專利名稱：一種餐飲廢水的資源化利用裝置及方法
一種餐飲廢水的資源化利用裝置及方法本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及餐飲廢水的資源化利用領(lǐng)域。 [技術(shù)背景]近年來，隨著我國國民經(jīng)濟的不斷向前發(fā)展，第三產(chǎn)業(yè)尤其是餐飲業(yè)的發(fā)展異常迅速，導致餐飲廢水的排放量劇增，餐飲廢水已經(jīng)成為城市廢水的重要組成部分，其對自然環(huán)境具有明顯的污染作用，餐飲廢水中含有大量的有機物，如未經(jīng)處理直接排放至江河湖海會導致天然水體的富營養(yǎng)化，進而嚴重影響自然系統(tǒng)的生態(tài)平衡，餐飲業(yè)多混雜于居民生活居住區(qū)，其排污量小，排污強度低，污染影響大，已經(jīng)成為影響居民生活的一大公害。餐飲廢水中主要含有導致富營養(yǎng)化的物質(zhì)如食物纖維、淀粉、脂肪、各種佐料、蛋白質(zhì)、合成洗滌劑、微生物等。這些物質(zhì)常以膠體狀態(tài)存在，部分存在狀態(tài)為懸浮態(tài)，將其排放至江河湖海后，其中的營養(yǎng)物可為微生物提供非常良好的生長條件。針對餐飲廢水的特點，目前國內(nèi)外展開了大量的研究工作，常見的如生物法，混凝法、膜生物分離法、電絮凝法等，其中混凝法是目前應用最廣泛，成本最低的處理方法。但它也有處理效果不穩(wěn)定，對于出水容易造成二次化學污染的缺點；生物法是當前污水處理領(lǐng)域中應用最為廣泛的方法，其處理餐飲廢水具有處理效率高，抗沖擊負荷能力強等優(yōu)點，但它也有工藝復雜，工程占地面積大，運行費用高，活性污泥易膨脹等問題；膜生物分離法將生物處理裝置的生物降解作用和膜的高效分離作用融為一體，具有懸浮物和有機物去除率高，出水水質(zhì)優(yōu)等特點，但其總體工藝復雜難以適應餐飲廢水量少源多，水質(zhì)變化大的特點；電絮凝方法處理餐飲廢水的酸度范圍較寬，具有設備簡單，操作方便等優(yōu)點，是一種環(huán)境友好的水處理技術(shù)，但是電絮凝方法的耗電量大，運行成本偏高。為了達到比較理想的水處理效果，目前普遍采用多種處理方法的融合以求各種方法的優(yōu)勢互補，如將電絮凝技術(shù)與膜生物法結(jié)合即可獲得集成度高，自動化程度高，操作方便，出水水質(zhì)好的餐飲廢水處理技術(shù)。鑒于以上技術(shù)，考慮到餐飲廢水有機物含量高的特點，如果能夠?qū)⒉惋嫃U水資源化利用獲得一定的價值，對于環(huán)境保護和節(jié)能減排都具有非常重要的現(xiàn)實意義。本發(fā)明根據(jù)餐飲廢水的特點提出一種新的廢水資源化處理方案，將餐飲廢水中的有機物所蘊藏的能量通過微生物發(fā)酵的方式加以利用，將其轉(zhuǎn)化為燃料酒精和生產(chǎn)生物活性物質(zhì)，具有原創(chuàng)性，同時具有非常光明的應用前景。本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種餐飲廢水的資源化利用方法及裝置，該發(fā)明將電絮凝沉淀技術(shù)與生物發(fā)酵的方法聯(lián)合使用資源化處理餐飲廢水，將餐飲廢水中豐富的有機質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為可利用的燃料和生物活性物質(zhì)，具有低能耗，低成本，處理效率高，高產(chǎn)出，可操作性強等特點。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種餐飲廢水的資源化利用裝置，包括電絮凝反應機構(gòu)，發(fā)酵機構(gòu)和傳送分離機構(gòu)，所述的電絮凝反應機構(gòu)進一步包括電絮凝反應器，直流脈沖電源，加料漏斗和電極板， 該電極板置于所述電絮凝反應器的內(nèi)壁底部，且電連接于所述的直流脈沖電源，所述的加料漏斗穿插入所述的電絮凝反應器內(nèi)部，且開口于所述的電絮凝反應器外部；所述的發(fā)酵機構(gòu)進一步包括發(fā)酵罐，儲罐，攪拌器和氣泵，所述的儲罐置于該發(fā)酵罐的底部，且與該發(fā)酵罐連通，所述的攪拌器置于該發(fā)酵罐的底部，所述的氣泵連通于所述的發(fā)酵罐；所述的傳送分離機構(gòu)包括隔膜泵和離心式固液分離器，所述的電絮凝反應器順次通過該隔膜泵和離心式固液分離器連通于所述的發(fā)酵罐。作為上述技術(shù)方案的改良，本發(fā)明的進一步技術(shù)方案如下進一步，上述的發(fā)酵機構(gòu)設有加熱裝置，該加熱裝置設于所述儲罐的底部。進一步，上述的發(fā)酵機構(gòu)設有溫度計，該溫度計設于所述發(fā)酵罐內(nèi)部。