CN101837366B - 餐厨垃圾集中处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种餐厨垃圾集中处理的方法,它包括:(A)餐厨垃圾的分选,(B)油水分离,(C)油的处理,(D)污水的处理和(E)臭气的处理,本发明的餐厨垃圾集中处理的方法与现有餐厨垃圾进行填埋相比,不仅节约了大量土地,而且产生了可利用的沼气资源,本发明的餐厨垃圾集中处理的方法使餐厨垃圾的无害化达100%、资源化达95%以上,减量化达95%以上,真正实现了垃圾的无害化处理和能源的再回收利用。

Description

餐厨垃圾集中处理的方法
技术领域
本发明涉及一种餐厨垃圾集中处理的方法,特别涉及来自于饭店和餐馆等餐厨垃圾的无害化、减量化和资源化的集中处理的方法。
背景技术
长期以来,餐厨垃圾一直被忽视,管理无序,主要被一些不法分子以低价收购养猪和提炼地沟油,其次是进入垃圾填埋场和下水道。由于餐厨垃圾中的杂物和发酵产生的毒素会在猪体内积累,也会对食用者的身体健康造成不利影响,而且还可能会造成人畜共患疾病的传染和蔓延。不法分子利用餐厨垃圾提炼餐厨垃圾油,循环进入油料市场,再进入城市居民的食物链中。国内也曾多次报道居民因食用了餐厨垃圾油加工的食物而中毒的事件。餐厨垃圾排进城市排水管道,极易造成城市排水管道淤塞,且在下水道中还能在微生物的作用下发生腐败作用,孳生蚊蝇,传播疾病,产生大量有毒有害气体,其中产生的甲烷等在一定的条件下会发生聚集和爆炸。餐厨垃圾进行填埋,不仅会占用大量土地,而且使产生的沼气等资源浪费。
随着北京市的迅速发展和旅游业的发展以及人民的生活水平的逐步提高和人口的增多,随之而来的饭店、餐厨垃圾产量也不断增加,由于餐厨垃圾含水率高,富含营养物,极易腐败变质,对城市环境卫生潜在的危害很大。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有城市餐厨垃圾污染环境、实现低碳循环经济的难题。经过探索实践提供了一种餐厨垃圾无害化、减量化和资源化的集中处理方法。该方法是将饭店、餐馆的餐厨垃圾用密闭清洁车进行收集,经过工厂化集中处理,排水满足北京市水污染物排放标准,有机残渣送堆肥厂和生活垃圾混合堆肥,产生的沼气进行收集燃烧产热供生产和职工生活用,产生的油脂加工成生物柴油供运输垃圾车用。
为了完成本申请的发明目的,本发明采用以下技术方案:
本发明的一种餐厨垃圾集中处理的方法,其中:它包括以下步骤:
(A)餐厨垃圾的分选;
将餐厨垃圾从卸料仓中依次输送到破袋机中进行破袋和筛分器中进行筛分,筛分出来的大于70mm的固体进行填埋,大于或等于5mm且小于等于70mm的固体依次送入磁选机中进行磁选及震荡机进行震荡筛分,然后利用刮板进行分选,从磁选机及震荡机分选出来的金属进行回收,无机物进行填埋;利用刮板分选出的有机物进入粉碎机中进行粉碎,粉碎成粒度小于5mm的颗粒后进入步骤(D)的第二调节池,卸料仓、破袋机、筛分器、磁选机及震荡机连接有格栅,通过格栅,含有粒度小于5mm固体的污水送入第一污水调节池中;
(B)油水分离:
送入第一污水调节池的污水经过1小时的沉淀后,将污水加热到25-30℃后进行油水分离处理;在第一污水调节池中沉淀的污泥送到步骤(D)中的絮凝脱固进行絮凝处理;
(C)油的处理:
从步骤(B)分离出来的油依次进行酯化、脱水、酯交换和蒸馏处理后,得到生物柴油;
(D)污水的处理:
