住宅小区楼宇生活垃圾就地分类无害资源化方法
阅读说明：本技术 住宅小区楼宇生活垃圾就地分类无害资源化方法 (Harmless recycling method for in-situ classification of building domestic garbage in residential community ) 是由 李俊 祝刚隆 于 2021-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种住宅小区楼宇生活垃圾就地分类无害资源化方法,运用的系统包括：干垃圾资源化子系统、湿垃圾资源化子系统、气体循环处理子系统以及温湿度控制子系统；干垃圾资源化子系统将干垃圾制成固体燃料；湿垃圾资源化子系统将湿垃圾进行生物转化；气体循环处理子系统包括的风机,温湿度控制子系统与风机共同对湿垃圾资源化子系统中温度、湿度进行调节；还包括步骤：接收生活干垃圾进行辊轧、粉碎、干燥和制粒得到固体燃料；接收生活湿垃圾进行粉碎、压榨、生物转化。该方法通过生物转化与生物质衍生燃料化彻底实现无害生活垃圾的就地分类资源化,垃圾处理过程无环境污染、回收资源的附加值高。(The invention discloses a harmless recycling method for classifying domestic garbage of a residential community in situ, which adopts a system comprising the following steps: a dry garbage recycling subsystem, a wet garbage recycling subsystem, a gas circulation treatment subsystem and a temperature and humidity control subsystem; the dry garbage recycling subsystem is used for preparing the dry garbage into solid fuel; the wet garbage recycling subsystem carries out biotransformation on wet garbage; the temperature and humidity control subsystem and the fan jointly regulate the temperature and the humidity in the wet garbage recycling subsystem; further comprising the steps of: receiving living dry garbage, rolling, crushing, drying and granulating to obtain solid fuel; and receiving the domestic wet garbage, and crushing, squeezing and carrying out biotransformation. The method thoroughly realizes the in-situ classification and recycling of harmless household garbage through biotransformation and biomass derived fuel, and the garbage treatment process has no environmental pollution and high added value of recycled resources.)
