作为疫情期间产生的厨余垃圾和餐厨垃圾等湿垃圾的应急处理设备，对疫情期间产生的湿垃圾进行就地快速处理，处理温度控制在70～300℃，湿垃圾在12小时内完成就地快速消杀稳定化，处理后的垃圾直接运至垃圾焚烧厂焚烧减量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。