从步骤(B)分离出来的污水和步骤(A)粉碎的颗粒送入第二污水调节池,污水经过搅拌和1小时的沉淀后,被加热到33-37℃送入厌氧反应器进行厌氧反应,从厌氧反应器中出来的污水再送入沉淀池中沉淀1小时后依次进入兼氧反应池中进行自养反硝化处理、好氧反应池中进行好氧处理和膜生物反应池中进行过滤后,通过膜过滤的污水达到了排放标准进行排放,未通过膜的污水和污泥则返回兼氧反应池继续进行处理和反硝化处理;上述沉淀池中的固体和20%的污水返回厌氧反应器中进行厌氧处理,30%的污水返回第二调节池中,厌氧反应器、好氧反应器和兼氧反应池氧反应器中的剩余污泥被送到絮凝脱固进行絮凝处理后,絮体送入挤压脱水机,挤压后的颗粒送去堆肥,含有小于5mm絮体的污水返回第二污水调节池;从厌氧反应器中排出来的沼气依次经过气水分离和脱硫处理后,进入储气袋或储气罐进行储存进行综合利用;
(E)臭气的处理:
从步骤(A)中的卸料仓、破袋机、筛分器、磁选机、震荡机和刮板、粉碎机、第一污水调节池,步骤(C)中的酯化、脱水和酯交换和步骤(D)的第二污水调节池中排出的臭气均经过生物除臭反应器处理后,进行达标排放;
本发明的一种餐厨垃圾集中处理的方法,其中:所述步骤(D)的絮凝脱固处理是将厌氧反应器、兼氧反应池、好氧反应器和第一调节池中的剩余污泥送入絮凝反应罐中,和占污泥重量百分比为0.005%-0.015%的絮凝剂进行作用,将污泥和胶体生成大的絮体,絮体再进入步骤(A)的挤压脱水机中进行挤压脱水,挤压脱水后得到的污泥进行堆肥;
本发明的一种餐厨垃圾集中处理的方法,其中:所述步骤(D)厌氧反应器由下部的下锥体、上部的上锥体和中间的圆柱体组成,圆柱体将下锥体和上锥体连接在一起,圆柱体内装有6-10个隔板,隔板将圆柱体分成6-10层,污水进口设在下锥体的底部,污水出口设在圆柱体的上端,沼气出口设在上锥体的顶部,厌氧反应器温度控制在35±2℃,下锥体的污泥浓度为20000-30000毫克/升,圆柱体上部的污泥浓度为2000-2500毫克/升,进入厌氧反应器的污水上升流速为1-2米/小时,污水在厌氧反应器中的停留时间为20天;
本发明的一种餐厨垃圾集中处理的方法,其中:所述步骤(D)兼氧反应池中装有兼氧污泥和自养反硝化颗粒填料,兼氧污泥在污水中的含量为12000-15000毫克/升,自养反硝化颗粒填料是由比例为1∶10至10∶1的硫磺和碳酸钙烧结而成,自养反硝化颗粒填料占兼氧池总体积的5%-10%,污水在兼氧池中停留1-2小时,在兼氧反应池中脱除了污水中90%以上的硝酸盐,兼氧反应池中增长产生的剩余污泥返回到絮凝脱固进行絮凝处理;
本发明的一种餐厨垃圾集中处理的方法,其中:所述步骤(D)的好氧反应器中装有好氧污泥,好氧污泥在污水中的含量为12000-15000万毫克/升,在好氧反应器中上层氧的含量大于2毫克/升,污水在好氧反应器中停留5-8个小时,使得污水中80-90%的氨氮得到降解并转化为硝态氮,并且降解95%以上的有机物,好氧反应器中增长产生的剩余污泥返回到絮凝脱固进行絮凝处理;
本发明的一种餐厨垃圾集中处理的方法,其中:所述步骤(D)的膜生物反应池中装有膜生物反应器,膜生物反应器由膜组件和过滤膜组成,过滤膜为纤维状膜或平板状膜,膜的孔径为0.1微米,污水从膜表面的微孔进入,从膜中心排出,排出的水达到排放标准,被排放到市政污水管线,其中被排出水中的化学耗氧量浓度为100毫克/升以下,生物耗氧量在30毫克/升以下,氨氮在15毫克/升以下,总磷在1毫克/升以下;未被膜生物反应器过滤掉的污水和污泥返回到兼氧反应池中继续进行处理;
