專利名稱：一種餐廚垃圾的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種餐廚垃圾的處理方法。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)餐廚垃圾的處理方式主要以資源化為導(dǎo)向，應(yīng)用比較多的就是填埋處 理、飼料法、傳統(tǒng)堆肥處理、焚燒處理和熱解法。相比好氧堆肥和飼料生產(chǎn)，厭氧發(fā)酵處理餐 廚垃圾具有更大的優(yōu)越性。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可以作為能源加以有效利用，同時(shí)也減少 了 C02、CH4等溫室氣體的排放；反應(yīng)過(guò)程要求保持厭氧狀態(tài)，則反應(yīng)設(shè)備均為密閉狀態(tài)，不 會(huì)有更多異味逸出；發(fā)酵后產(chǎn)生的殘?jiān)鼣?shù)量較少，其后續(xù)處理及運(yùn)輸所需的成本也相對(duì)較 低；對(duì)于含水率較高的餐廚垃圾，尤其是餐館飯店產(chǎn)生的餐廚垃圾等，很難進(jìn)行堆肥化的處 理，適宜進(jìn)行厭氧發(fā)酵。傳統(tǒng)的餐廚垃圾厭氧發(fā)酵處理一般是分揀雜物后直接進(jìn)行厭氧發(fā)酵，或是分揀后 機(jī)械粉碎進(jìn)行厭氧發(fā)酵，大規(guī)模處理困難，產(chǎn)氣率不高，污泥負(fù)荷率低，沼渣產(chǎn)生量大，隔一 段時(shí)間需進(jìn)行大出料，容易造成餐廚廢棄物堆積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣率高、 污泥負(fù)荷率高且沼渣產(chǎn)生量小的餐廚垃圾的處理方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為該餐廚垃圾的處理方法，其特征 在于包括下述步驟①分揀除雜將收集來(lái)的餐廚垃圾進(jìn)行分揀，去除金屬、塑料、玻璃瓶等雜物，得到 可生化的餐廚垃圾；②粉碎將可生化的餐廚垃圾進(jìn)行粉碎，得到顆粒直徑< 8mm的混合物；較好的， 所述粉碎方法可以采用流體切割法。更好的，該流體處理法通過(guò)液壓馬達(dá)或齒輪馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 流體切割機(jī)，馬達(dá)轉(zhuǎn)速為60-400rpm，處理流量為10-100m3/h。③離心分離將混合物送入離心機(jī)分離成輕相即油水混合物和重相即固液混合 物，然后將得到的輕相經(jīng)離心分離成油脂和高濃度溶液。較好的，控制該步驟中所得到輕相 即油水混合物的含水率< 3%、重相即高濃度溶液和固液混合物的含油率< 0. 2% ；離心機(jī) 的轉(zhuǎn)速可以為2500-4000rpm。這可以降低油脂的分子量從而達(dá)到提高厭氧發(fā)酵速率的目 的。④水化打漿及酸化將步驟③中得到的固液混合物和高濃度溶液水磨制成濃漿， 并且所述濃漿中固體顆粒的直徑< 0. Imm ；然后對(duì)所述濃漿進(jìn)行水解酸化，得到基料；本步 驟的主要目的是將溶解態(tài)大分子和非溶解態(tài)有機(jī)物逐步水解為溶解態(tài)小分子有機(jī)物，最終 產(chǎn)生短鏈揮發(fā)酸，為后續(xù)的甲烷化產(chǎn)沼氣提供優(yōu)質(zhì)的基料。較好的，水解酸化時(shí)間可以為 6-36小時(shí)。所述的水解酸化采用常規(guī)的工藝即可。⑤厭氧發(fā)酵將所述基料送入升流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器進(jìn)行厭氧發(fā)酵，使基料與UASB反應(yīng)器中的污泥進(jìn)行充分接觸，使污泥中的微生物分解基料中的有機(jī)物， 得到沼氣(主要成分為甲烷和二氧化碳)。此過(guò)程中，所產(chǎn)生的沼氣以微小氣泡形式不 斷放出，微小氣泡在上升過(guò)程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，對(duì)罐內(nèi)料液進(jìn)行氣體攪 拌。處理出水從溢流口上部溢出，然后排出反應(yīng)器。較好的，維持UASB反應(yīng)器內(nèi)的溶解氧 (DO) ( 0. 2mg/L，發(fā)酵溫度為32-39°C ；碳氮比為16-25 1 ；該條件更有利于甲烷菌的生 長(zhǎng)；降解、穩(wěn)定有機(jī)物，產(chǎn)生含甲烷較多的消化氣。上述方案中，步驟⑤中厭氧發(fā)酵基料的條件是pH3. 5-4. 0、80-120kgC0D/m3。