CN101618390B - 餐厨垃圾现场厌氧消化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾现场厌氧消化处理方法，涉及一种餐厨垃圾处理技术。本发明是将餐厨垃圾经收集、分拣和粉碎后进行厌氧消化后得到可供餐馆使用的沼气和消化残余物，残余物再经离心机分离和烘干后得到一种可用的饲料。本发明的接种物采用养殖场厌氧消化池污泥作为底物并用餐厨垃圾进行驯化，既可有效利用底物中的微生物菌群，同时通过驯化可使其习性与餐厨垃圾性质相匹配，有利于消化器快速启动。本发明适用于各大、中型餐馆及学校、医院等公共食堂餐厨垃圾的现场处理。

Description

餐厨垃圾现场厌氧消化处理方法

技术领域

本发明涉及一种餐厨垃圾处理技术，尤其涉及一种餐厨垃圾现场厌氧消化处理方法。

背景技术

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，餐厨垃圾在城市生活垃圾中的比例越来越大。餐厨垃圾中有机物和水分含量高，若不经过合理处置会给周围的环境卫生和人身健康造成严重危害。

目前，国内外实际应用的餐厨垃圾集中处理技术主要包括填埋、焚烧、堆肥、粉碎、饲料化和厌氧消化处理技术。与其它技术相比，厌氧消化处理技术具有减少处理量、回收清洁能源和利用残余物制备饲料、有机复混肥等优点，符合节能减排、清洁生产和循环经济等和谐处理技术的要求，能实现真正意义上的垃圾无害化、减量化和资源化。

由于餐厨垃圾原料的特殊性，研究其厌氧发酵处理方法对于正常启动和稳定运行十分重要。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种餐厨垃圾现场厌氧消化处理方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明将餐厨垃圾经收集、分拣、粉碎及高温预处理后进行厌氧消化后得到可供餐馆使用的沼气和消化残余物，残余物再经离心机分离和烘干后得到一种可用的饲料。

具体地说，本发明包括下列步骤：

①餐厨垃圾收集后，通过磁力分选机去除金属异物；

②采用湿式锤片粉碎机将步骤①所得原料进行粉碎；

③将粉碎后的浆体物料送入调浆罐调节其水分，使浆料含水率达90％～92％；采用碱调节pH，使pH＝6.5～7.5；调浆过程中利用餐馆余热对调浆罐进行加温，保证物料温度达70～80℃，以便杀死物料中病原菌，并对物料进行预加热。

④首次启动厌氧消化器时，将驯化后的污泥作为接种物，按接种物量∶原料量＝1∶1加入厌氧消化器；

⑤正常产气后每天定时不定量地添加新鲜的调节好的餐厨垃圾，厌氧消化期间，每天上、下午各搅拌一次，每次为0.5小时；

⑥厌氧发酵后所产生的沼气经脱硫后作为餐馆厨房炊事用能；

⑦经厌氧消化后的残余物加入的质量分数为20％的氯化钙作为絮凝剂，投加量为处理量的5％；

⑧絮凝后的物料经离心机分离进行分离，得轻相的上清液和重相的固形物料。上清液部分回流至调浆罐作为调节水使用，部分通过餐馆下水道排放，集中进入污水处理厂进一步处理；固形物料经烘干后作为饲料销售。

本发明的工作原理是：

通过厌氧消化器对餐厨垃圾厌氧消化处理，使其在厌氧环境进行高温发酵，由于多种微生物共同作用，有机物不断被微生物分解而产生沼气，沼气中含有大量甲烷，经脱硫后可作为餐馆炊事燃料。餐厨垃圾中还含有大量蛋白质，经高温处理后可杀灭病原菌，且在发酵过程中乳酸菌和酵母菌不断增加，可为动物提供丰富的有机酸和蛋白质饲料。

本发明具有下列优点和积极效果：

①采用厌氧发酵餐厨垃圾，厌氧微生物能强化餐厨垃圾中油类的分解，耐盐毒性较强；

②餐厨垃圾本身含有大量水分，只需加入少量回流水即可达到含水率要求；

③无需供氧，且对N、P等营养元素的要求要比好氧条件低，减少附加费用；

④能产生具有利用价值的甲烷气体或氢气，实现能源的回收，具有较大的经济价值；

⑤调浆池中采用70～80℃高温预处理，既可有效杀灭病原菌，还可使浆料预热，使其进入发酵罐后能在高温下进行厌氧发酵；

⑥调浆罐及消化器采用灶台余热进行加热，能有效利用余热，节省能源；调浆罐中辅以热管，可有效提高传热效率，提高能量利用率；

⑦接种物采用养殖场厌氧消化池污泥作为底物并用餐厨垃圾进行驯化，既可有效利用底物中的微生物菌群，同时通过驯化可使其习性与餐厨垃圾性质相匹配，有利于消化器快速启动。

本发明适用于各大、中型餐馆及学校、医院等公共食堂餐厨垃圾的现场处理。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明：

1、所述的餐厨垃圾收集、分选是将餐馆、食堂餐厨垃圾人工进行收集，收集过程中挑拣出塑料袋、包装盒、破碗、杯等杂物；然后送入磁选装置分选出金属异物。

2、所述的粉碎处理是将步骤①所得物料送入锤式无筛粉碎机中进行粉碎。通过粉碎机锤片的作用，既能粉碎餐厨垃圾中粘软食物、蔬菜以及纤维状物料，同时还能破碎较硬的骨头类物料。