本发明的一种餐厨垃圾集中处理的方法,其中:当在上述步骤的兼氧反应池和好氧反应器中的污泥含量超过15000毫克/升、厌氧反应器下锥体内的污泥含量达到30000毫克/升时,分别从上述的厌氧反应器、兼氧反应池和好氧反应器向絮凝脱固返回污泥,直到兼氧反应池和好氧反应器中的污泥含量达到12000毫克/升、好氧反应器下锥体内的污泥含量达到20000毫克/升为止;
本发明的一种餐厨垃圾集中处理的方法,其中:在所述步骤(C)分离出来的油中加入占总重量的5%硫酸和20%甲醇,在温度65℃的条件下进行酯化,酯化后利用薄膜蒸发仪或旋转蒸发仪除去其中的水分,再加入占总重量的1%氢氧化钠和20%甲醇,在温度65℃的条件下进行酯交换和蒸馏后,得到生物柴油,生物柴油的回收率为85%以上;
本发明的一种餐厨垃圾集中处理的方法,其中:所述的挤压脱水机是用螺旋式脱水挤压机进行的。
本发明的餐厨垃圾集中处理的方法与现有餐厨垃圾进行填埋相比,不仅节约了大量土地,而且产生了可利用的沼气资源,本发明的餐厨垃圾集中处理的方法使餐厨垃圾的无害化达100%、资源化达95%以上,减量化达95%以上,真正实现了垃圾的无害化处理和能源的再回收利用。
本发明的餐厨垃圾集中处理的方法中的好氧反应器与活性污泥法相比,占地面积减少十分之七,生物耗氧量由0.59kg/m3.天提高到6kg/m3.天;溶解氧效率由5-15%提高到20-25%。
本发明的餐厨垃圾集中处理的方法中的好氧反应器和厌氧反应器中的污泥浓度从上到下逐渐增高,所以抗冲击负荷和抗毒性能力比较强。
本发明的餐厨垃圾集中处理的方法针对餐厨垃圾没有分类收集的特点,设计了破袋、筛分和粉碎等前处理,然后对高浓度的有机餐厨垃圾进行油水分离、絮凝脱固,絮凝后的固体和粉碎后的物料经挤压脱水后送堆肥厂进行堆肥;污水进行厌氧、兼氧、好氧和膜生物反应器处理,出水达北京市DB11/307-2005《水污染物排放标准》中“排入地表水体及其汇水范围的水污染物排放限值”的三级要求;对厌氧过程中产生的沼气,进行收集和脱硫等预处理,供职工食堂燃烧做饭、供暖、职工洗澡和生产用热等;对过程中分离出的油脂加工生产成生物柴油,实现了低碳经济循环。对餐厨垃圾处理过程中产生的臭气分点进行收集,通过生物除臭反应物器的集中处理,达北京市水污染物排放标准
附图说明
图1为本发明的餐厨垃圾集中处理的方法的流程示意图;
图2为本发明中的厌氧反应器的示意图。
图2中的标号1为进水口,标号2为下锥体,标号3为圆柱体,标号4为隔板,标号5为上锥体,标号6为出水口,标号7为出气口,标号8为沼气层,标号9为污泥和废水层,标号10为排泥口。
图3为本发明中的好氧反应器的示意图。
图3中的标号1为进水口,标号2为下锥体,标号3为圆柱体,标号4为隔板,标号5为进气口,标号6为出水口,标号7为空气层,标.号8为污泥和废水层,标号9为排泥口。
具体实施方式
如图1所示,本发明的一种餐厨垃圾集中处理的方法,它包括以下步骤:
(A)餐厨垃圾的分选;
