專利名稱：餐廚垃圾的無害化處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及餐廚垃圾的無害化處理及資源化利用的工藝集成。
背景技術：
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餐廚垃圾是指賓館、酒店、企事業(yè)單位食堂、學校食堂等單位在食品加工、飲食服務、用餐過程中產(chǎn)生的食物殘渣、廢棄油脂、過期食品等。餐廚垃圾的主要成分有糧食、蔬菜、植物油、動物油、肉骨等，還有少量廢餐具、牙簽和餐紙等。主要化學成分有淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無機鹽等，同時含有一定量的氮、磷、鉀、鈣、鈉、鎂、鐵等微量元素等。餐廚垃圾人均產(chǎn)生量約為人均O. I千克/人日，相當于城鎮(zhèn)生活垃圾清運量的10%。餐廚垃圾中含有大量人畜共患傳染病的病原體，不但容易引起動物交叉感染病毒，也易造成人體感染口蹄疫、肝炎等病毒帶來的疾病。此外，餐廚垃圾若受到鋁、汞、鎘等重金屬以及有機化合物、苯類化合物的污染，作為飼料供牲畜食用后，重金屬等有害物質(zhì)會蓄積在牲畜的脂肪、肌肉等組織里，進入人類食物鏈中，會在一定程度上降低人體肝臟、腎臟等系統(tǒng)免疫功能下降。目前餐廚垃圾的處理方法主要是填埋、焚燒、堆肥、飼料化等單一處理方式。由于餐廚垃圾成分復雜，易變質(zhì)，含有病菌及有毒有害物質(zhì)，所以采用簡單單一的處理方式不僅達不到無害化、減量化和資源化的效果，還有可能對環(huán)境造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術問題是提供一種餐廚垃圾的無害化處理方法，其通過精細化的預處理及濕熱水解工藝，實現(xiàn)餐廚垃圾處理的無害化，提高餐廚垃圾生物質(zhì)能源的轉化率，提高餐廚垃圾資源化產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，減少餐廚垃圾處理的成本支出。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種餐廚垃圾的無害化處理方法，包括以下步驟(I)預處理餐廚垃圾卸料后，進行固液分離、粗破碎、破碎分選、磁選，分離出餐廚垃圾中的塑料、竹木、玻璃、砂石等異物質(zhì)，并回收混入餐廚垃圾中的金屬物質(zhì)，分選出的異物質(zhì)送往焚燒廠或填埋場進行無害化處理，金屬送往金屬回收企業(yè)進行二次利用；(2)濕熱水解經(jīng)過預處理后，采用濕熱水解將餐廚垃圾中的病毒、病菌充分滅活，析出餐廚垃圾中的動植物油脂，同時有機物料得以水解，濕熱水解處理后的有機物料使用兩相分離及三相分離方法將物料細分為油脂、漿狀有機質(zhì)物料及大顆粒有機物料；(3)步驟(2)得到的油脂作為工業(yè)油脂原料或進一步深加工成脂肪酸甲酯或生物柴油；漿狀有機質(zhì)物料經(jīng)調(diào)漿、配漿后進入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)，通過厭氧微生物的水解酸化和厭氧發(fā)酵作用將有機質(zhì)分解產(chǎn)出沼氣；大顆粒有機物料進入好氧生物發(fā)酵設備經(jīng)過快速好氧發(fā)酵后制成土壤調(diào)節(jié)劑或農(nóng)用有機肥原料。本發(fā)明的餐廚垃圾的無害化處理方法，其中所述步驟(2)中濕熱水解的條件是溫度 150°C、壓力 O. 48Mpao
本發(fā)明的餐廚垃圾的無害化處理方法，還包括設置廢氣收集和處理系統(tǒng)，對處理方法過程中產(chǎn)生的臭氣進行集中收集再處理。本發(fā)明的技術要點是采用卸料倉、固液分離、粗破碎、破碎分選、磁選等工藝對餐廚垃圾進行精細預處理，分離出餐廚垃圾中的塑料、竹木、玻璃、砂石等異物質(zhì)，并回收混入餐廚垃圾中的金屬物質(zhì)，分選出的異物質(zhì)送往焚燒廠或衛(wèi)生填埋場進行無害化處理，金屬送往金屬回收企業(yè)進行二次利用；經(jīng)過預處理后，采用濕熱水解工藝將餐廚垃圾中的病毒、病菌充分滅活，實現(xiàn)餐廚垃圾的高度無害化處理；通過濕熱水解工藝，餐廚垃圾中的動植物油脂充分析出，使油脂的回收率得到提高，同時有機物料得以水解、細化，達到最佳的厭氧發(fā)酵條件，提高生物質(zhì)能的轉化率。