技术领域
本发明涉及垃圾无害资源化处理技技术领域，具体的说，涉及一种住宅小区和楼宇生活垃圾就地分类无害资源化方法。
背景技术
目前城市生活垃圾日渐增多，生活垃圾组分复杂、含水率高、易腐烂降解，产生的恶臭气体和渗出液体严重影响到周围生活环境，生活垃圾处理已不容回避。
现有城市生活垃圾处理主要采用填埋、焚烧和堆肥三种集中处理方式。
垃圾填埋是将垃圾填埋的场地划分为小单元分别进行填埋，处理流程为：小区分散收集→集中运输→垃圾卸料→垃圾铺平→垃圾压实→表面覆盖(包括采用HDPE日覆盖、中间覆盖和最终的土壤覆盖)→植被修复，同时需要建设相应的沼气收集和处理系统、渗滤液的收集和处理系统，填埋法由于技术简单、处理费用低等优点，一直是我国城市生活垃圾集中处置的主要方式；但填埋方法的无害化不彻底，残留着大量的细菌、病毒，存在沼气、重金属污染等隐患，垃圾渗漏液会导致二次污染，该方法潜在的危害较大，给环境和后代留下后患，许多发达国家已明令禁止垃圾填埋，我国对于垃圾填埋也逐步趋严。
生活垃圾焚烧其流程为：分散垃圾收集→集中密闭运输→称重→卸料→垃圾储存(适当均匀、发酵、滤除部分渗滤液)→投料→焚烧→余热利用→发电，生活垃圾焚烧还需要配套滤液收集与处理系统、烟气处理系统、炉渣和飞灰处理系统，该方法减容、减量明显，可消灭各种病原体，但垃圾焚烧法因其潜在污染严重(尤其是二噁英污染风险)、投资大、操作复杂、浪费资源等弊端，湿垃圾焚烧的成本和潜在污染风险更高，附近居民对垃圾焚烧项目的建设仍然存在顾虑和担忧。
垃圾堆肥以好氧工艺为主，是在有氧存在的条件下，以好氧微生物为主降解、稳定有机物的无害化处理方法，由前处理→主发酵(一级发酵/初级发酵)→后发酵(二级发酵/次级发酵)→后处理、脱臭及贮存等工序组成，该方法实现了资源的循环利用，垃圾减量明显，但存在对垃圾分类要求高、有氧分解过程中有一定的臭味、附加值不高、堆肥周期较长等问题。
以上三种城市垃圾集中处理方式，不同程度上存在如下主要问题：
(1)各类垃圾混合处理。导致更高的污染风险或处理成本；
(2)采用城郊规模化集中处理。导致垃圾因收运和处理不及时而发臭、系统建设规模大、投资大、占地面积大、运输路程远、运输成本高、装运过程环境(臭气、散落、垃圾渗滤液滴漏等)污染；
(3)管理要求和运行成本高、资源化程度及其附加值低、无害化不彻底。导致项目自身造血功能差，长期依赖政府补贴维持运行。
从上可见，对住区域内生活垃圾从源头就地、及时进行分类无害处理和高值化资源回收是解决上述问题的关键。近年来，住宅小区针对垃圾分类要求，在小区内部主要人口流动位置放置多个具有标识的垃圾桶引导业主分类投放，并未进行就地分类处理。为了对小区活垃圾从源头就地、及时分类处理，研发产生了一些新的技术，分成如下几类：
(1)减容处理。包括通过压缩实现减容和通过粉碎烘干实现减容，如专利文献CN108529068B、CN211160092U、CN111319895A、CN210508246U、CN110230382A、CN206509074U、CN203512495U等技术中提出的通过从源头就地对生活垃圾压缩处理；又如专利文献CN111906120A、CN111420771A、CN111203311A、CN209318410U、CN207538142U和CN207372024U等提出的通过破碎、分类或烘干实现生活垃圾的减容。以上文件中能实现垃圾的减容、集中收集时的装运效率，但上述三个主要问题并未得到根本解决。
(2)初级处理粉碎后直排下水道。如专利CN211329760U和CN211100750U提出的方案，其主要解决了部分湿垃圾(餐厨垃圾)的就地处理，不但存在资源浪费、增加市政污水处理的难度，而且仍存在干垃圾的集中收运、集中处理、且未根本解决上述提及的第二、三个问题。