由于餐厨垃圾属于高浓度有机垃圾,极易腐败,产生气味,所以餐馆、饭店都将餐厨垃圾打包处理,加之餐厨垃圾不进行分类,餐桌上所用的东西,餐厨垃圾中比比皆是。所以处理过程中设计了破带、筛分和粉碎工序,即将餐厨垃圾从卸料仓中依次输送到破袋机中进行破袋和筛分器中进行筛分,筛分出来的大于70mm的颗粒如案板、骨头等及较轻的垃圾如破碎后的塑料袋等通过输送皮带,送进密闭清洁车中,送到填埋场进行填埋,大于或等于5mm且小于等于70mm的颗粒依次送入分拣皮带上,在分拣皮带上设有磁选机,利用磁选原理,将金属分选出来。在分拣皮带末端即进粉碎机之前,设有震荡机和刮板,利用震荡原理,将比重较大的无机物如破碎的瓷片等和有机物如菜叶等,上下分开,利用刮板,将有机物刮进粉碎机,全部粉碎成小于5mm的有机物料后进入步骤(D)的第二调节池,从磁选机中分选出来的金属进行回收外卖;无机物进行填埋,卸料仓、破袋机、筛分器、磁选机及震荡机分别连接有格栅,通过格栅含有小于5mm固体的污水送入第一污水调节池中,第一污水调节池底部设计成锥形,兼有沉淀除固的作用,在底部污泥装满后,污泥返回到絮凝脱固进行处理;
破袋机是我公司的专利产品,申请号是200920160270.3。它是专门针对餐馆、饭店的打包垃圾设计的,它包括机架、滚筒、挡板、旋转套筒、固定轴、刀具、电机、驱动轮和传动轮电控系统,设有进料挡板和出料挡板两块挡板,该两块挡板固定在机架上,进料挡板与滚筒的距离及倾斜度大于出料挡板与滚筒的距离及倾斜度;进料挡板和出料挡板分别开启破袋机的大袋和小袋,破袋率为100%。
筛分器也是专门针对餐馆、饭店的不分类餐厨垃圾设计的,它是一个卧式结构,前端孔径是40mm,后端孔径是20mm,这样保证筛分分类进行的彻底。
破袋机、筛分机和粉碎机下端均设有与格栅相连的液体收集箱,利用液位差,液体自动或人工冲刷流入前端料仓下面的第一污水调节池中,第一污水调节池中装有污水提升泵,可以将污水送到下一工序进行油水分离。
(B)油水分离:
送入第一污水调节池的污水经过1小时的沉淀后,利用沼气燃烧得的热源将污水加热到25-30℃后进行油水分离处理;在第一污水调节池中沉淀的污泥送到步骤(D)中的絮凝脱固去处理;油水分离的主要设备是油水分离装置,油水分离装置是我公司的专利产品,专利申请号是:200920167311.1。油水分离装置的主要设备油水分离器,油水分离器是由上下两个椎体扣合而成。从第一污水调节池来的或利用沼气加热的温度在25-30℃的流速在每秒钟2米以上的含油废水,从油水分离器的中部的切向进水口进入油水分离器中,含油废水在分离椎体内部做圆周运动。废水通过分离椎体后,比重较大的水与比重较轻的油进行了分离,此时下部是水,上部是油。在分离椎体内部的污水收集管下部的适当位置开3个孔,由于分离椎体下部的表面积小,污水在重力和离心力的作用下通过小孔进入污水收集管,并从排出管上部的管口进入污水排出管,从污水排出管下部进入絮凝反应罐中。在相扣的两个椎体连接处表面积最大,液体流速最小,所以上部的油与下部的水进一步得到分离。除油椎体越向上表面积越小,使分离出的油层厚度不断增加,易于油的去除。分离出来的油,通过滤油网板滤除去杂质后,向上进入集油槽,当油的液面增高后,就从集油槽上部的出油堰溢出,出油堰的锯齿形结构使油进一步得到净化。油从出油堰进入出油槽,经与出油槽相连的出油管排到油的收集桶中,待生产成生物柴油。
冬季气温较低,油脂不易分离,本发明在第一污水调节池之后,油水分离器之前,对污水加热。加热装置为排管式换热器,当污水温度低于25度,启用换热器,利用沼气锅炉产生的热水进行换热,热水走管内,污水走管外,污水加热到25-30℃,进油水分离器进行油水分离。
多台油水分离器利用阀门和管道可以任意切换成并联或串联运行,当水中含油量上升到0.1%后,切换阀门,2台油水分离器串联运行,反之并联运行。两种运行方式都可使出水中的油含量小于0.01mg/L。利于后工段的污水处理。