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要經(jīng)分揀、高效除雜、粉碎來(lái)提高物料中有機(jī)物的含 量，大幅降低沼渣產(chǎn)量；經(jīng)離心分離、油水分離工藝，除去不易酸化的油脂，有利于厭氧發(fā)酵 的進(jìn)行；經(jīng)水化打漿、水解酸化工藝，將非溶解態(tài)有機(jī)物逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物，提高了 厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣率，污泥負(fù)荷率高，沼渣產(chǎn)生量很小。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的工藝流程圖；
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，該餐廚垃圾的處理方法包括下述處理步驟①分揀除雜將收集來(lái)的餐廚廢棄物即餐廚垃圾進(jìn)行分揀，去除金屬、塑料、玻璃 瓶等雜物，得到可生化的餐廚垃圾；分揀出的雜物有用的可回收利用，沒(méi)用的進(jìn)行衛(wèi)生填 埋。根據(jù)收集到的餐廚垃圾的具體情況，如果有必要可進(jìn)行二次分揀。②粉碎本實(shí)施例采用流體切割法對(duì)分揀后得到的可生化的餐廚垃圾進(jìn)行粉 碎，該流體處理法通過(guò)液壓馬達(dá)或齒輪馬達(dá)驅(qū)動(dòng)流體切割機(jī)，轉(zhuǎn)速60-400rpm，處理流量 10-100m3/h。得到顆粒直徑彡8mm的混合物，以有利于管道輸送。③分離將混合物送入離心分離機(jī)，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為3200rpm，進(jìn)行輕相即油水混 合物和重相即固液混合物的分離。④然后將得到的輕相離心分離成油脂和高濃度溶液。較好的，該步驟中所得到油 脂的含水率< 3%、固液混合物和高濃度溶液的含油率< 0. 2%。其中油脂可送去油脂精煉 及深加工工序。含油率與水力停留時(shí)間的關(guān)系如表1所示，從表1中可以看出，含油率越高， 所需的水力停留時(shí)間越長(zhǎng)，即厭氧發(fā)酵所需的時(shí)間越長(zhǎng)，COD去除率也會(huì)有所降低。因此該 步驟可提高厭氧發(fā)酵的效率。⑤水化打漿及酸化將步驟③中得到的固液混合物和高濃度溶液水磨制成濃漿， 并且所述濃漿中固體顆粒的直徑< 0. Imm ；然后對(duì)所述濃漿進(jìn)行水解酸化，得到基料。如表2所示為不同濃度餐廚垃圾濃漿經(jīng)不同酸化時(shí)間產(chǎn)生的VFA(揮發(fā)性有機(jī)酸) 濃度，從表中可以看出，6h后揮發(fā)酸產(chǎn)生明顯，36h后變化較小，因此，酸化時(shí)間為6-36h時(shí) 效果較好。表3為揮發(fā)酸濃度和水力停留時(shí)間HRT的關(guān)系。從表中可以看出，COD Cr去除率 約為90%時(shí)，揮發(fā)酸濃度越大，水力停留時(shí)間越短，既厭氧發(fā)酵效率越高。⑥厭氧發(fā)酵將所述基料送入升流式厭氧污泥床進(jìn)行厭氧發(fā)酵，使基料與升流式
4厭氧污泥床污泥層中的污泥進(jìn)行充分接觸，使污泥中的微生物分解基料中的有機(jī)物，得到 主要成分為甲烷和二氧化碳的沼氣。較好的，可以維持UASB反應(yīng)器內(nèi)的溶解氧(DO) ( 0. 2mg/L，發(fā)酵溫度為32_39°C; 碳氮比為 16-25 1 ；基料 pH3. 5-4. 0、80-120kgC0D/m3。厭氧發(fā)酵過(guò)程中可利用自身產(chǎn)生的沼氣和進(jìn)水進(jìn)行攪拌，沼氣以微小氣泡形式不 斷放出，微小氣泡在上升過(guò)程中不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，對(duì)罐內(nèi)料液進(jìn)行氣體攪 拌。處理出水從溢流口上部溢出，然后排出厭氧罐。該過(guò)程保持嚴(yán)格的厭氧條件和PH值， 以利于甲烷菌的生長(zhǎng)；降解、穩(wěn)定有機(jī)物，產(chǎn)生含甲烷較多的消化氣。厭氧發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫水脫硫后儲(chǔ)存于儲(chǔ)氣柜中，再經(jīng)脫硫、過(guò)濾凈化 等處理后在發(fā)電機(jī)組里燃燒發(fā)電，供自用、鄰近企業(yè)使用或并入大電網(wǎng)；所產(chǎn)生的沼液經(jīng)水 處理達(dá)標(biāo)后排放；所產(chǎn)生的沼渣經(jīng)壓濾后可制成有機(jī)肥。本實(shí)施例中未涉及到的部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。表1含油率和HRT(水力停留時(shí)間)與CODtt去除率的關(guān)系 表2不同濃度餐廚垃圾濃漿經(jīng)不同酸化時(shí)間產(chǎn)生的VFA(揮發(fā)性有機(jī)酸)濃度 表3揮發(fā)酸濃度和HRT(水力停留時(shí)間)的關(guān)系(CODtt去除率約為90% )