(3)垃圾分类分投站设计。如专利文献CN111348943A、CN109081002A、CN103640828A等提出的方法，解决了就地脱水、粉碎、提油处理和分类的问题，但同样不能从根本解决上述提及的第二、三个问题。
(4)生物降解处理。厌氧发酵产沼气处理和堆肥处理，专利文献CN211713104U、CN110862924A、CN208500926U、CN205188273U、CN203764631U和CN103466886A等重点针对生活垃圾中的厨余垃圾(湿垃圾)通过发酵产生沼气，实现生活垃圾的部分资源化，但干垃圾仍需集中处理，无害化和资源化不彻底，且资源化规模小、价值低；CN210966320U、CN210479726U、CN109772863B、CN109772863A、CN109772863B、CN209697702U、CN209144038U、CN102746035A等解决了就地处理和肥料资源化，但仍存在干垃圾的集中收运、集中处理难的问题，并未根本上述提及的第二、三个问题。
(5)湿垃圾昆虫处理。如专利文献CN209711177U中提出的通过设计的装置利用蚯蚓和蟑螂昆虫对餐厨垃圾进行处理，实现了餐厨垃圾的资源化(动物蛋白和虫渣有机肥)，但仍存在干垃圾的集中收运处理、并未根本解决上述提及的第二、三个问题。
(6)超临界氧化处理。如专利文献专利CN102641885A和CN102101122A中提出的采用超临界氧化垃圾实现了的分类和无害化，但其反映条件苛刻、资源浪费、系统投资成本高。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种住宅小区楼宇生活垃圾就地分类无害资源化系统，该系统通过生物转化与生物质衍生燃料化彻底实现无害生活垃圾的就地分类资源化。
本发明的具体技术方案如下：
一种住宅小区楼宇生活垃圾就地分类无害资源化系统，包括：干垃圾资源化子系统、湿垃圾资源化子系统、气体循环处理子系统以及温湿度控制子系统；
所述干垃圾资源化子系统包括接收生活干垃圾料斗，辊轧机、第一粉碎机、干燥机、制粒机，所述辊轧机的进料口与所述料斗输出端连接，所述第一粉碎机的输入端与所述辊轧机的输出端连接，所述干燥机的输入端与所述第一粉碎机的输出端连接，所述制粒机的输入端与所述干燥机的输出端连接，所述制粒机输出固体燃料；
所述湿垃圾资源化子系统包括用于接收生活湿垃圾的第二粉碎机、与所述第二粉碎机输出端连接的压榨机、与所述压榨机输出端连接的发酵罐、所述发酵罐输出养殖肥料到养殖空箱对所述养殖空箱中的生物进行养殖；
所述气体循环处理子系统包括用于抽取所述干垃圾资源化子系统、所述湿垃圾资源化子系统中气体的风机，所述温湿度控制子系统与所述风机共同对所述湿垃圾资源化子系统中温度、湿度进行调节。
进一步地，还包括化粪池，与所述压榨机相连，用于接受所述压榨机进行压榨后产生的污水。
进一步地，所述养殖空箱中设有黑水虻养殖/加工基地的幼虫。
进一步地，所述压榨机为螺旋压榨机。
此外还提出了一种住宅小区楼宇生活垃圾就地分类无害资源化方法，该方法可用于生活干、湿垃圾的资源化，该方法包括步骤：
接收生活干垃圾进行辊轧、粉碎、干燥和制粒得到固体燃料；
接收生活湿垃圾进行粉碎、压榨、生物转化。
进一步地，所述接收生活干垃圾进行辊轧、粉碎、干燥和制粒得到固体燃料具体包括以下步骤：
接收生活干垃圾，对所述生活干垃圾中的大块、织物等垃圾进行辊压和撕碎；
然后经粉碎机高速碎化成小颗粒干垃圾，并进行干燥；
将干燥后的小颗粒干垃圾制成固体燃料。
进一步地，所述接收生活湿垃圾进行粉碎、压榨、生物转化具体包括以下步骤：
接收生活湿垃圾，并进行粉碎细化，然后螺旋压榨挤出多余水分；
将挤出水分的生活湿垃圾进行中温发酵，冷却后送入养殖空箱；
所述养殖空箱中的幼虫对发酵后的生活湿垃圾进行处理，成长为成虫。
进一步地，小颗粒干垃圾干燥度为85％-90％。
进一步地，还包括步骤：
在接收生活干垃圾得到固体燃料、接收生活湿垃圾进行生物转化过程中，通过风机抽出气体并经过气体生物处理后再循环利用；