(C)油的处理:
从步骤(B)分离出来的油依次进行酯化、脱水、酯交换和蒸馏处理后,得到生物柴油;在油水分离出的油(毛油)中加入5%硫酸和20%甲醇,在温度65℃的条件下进行酯化,酯化后利用薄膜蒸发仪或旋转蒸发仪除去其中的水分,再加1%氢氧化钠和20%甲醇,在温度65℃的条件下进行酯交换和蒸馏,生物柴油的收率为分离出油(毛油)的85%以上。
(D)污水的处理:
从步骤(B)分离出来的污水和步骤(A)粉碎的颗粒送入第二污水调节池,污水经过搅拌和1小时的沉淀后,被加热到33-37℃送入厌氧反应器进行厌氧反应,从厌氧反应器中出来的污水再送入沉淀池中沉淀1小时后依次进入兼氧反应池中进行兼氧和自养反硝化处理、好氧反应器中进行好氧处理和膜生物反应池中进行反应和过滤,通过膜过滤的污水达到了排放标准进行排放,未通过膜过滤的污泥则返回兼氧反应池进行自养反硝化处理,将好氧反应生成的硝态氮转化成氮气;上述沉淀池中的固体和20%的污水返回厌氧反应器中进行厌氧处理,30%的污水返回第二调节池中,厌氧反应器、兼氧反应池、好氧反应器和第二污水调节池中的剩余污泥被送到絮凝脱固进行絮凝处理后,絮体送入挤压脱水机脱水,脱水后的颗粒送去堆肥,含有小于5mm絮体的污水返回第二污水调节池;从厌氧反应器中排出来的沼气依次经过气水分离和脱硫处理后,进入储气袋或储气罐进行储存进行综合利用;
絮凝脱固处理是将厌氧反应器、兼氧反应池和好氧反应器和第一调节池中的剩余污泥送入絮凝反应罐中,和占污泥重量百分比为0.005%-0.015%的絮凝剂进行作用,将污泥和胶体生成大的絮体,絮体再进入步骤(A)的挤压脱水机中进行挤压脱水,挤压脱水后得到的污泥进行堆肥。
厌氧消化:如图2所示,厌氧反应器由下部的下锥体2、上部的上锥体5和圆柱体3组成,圆柱体3将下锥体2和上锥体5连接在一起,圆柱体3内装有6-10个隔板4,隔板4将圆柱体3分成6-10层,污水进水口1装在下锥体2的下部,污水出水口6设在圆柱体3的上端,沼气出口装在上锥体5的顶部,排泥口设在下锥体2上;沼气聚集在上锥体5,并通过上椎体顶部进入储气袋;有机物降解和沼气的产生主要在圆柱体3内完成。因此,该部分为整个反应器的主体结构。根据处理量的大小,该圆柱体可被分割为6-10层,从底部到第一层为一个单元,从第一层到第二层为一个单元……以此类推。每单元的高度为0.8m。一个单元的具体结构:从单元底部向上0.65m为污水,从污水液面到单元顶部0.15m为沼气。
厌氧反应器温度控制在35±2℃,热量由沼气燃烧提供。反应器内的厌氧污泥自下而上,浓度递减,下层的污泥浓度约为20000-30000毫克/升,上层约为2000毫克/升。厌氧反应器进水的化学耗氧量(CODcr)为100000毫克/升左右,总固体含量为8%左右。反应器的有机负荷达10-40公斤.CODcr/m3.d,COD的去除率达90%以上。进入厌氧反应器的污水上升流速为1-2米/小时。进水方式为间歇式进水,每天进水8次,根据处理量,也可进10次或12次。污水在厌氧反应器中的停留时间为20天。
进入第二污水调节池的污水和粉碎后的物料经过搅拌混匀后,由提升泵打入换热器,待污水加热到33-37℃后,从厌氧反应器锥底进水。污水在上升的过程中将底部的厌氧污泥搅起,不仅能够防止底部污泥结块,还能增大污泥与废水的接触面积。