權(quán)利要求
一種餐廚垃圾的處理方法，其特征在于包括下述步驟①分揀除雜將收集來(lái)的餐廚垃圾進(jìn)行分揀，去除金屬、塑料、玻璃瓶等雜物，得到可生化的餐廚垃圾；②粉碎將可生化的餐廚垃圾進(jìn)行粉碎，得到顆粒直徑≤8mm的混合物；③離心分離將混合物送入離心機(jī)，進(jìn)行輕相、重相的分離；④油水分離將得到的輕相離心分離成油脂和高濃度溶液；⑤水化打漿及酸化將步驟③中得到的重相和步驟④中得到的高濃度溶液水磨制成濃漿，并且所述濃漿中固體顆粒的直徑≤0.1mm；然后對(duì)所述濃漿進(jìn)行水解酸化，得到基料；⑥厭氧發(fā)酵將所述基料送入升流式厭氧污泥床進(jìn)行厭氧發(fā)酵，使基料與升流式厭氧污泥床污泥層中的污泥進(jìn)行充分接觸，使污泥中的微生物分解基料中的有機(jī)物，得到甲烷和二氧化碳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾的處理方法，其特征在于步驟③中離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為 2500-4000rpm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾的處理方法，其特征在于步驟⑥中升流式厭氧污泥 床內(nèi)的溶解氧維持在彡0. 2mg/L，發(fā)酵溫度為32-39°C ；碳氮比為16-25 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的餐廚垃圾的處理方法，其特征在于步驟⑥中所述基料的 ρΗ3· 5-4. 0、80-120kgC0D/m3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾的處理方法，其特征在于步驟②中的粉碎方法為流 體切割法。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的餐廚垃圾的處理方法，其特征在于所述的流體處理法是 通過(guò)液壓馬達(dá)或齒輪馬達(dá)驅(qū)動(dòng)流體切割機(jī)，所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為60-400rpm，處理流量為 IO-IOOmVh0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾的處理方法，其特征在于步驟③中所得到輕相的含 水率(wt)，重相的含油率< 0. 2% (wt)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾的處理方法，其特征在于步驟⑤中酸化處理的時(shí)間 為6-36小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種餐廚垃圾的處理方法，其特征在于包括①分揀除雜、②粉碎顆粒直徑≤8mm的混合物、③離心分離得到輕相和重相、④將得到的輕相離心分離成油脂和高濃度溶液、⑤水化打漿及酸化將所述重相和高濃度溶液水磨制成濃漿并對(duì)濃漿進(jìn)行水解酸化得到基料、⑥升流式厭氧污泥床內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵得到沼氣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要經(jīng)分揀、高效除雜、粉碎來(lái)提高物料中有機(jī)物的含量，大幅降低沼渣產(chǎn)量；經(jīng)離心分離、油水分離工藝，除去不易酸化的油脂，有利于厭氧發(fā)酵的進(jìn)行；經(jīng)水化打漿、水解酸化工藝，將非溶解態(tài)有機(jī)物逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物，提高了厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣率，污泥負(fù)荷率高，沼渣產(chǎn)生量很小。
文檔編號(hào)C12P1/00GK101921809SQ20101024049
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者朱華倫, 沈炳國(guó) 申請(qǐng)人:寧波開(kāi)誠(chéng)生態(tài)技術(shù)有限公司