經(jīng)過濕熱水解處理后的有機物料使用兩相分離及三相分離工藝將物料細分為油脂、漿狀有機質(zhì)物料及大顆粒有機物料。油脂作為工業(yè)油脂原料或進一步深加工成脂肪酸甲酯或生物柴油；漿狀有機質(zhì)物料經(jīng)調(diào)漿、配漿后進入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)，通過厭氧微生物的水解酸化和厭氧發(fā)酵作用將有機質(zhì)分解產(chǎn)出沼氣，沼氣燃燒為系統(tǒng)加熱保溫提供熱源，剩余沼氣進行深度處理后作為民用天熱氣銷售或用作燃氣發(fā)電機的原料；大顆粒有機物料進入好氧生物發(fā)酵設備經(jīng)過快速好氧發(fā)酵后制成土壤調(diào)節(jié)劑或農(nóng)用有機肥原料等，應用于園林綠化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為控制餐廚垃圾處理過程中工藝廢氣對環(huán)境 產(chǎn)生的二次污染，設置餐廚垃圾工藝廢氣收集和處理系統(tǒng)，對系統(tǒng)產(chǎn)生的臭氣進行集中收集后送入除臭系統(tǒng)進行處理，達標后排放。本發(fā)明的餐廚垃圾的無害化處理方法，對餐廚垃圾的處理，無害化程度高，減量化效果好，資源化率高。本發(fā)明的餐廚垃圾的無害化處理方法中涉及多種處理設備，包括餐廚垃圾卸料倉、固液分離設備、粗破碎機、破碎分選機、濕解罐、兩相及三相分離機、好氧生物發(fā)酵設備、厭氧發(fā)酵設備等，所述設備為已知設備。本發(fā)明克服了國內(nèi)外所有可查閱的有關餐廚垃圾處理技術中的技術空白和缺陷，針對中國餐廚垃圾的組分和成分的特殊性，集成了新的餐廚垃圾處理技術方法，解決了現(xiàn)有餐廚垃圾處理方式中無害化程度低、易形成二次污染、資源化不徹底等技術缺陷，達到了餐廚垃圾的無害化處理及最大程度的資源化利用，改變以往餐廚垃圾處理工藝復雜繁瑣的預處理方式，縮短餐廚垃圾處理工藝鏈，便于餐廚垃圾處理的工程化應用，同時減少對環(huán)境資源的占用和污染，取得經(jīng)濟、社會、環(huán)境綜合效益。本發(fā)明主要通過精細化的處理及濕熱水解工藝，實現(xiàn)餐廚垃圾處理的無害化，提高餐廚垃圾生物質(zhì)能源的轉化率，提高餐廚垃圾資源化產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，減少餐廚垃圾處理的成本支出。


圖I是本發(fā)明餐廚垃圾的無害化處理方法的流程圖。
具體實施例方式為進一步說明本發(fā)明，結合以下實施例具體說明如圖I所示，餐廚垃圾由專用餐廚垃圾收運車送至處理系統(tǒng)后由垃圾卸料槽進行接收，垃圾卸料槽有密封裝置，并有臭氣收集管道連接至除臭系統(tǒng)對卸料槽的臭氣進行收集處理；
進入垃圾卸料槽的餐廚垃圾經(jīng)出料裝置排出送入固液分離設備進行固液分離；固液分離后的餐廚垃圾液體部分收集至滲濾液儲存槽，固體部分由輸送機輸送至粗破碎機；粗破碎將餐廚垃圾破碎至后續(xù)破碎分選的最佳進料粒徑，達到最佳分選效率，粗破碎后的物料有粗破碎機出料口排入破碎分選機，破碎分選機將餐廚垃圾中的有機物料破碎后由篩孔排出，其余不能破碎的異物質(zhì)由異物質(zhì)排出口排出；破碎分選機排出的異物質(zhì)由輸送機輸出，通過磁選回收其中的金屬物質(zhì)，其余物料集中收集后進行填埋或焚燒處理；由破碎分選機篩孔排出的有機物料由輸送機輸送至漿儲存槽，與滲濾液儲存槽中的液體混合制成有機質(zhì)漿液； 有機質(zhì)漿液由儲漿罐輸送至濕熱水解罐中進行濕熱水解處理，濕熱水解設備為耐高溫的壓力容器，在一定壓力和溫度條件下(溫度150°C、壓力O. 48Mpa)對有機質(zhì)漿液進行濕熱水解，濕熱水解的熱源由蒸汽鍋爐提供；濕熱水解后的物料排入靜置設備中，通過物理沉降過程實現(xiàn)溶液的物理分層；靜置物料中油脂含量較高的部分進入油水分離系統(tǒng)首先進行兩相分離，分離出的固體物料排入原料緩沖罐進行厭氧發(fā)酵，液體物料進入液相緩沖罐，然后進入三相分離機分離出油脂、水和固體渣，油脂作為工業(yè)油脂原料進行銷售或進一步制成生物柴油，水和渣排入原料緩沖罐進行厭氧發(fā)酵；靜置物料中大顆粒有機質(zhì)含量較高的部分進入兩相分離脫水后，固體物料進入緩沖料倉作為好氧生物發(fā)酵的原料，通過好氧生物發