一種餐廚垃圾脫鹽并除鹽后回收再利用的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種餐廚垃圾脫鹽并除鹽后回收再利用的處理方法，通過對電解條件的優(yōu)化控制實現(xiàn)了對固體餐廚垃圾的脫鹽及分解去除，即通過對待處理餐廚垃圾的預加熱至55℃-110℃以及加入酸性介質調節(jié)pH值并電解餐廚垃圾中的鹽分，使其泔水pH值達到并保持在特定范圍，從而使固體餐廚垃圾中的鹽陸續(xù)被脫出溶于泔水之中，方便快捷的將鹽電離轉化成次氯酸鈉等物質，達到了除鹽脫鹽的效果。而次氯化鈉同時又可將泔水中的長菌和短菌及其他雜質一并氧化生成其它無害分子，使最終得到的天然肥可達到能夠回收利用。同時，處理后的泔水也能達到國家排放標準，徹底實現(xiàn)餐廚垃圾變廢為寶，并回收再利用的目的，產生了顯著的社會環(huán)保和經濟效益。
【專利說明】—種餐廚垃圾脫鹽并除鹽后回收再利用的處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種餐廚垃圾的處理方法，具體涉及一種將餐廚垃圾經脫鹽并除鹽后再回收利用的處理方法。
【背景技術】
[0002]餐廚垃圾即剩余飯菜骨頭，因每個城市的餐廳、食堂，每天有數(shù)百噸剩余垃圾，當前處理方式一般是分別運往專門處理工廠，進行焚燒和掩埋，造成極大的資源浪費和資金投入，如能就地處理，生成可回收再利用的天然有機肥料，將會產生巨大的社會環(huán)保和經濟效益，如何將這些剩余垃圾就地轉變成肥料，達到回收再利用的標準，為此需要脫鹽，因含鹽量的垃圾不能作為肥料使用，會使土壤變得板硬，而不利于植物生長發(fā)育。
[0003]當前餐廚垃圾就地處理，一般采用是將泔水和餐食固體垃圾及油脂分開處理，①將油脂與泔水分離，將油脂儲存，另將泔水用加入二種生物酶將其泔水中長菌和短菌吞噬，即生化法②再將固體垃圾烘干，但其中的鹽沒有被脫出，也沒有被反應除掉，不能作為有機肥使用或再利用，所以達不到可直接回收再利用的標準，僅達到就地處理和減少運輸量化而已。
[0004]此外，現(xiàn)有多家企業(yè)采用加入一種叫植物菌的物質來實現(xiàn)對餐廚垃圾的吞噬處理，目的是吞噬餐廚中的長菌和短菌，即臭味和大腸桿菌等，這種植物菌本身沒有除鹽的功能，即不能改變鹽的存在形式而僅是吞噬菌體本身，且植物菌無法吞噬鹽，所以最終鹽還是一個整體分子式存在于固體垃圾之中，為了進一步達到餐廚垃圾，可用于肥料，其必須將固體垃圾回收后在進行二次加工`，其方法是加入草木灰或秸桿加以稀釋，使其百分比含鹽量降低而最終達到農用肥含鹽量使用標準，但鹽分本身并沒有被反應除掉，仍存在于肥料之中，只不過是通過加入大量秸桿稀釋后相對含量降低而已。
[0005]將飽和食鹽水電解為次氯酸鹽可用于消毒殺菌已是現(xiàn)有技術，但目前未見對固體餐廚垃圾進行脫鹽并除鹽以實現(xiàn)其回收再利用的相關報道，有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種對餐廚垃圾進行電解脫鹽后回收再利用的方法，簡化餐廚垃圾的處理流程降低回收成本。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0008]一種餐廚垃圾脫鹽并除鹽后回收再利用的處理方法，包括:
[0009]步驟1:將待處理的餐廚垃圾加熱至55°C -110°C，加入pH調節(jié)劑使pH值達到并保持在3-5.5或8.5-13 ；
[0010]步驟2:輸入直流電流使通過極板電流密度達到14_22A/dm2，將餐廚垃圾中的鹽電解成次氯酸鹽；
[0011]步驟3:當餐廚垃圾內含鹽量達標準值后，加入pH調節(jié)劑將pH值調至6-8，停止電解，將物料排入脫水甩干離心機甩干，經粉碎后排入到烘干機進行烘干處理，然后排放固體天然肥。
[0012]其中，當餐廚垃圾中油的含量過高時，為了獲得更好的處理效果，本發(fā)明所述方法還可以進一步包括對油的分離處理，此處所述的水油分離可發(fā)生在電解處理前，或電解結束后脫水甩干前，或脫水后對其進行水油分離，以實現(xiàn)餐廚垃圾處理后得到更理想的回收利用，具體的分離手段或裝置為現(xiàn)有技術。