在接收生活湿垃圾进行生物转化过程中，通过风机与温度控制系统，对环境温度和湿度进行调节。
进一步地，所述温度在20℃-30℃，所述湿度在60％-80％。
有益效果在于：
本发明提供一种住宅小区楼宇生活垃圾就地分类无害资源化方法，通过生物转化与生物质衍生燃料化彻底实现无害生活垃圾的就地分类资源化，实现生活垃圾不出小区，避免长途运输及其环境污染和高额的运输费；本发明中的系统流程短、操作简单，区域内环卫工人把分类后的垃圾投入相应的子系统即可，系统应用方便，同时各区域内垃圾的清理由本区域内的环卫工人决定，不受集中清运车辆的限制，且垃圾处理过程无环境污染、回收资源的附加值高、无长途运输成本、无焚烧发电昂贵的排放治理成本，可大大降低财政补贴，系统运行可持续、处理及时、处理灵活，根据区域内每日待处理垃圾量，系统的运行和关闭灵活，无需24小时不间断运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明
具体实施方式
或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本发明中一种住宅小区楼宇生活垃圾就地分类无害资源化系统结构图。
图2是本发明中一种住宅小区楼宇生活垃圾就地分类无害资源化方法流程图。
具体实施方式
下面将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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
现在结合说明书附图对本发明做进一步的说明。
实施例1
本实施例中提出一种住宅小区楼宇生活垃圾就地分类无害资源化系统，结构图可参考图1，其包括干垃圾资源化子系统1、湿垃圾资源化子系统2、气体循环处理子系统3以及温湿度控制子系统4；具体地，干垃圾资源化子系统1包括接收生活干垃圾料斗11，辊轧机12、第一粉碎机13、干燥机14、制粒机15，辊轧机12的进料口与料斗11输出端连接，第一粉碎机13的输入端与辊轧机12的输出端连接，干燥机14的输入端与第一粉碎机13的输出端连接，制粒机15的输入端与干燥机14的输出端连接，制粒机15输出固体燃料；
本实施例中，干垃圾通过料斗11进入辊轧机12，对垃圾中的大块、织物等垃圾进行辊压和撕碎，然后经过第一粉碎机13高速碎化成小颗粒，然后进入小型干燥机14近适度干燥，将碎化后的垃圾干度提高到85％-90％，再在制粒机15中经过成型机制成颗粒或其他形状的燃料。
湿垃圾资源化子系统2包括用于接收生活湿垃圾的第二粉碎机21、与第二粉碎机21输出端连接的压榨机22、与压榨机22输出端连接的发酵罐23、发酵罐23输出养殖肥料到养殖空箱24对养殖空箱中的生物进行养殖；
本实施例中，湿垃圾首先进入第二粉碎机21进行粉碎细化，然后通过压榨机22如螺旋压榨机挤出多余的水分，干渣送入发酵罐23进行中温发酵24h，避免处理过程的自然发臭，冷却到常温，然后送入黑水虻养殖架的养殖空箱24，当然其他实施例中也可以养殖其他幼虫，养殖空箱24中加入来自黑水虻养殖/加工基地的幼虫，大约7-10天将分配的垃圾处理完，黑水虻成长为成虫，成熟后的成虫是价值极高的昆虫蛋白，也是生物柴油、养殖饲料的高级原料，幼虫处理垃圾期间产生的虫沙可做成有机肥。
优选地，湿垃圾压榨后产生少量的污水，通过管道直接进入建筑楼地下的化粪池进行处理。
气体循环处理子系统3包括多个风机，风机32用于抽取干垃圾资源化子系统、湿垃圾资源化子系统中气体，温湿度控制子系统与气体循环处理子系统3中的风机31共同对湿垃圾资源化子系统中温度、湿度进行调节。
