專利名稱：餐廚垃圾高效厭氧反應(yīng)水處理方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效厭氧反應(yīng)水處理技術(shù)，具體涉及餐廚垃圾高效厭氧反應(yīng)水處理方法 及其裝置。技術(shù)背景隨著城市化進(jìn)程加快，人們生活水平顯著提高，餐飲服務(wù)業(yè)迅猛發(fā)展。然而，由于我國(guó) 固有的生活飲食習(xí)慣和存在部分浪費(fèi)現(xiàn)象，造成大量餐廚垃圾產(chǎn)生。餐廚垃圾是一種容易發(fā) 酵變質(zhì)的有機(jī)垃圾，過(guò)去往往被直接運(yùn)往農(nóng)村作為豬、雞飼料等，由于未經(jīng)消毒、無(wú)害化處 理等過(guò)程，餐廚垃圾直接喂養(yǎng)豬、雞等家畜家禽容易造成病原菌傳播和同源性生物污染，這 些"垃圾豬"、"垃圾雞"進(jìn)一步進(jìn)入人類食物鏈會(huì)形成潛在的食品安全隱患。餐廚垃圾直接衛(wèi)生填埋處理，將造成填埋場(chǎng)水分含量增加，垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的惡臭也會(huì)對(duì) 環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。餐廚垃圾直接填埋處理在許多發(fā)達(dá)國(guó)家已被嚴(yán)格禁止。目前，餐廚垃圾處理最有效的辦法之一為干燥化處理。干燥化處理即通過(guò)熱介質(zhì)直接或 間接對(duì)餐廚垃圾加熱，蒸干水分，同時(shí)滅活致病菌，并保留餐廚垃圾中的蛋白質(zhì)、脂肪、纖 維素等不變性，使餐廚垃圾干燥化處理后可作為土壤肥料和魚(yú)等非同源性動(dòng)物的飼料。干燥 化處理餐廚垃圾過(guò)程為1、壓縮脫水，餐廚垃圾在壓縮機(jī)內(nèi)壓縮除去大部分水分；2、破碎， 通過(guò)破碎機(jī)破碎大塊垃圾，使垃圾中水分進(jìn)一步釋放；3、 二次壓縮，在壓縮機(jī)內(nèi)壓縮，脫除 水分；4、蒸干，在干燥器內(nèi)蒸干，干燥器溫度保持在90。C 12(TC之間可直接加熱或間接加熱， 加熱用燃料可以為煤炭、柴油、天然氣等。在整個(gè)干燥化過(guò)程中，都將產(chǎn)生餐廚垃圾廢水，其中l(wèi)、 2、 3階段產(chǎn)生的廢水為高濃度有 機(jī)廢水，含有大量的有機(jī)物、動(dòng)物油脂、植物油脂、懸浮物等，廢水呈酸性、黃色粘稠，有 強(qiáng)烈的酸臭味。4階段產(chǎn)生廢水呈蒸汽狀態(tài)，也含有大量的揮發(fā)性有機(jī)酸、揮發(fā)性油脂等。餐 廚垃圾廢水直接排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大污染，直接排入城市排水管網(wǎng)時(shí)，廢水中含有的大 量油脂，會(huì)影響城市排水管網(wǎng)過(guò)水能力，也會(huì)增大其處理負(fù)荷，降低污水處理廠的水處理效 率，嚴(yán)重影響城市生活污水處理廠的正常運(yùn)行。針對(duì)餐廚垃圾廢水的特性，通常的處理方法采用隔油處理、酸堿中和、厭氧生化處理、好氧生化處理等工藝手段，其中厭氧生化處理是去除有機(jī)污染物負(fù)荷的主要承擔(dān)者。厭氧生化處理的效率高低，直接決定著整個(gè)處理工藝的運(yùn)行費(fèi)用，也是決定工藝運(yùn)行能否成功的關(guān)鍵因子。傳統(tǒng)的厭氧生化處理工藝在處理餐廚垃圾廢水時(shí)，通常面臨如下問(wèn)題-1、廢水中含有纖維狀物體、硬質(zhì)顆粒雜物、柔軟雜物，在該廢水進(jìn)入配水系統(tǒng)時(shí)，容易污堵配水口，造成配水困難使系統(tǒng)癱瘓，進(jìn)而造成厭氧反應(yīng)器堵塞。2、 餐廚垃圾廢水中食物殘?jiān)葢腋∥锖扛?，采用普通的配水系統(tǒng),廢水上升過(guò)程中容易形 成偏流，造成局部負(fù)荷過(guò)高，整個(gè)系統(tǒng)去除效率降低。3、 溶液呈酸性，如果直接進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，將抑制產(chǎn)甲垸菌的生長(zhǎng),從而使反應(yīng)僅保留在酸化 階段而無(wú)法進(jìn)行甲烷化深度反應(yīng)。4、 厭氧反應(yīng)器出水口，在運(yùn)行一段時(shí)間后，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)據(jù)堵塞現(xiàn)象，造成出水管出水困 難。