[0013]本發(fā)明采用將待處理的餐廚垃圾加溫并保持到55°C _110°C，優(yōu)選65°C -85°C (這可更方便將鹽從垃圾中脫出并溶于泔水中)；其二是加入PH調節(jié)劑，使其PH值始終保持在3-5.5或8.5-13，以更好地促成電解；其三是輸入直流陰陽極板進行電離，將極板浸入待處理餐廚垃圾中，進行電解反應；最終，使其鹽生成次氯酸鈉，達到除鹽的目的。眾所周知同時次氯酸鈉又可將餐廚垃圾中的長菌和短菌等一并殺除，最終將鹽分解轉成其他分子，達到脫鹽、除鹽、除菌的效果，再進行甩干脫水和烘干及粉碎，使餐廚泔水中所含剩飯菜、骨頭等變成可回收再利用的天然肥料，直接可達到用于施肥國標用途。
[0014]本發(fā)明所述方法適用于各種餐廚垃圾的處理，由于提出了理想的電解條件，無論餐廚垃圾中含鹽量多少，均可以采用本發(fā)明所述的方法來進行脫鹽除鹽，并取得理想的處理效果。本申請所述的餐廚垃圾包括但不限于含鹽量在0.05-7%左右，優(yōu)選含鹽量為
0.5-0.9%的各種餐廚垃圾。
[0015]其中，步驟I中優(yōu)選加入pH調節(jié)劑使pH值達到并保持在4.5-5.5或10-11。
[0016]本發(fā)明技術方案中，步驟I將pH值調至并保持在8.5-13時，也可將鹽脫出和除鹽殺菌的功能，中水也能達到排放標準，但固體肥料會產生少部分塊狀油脂物體，即形成肥皂的成份，不利于后續(xù)回收利用，故本發(fā)明更優(yōu)選將PH值調至酸值范圍，即4.5-5.5。
[0017]步驟I將待處理的餐廚垃圾加熱至65°C -85°C。
`[0018]為了獲得更好的處理效果，本發(fā)明優(yōu)選控制步驟I中待處理餐廚垃圾的含水量不低于10%，進一步優(yōu)選含水量為15-25%，以提高更理想的電解環(huán)境，即能兼顧餐廚垃圾的體積及本發(fā)明技術方案的處理力，同時還能確保電解反應的順利進行，此處含水量的控制為本領域技術人員所掌握，如額外加入水以提高其含量等，所形成的待處理餐廚垃圾在上下文中也可稱為“泔水”。
[0019]本發(fā)明通過加入pH調節(jié)劑使pH值達到并保持在3-5.5或將8.5-13之間。理論上所述的PH調節(jié)劑可選用現(xiàn)有技術公開的任意可實現(xiàn)pH調節(jié)的物質，但為了確保達到天然肥的國家標準，本發(fā)明優(yōu)選所述的PH調節(jié)劑為有機酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉、氨水中的一種或幾種。所述的有機酸可選自食用醋酸等。具體的選擇為本領域技術人員所理解，本發(fā)明對此不作特別限定。
[0020]步驟2中，本發(fā)明控制輸入直流電流使通過極板電流密度達到14_22A/dm2之間，在該電流密度下能夠有效而充分地將泔水中的鹽分解成次氯酸鈉，最佳值為18-22A/dm2，將鹽電解成次氯酸鈉的反應式為:2NaCl+2H20=H2 i +Cl2 ? +2Na0H ;生成次氯酸根:Cl2+2Na0H=H20+NaCl+NaC10o除此之外關于電解條件的控制為現(xiàn)有技術，本領域技術人員可依據電流密度加以選擇及確認。
[0021]此外，為了確保電解條件的穩(wěn)定性，本發(fā)明步驟2中結合pH值監(jiān)測裝置與pH調節(jié)劑補加裝置控制電解體系內PH值維持在3-5.5或將8.5-13。具體的pH值監(jiān)測裝置與pH調節(jié)劑補加裝置為現(xiàn)有技術，本發(fā)明對此不作特別限定。如可通過PH計探頭遠程信號的485接口傳輸給自動添加酸性介質的自動加酸泵，進行定量滴入，一旦鹽度傳感器顯示達到特定值時，界時將PH值回歸至6-8為標準，自動停止滴入酸或堿性物質。具體的控制同樣為本領域技術人員所掌握。