厌氧消化和产沼气主要在圆柱体3种进行。圆柱体的两块隔板4之间的空间可看成一个小的厌氧反应器。在该空间内污水所含的有机物逐渐被甲烷菌降解,产生以CH4为主的小气泡,随着消化时间的增加,小气泡逐渐增多,汇成大气泡。一部分气泡进入上一层隔板4组成的空间。另一部分气泡在顶部聚集,形成0.15m高的气层。当产生更多的沼气时,气体就进入到上一层空间。由于圆柱体被分隔为若干空间,每个空间都在独立进行厌氧消化。并且,沼气和污水往上运行的时候会对上一层污泥进行搅动。相对于传统的厌氧反应器结构,这种结构加大了污泥同废水的接触面积,能够显著提高沼气的产生效率。经过处理的污水,从上层的出水口6排入沉淀池沉淀1小时。沉淀后,沉淀池中的固体和20%的污水返回厌氧反应器中进行厌氧处理,30%的污水返回第二调节池中,排出的污水pH为7.5左右,CODcr约为10000mg/L。
厌氧消化产生的沼气最终聚集在上锥体5部分。上锥体5顶部设有与沼气收集管相连的出气口7。沼气通过该管道进入气水分离器进行气水分离和氧化铁脱硫塔进行脱硫后,最终进入储气袋或储气罐中储存,供食堂和锅炉燃烧。
反硝化处理:反硝化在兼氧反应池中进行。兼氧反应池中培养有兼氧污泥和自养反硝化颗粒填料,兼氧污泥在污水中的含量为12000-15000毫克/升,自养反硝化颗粒填料是由比例为1∶10至10∶1的硫磺和碳酸钙烧结而成,自养反硝化颗粒填料占兼氧池总体积的5%-15%,它装在兼氧池的中部,兼氧池的两端装有水下搅拌机,从沉淀池过来的污水和来自膜生物反应池的回流污泥进行搅拌混合。污水在兼氧反应池中停留1-2小时,脱除了污水中90%以上的硝酸盐,然后进入好氧反应器中。兼氧反应池中增长产生的污泥浓度超过15000毫克/升时,将污泥返回到絮凝脱固进行絮凝处理,直到污泥浓度不低于12000毫克/升为止。好氧处理:如图3所示,好氧反应器是由圆柱体和下锥体两部分组成的,上端的圆柱体3是主体,起好氧处理作用,下端的椎体底部设有进水口2、排泥口9和进气口5,起进水、进气和排泥作用。根据处理量的大小,中间的圆柱体可分为6-10层,每层的高度为0.8米,每层的下面是污水和污泥的混合层8,上面是气层7,气是经过污泥利用后的剩余空气,空气层的高度约为0.1米,层与层之间由多根进出管相连。下层的污泥浓度约为每升12000-15000毫克/升,上层约为每升8000-12000毫克/升;污水经由兼氧反应池中的污泥提升泵提升,由锥底进水口1进入好氧反应器中;经空气压缩机出来的空气,从进气口5进入好氧反应器,气水全部从下往上运行,处理后的污水和剩余的气体从最上一层的排水口6排入膜生物反应池中。污水为间歇式进水,每天进16次污水,污水在反应器中的停留时间是5-8小时,使得污水中90%以上的氨氮得到降解并转化为硝态氮并且降解95%以上的有机物。曝气是全天运行或间歇运行,控制出水口的氧含量不低于2毫克/升。好氧污泥增长产生的污泥浓度超过15000毫克/升时,将污泥从排放口9返回到步骤(D)的絮凝脱固进行絮凝处理,污泥排放量控制为反应器底部的污泥浓度不低于12000毫克/升。
此种好氧处理的特点是多层气水交替混合,氧利用率高达30%以上,比传统的曝气方式节约了60%以上的能源。
膜处理:膜处理的主要设备是膜生物反应池,在膜生物反应池中装有膜组件,膜组件主要由曝气装置和过滤膜组成。过滤膜可以是纤维状膜,也可以是平板状膜。膜的孔径为0.1微米,污水从膜表面的微孔进入,从膜中被抽吸泵吸出。被排出水中化学耗氧量的浓度在100毫克/升以下,生物耗氧量在30毫克/升以下,氨氮在15毫克/升以下,总磷在1毫克/升以下,完全符合北京市《水污染物排放标准》中“排入地表水体及其汇水范围的水污染物排放限值”的三级要求(见表2)。未被膜生物反应器过滤掉的污水和污泥返回兼氧反应池中继续进行处理。