5、 厭氧消化器如升流式厭氧污泥反應(yīng)床(UASB)中的關(guān)鍵部分如三相分離器，泥、水、氣 分離效果不好，污泥不能有效的回流至沉淀區(qū)，而是隨水一起流出，造成厭氧污泥流失，同 時(shí)出水中懸浮物含量也隨之增大。發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種餐廚垃圾高效厭氧反應(yīng)水處理裝置 及方法該餐廚垃圾高效厭氧反應(yīng)水處理裝置依次包括變徑管道、缺氧酸化池、脈沖布水器和厭 氧反應(yīng)器等。所述污水來(lái)源為餐廚垃圾在壓縮、破碎和二次壓縮產(chǎn)生的污水和高溫有機(jī)廢氣冷卻水等。 所述變徑管道依次為6cm、 4cm、 3cm，管之間通過(guò)變徑法蘭連接；管道中裝有濾網(wǎng)，濾網(wǎng) 前后的管道上裝有閥門(mén)，濾網(wǎng)孔徑為l 5mm，濾網(wǎng)由pp材料制作。 所述水解酸化槽底部安裝蒸汽管和在線溫度傳感器。 所述脈沖進(jìn)水管出水口裝有截止闊，截止闊與壓力控制器連接。所述厭氧反應(yīng)器自下而上共為5個(gè)區(qū)分別為布水區(qū)、污泥反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)、清水區(qū)、 沼氣區(qū)。布水區(qū)底部有脈沖進(jìn)水管，清水區(qū)裝有污水內(nèi)循環(huán)泵、出水溢流槽。四個(gè)支柱支撐 沉淀槽位于沉淀區(qū)，沉淀槽內(nèi)的污泥通過(guò)回流管流入反應(yīng)區(qū)。浮渣撇出器安裝在沉淀槽上部。 沼氣區(qū)裝有壓力探測(cè)器、沼氣出口管，出口管排出的沼氣進(jìn)入沼氣凈化箱，沼氣凈化箱中裝 有生物填料。本發(fā)明的利用餐廚垃圾高效厭氧反應(yīng)水處理裝置處理污水的方法包括 將干燥化處理餐廚垃圾過(guò)程中產(chǎn)生的污水集中于混合池中，經(jīng)耐腐蝕污水泵提升至變徑管 道，經(jīng)過(guò)裝有不同孔徑濾網(wǎng)的管道后，流入缺氧酸化池，由在線溫度控制儀控制缺氧酸化池 中的溫度在25'C 40'C，水解酸化5 10小時(shí)后，泵入脈沖布水器，然后流入?yún)捬醴磻?yīng)器的布 水區(qū)，污水經(jīng)布水區(qū)依次上升進(jìn)入污泥反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)、清水區(qū)后流出厭氧反應(yīng)器；污水厭 氧過(guò)程產(chǎn)生的沼氣上升至沼氣收集區(qū)，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定的壓力后排入沼氣凈化箱。通過(guò)本發(fā)明高效厭氧反應(yīng)器處理后的污水污染物去除效率高，COD、 BOD去除率分別為85%、 90%，出水氨氮濃度上升到1500 2000mg/l,pH為6. 7 7.8，不易出現(xiàn)管道污堵且不產(chǎn)生 二次污染物。經(jīng)后續(xù)工藝深度處理的污水可回用于洗滌、灌溉等。處理過(guò)程中產(chǎn)生大量的沼 氣，可作為沼氣鍋爐燃料，既節(jié)約了能源，又提高了能源再利用率。
具體實(shí)施方式
將干燥化處理餐廚垃圾過(guò)程中產(chǎn)生的污水集中于混合池中，將污水泵入變徑管道l，在管 道上安裝進(jìn)水濾網(wǎng)l、濾網(wǎng)2和濾網(wǎng)3，濾網(wǎng)網(wǎng)孔為3 10mm，可拆裝清洗。經(jīng)濾網(wǎng)過(guò)濾后的污 水進(jìn)入缺氧酸化池5，缺氧酸化池底部安裝蒸汽管6，通過(guò)在線溫度傳感器7控制溫度，在缺氧 酸化池內(nèi)溫度低于3(TC以下時(shí)開(kāi)啟加熱，使酸化池內(nèi)的溫度保持在3(TC，酸化水槽內(nèi)水力停 留時(shí)間為7h。由酸化池出來(lái)的污水通過(guò)脈沖布水器8進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器底部布水區(qū)14，進(jìn)水經(jīng)過(guò) 污泥反應(yīng)區(qū)15上升到沉淀槽20，污泥沉淀后經(jīng)回流管流入沉淀區(qū)16， 50%出水經(jīng)出水管22流出 厭氧反應(yīng)器，50%的出水通過(guò)污水循環(huán)泵流入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)水區(qū)。廢水中的有機(jī)物厭氧分解產(chǎn) 生的C02和甲烷氣體上升至液體表面，進(jìn)入沼氣收集區(qū)17，沼氣收集區(qū)沼氣進(jìn)入脫硫脫水罐18 凈化處理，經(jīng)處理后的沼氣用于補(bǔ)充餐廚垃圾干燥加熱。