(fā)酵制成土壤調(diào)理劑，脫出的水排入原料緩沖罐進行厭氧發(fā)酵；靜置物料中的漿狀有機質(zhì)溶液直接排入原料緩沖罐進行厭氧發(fā)酵；厭氧發(fā)酵采用兩相中溫厭氧發(fā)酵工藝，原料緩沖槽中的物料經(jīng)過調(diào)解后由輸送設備輸送至酸化水解設備，在酸化水解設備中物料除自然發(fā)酵外，還通過調(diào)配系統(tǒng)對其進行綜合調(diào)節(jié)，將漿料調(diào)配至適宜厭氧發(fā)酵的條件；水解酸化設備中的物料滿足厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼條件后輸送至厭氧發(fā)酵設備，在厭氧消化菌的作用下分解產(chǎn)出沼氣；產(chǎn)出的沼氣經(jīng)過脫硫和脫水預處理后進入沼氣儲柜進行儲存，滿足生產(chǎn)生活用的鍋爐用氣外，多余的沼氣進行深度提純后作為民用天然氣使用；厭氧發(fā)酵后剩余的沼液首先使用離心脫水設備進行分離，分離出的水進入污水處理系統(tǒng)處理后達標排放，剩余的沼渣進入沼渣堆肥系統(tǒng)，經(jīng)過堆肥處理后制成營養(yǎng)土等農(nóng)林肥料。以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種餐廚垃圾的無害化處理方法，其特征在于包括以下步驟 (1)預處理餐廚垃圾卸料后，進行固液分離、粗破碎、破碎分選、磁選，分離出餐廚垃圾中的塑料、竹木、玻璃、砂石等異物質(zhì)，并回收混入餐廚垃圾中的金屬物質(zhì)，分選出的異物質(zhì)送往焚燒廠或填埋場進行無害化填埋，金屬送往金屬回收企業(yè)進行二次利用； (2)濕熱水解經(jīng)過預處理后，采用濕熱水解將餐廚垃圾中的病毒、病菌滅活，析出餐廚垃圾中的動植物油脂，同時有機物料得以水解，濕熱水解處理后的有機物料使用兩相分離及三相分離方法將物料細分為油脂、漿狀有機質(zhì)物料及大顆粒有機物料； (3)步驟(2)得到的油脂作為工業(yè)油脂原料或進一步深加工成脂肪酸甲酯或生物柴油；漿狀有機質(zhì)物料經(jīng)調(diào)漿、配漿后進入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)，通過厭氧微生物的水解酸化和厭氧發(fā)酵作用將有機質(zhì)分解產(chǎn)出沼氣；大顆粒有機物料進入好氧生物發(fā)酵設備經(jīng)過快速好氧發(fā)酵后制成土壤調(diào)節(jié)劑或農(nóng)用有機肥原料。
2.根據(jù)權利要求I所述的餐廚垃圾的無害化處理方法，其特征在于所述步驟(2)中濕熱水解的條件是溫度150°C、壓力O. 48Mpa。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的餐廚垃圾的無害化處理方法，其特征在于所述方法還包括設置廢氣收集和處理系統(tǒng)，對處理方法過程中產(chǎn)生的臭氣進行集中收集再處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種餐廚垃圾的無害化處理方法，包括以下步驟(1)預處理餐廚垃圾卸料后，進行固液分離、粗破碎、破碎分選、磁選，并回收混入餐廚垃圾中的金屬物質(zhì)；(2)濕熱水解經(jīng)過預處理后，采用濕熱水解將餐廚垃圾中的病毒、病菌充分滅活，析出餐廚垃圾中的動植物油脂，同時有機物料得以水解；(3)步驟(2)得到的油脂作為工業(yè)油脂原料或進一步深加工成脂肪酸甲酯或生物柴油；漿狀有機質(zhì)物料經(jīng)調(diào)漿、配漿后進入?yún)捬醢l(fā)酵系統(tǒng)；大顆粒有機物料進入好氧生物發(fā)酵設備。本發(fā)明主要通過精細化的預處理及濕熱水解工藝，實現(xiàn)餐廚垃圾處理的無害化，提高餐廚垃圾生物質(zhì)能源的轉化率，提高餐廚垃圾資源化產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。
文檔編號B09B5/00GK102921704SQ201210452060
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權日2012年11月12日
發(fā)明者徐文龍, 王麗莉, 馮幼平 申請人:都市高科(北京)環(huán)境科技有限公司, 徐文龍, 王麗莉