(E)臭气的处理:
从步骤(A)中的卸料仓、破袋机、筛分器、磁选机、震荡机和刮板、粉碎机、第一污水调节池,步骤(C)中的酯化、脱水和酯交换和步骤(D)的第二污水调节池中排出的臭气分别进行吸风收集、通过生物除臭反应器的处理,氨气、硫化氢气和臭气浓度达GB 14554-93《恶臭污染物排放标准》后,进行达标排放。
表1为餐厨垃圾分类表;表2.为北京市《水污染物排放标准》中“排入地表水体及其汇水范围的水污染物排放限值”的三级要求。
表1餐厨垃圾分类表
Figure GSB00000750976800101
表2北京市水污染物排放标准三级限值表
Figure GSB00000750976800102
以上实施例只是对本发明的解释,不是对发明的限定,本发明所限定的范围参见权利要求,在不违背本发明的精神的情况下,本发明可以作任何形式的修改。

Claims (9)

1.一种餐厨垃圾集中处理的方法,其特征在于:它包括以下步骤:
(A)餐厨垃圾的分选;
将餐厨垃圾从卸料仓中依次输送到破袋机中进行破袋和筛分器中进行筛分,筛分出来的大于70mm的固体进行填埋,大于或等于5mm且小于等于70mm的固体依次送入磁选机中进行磁选及震荡机进行震荡筛分,然后利用刮板进行分选,从磁选机及震荡机分选出来的金属进行回收,无机物进行填埋;利用刮板分选出的有机物进入粉碎机中进行粉碎,粉碎成粒度小于5mm的颗粒后进入步骤(D)的第二污水调节池,卸料仓、破袋机、筛分器、磁选机及震荡机连接有格栅,通过格栅,含有粒度小于5mm固体的污水送入第一污水调节池中;
(B)油水分离:
送入第一污水调节池的污水经过1小时的沉淀后,将污水加热到25-30℃后进行油水分离处理;在第一污水调节池中沉淀的污泥被送到步骤(D)中的絮凝脱固进行絮凝处理;
(C)油的处理:
从步骤(B)分离出来的油依次进行酯化、脱水、酯交换和蒸馏处理后,得到生物柴油;
(D)污水的处理:
从步骤(B)分离出来的污水和(A)步骤粉碎的颗粒送入第二污水调节池,污水经过搅拌和1小时的沉淀后,被加热到33-37℃送入厌氧反应器进行厌氧反应,从厌氧反应器中出来的污水再送入沉淀池中沉淀1小时后依次进入兼氧反应池中进行自养反硝化处理、好氧反应池中进行好氧处理和膜生物反应池中进行过滤后,通过膜过滤的污水达到了排放标准进行排放,未通过膜的污水和污泥则返回兼氧反应池继续进行处理和反硝化处理;上述沉淀池中的固体和20%的污水返回厌氧反应器中进行厌氧处理,30%的污水返回第二污水调节池中,厌氧反应器、好氧反应器和兼氧反应池中的剩余污泥被送到絮凝脱固进行絮凝处理后,絮体送入挤压脱水机,挤压后的颗粒送去堆肥,含有小于5mm絮体的污水返回第二污水调节池;从厌氧反应器中排出来的沼气依次经过气水分离和脱硫处理后,进入储气袋或储气罐进行储存进行综合利用;
(E)臭气的处理:
从步骤(A)中的卸料仓、破袋机、筛分器、磁选机、震荡机和刮板、粉碎机、第一污水调节池,步骤(C)中的酯化、脱水和酯交换和步骤(D)的第二污水调节池中排出的臭气均经过生物除臭反应器处理后,进行达标排放。
2.如权利要求1所述的餐厨垃圾集中处理的方法,其特征在于:所述步骤(D)的絮凝脱固处理是将厌氧反应器、兼氧反应池、好氧反应器和第一污水调节池中的剩余污泥送入絮凝反应罐中,和占污泥重量百分比为0.005%-0.015%的絮凝剂进行作用,将污泥和胶体生成大的絮体,絮体再进入挤压脱水机中进行挤压脱水,挤压脱水后得到的污泥进行堆肥。