進一步，上述的發(fā)酵機構(gòu)設有攪拌器，該攪拌器設于所述發(fā)酵罐的底部，且該攪拌器由一電機驅(qū)動。進一步，上述的發(fā)酵機構(gòu)設有恒溫水浴套，該恒溫水浴套套設于所述發(fā)酵罐的外壁。進一步，上述電極板的陽極為碎鐵塊或碎鋁塊可溶性電極。一種餐飲廢水的資源化利用方法，所述的方法包括如下步驟a、使用電絮凝方法凝聚提取餐飲廢水中的有機質(zhì)；b、提取的絮凝有機混合物經(jīng)濃縮后存入發(fā)酵罐作為發(fā)酵微生物的培養(yǎng)基；C、使用酵母生物工程菌株，以電絮凝高有機質(zhì)含量濃縮固形物為培養(yǎng)基進行發(fā)酵產(chǎn)生酒精和生物活性物質(zhì)；d、將酒精分離作為燃料回收利用，生物活性物質(zhì)則通過提取工藝制作成為產(chǎn)品。進一步，上述的方法使用了上述的一種餐飲廢水的資源化利用裝置，該方法包括如下步驟(1)高有機質(zhì)含量的餐飲廢水輸入至電絮凝反應器進行電絮凝反應，在電極板上施加脈沖直流電；(2)在電絮凝反應器中，可溶性陽極產(chǎn)生的金屬離子經(jīng)過水解等作用，產(chǎn)生大量的 Fe (OH) 3, Al (0H)3等絮凝劑，該絮凝物質(zhì)與廢水中的大部分有機物、懸浮顆粒發(fā)生相互作用，使其脫去穩(wěn)態(tài)而以絮凝劑為中心形成絮凝團，電絮凝過程中陽極和陰極產(chǎn)生的02和H2 微氣泡以及水流將產(chǎn)生的絮凝團浮載至水面以達到固液分離的效果；(3)餐飲廢水經(jīng)電絮凝反應器處理后進入離心式固液分離裝置，在螺桿轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)作用下，廢水中的懸浮絮凝團與水分迅速分離，有機質(zhì)迅速濃縮，通過調(diào)整離心機的轉(zhuǎn)速即可控制有機質(zhì)的水分含量，經(jīng)過水分調(diào)整后的有機質(zhì)進入發(fā)酵罐進行發(fā)酵反應。(4)有機質(zhì)被送入發(fā)酵罐后，設定恒溫水浴溫度，往發(fā)酵罐中加入微生物生長所必需的生長因子，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，加入酵母菌種后開始計時發(fā)酵；(5)計時發(fā)酵完成后，開啟設于儲罐上的減壓裝置，減壓蒸餾出乙醇作為燃料使用，剩余的發(fā)酵產(chǎn)物經(jīng)提取單細胞蛋白或生物活性物質(zhì)產(chǎn)生經(jīng)濟效益或直接作為優(yōu)質(zhì)動物飼料或優(yōu)質(zhì)有機肥料使用。進一步，在步驟(1)中，所述的脈沖直流電的電流強度為1-12A，周期為1-15S。進一步，在步驟(4)中，所述的恒溫水浴溫度設置為觀度，所述的攪拌器轉(zhuǎn)速設置為30轉(zhuǎn)/分鐘，所述的酵母菌種含量為1%，計時發(fā)酵的時長為48小時。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明針對高有機質(zhì)含量餐飲廢水的特點，提出一種新的資源化處理餐飲廢水的方法，該方法能夠有效利用餐飲廢水資源，工藝流程簡單，維護管理方便，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益，對于環(huán)境保護也具有非常重要的現(xiàn)實意義。附圖
為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 [具體實施方式
]以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明，應當理解，此處所描述的實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如附圖所示，本實施例包括電絮凝反應機構(gòu)，發(fā)酵機構(gòu)和傳送分離機構(gòu)，電絮凝反應機構(gòu)進一步包括電絮凝反應器1，直流脈沖電源2，加料漏斗3和電極板4，該電極板4置于電絮凝反應器1的內(nèi)壁底部，且電連接于直流脈沖電源2，加料漏斗3穿插入電絮凝反應器1內(nèi)部，且開口于電絮凝反應器1外部；發(fā)酵機構(gòu)進一步包括發(fā)酵罐8，儲罐13，攪拌器10 和氣泵9，儲罐13置于該發(fā)酵罐8的底部，且與該發(fā)酵罐8連通，攪拌器10置于該發(fā)酵罐8 的底部，氣泵9連通于發(fā)酵罐8 ；傳送分離機構(gòu)包括隔膜泵5和離心式固液分離器6，電絮凝反應器1順次通過該隔膜泵5和離心式固液分離器6連通于發(fā)酵罐8。本實施例的發(fā)酵機構(gòu)設有加熱裝置14，該加熱裝置14設于儲罐13的底部。