濾網(wǎng)1 濾網(wǎng)3蒸汽管脈沖布水器 pH儀硫酸罐 布水區(qū)沉淀區(qū)脫硫脫水罐沉淀槽出水管
權(quán)利要求
1.一種餐廚垃圾廢水處理缺氧-厭氧反應(yīng)器裝置，其特征在于該裝置依次包括變徑管道、缺氧酸化池、脈沖布水器和厭氧反應(yīng)器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的餐廚垃圾廢水處理缺氧-厭氧反應(yīng)器裝置，其特征在于變徑管道的直徑依次為6cm、 4cm、 3cm，管道內(nèi)裝有不同孔徑的濾網(wǎng)，濾網(wǎng)孔徑分別為5-10mm、 3-5鵬、 l-3mm，不同管徑的濾網(wǎng)填充度分別為30%、 50%、 80%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的餐廚垃圾廢水處理缺氧-厭氧反應(yīng)器裝置，其特征在于缺氧酸化池 底部裝有蒸汽加熱管，污水溫度由在線溫度控制儀控制在25-4(TC;缺氧酸化池上部加蓋密閉， 池內(nèi)廢氣通過(guò)管道與風(fēng)機(jī)相連結(jié)；缺氧酸化池配有加堿槽，加堿量通過(guò)控制閥由酸化出水設(shè) 定的污水pH控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的餐廚垃圾廢水處理缺氧-厭氧反應(yīng)器裝置，其特征在于脈沖布水器 出水口裝有壓力截止閥，布水管道上部連接有硫酸罐，管道上裝有控制閥門(mén)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的餐廚垃圾廢水處理缺氧-厭氧反應(yīng)器裝置，其特征在于在水壓低于 5m時(shí)，將硫酸泵入清洗管道。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾廢水處理缺氧-厭氧反應(yīng)器裝置，其特征在于所述厭氧反 應(yīng)器自下而上共為5個(gè)區(qū)分別為布水區(qū)、污泥反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)、清水區(qū)、沼氣區(qū)；布水區(qū)底 部裝有脈沖進(jìn)水管，清水區(qū)裝有污水內(nèi)循環(huán)泵、出水溢流槽；四個(gè)支柱支撐沉淀槽位于沉淀 區(qū)，沉淀槽內(nèi)的污泥通過(guò)回流管流入反應(yīng)區(qū)；浮渣撇出器安裝在沉淀槽上部；沼氣區(qū)裝有壓力探測(cè)器、沼氣出口管，出口管排出的沼氣進(jìn)入沼氣凈化箱，沼氣凈化箱中裝有生物填料。
7. 利用權(quán)利要求i-6所述餐廚垃圾廢水處理缺氧-厭氧反應(yīng)器裝置進(jìn)行餐廚垃圾廢水的處理方法，其特征在于先將廢水泵入變徑管道，經(jīng)過(guò)裝有不同孔徑濾網(wǎng)的管道后，流入缺氧酸化 池，由在線溫度控制儀控制缺氧酸化池中的溫度在25。C 4(TC，水解酸化5 10小時(shí)后，泵 入脈沖布水器，然后流入?yún)捬醴磻?yīng)器的布水區(qū)，污水經(jīng)布水區(qū)依次上升進(jìn)入污泥反應(yīng)區(qū)、沉 淀區(qū)、清水區(qū)后流出厭氧反應(yīng)器；污水厭氧過(guò)程產(chǎn)生的沼氣上升至沼氣收集區(qū)，當(dāng)壓力達(dá)到 設(shè)定的壓力后排入沼氣凈化箱。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種餐廚垃圾廢水處理缺氧-厭氧反應(yīng)器裝置及使用該裝置的廢水處理方法，該裝置依次包括變徑管道、缺氧酸化池、脈沖布水器和厭氧反應(yīng)器等。應(yīng)用該裝置處理餐廚垃圾廢水能高效截留SS，避免懸浮物堵塞厭氧反應(yīng)器及管道，在35±3℃的反應(yīng)條件下，COD去除率為85％，BOD去除濾為90％，SS去除率為98％，同時(shí)產(chǎn)生高品質(zhì)的甲烷氣體。
文檔編號(hào)C02F3/30GK101215048SQ200710306009
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者劉生奎, 吳長(zhǎng)亮, 梁立寬, 白玉娟, 強(qiáng) 谷 申請(qǐng)人:青海潔神食品垃圾處理產(chǎn)業(yè)有限公司