CN102688881A - 城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理新技术。餐厨废弃物经过破碎分选机研磨分选后,将其中的无机物分离出来,而有机物浆液经过高温水蒸气热解处理后,进而固液和油水分离。分离出来的残渣和污水进入沼气发酵罐进行厌氧发酵,产生的沼气用于发电或民用取暖。分离的污油进行酸碱反应,可制造甘油和生物柴油。可以做到最大化回收利用餐厨废弃物中有效资源的同时,减少对环境的污染和破坏。达到环境、经济、社会的多重效益。

Description

城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理技术
技术领域
[0001] 本发明涉及城市餐厨废弃物的处置与利用技术领域。
背景技术
[0002] 餐厨废弃物作为人类生活代谢物,既是ー种生活垃圾,又是ー种资源,具有双重性质。餐厨废弃物,主要成分是剩菜、剩饭、菜汁、废弃油等,是人类食品的残余物,其确切数量难以统计,上海市初步估计,饭店、食堂每天产生各类的餐厨垃圾就有IlOOt之多,可见城市餐厨垃圾数量十分可观,这类垃圾比较特殊,主要是油、骨、肉、饭组成,处置起来比较麻烦,需要很大的投入。前几年出现的地沟油就曾引起了社会的关注。
发明内容
[0003] 针对上述问题,克服现有技术的不足,本发明提供ー种城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理的新技木。以达到最大化回收利用餐厨废弃物中有效资源的同吋,减少对环境的污染和破坏。达到环境、经济、社会的多重效益。
[0004] 本发明主要是通过以下技术方案实现的。
[0005] 其エ艺流程包括下列步骤:
[0006] (I)进料分选:将收集来的餐厨废弃物输送到处理系统中去,分选其中的无机物和有机物。
[0007] (2)粉碎热解:将步骤(I)分选出来的有机物,研磨粉碎成浆液,并进行热解。
[0008] (3)固液、油水分离:将步骤(2)中产生的热解浆液进行固液和油水分离,得到固相、污油和污水。
[0009] (4)沼气发酵:将步骤(3)的固相和污水提升至沼气发酵罐,进行沼气备置和利用。
[0010] (5)酸碱造酯:将步骤(3)中产生的污油在催化剂的催化下,进行预酯化和酯交换,产生甘油和生物柴油。
[0011] 其中,步骤(I)中,为了快速无堵塞进料,采用大口径泵通过压カ管道输送进料。
[0012] 更佳地,步骤(I)中,分选机采用浮力和磁力分选,可以分离出其中的玻璃、金属、塑料等各种无机物。
[0013] 更佳地,步骤(2)中,破碎机还具备研磨功能,能将餐厨废弃物研磨成浆液。方便后续输送和处理。
[0014] 较佳地,步骤(2)中,对餐厨垃圾进行热解,主要是通过200°C的高温蒸汽。热解后的餐厨废弃物利于油水分离和生物降解。
[0015] 较佳地,步骤(3)中,应是先进行固液分离,得到固相和液相。再将液相进行油水分离,得到污水和污油。
[0016] 较佳地,步骤(4)中,产生的沼气可用于生产高温蒸汽,再用于步骤(2)的餐厨垃圾热解反应。可有效节约能源。[0017] 本发明的处理技术工艺设计合理,流程简便可操作性强。能充分利用和回收餐厨废弃物中的所有有用资源,能产生较高的经济和环保效益。非常适合城市餐厨废弃物的大规模集中处理和利用。
附图说明
[0018] 图I本发明的工艺流程图
[0019] 图2本发明的分选、粉碎、热解设备
[0020] 图3本发明的固液分离、油水分离设备和造酯设备
[0021] 图4本发明的沼气发酵罐、脱硫设备和沼气锅炉
[0022] 图2中:1、餐厨垃圾收集桶,2、进料泵,3、工艺管道,4、格栅,5、分选池,6、浮渣管道,7、沉渣管道,8、进料斗,9、破碎机,10、热解装置,11、蒸汽管道
[0023] 图3中:3、工艺管道,12、固液分离离心机,13、固相管道,14、液相管道,15、油水分离离心机,16、污水管道,17、油相管道,18、造酯设备,19、生物柴油,20、甘油
[0024] 图4中:13、固相管道,16、污水管道,21、沼气发酵罐,22、三相分离器,23、沼气管道,24、出水管,25、脱硫塔,26、沼气锅炉,11、水蒸气管
具体实施方式
[0025] 如图I所示,
[0026] 餐厨废弃物经过分选、破碎设备的分选和研磨后,将其中的无机物分离出来,而有机物研磨成浆液,浆液再经过高温水蒸气热解处理后,进行固液和油水分离。分离出来的残渣和污水进入沼气发酵罐进行厌氧发酵,产生的沼气可用于发电或民用取暖。分离的污油进行酸碱造酯反应,来制造甘油和生物柴油。
[0027] 如图2、3、4所示,一套城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理设备,由分选粉碎系统、热解分尚系统、沼气制备系统和Ife喊造酷系统组成。
[0028] 分选破碎系统主要包括:格栅4、分选池旦、破碎机£等。参见图2,通过螺旋形的输送器把餐厨废弃物输送通过格栅i/、分选池L进行分选、在分选池&底部设有排渣管道I,顶部留有浮渣管道I玻璃、金属等比重较大的物质,可以通过底部的排渣管道I排出,而比重较轻的物质,则通过浮渣管道&刮除。浮选后的餐厨废弃物再进入破碎机进行研磨破碎,得到浆液。
[0029] 热解分离系统主要包括:热解装置过、固液分离离心机11、油水分离离心机边。通过了分选后的浆液包含了大量餐厨废弃物和废油脂,将其热解可以分解其中的高分子有机物,如蛋白质和脂类等,使其可生化降解和油水分离性能大大提高。热解主用通过蒸汽管道I!输送的200°c蒸汽实现。参见图3,热解后的乳浆液再进一步固液分离和油水分离,得到固相、污水和污油。
[0030] 沼气制备系统包括:沼气发酵罐11、三相分离器益、脱硫塔迪和沼气锅炉迷。参见图4,固液分离和油水分离处理的固相和污水通过固相管道益和污水管道丛进入沼气发酵罐进行厌氧发酵,通过产甲烷菌产生沼气。气水混合物在三项分离器益中分离后,沼气经过脱水脱硫处理,可用于作为燃料。污水进一步处理后可作为回用水再利用。
[0031] 造酯系统主要设备是:造酯设备。油水分离处理的污油,先通过硫酸的催化,进行预酯化。其产物再经过氢氧化钠的催化,进行酯交換,将生产出甘油和生物柴油。甘油 可作为エ业原料出售,生物柴油可作为餐厨废弃器收集车的燃料。