本實施例的發(fā)酵機構(gòu)設有溫度計12，該溫度計12設于所述發(fā)酵罐13內(nèi)部。本實施例的發(fā)酵機構(gòu)設有攪拌器10，該攪拌器10設于發(fā)酵罐13的底部，且該攪拌器10由一電機驅(qū)動。本實施例的發(fā)酵機構(gòu)設有恒溫水浴套11，該恒溫水浴套11套設于發(fā)酵罐13的外壁。本實施例的電極板4的陽極為碎鐵塊或碎鋁塊可溶性電極。本發(fā)明的方法包括如下步驟e、使用電絮凝方法凝聚提取餐飲廢水中的有機質(zhì)；f、提取的絮凝有機混合物經(jīng)濃縮后存入發(fā)酵罐作為發(fā)酵微生物的培養(yǎng)基；g、使用酵母生物工程菌株，以電絮凝高有機質(zhì)含量濃縮固形物為培養(yǎng)基進行發(fā)酵產(chǎn)生酒精和生物活性物質(zhì)；h、將酒精分離作為燃料回收利用，生物活性物質(zhì)則通過提取工藝制作成為產(chǎn)品。本實施例的方法使用了本實施例的一種餐飲廢水的資源化利用裝置，該方法包括如下步驟(6)高有機質(zhì)含量的餐飲廢水輸入至電絮凝反應器進行電絮凝反應，在電極板上施加脈沖直流電；(7)在電絮凝反應器中，可溶性陽極產(chǎn)生的金屬離子經(jīng)過水解等作用，產(chǎn)生大量的 Fe (OH) 3, Al (0H)3等絮凝劑，該絮凝物質(zhì)與廢水中的大部分有機物、懸浮顆粒發(fā)生相互作用，使其脫去穩(wěn)態(tài)而以絮凝劑為中心形成絮凝團，電絮凝過程中陽極和陰極產(chǎn)生的02和H2 微氣泡以及水流將產(chǎn)生的絮凝團浮載至水面以達到固液分離的效果；
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(8)餐飲廢水經(jīng)電絮凝反應器處理后進入離心式固液分離裝置，在螺桿轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)作用下，廢水中的懸浮絮凝團與水分迅速分離，有機質(zhì)迅速濃縮，通過調(diào)整離心機的轉(zhuǎn)速即可控制有機質(zhì)的水分含量，經(jīng)過水分調(diào)整后的有機質(zhì)進入發(fā)酵罐進行發(fā)酵反應。(9)有機質(zhì)被送入發(fā)酵罐后，設定恒溫水浴溫度，往發(fā)酵罐中加入微生物生長所必需的生長因子，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，加入酵母菌種后開始計時發(fā)酵；(10)計時發(fā)酵完成后，開啟設于儲罐上的減壓裝置，減壓蒸餾出乙醇作為燃料使用，剩余的發(fā)酵產(chǎn)物經(jīng)提取單細胞蛋白或生物活性物質(zhì)產(chǎn)生經(jīng)濟效益或直接作為優(yōu)質(zhì)動物飼料或優(yōu)質(zhì)有機肥料使用。在步驟(1)中，脈沖直流電的電流強度為1-12A，周期為1-15S。在步驟中，恒溫水浴溫度設置為觀度，攪拌器轉(zhuǎn)速設置為30轉(zhuǎn)/分鐘，酵母菌種含量為1%，計時發(fā)酵的時長為48小時。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施例，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型，屬于本發(fā)明權(quán)利要求及等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種餐飲廢水的資源化利用裝置，包括電絮凝反應機構(gòu)，發(fā)酵機構(gòu)和傳送分離機構(gòu)， 其特征在于所述的電絮凝反應機構(gòu)進一步包括電絮凝反應器，直流脈沖電源，加料漏斗和電極板，該電極板置于所述電絮凝反應器的內(nèi)壁底部，且電連接于所述的直流脈沖電源，所述的加料漏斗穿插入所述的電絮凝反應器內(nèi)部，且開口于所述的電絮凝反應器外部；所述的發(fā)酵機構(gòu)進一步包括發(fā)酵罐，儲罐，攪拌器和氣泵，所述的儲罐置于該發(fā)酵罐的底部，且與該發(fā)酵罐連通，所述的攪拌器置于該發(fā)酵罐的底部，所述的氣泵連通于所述的發(fā)酵罐；所述的傳送分離機構(gòu)包括隔膜泵和離心式固液分離器，所述的電絮凝反應器順次通過該隔膜泵和離心式固液分離器連通于所述的發(fā)酵罐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種餐飲廢水的資源化利用裝置，其特征在于所述的發(fā)酵機構(gòu)設有加熱裝置，該加熱裝置設于所述儲罐的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種餐飲廢水的資源化利用裝置，