一種餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法，通過(guò)以下的步驟實(shí)現(xiàn)：預(yù)處理：將餐廚垃圾破碎為微小顆粒，熱水噴淋篩選、固液分離并溶出有機(jī)成分，分揀雜物及輸送；調(diào)節(jié)：將餐廚垃圾水洗渣液的油水分離；水解酸化：將大分子難溶性有機(jī)物進(jìn)行水解酸化，轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?、溶解性物質(zhì)，同時(shí)降解部分有機(jī)物質(zhì)；厭氧發(fā)酵：將有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為沼氣；凈化與收集：沼氣凈化，脫水、脫硫后貯存。然后，污泥排入污泥池，壓濾、生物干化，形成土壤改良劑。該方法工藝簡(jiǎn)單、容易控制，通過(guò)兩級(jí)生化處理后產(chǎn)沼率高，有機(jī)生物質(zhì)能的回收率高。
【專利說(shuō)明】一種餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生活垃圾處理的領(lǐng)域，具體涉及一種餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]餐廚垃圾，是居民在生活消費(fèi)過(guò)程中形成的生活廢物，極易腐爛變質(zhì)，散發(fā)惡臭，傳播細(xì)菌和病毒。餐廚垃圾主要成分包括米、面粉食物殘余、蔬菜、動(dòng)植物油、肉骨等，從化學(xué)組成上，有淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無(wú)機(jī)鹽。近年來(lái)餐廚垃圾引發(fā)了“地溝油”、“泔水豬”等各類食品安全問(wèn)題，因此餐廚垃圾的處理備受社會(huì)關(guān)注。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，市民可支配收入的不斷增加和生活水平的不斷提高，城市的賓館、飯店等餐飲服務(wù)行業(yè)得到迅速發(fā)展。以廣州為例，目前市區(qū)約有餐飲網(wǎng)點(diǎn)兩萬(wàn)余家，包括了 192家星級(jí)賓館里的餐飲店。其中有規(guī)模的餐館約有10600家，其余為西餐廳、茶餐廳、快餐店、小食檔等。而單位食堂則更多，僅37所普通高校就有100多個(gè)食堂。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，廣州市日產(chǎn)生活垃圾超過(guò)1700t，其中餐廚垃圾已超過(guò)1500t，以此計(jì)算，廣州市餐廚垃圾的年產(chǎn)量不低于55萬(wàn)噸。
[0003]現(xiàn)有餐廚垃圾處理方法主要存在以下四方面問(wèn)題:(1)消化轉(zhuǎn)化率低，能耗高?，F(xiàn)有消化設(shè)備普遍存在能耗高，處理系統(tǒng)耗電量普遍高于50千瓦時(shí)/噸。(2)處理成本高?，F(xiàn)有的大型餐廚垃圾處理工程大多從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，投資成本高(一般噸總投資為40-45萬(wàn)元、小型處理設(shè)備噸投資約100-150萬(wàn)元，噸運(yùn)行處理費(fèi)約需300元以上)。(3)餐廚垃圾處理成本中，運(yùn)輸成本占很大比例，大約為100元/t，且運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，易產(chǎn)生二次污染。(4)集中處理相對(duì)困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決餐廚垃圾的二次污染、消化轉(zhuǎn)化率低等問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法，包括以下步驟:
51.預(yù)處理:將餐廚垃圾破碎為微小顆粒，熱水噴淋篩選、固液分離并溶出有機(jī)成分，分揀雜物及輸送；
52.調(diào)節(jié):將餐廚垃圾水洗渣液的油水分離；
53.水解酸化:將大分子難溶性有機(jī)物進(jìn)行水解酸化，轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?、溶解性物質(zhì)，同時(shí)降解部分有機(jī)物質(zhì)；
54.厭氧發(fā)酵:將有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為沼氣；
55.凈化與收集:沼氣凈化，脫水、脫硫后貯存。
[0005]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟S2、S3、S4中產(chǎn)生的污泥排入污泥池，壓濾、生物干化，形成土壤改良劑。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟S4中采用UASB反應(yīng)器。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述UASB反應(yīng)器的底部是污泥床。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述UASB反應(yīng)器中有攪拌裝置。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟S4中所產(chǎn)生沼液回流至所述步驟S2中循環(huán)利用。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，沼氣分別采用氣水分離器和脫硫裝置進(jìn)行凈化。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，經(jīng)過(guò)脫水、脫硫后的沼氣貯存于紅泥塑料貯氣袋中。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:
(I)本發(fā)明采用熱水噴淋，不僅對(duì)物料篩選和固液分離有加強(qiáng)作用，還利于餐廚垃圾中有機(jī)成分的溶出，進(jìn)一步提高了餐廚垃圾有機(jī)生物質(zhì)能的回收率。
[0013](2)本發(fā)明采用隔油調(diào)節(jié)池進(jìn)行油水的分離，經(jīng)熱水噴淋稍微冷卻后，隔油調(diào)節(jié)池池體上面設(shè)置的專用刮油機(jī)刮走上層油脂到儲(chǔ)油桶中回收利用，垃圾渣水進(jìn)入水解酸化池。有效的防止餐廚垃圾中大量的油進(jìn)入生化系統(tǒng)導(dǎo)致厭氧消化的過(guò)度酸化，不利于厭氧消化的進(jìn)行，降低轉(zhuǎn)化率。
[0014](3)本發(fā)明提高反應(yīng)器的負(fù)荷和產(chǎn)氣效率。兩級(jí)生化反應(yīng)分別在水解酸化池和厭氧發(fā)酵罐中完成。厭氧消化在不同的反應(yīng)器中順序進(jìn)行，為產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌提供了各自的生存環(huán)境，通過(guò)沼液回流進(jìn)一步降低有機(jī)負(fù)荷，降低有機(jī)負(fù)荷過(guò)高引起的揮發(fā)有機(jī)酸的積累對(duì)后續(xù)甲烷產(chǎn)氣的抑制，降低反應(yīng)器中不穩(wěn)定因素的影響。
[0015](4)本發(fā)明采用低壓干式柔性貯氣，不受季節(jié)、氣候影響，可采用串、并聯(lián)連接，隨時(shí)改變貯氣容積，易搬遷、維護(hù)方便、施工簡(jiǎn)單、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的作進(jìn)一步的說(shuō)明。但本發(fā)明的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)施例。除非特別說(shuō)明，本發(fā)明采用的材料和加工方法為本【技術(shù)領(lǐng)域】常用材料和加工方法。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明采用的技術(shù)方法，包括預(yù)處理系統(tǒng)1、調(diào)節(jié)池2、水解酸化池3、厭氧發(fā)酵罐4、污泥處理系統(tǒng)5與沼氣凈化與收集6。
[0019]預(yù)處理包含進(jìn)料、破碎、熱水噴淋、分選環(huán)節(jié)。破碎的主要功能是將餐廚垃圾破碎為微小顆粒，進(jìn)行有效分揀雜物及輸送，便于后續(xù)處理。破碎系統(tǒng)的出料被輸送至滾筒篩中，在篩中用高壓熱水噴淋洗滌餐廚垃圾，經(jīng)過(guò)篩分得到粗渣與細(xì)渣。熱水噴淋利于后續(xù)物料篩選、固液分離的同時(shí)使餐廚垃圾中的有機(jī)成分溶出。
[0020]首先，收集好的餐廚垃圾通過(guò)破碎處理，至顆粒小于3.5mm，再由螺旋式輸送機(jī)輸送至滾筒篩中熱水噴淋與分選；隨后自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，所述的調(diào)節(jié)池為隔油調(diào)節(jié)池，用于餐廚垃圾水洗渣液的油水分離，隔油調(diào)節(jié)池池體上面設(shè)置的專用刮油機(jī)，池下部設(shè)置泥斗，泥斗上、下底皆為正方形。
[0021]在調(diào)節(jié)池中隔油處理后進(jìn)入水解酸化池和厭氧發(fā)酵罐二級(jí)生化處理系統(tǒng)，所述的水解酸化池的底部是一個(gè)高濃度污泥床。隔油調(diào)節(jié)池出水由泵抽進(jìn)酸化水解池，進(jìn)入水解酸化池后，在正常水溫、厭氧狀態(tài)下和合適的攪拌條件下，大量水解細(xì)菌將大分子難溶性有機(jī)物進(jìn)行水解酸化而轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谏锝到獾男》肿?、溶解性物質(zhì)，同時(shí)降解了部分有機(jī)物質(zhì)，改善了水質(zhì)，有利于后續(xù)處理。
[0022]然后，餐廚垃圾水洗渣液經(jīng)水解酸化后進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐進(jìn)行產(chǎn)氣。厭氧發(fā)酵罐采用UASB反應(yīng)器，在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)有大量厭氧污泥，具有良好沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。餐廚垃圾水洗渣液從反應(yīng)器的底部向上通過(guò)污泥床達(dá)到去除污染物的目的。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過(guò)程，污泥中的微生物將有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為沼氣。