[0022]當餐廚垃圾內含鹽量達標準值(如鹽度傳感器顯示達到3-4度當量值)，或加入pH調節(jié)劑將PH值調至6-8，停止電解，物料經排放口排入脫水甩干離心機，待甩干一定程度時進入粉碎機粉碎，后排入到烘干機進行烘干處理，然后即可得到固體天然有機肥；同時，該過程中產生的中水可選經水油分離器進行分離，所得水已經符合A級中水排放標準，可即時排放，最終固體天然肥和中水中pH值6-8，含鹽量5ppm以下，長菌、短菌及COP、BODsJ^達到國家中水A級排放標準。
[0023]此外，本發(fā)明步驟3電解結束后將物料脫水甩干粉碎及油水分離后得到固體天然肥，該過程為本領域技術人員所理解，其中，烘干的溫度，含水量的控制可視具體情況而定，可以預見的是，本發(fā)明實現(xiàn)了餐廚垃圾的脫鹽、除鹽處理后，通過本領域常用的處理手段即可以得到所述的固體天然有機肥。
[0024]上述方法可采用現(xiàn)有技術公開的各種裝置來實現(xiàn)餐廚垃圾電解及處理，但本發(fā)明提供了一種優(yōu)選結構，具體采用如下技術方案:
[0025]用于實現(xiàn)上述方法的裝置，包括依次連接的電解處理池、脫水甩干離心機、粉碎機及烘干機，所述電解處理池中設有陰陽極板、同時調控池內物料PH值的pH探頭及pH調節(jié)劑補加裝置、鹽度測量儀及設于處理池底部和/或四周的加熱裝置。
[0026]此外，本發(fā)明所述裝置中還設有程控器，由程控器完成對pH調節(jié)劑補加裝置、鹽度測量儀、加熱裝置等的控制。同時本發(fā)明所述裝置還可以設有水油分離器，所述水油分離器可設于電解處理池之前(在電解前完成水油分離)，或電解處理池與脫水甩干離心機之間(在脫水前完成水油分離)，或直接與脫水甩干離心機相連，甩干結束后直接所得液體進行水油分離。
`[0027]本發(fā)明通過對電解條件的優(yōu)化控制實現(xiàn)了固體餐廚垃圾的快速脫鹽及分解去除，
即通過對待處理餐廚垃圾的預加熱至55°C -110°C以及加入pH調節(jié)劑調節(jié)pH值并電解餐
廚垃圾中的鹽分，使其泔水PH值達到并保持在特定范圍，從而使固體餐廚垃圾中的鹽陸續(xù)
被脫出溶于泔水之中，方便快捷的將鹽電離轉化成次氯酸鈉等物質，達到了除鹽脫鹽的效
果。而次氯化鈉同時又可將泔水中的長菌和短菌及其他雜質一并氧化反應生成其它無害
分子，使最終得到的天然肥可達到能夠回收利用。同時，處理后的泔水也能達到國家排放
標準，徹底實現(xiàn)餐廚垃圾變廢為寶，并回收再利用的目的，產生了顯著的社會環(huán)保和經濟效.、
Mo
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明用于實現(xiàn)餐廚垃圾脫鹽處理的裝置結構示意圖，
[0029]其中1-電解處理池；2_脫水甩干離心機；3_粉碎機4-烘干機；5_極板；6_pH探頭；7-pH調節(jié)劑補加裝置；8_鹽度測量儀；9_加熱裝置。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述。[0031]如圖1所示，本發(fā)明所述用于實現(xiàn)上述方法的裝置，包括依次連接的電解處理池
1、脫水甩干離心機2、粉碎機3及烘干機4，所述電解處理池I中設有極板5、用于調控池內物料PH值的pH探頭6及pH調節(jié)劑補加裝置7、鹽度測量儀8及設于處理池底部及周圍的加熱裝置9。上述結構中，由程控器完成對pH調節(jié)劑補加裝置7、鹽度測量儀8、加熱裝置9等的控制。此外，該裝置還可以依據實際餐廚垃圾的具體組成增設水油分離器(圖中未標示)。
[0032]實施例1
[0033]餐廚垃圾脫鹽后回收再利用的處理方法，包括:
[0034]步驟1:通過加熱裝置9將待處理的餐廚垃圾(含水量為15%，初始含鹽量為
0.90%)加熱至65°C，通過pH調節(jié)劑補加裝置7加入pH調節(jié)劑使pH值達到并保持為5 ；
[0035]步驟2:輸入直流電流使通過極板5的電流密度達到20A/dm2，將餐廚垃圾中的鹽電解成次氯酸鹽；
[0036]2NaCl+2H20=H2 f +Cl2 f +2Na0H ；
[0037]Cl2+2Na0H=H20+NaCl+NaC10o
[0038]該過程中通過pH探頭6實時檢測物料的pH值，并經由程控器控制pH調節(jié)劑補加裝置7定量滴入pH調節(jié)劑以控制pH值為5 ;
