CN102601101A - 一种实现餐厨垃圾无害化处理及综合利用的方法 - Google Patents

一种实现餐厨垃圾无害化处理及综合利用的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种实现餐厨垃圾无害化处理及综合利用的方法，该方法包括：1、餐厨垃圾分选，2、固液分离，3、油水分离，4、垃圾破碎，5、匀浆调浆，6、生物酸化，7、厌氧发酵，8、产物综合利用。该工艺方法简单，投资运行费用低，可以提取垃圾中的油脂；将餐厨垃圾通过厌氧消化制取沼气，同时生产有机肥料等途径实现餐厨垃圾的无害化处理，并可以同时实现垃圾的能源化及资源物质的良性循环。

Description

一种实现餐厨垃圾无害化处理及综合利用的方法
技术领域
本发明涉及一种实现餐厨垃圾无害化处理及综合利用的方法，尤其涉及从餐厨垃圾中提取油脂、同时通过厌氧消化生产沼气及有机肥料的方法。
背景技术
本发明中“餐厨垃圾”是指家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下脚料和食用残余。其成分复杂，是油、水、果皮、蔬菜、米面，鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。餐厨垃圾含水率高，脱水性能较差，高温易腐，易孳生蚊蝇、病菌，有关上述餐厨垃圾的处理已日益引起重视。
目前，餐厨垃圾主要的处理处置方法包括高温消毒制取肥料(饲料)、好氧堆肥、厌氧发酵、随生活垃圾混合进入填埋和焚烧体系等。由于餐厨垃圾本身含水率非常高，燃烧热值低，所以不适合进入焚烧体系；采用填埋方式处理餐厨垃圾，不仅占用了大量填埋场库容，而且容易导致填埋场环境的破坏；高温消毒制取肥料(饲料)技术的存在能源消耗高、食品安全性等问题；好氧堆肥则存在产品销售困难，容易产生恶臭以及温室气体等系列问题。
检测结果显示，餐厨垃圾中含油量一般在5％左右，其中部分通过简单重力分离方法即可分离。同时，餐厨垃圾以有机组分为主(固体中有机物含量大于90％)，具有较高的生物可降解性，采用厌氧消化技术，在处理有机废弃物的同时回收沼气作为生物质能，且发酵产物经处理后可作肥料，具有较强的可行性。
发明内容
本发明提供一种实现餐厨垃圾无害化处理及综合利用的方法，收集食堂餐厨垃圾，集中在垃圾处置中心进行综合处理，包括提取油脂，通过厌氧消化制取沼气等方式。
本发明的目的是通过以下的技术方案实现的：
一种实现餐厨垃圾无害化处理及综合利用的方法，具体步骤包括：
a、餐厨垃圾分选：餐厨垃圾收集后经人工或机械的方式选出易损坏破碎机的杂质；
b、固液分离：将步骤a中分选后的餐厨垃圾倒入固液分离平台，通过垂直设置的筛网，液体部分流入平台下的油水分离系统，固体部分收集到破碎机进行破碎；
c、油水分离：将步骤b中餐厨垃圾固液分离处理后的液体部分进入油水分离系统的重力隔油池，进行液体的油水分离，分离出的油进入集油池，其余液体进入调浆池进行调浆；
d、垃圾破碎：将步骤b中餐厨垃圾固液分离处理后的固体部分进行机械破碎处理；
e、匀浆调浆：将步骤c中油水分离后的液体，以及步骤d中机械破碎处理后的垃圾在调浆池进行混合调浆，通过调浆池底部设置的蒸汽管道，使匀浆过程在蒸汽作用下进行二次油水分离，同时通过顶部设置的排油管道，定期将调浆池中油水分离出的漂浮油脂排入集油池；
f、生物酸化：将步骤e中调浆后的物料进入酸化池，此过程将物料中大分子有机物转化为小分子有机物，便于物料的后续发酵；
g、厌氧发酵：将步骤f中酸化调配处理后的物料进行高温厌氧发酵处理，将有机物转化为沼气；
h、产物综合利用：将集油池中收集到的油脂进行萃取加工；沼气经脱硫脱水净化处理后进行利用；发酵液固液分离后，沼液部分回流至调浆池，剩余部分与沼渣共同加工制有机肥。
步骤a中所述易损坏破碎机的杂质为：刀、叉、石块、塑料包装或渣土。
步骤b中所述垂直设置的筛网网格间隙不大于5mm。
步骤d中所述垃圾破碎处理后物料的颗粒小于5mm。
步骤e中所述匀浆调浆过程，通过蒸汽加热，控制温度在30-35℃，调浆后的物料中固体质量分数为8％。
步骤f中所述生物酸化过程中，控制温度在30℃，物料停留时间为2-3天。
步骤g中所述厌氧发酵处理采用完全混合式厌氧发酵罐(CSTR)，发酵温度为55℃。
该方法具有如下优点：(1)实现餐厨垃圾无害化处理；(2)系统能耗及运行费用低；(3)处理过程对环境影响较小；(4)回收垃圾中的油脂作为资源；(5)生产沼气作为能源物质；(6)生产沼液、沼渣作为有机肥。
该套以生物技术核心技术的餐厨垃圾无害化、资源化利用工艺，综合考虑了餐厨垃圾预处理、酸化、发酵、产物利用系统，整体工艺流程简单，体现了可持续发展的循环经济理念，将可以为解决餐厨垃圾环境污染防治、资源化高值利用及产业化推广奠定一定技术基础。
附图说明
附图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
本发明实施方式提供一种餐厨垃圾无害化处理及综合利用的方法，该方法由餐厨垃圾分选、固液分离、油水分离、垃圾破碎、匀浆调浆、生物酸化、厌氧发酵、产物综合利用组成，
具体按下述步骤进行：
食堂的餐厨垃圾收集后经人工或机械选出塑料包装、刀、叉、塑料包装及渣土等杂质，分选后的餐厨垃圾倒入固液分离系统，液体部分流入平台下的油水分离系统，固体部分收集到破碎机进行破碎，油水分离处理的油进入集油池，油水分离后的液体部分、回流的沼液，以及破碎处理的部分进行混合调浆，匀浆过程在蒸汽作用下，进行二次油水分离，分离出来的油也进入集油池，调浆后的物料进行生物酸化处理，生物酸化后的物料进行厌氧发酵处理，产生的沼气、沼液、沼渣，以及分离出的油脂共同进入产物综合利用系统，其中集油池中收集到的油进行萃取得到纯度更高的油脂，进而加工得到生物柴油等；而沼气经脱硫脱水净化处理后进行利用；发酵液固液分离后，沼液部分回流至调浆池，剩余部分与沼渣共同加工制有机肥。