3.如权利要求2所述的餐厨垃圾集中处理的方法,其特征在于:所述步骤(D)厌氧反应器由下部的下锥体(2)、上部的上锥体(5)和圆柱体(3)组成,圆柱体(3)将下锥体(2)和上锥体(5)连接在一起,圆柱体(3)内装有6-10个隔板(4),隔板(4)将圆柱体(3)分成6-10层,污水进口装在下锥体(2)的下部,污水出口装在圆柱体(3)的上端,沼气出口装在上锥体(5)的顶部,厌氧反应器温度控制在35±2℃,下锥体(2)的污泥浓度为20000-30000毫克/升,圆柱体(3)上部的污泥浓度为2000-2500毫克/升,进入厌氧反应器的污水上升流速为1-2米/小时,污水在厌氧反应器中的停留时间为20天。
4.如权利要求3所述的餐厨垃圾集中处理的方法,其特征在于:所述步骤(D)兼氧反应池中装有兼氧污泥和自养反硝化颗粒填料,兼氧污泥在污水中的含量为12000-15000毫克/升,自养反硝化颗粒填料是由比例为1:10至10:1的硫磺和碳酸钙烧结而成,自养反硝化颗粒填料占兼氧池总体积的5%-15%,污水在兼氧池中污水停留1-2小时,在兼氧反应池中脱除了污水中90%以上的硝酸盐,兼氧反应池中增长产生的污泥返回到絮凝脱固进行絮凝处理。
5.如权利要求4所述的餐厨垃圾集中处理的方法,其特征在于:所述步骤(D)的好氧反应器中装有好氧污泥,好氧污泥在污水中的含量为12000-15000毫克/升,好氧反应器出口氧的比例为2毫克/升以上,污水在好氧反应池中停留5-8个小时,使得污水中80-90%的氨氮得到降解并转化为硝态氮并且降解95%以上的有机物,好氧反应池中增长产生的剩余污泥返回到絮凝脱固进行絮凝处理。
6.如权利要求5所述的餐厨垃圾集中处理的方法,其特征在于:所述步骤(D)的膜生物反应池中装有膜生物反应器,膜生物反应器由膜组件和滤膜组成,滤膜为纤维状或平板状的膜,膜的孔径为0.1微米,污水从膜表面的微孔进入,从膜中心排出,排出的水达到排放标准,被排放到市政污水管线,其中被排出水中化学耗氧量的浓度为100毫克/升以下,生物耗氧量在30毫克/升以下,氨氮在15毫克/升以下,总磷在1毫克/升以下;未被膜过滤掉的污水返回到的兼氧反应池中继续进行处理。
7.如权利要求6所述的餐厨垃圾集中处理的方法,其特征在于:当在上述步骤的兼氧反应池和好氧反应器中的污泥含量超过15000毫克/升、厌氧反应器下锥体内的污泥含量达到30000毫克/升时,分别从上述的厌氧反应器、兼氧反应池和好氧反应器向絮凝脱固返回污泥,直到兼氧反应池和好氧反应器中的污泥含量达到12000毫克/升、好氧反应器下锥体内的污泥含量达到20000毫克/升为止。
8.如权利要求7所述的餐厨垃圾集中处理的方法,其特征在于:在所述步骤(C)分离出来的油中加入占总重量的5%硫酸和20%甲醇,在温度65℃的条件下进行酯化,酯化后利用薄膜蒸发仪或旋转蒸发仪除去其中的水分,再加入占总重量的1%氢氧化钠和20%甲醇,在温度65℃的条件下进行酯交换和蒸馏,得到生物柴油,生物柴油的回收率为85%以上。
9.如权利要求1-8所述的任一权利要求的餐厨垃圾集中处理的方法,其特征在于:所述的挤压脱水是用螺旋式挤压脱水机进行的。
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