[0039]步驟3:當鹽度測量儀檢測8餐廚垃圾內含鹽量達標準值后，加入pH調節(jié)劑將pH值調至7，停止電解，將物料排入`脫水甩干離心機2，甩干后經粉碎機3進行粉碎，后排入到烘干機4進行烘干處理，即得固體天然肥，該步驟中所得中水可直接排放。
[0040]采用上述技術方案，本實施例能夠快速完成餐廚垃圾的處理及再回收，所得固體有機肥中，鹽含量低至2ppm，處理后中水鹽含量為3ppm以下；長菌、短菌及COP、BODs分別達到A級中水排放標準，即中水水質標準，中水用于景觀環(huán)境用水，其水質應符合《城市污水再利用景觀環(huán)境用水水質》(GB/T18921-2002)的規(guī)定。為便于應用，將《城市污水再生利用景觀用水水質》(GB/T18920-2002)標準中的景觀用水的再生水水質指標列出:
[0041]
序沖廁~道路清I城市綠車輛沖建筑施
_t___I掃、消防I化洗 X
_1__PH__6.0~9.0_
2色(度)30
3嗅無不快感
4濁度(NTU)510 10 520
[0042]
【權利要求】
1.一種餐廚垃圾脫鹽并除鹽后回收再利用的處理方法，包括: 步驟1:將待處理的餐廚垃圾加熱至55°c -110°C，加入pH調節(jié)劑使pH值達到并保持在 3-5.5 或 8.5-13 ； 步驟2:輸入直流電流使通過極板電流密度達到14-22A/dm2，將餐廚垃圾中的鹽電解成次氯酸鹽； 步驟3:當餐廚垃圾內含鹽量達標準值后，加入pH調節(jié)劑將pH值調至6-8，停止電解，將物料排入脫水甩干離心機甩干，粉碎后排入到烘干機進行烘干處理得固體天然肥。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟I中加入pH調節(jié)劑使pH值達到并保持在 4.5-5.5 或 10-11。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于:步驟I將待處理的餐廚垃圾加熱至650C -85O。
4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于:控制步驟I中待處理餐廚垃圾的含水量不低于10%。
5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于:所述的pH調節(jié)劑為有機酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉、氨水中的一種或幾種。
6.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于:步驟2將鹽電解成次氯酸鈉的反應式為:2NaCl+2H20=H2 丨 +Cl2 丨 +2NaOH ;生成次氯酸根:Cl2+2Na0H=H20+NaCl+NaC10。
7.根據權利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于:步驟2中結合pH值監(jiān)測裝置與pH調節(jié)劑補加裝置控制電解體 系內pH值維持在3-5.5或8-13。
8.根據權利要求1-7任一項所述的方法，其特征在于:步驟3含鹽量的標準值即鹽度傳感器顯示達到3-4度當量值。
9.用于實現(xiàn)權利要求1-8任一項所述方法的裝置，其特征在于，包括依次連接的電解處理池、脫水甩干離心機、粉碎機及烘干機，所述電解處理池中設有極板、用于調控池內物料PH值的pH探頭及pH調節(jié)劑補加裝置、鹽度測量儀及設于處理池四周和/或底部的加熱>j-U ρ?α裝直。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述裝置還設有程控器和水油分離器。
【文檔編號】C05F9/02GK103497011SQ201310418533
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權日:2013年9月13日
【發(fā)明者】楊新玉 申請人:楊新玉