具体地，干垃圾资源化子系统资源化系统和湿垃圾资源化子系统的生物转化系统有少量的气味存在，为了避免影响环境，系统均在相对封闭的环境下进行，由风机32将气体抽出通过气体生物处理系统处理后再送入室内循环利用，避免气体长时间不处理而影响环境；湿垃圾生物转化系统温湿度可以通过风机31和温湿度控制系统对室内的环境温度和湿度进行调节，以维持该部分室内温湿度不太高或太低，一般温度控制在20℃-30℃、湿度控制在60％-80％。
本实施例中提供的系统，具有以下特点：
(1)就地及时处理、无长途运输：生活垃圾由于成分复杂、含水率高，规模化集中处理和降低收运成本，带来收运不及时而容易导致污染堆积地、收运沿途以及卸料车间，小区、写字楼等集中区域的生活垃圾按国家要求进行初步分类后，可及时就地进入本系统进行处理，避免了长途收运带来的成本和环境污染。
(2)垃圾分类资源化、无害化：初步分类后的危险垃圾和可回收垃圾由有资质的专业回收和处理公司进行回收、处理，本发明的系统只处理分类得到的其他垃圾(生活干垃圾)和湿垃圾(厨余垃圾)，根据各自的价值特点分别资源化，避免了传统技术混合处理的难度；干垃圾处理后得到衍生燃料，可供生物质锅炉作为燃料，充分利用干垃圾的热量；湿垃圾经过生物转化系统转化成昆虫蛋白。两类垃圾完全资源化，且无毒无害。
(3)处理过程无环境污染：垃圾就地及时处理，垃圾收集点臭味小；处理环境封闭，气体经过生物除臭系统进行循环处理，避免了可能产生少量的臭味；处理湿垃圾压榨过程产生少量的污水，排入楼宇的地下化粪池处理外，整个过程污水排放量很少；两类垃圾资源化处理后得到衍生燃料、昆虫蛋白和虫沙(有机肥)，无其固废排放。
(4)回收资源的附加值高：两类垃圾经过本发明系统资源化得到的衍生燃料的热值大大高于现有混合垃圾的热值，无需额外添加燃煤就可以燃烧，燃烧过程的排放容易达标，大大优于现有混合垃圾焚烧，市场价值高；湿垃圾生物转化为昆虫蛋白后，可直接作为畜禽养殖、水产养殖的饲料，也可作为生物柴油、动物蛋白粉、其他生物产品等的原料，用途广、市场价值非常高。价值明显高于传统技术下的回收资源价值。
(5)系统占地面积小、投入小、运行灵活：本发明系统可根据规模大小灵活设计和布置于地下车库旁，无需大规模的污染治理设备投入，单位垃圾处理量的投入小于垃圾焚烧等其他处理技术；处理量小、设备小、流程短，从而占地面积相对较小；处理完区域内每日的垃圾量，即可关闭系统，无需24小时不间断工作；回收得到的衍生燃料可定期销售，昆虫蛋白成虫可直接送到设置的集中区域进行集中加工。
实施例2
基于实施例1中的系统，本实施例中提供一种住宅小区楼宇生活垃圾就地分类无害资源化方法，参考图2，包括步骤：
S1：接收生活干垃圾进行辊轧、粉碎、干燥和制粒得到固体燃料；
本步骤中，干垃圾资源化子系统接收生活干垃圾，对所述生活干垃圾中的大块、织物等垃圾进行辊压和撕碎；然后经粉碎机高速碎化成小颗粒干垃圾，并进行干燥；将干燥后的小颗粒干垃圾制成固体燃料。
S2：接收生活湿垃圾进行粉碎、压榨、生物转化；
本实施例中，湿垃圾资源化子系统2接收生活湿垃圾，并进行粉碎细化，然后螺旋压榨挤出多余水分；将挤出水分的生活湿垃圾进行中温发酵，冷却后送入养殖空箱；养殖空箱中的幼虫对发酵后的生活湿垃圾进行处理，成长为成虫。
S3：在步骤S1与S2的过程中，通过风机抽出气体并经过气体生物处理后再循环利用；
在步骤S1与S2的过程中有少量的气味存在，为了避免影响环境，系统均在相对封闭的环境下进行，由风机32将气体抽出通过气体生物处理系统处理后再送入室内循环利用，避免气体长时间不处理而影响环境；
S4：在步骤S2的过程中，通过风机与温度控制系统，对环境温度和湿度进行调节。
步骤S2的过程中，可以通过风机31和温湿度控制系统对室内的环境温度和湿度进行调节，以维持该部分室内温湿度不太高或太低，一般温度控制在20℃-30℃、湿度控制在60％-80％。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
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