Claims (8)

1. ー种城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理技术,其特征是:其エ艺流程包含下面几个步骤: (1)进料分选:将收集来的餐厨废弃物输送到处理系统中去,分选其中的无机物和有机物。 (2)粉碎热解:将步骤(I)分选出来的有机物,研磨粉碎成浆液,并进行热解。 (3)固液、油水分离:将步骤(2)中产生的热解浆液进行固液和油水分离,得到固相、污油和污水。 (4)沼气发酵:将步骤(3)的固相和污水提升至沼气发酵罐,进行沼气备置和利用。 (5)酸碱造酷:将步骤(3)中产生的污油在催化剂的催化下,进行预酯化和酯交换,产生甘油和生物柴油。
2.根据权利要求I所述的ー种城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理技术,其特征是:步骤(I)中,为了快速无堵塞进料,采用大口径泵通过压カ管道输送进料。
3.根据权利要求I所述的ー种城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理技术,其特征是:步骤(I)中,分选机采用浮力和磁力分选,可以分离出其中的玻璃、金属、塑料等各种无机物。
4.根据权利要求I所述的ー种城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理技术,其特征是:步骤(2)中,破碎机还具备研磨功能,能将餐厨废弃物研磨成浆液。方便后续输送和处理。
5.根据权利要求I所述的ー种城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理技术,其特征是:步骤(2)中,对餐厨垃圾进行热解,主要是通过200°C的高温蒸汽。热解后的餐厨废弃物利于油水分离和生物降解。
6.根据权利要求I所述的ー种城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理技术,其特征是:步骤(3)中,应是先进行固液分离,得到固相和液相。再将液相进行油水分离,得到污水和污油。
7.根据权利要求I所述的ー种城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理技术,其特征是:步骤(4)中,产生的沼气可用于生产高温蒸汽,再用于步骤(2)的餐厨垃圾热解反应。可有效节约能源。
8.应用权力要求I发明实施的ー种城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理设备,其特征是:设备由分选粉碎系统、热解分离系统、沼气制备系统和酸碱造酯系统组成。 分选破碎系统主要包括:格栅L分选池^破碎机2等。通过螺旋形的输送器把餐厨废弃物输送通过格栅V、分选池ル进行分选、在分选池5底部设有排渣管道I,顶部留有浮渣管道^玻璃、金属等比重较大的物质,可以通过底部的排渣管道Z排出,而比重较轻的物质,则通过浮渣管道を刮除。浮选后的餐厨废弃物再进入破碎机进行研磨破碎,得到浆液。 热解分离系统主要包括:热解装置!^、固液分离离心机!^、油水分离离心机!^。通过了分选后的浆液包含了大量餐厨废弃物和废油脂,将其热解可以分解其中的高分子有机物,使其可生化降解和油水分离性能大大提高。热解主用通过蒸汽管道11输送的200°C蒸汽实现。热解后的乳浆液再进ー步固液分离和油水分离,得到固相、污水和污油。 沼气制备系统包括:沼气发酵罐11、三相分离器益、脱硫塔迪和沼气锅炉迷。固液分离和油水分离处理的固相和污水通过固相管道益和污水管道丛进入沼气发酵罐进行厌氧发酵,通过产甲烷菌产生沼气。气水混合物在三项分离器益中分离后,沼气经过脱水脱硫处理,可用于作为燃料生产水蒸气用于热解系统,污水进ー步处理。 造 酯系统主要设备是:造酯设备。油水分离处理的污油,先通过硫酸的催化,进行预酯化。其产物再经过氢氧化钠的催化,进行酯交換,将生产出甘油和生物柴油。
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