UASB反應(yīng)器廢水被盡可能均勻的引入反應(yīng)器的底部，污水向上通過(guò)包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過(guò)程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內(nèi)部的循環(huán)，這對(duì)于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒(méi)有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應(yīng)器氣體發(fā)射器的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒(méi)有附著的氣體被收集到反應(yīng)器頂部的三相分離器的集氣室。置于極其使單元縫隙之下的擋板的作用為氣體發(fā)射器和防止沼氣氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，否則將引起沉淀區(qū)的絮動(dòng)，會(huì)阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經(jīng)過(guò)分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。由于分離器的斜壁沉淀區(qū)的過(guò)流面積在接近水面時(shí)增加，因此上升流速在接近排放點(diǎn)降低。由于流速降低污泥絮體在沉淀區(qū)可以絮凝和沉淀。累積在三相分離器上的污泥絮體在一定程度上將超過(guò)其保持在斜壁上的摩擦力，其將滑回反應(yīng)區(qū)，這部分污泥又將與進(jìn)水有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)。
[0023]厭氧發(fā)酵罐配備攪拌系統(tǒng)，可使物料與微生物充分接觸，利用產(chǎn)甲烷菌將水解酸化的產(chǎn)物，如揮發(fā)性脂肪酸等，降解成甲烷與二氧化碳。
[0024]最后，調(diào)節(jié)池和水解酸化池及厭氧發(fā)酵罐中的污泥排入污泥池，依次進(jìn)行壓濾、生物干化，形成土壤改良劑。厭氧發(fā)酵罐所產(chǎn)沼液回流至調(diào)節(jié)池中，通過(guò)沼液回流進(jìn)一步降低有機(jī)負(fù)荷。沼氣分別采用氣水分離器和脫硫裝置進(jìn)行凈化，經(jīng)過(guò)脫水、脫硫后的沼氣貯存于紅泥塑料貯氣袋中，紅泥塑料貯氣袋為低壓干式柔性貯氣，不受季節(jié)、氣候影響，可采用串、并聯(lián)連接，隨時(shí)改變貯氣容積，易搬遷、維護(hù)方便、施工簡(jiǎn)單、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)。
[0025]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法，其特征在于包括以下步驟: 51.預(yù)處理:將餐廚垃圾破碎為微小顆粒，熱水噴淋篩選、固液分離并溶出有機(jī)成分，分揀雜物及輸送； 52.調(diào)節(jié):將餐廚垃圾水洗渣液的油水分離； 53.水解酸化:將大分子難溶性有機(jī)物進(jìn)行水解酸化，轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿?、溶解性物質(zhì)，同時(shí)降解部分有機(jī)物質(zhì)； 54.厭氧發(fā)酵:將有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為沼氣； 55.凈化與收集:沼氣凈化，脫水、脫硫后貯存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法，其特征在于所述步驟S2、S3、S4中產(chǎn)生的污泥排入污泥池，壓濾、生物干化，形成土壤改良劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法，其特征在于，所述步驟S4中采用UASB反應(yīng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法，其特征在于，所述UASB反應(yīng)器的底部是污泥床。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法，其特征在于，所述UASB反應(yīng)器中有攪拌裝置。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法，其特征在于，所述步驟S4中所產(chǎn)生沼液回流至所述步驟S2中循環(huán)利用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法，其特征在于，沼氣分別采用氣水分離器和脫硫裝置進(jìn)行凈化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾兩級(jí)生化處理方法，其特征在于，經(jīng)過(guò)脫水、脫硫后的沼氣貯存于紅泥塑料貯氣袋中。
【文檔編號(hào)】C02F11/04GK104230134SQ201410485674
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】方銀娥, 潘遠(yuǎn)來(lái), 梁智飛, 曹小聯(lián), 陳宗良 申請(qǐng)人:浩藍(lán)環(huán)保股份有限公司