Claims (7)

1.一种实现餐厨垃圾无害化处理及综合利用的方法，其特征在于，具体步骤包括：
a、餐厨垃圾分选：餐厨垃圾收集后经人工或机械的方式选出易损坏破碎机的杂质；
b、固液分离：将步骤a中分选后的餐厨垃圾倒入固液分离平台，通过垂直设置的筛网，液体部分流入平台下的油水分离系统，固体部分收集到破碎机进行破碎；
c、油水分离：将步骤b中餐厨垃圾固液分离处理后的液体部分进入油水分离系统的重力隔油池，进行液体的油水分离，分离出的油进入集油池，其余液体进入调浆池进行调浆；
d、垃圾破碎：将步骤b中餐厨垃圾固液分离处理后的固体部分进行机械破碎处理；
e、匀浆调浆：将步骤c中油水分离后的液体，以及步骤d中机械破碎处理后的垃圾在调浆池进行混合调浆，通过调浆池底部设置的蒸汽管道，使匀浆过程在蒸汽作用下进行二次油水分离，同时通过顶部设置的排油管道，定期将调浆池中油水分离出的漂浮油脂排入集油池；
f、生物酸化：将步骤e中调浆后的物料进入酸化池，此过程将物料中大分子有机物转化为小分子有机物，便于物料的后续发酵；
g、厌氧发酵：将步骤f中酸化调配处理后的物料进行高温厌氧发酵处理，将有机物转化为沼气；
h、产物综合利用：将集油池中收集到的油脂进行萃取加工；沼气经脱硫脱水净化处理后进行利用；发酵液固液分离后，沼液部分回流至调浆池，剩余部分与沼渣共同加工制有机肥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中所述易损坏破碎机的杂质为：刀、叉、石块、塑料包装或渣土。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b中所述垂直设置的筛网网格间隙不大于5mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d中所述垃圾破碎处理后物料的颗粒小于5mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤e中所述匀浆调浆过程，通过蒸汽加热，控制温度在30-35℃，调浆后的物料中固体质量分数为8％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤f中所述生物酸化过程中，控制温度在30℃，物料停留时间为2-3天。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤g中所述厌氧发酵处理采用完全混合式厌氧发酵罐，发酵温度为55℃。
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