3、所述的调浆处理是将粉碎后的浆料通过污泥泵泵入调浆罐进行含水率和pH调节；首次调节水分时，可利用泔脚水作为调节用水，待厌氧消化正常进行后，则采用发酵残余物分离后的上清液，以充分利用其微生物菌群，水分调节至浆料含水率达90％～92％；采用碱调节pH，使pH值达到6.5～7.5；

4、所述的调浆罐采用不锈钢或搪瓷钢板制成，内设螺旋搅拌浆，外壁设保温层，罐体底部安装有热管式换热器，利用灶台余热水对浆料进行加热.

5、所述的接种物其驯化方法为：

①取养猪场厌氧发酵池污泥，污泥含水量调节至88％～92％

②按每升污泥加活性炭2.5g，在54℃±2℃条件下利用密封容器进行厌氧驯化；

③驯化过程中每天按每升污泥投加含水量为90％～92％的新鲜餐厨垃圾10g，驯化时间为20天，驯化后的污泥即为接种物。

6、所述的厌氧消化器的启动是将驯化好接种物和调节好的浆料按1∶1的比例加入到厌氧消化器中，每天上、下午各搅拌一次，每次为0.5小时，待正常产气后每天定时不定量地添加新鲜的调节好的餐厨垃圾。

7、所述的厌氧消化器为一种带搅拌装置的全混式消化器，消化器沿内壁设盘管式换热器，根据消化器内温度的需要向盘管内通入冷、热水，热水由餐馆内灶台余热提供；消化器内温度由温度控制器进行控制，以保证物料温度为54℃±2℃。

8、所述的餐厨垃圾厌氧消化后产生的沼气是一种高热值燃料气体，沼气中甲烷含量在62％～80％之间，最高产气率可达0.471LCH₄/g VS；沼气经过装有氧化铁的脱硫器脱硫后直接用于餐馆或食堂作为炊事燃料使用。

9、经步骤⑥消化后的残余物从消化器中采用污泥泵泵入贮料池，并向其中加入5％的质量分数为20％的氯化钙作为絮凝剂，搅拌混合均匀后再使用泵输送到离心分离机进行分离，得轻相的上清液和重相的固形物料。

10、所述的上清液部分经管道回流至调浆罐作为调节水使用，部分通过餐馆下水道排放，集中进入污水处理厂进一步处理；

11、所述的固形物料输送至烘干机，经烘干后包装，作为饲料销售。

Claims (4)

1.一种餐厨垃圾现场厌氧消化处理方法，其特征在于包括下列步骤：

①餐厨垃圾收集后，通过磁力分选机去除金属异物；

②采用湿式锤片粉碎机将步骤①所得原料进行粉碎；

③将粉碎后的浆体物料送入调浆罐调节其水分，使浆料含水率达90％～92％；采用碱调节pH，使pH＝6.5～7.5；调浆过程中利用餐馆余热对调浆罐进行加温，保证物料温度达70～80℃，以便杀死物料中病原菌，并对物料进行预加热；

④首次启动厌氧消化器时，将驯化后的污泥作为接种物，按接种物量：原料量＝1∶1加入到厌氧消化器；

⑤正常产气后每天定时不定量地添加新鲜的调节好的餐厨垃圾，厌氧消化期间，每天上、下午各搅拌一次，每次为0.5小时；

⑥厌氧发酵后所产生的沼气经脱硫后作为餐馆厨房炊事用能；

⑦经厌氧消化后的残余物加入质量分数为20％的氯化钙作为絮凝剂，投加量为处理量的5％；

⑧絮凝后的物料经离心机进行分离，得轻相的上清液和重相的固形物料，上清液部分回流至调浆罐作为调节水使用，部分通过餐馆下水道排放，集中进入污水处理厂进一步处理；固形物料经烘干后作为饲料销售。

2.按权利要求1所述的一种餐厨垃圾现场厌氧消化处理方法，其特征在于：

所述的厌氧消化器为一种带搅拌装置的全混式消化器，消化器沿内壁设盘管式换热器，根据消化器内温度的需要向盘管内通入冷、热水，热水由餐馆内灶台余热提供；消化器内温度由温度控制器进行控制，以保证物料温度为54℃±2℃。

3.按权利要求1所述的一种餐厨垃圾现场厌氧消化处理方法，其特征在于：

所述的调浆罐采用不锈钢或搪瓷钢板制成，内设螺旋搅拌浆，外壁设保温层，罐体底部安装有热管式换热器，利用灶台余热水对浆料进行加热。

4.按权利要求1所述的一种餐厨垃圾现场厌氧消化处理方法，其特征在于：

所述的接种物其驯化方法为：

①取养猪场厌氧发酵池污泥，污泥含水量调节至88％～92％； 

②按每升污泥加活性炭2.5g，在54℃±2℃条件下利用密封容器进行厌氧驯化；

③驯化过程中每天按每升污泥投加含水量为90％～92％的新鲜餐厨垃圾10g，驯化时间为20天，驯化后的污泥即为接种物。