其特征在于所述的發(fā)酵機構(gòu)設有溫度計，該溫度計設于所述發(fā)酵罐內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種餐飲廢水的資源化利用裝置，其特征在于所述的發(fā)酵機構(gòu)設有攪拌器，該攪拌器設于所述發(fā)酵罐的底部，且該攪拌器由一電機驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種餐飲廢水的資源化利用裝置，其特征在于所述的發(fā)酵機構(gòu)設有恒溫水浴套，該恒溫水浴套套設于所述發(fā)酵罐的外壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種餐飲廢水的資源化利用裝置，其特征在于所述電極板的陽極為碎鐵塊或碎鋁塊可溶性電極。
7.一種餐飲廢水的資源化利用方法，所述的方法包括如下步驟a、使用電絮凝方法凝聚提取餐飲廢水中的有機質(zhì)；b、提取的絮凝有機混合物經(jīng)濃縮后存入發(fā)酵罐作為發(fā)酵微生物的培養(yǎng)基；C、使用酵母生物工程菌株，以電絮凝高有機質(zhì)含量濃縮固形物為培養(yǎng)基進行發(fā)酵產(chǎn)生酒精和生物活性物質(zhì)；d、將酒精分離作為燃料回收利用，生物活性物質(zhì)則通過提取工藝制作成為產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種餐飲廢水的資源化利用方法，其特征在于所述的方法使用了根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的一種餐飲廢水的資源化利用裝置，其特征在于所述的方法包括如下步驟(1)高有機質(zhì)含量的餐飲廢水輸入至電絮凝反應器進行電絮凝反應，在電極板上施加脈沖直流電；(2)在電絮凝反應器中，可溶性陽極產(chǎn)生的金屬離子經(jīng)過水解等作用，產(chǎn)生大量的 Fe (OH) 3, Al (OH) 3等絮凝劑，該絮凝物質(zhì)與廢水中的大部分有機物、懸浮顆粒發(fā)生相互作用，使其脫去穩(wěn)態(tài)而以絮凝劑為中心形成絮凝團，電絮凝過程中陽極和陰極產(chǎn)生的02和H2 微氣泡以及水流將產(chǎn)生的絮凝團浮載至水面以達到固液分離的效果；(3)餐飲廢水經(jīng)電絮凝反應器處理后進入離心式固液分離裝置，在螺桿轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)作用下，廢水中的懸浮絮凝團與水分迅速分離，有機質(zhì)迅速濃縮，通過調(diào)整離心機的轉(zhuǎn)速即可控制有機質(zhì)的水分含量，經(jīng)過水分調(diào)整后的有機質(zhì)進入發(fā)酵罐進行發(fā)酵反應。(4)有機質(zhì)被送入發(fā)酵罐后，設定恒溫水浴溫度，往發(fā)酵罐中加入微生物生長所必需的生長因子，調(diào)節(jié)攪拌器轉(zhuǎn)速，加入酵母菌種后開始計時發(fā)酵；(5)計時發(fā)酵完成后，開啟設于儲罐上的減壓裝置，減壓蒸餾出乙醇作為燃料使用，剩余的發(fā)酵產(chǎn)物經(jīng)提取單細胞蛋白或生物活性物質(zhì)產(chǎn)生經(jīng)濟效益或直接作為優(yōu)質(zhì)動物飼料或優(yōu)質(zhì)有機肥料使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種餐飲廢水的資源化利用方法，其特征在于在步驟(1) 中，所述的脈沖直流電的電流強度為1-12A，周期為1-15S。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種餐飲廢水的資源化利用方法，其特征在于在步驟(4) 中，所述的恒溫水浴溫度設置為觀度，所述的攪拌器轉(zhuǎn)速設置為30轉(zhuǎn)/分鐘，所述的酵母菌種含量為1%，計時發(fā)酵的時長為48小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種餐飲廢水的資源化利用裝置及方法，通過電絮凝的預處理作用，將廢水中的有機質(zhì)提取沉淀，然后進行固液分離作用，生成的高有機質(zhì)固態(tài)物采用固態(tài)發(fā)酵的方法生成酒精和單細胞蛋白，然后對酒精提純和高附加值蛋白進行提取，形成餐飲廢水的資源化回收利用新模式，具有非常重大的社會與現(xiàn)實意義。
文檔編號C02F3/34GK102211840SQ20111012151
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者李海軍 申請人:中山市泰帝科技有限公司