CN102836863A - 一种餐厨垃圾、城镇粪便和城市污泥综合处理方法 - Google Patents

Abstract

一种餐厨垃圾、城镇粪便和城市污泥综合处理方法，涉及垃圾无害化资源化处理技术领域，包括如下步骤：包括餐厨垃圾预处理、粪便垃圾预处理、城市污泥预处理、匀浆调节、中温发酵、沼渣脱水和沼气处理工序。实现垃圾中有机质的降解率达80%以上。

Description

一种餐厨垃圾、城镇粪便和城市污泥综合处理方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，特别是一种对餐厨垃圾、城镇粪便和城市污泥共同无害化资源化的处理方法。

背景技术

随着城市化水平的不断提高，城市人口的不断增加，居民生活产生的垃圾量是巨大数量的，垃圾总量中包含居民生活产生的餐厨垃圾、粪便垃圾以及城市污泥三大类，这些垃圾如果自由排放，将对土壤、空气和水源造成污染，直接影响人类生存的自然环境，造成不可挽回的后果。居民生活垃圾是一种富含有机质的特殊垃圾，如何在垃圾处理工艺方法中将城市垃圾中有用资源回收利用使之资源化，处理过程中对废弃物作到无害化排放，最终处理后真正废弃物的数量减至最少，是技术人员亟待解决的问题。目前在垃圾处理技术中，已知有单独对餐厨垃圾的处理技术、单独对粪便垃圾处理技术，而城市收集和对其他垃圾处理工艺中产生出一定数量的污泥主要采用填埋处理，上述不同种类的垃圾中包含了大量的有机质，如果能够采用一种工艺方法将它们集合起来处理，充分回收能源以及进行转化成为肥料，则是对于环境保护的极大贡献。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种餐厨垃圾、城镇粪便和城市污泥综合处理方法，它能够将餐厨垃圾、城镇粪便和城市污泥的处理合成在一个工艺中，能够通过发酵工艺从中得到能源材料和肥料，最终有效的实现垃圾的资源化、减量化、无害化处理。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种餐厨垃圾、城镇粪便和城市污泥综合处理方法，包括餐厨垃圾预处理、粪便垃圾预处理、城市污泥预处理、匀浆调节、中温发酵、沼渣脱水和沼气处理工序，其中，

1）餐厨垃圾预处理：

—餐厨垃圾输入：餐厨垃圾输入卸料口；

—格栅分拣：卸料口处具有平板粗格栅，栅条间距为60mm，餐厨垃圾中＞60mm的无机残渣被拣出送填埋场填埋处理；

—破碎处理：＜60mm的餐厨垃圾穿过粗格栅进入破碎机，垃圾被破碎，破碎机刀片为12mm； 

—制浆：破碎后的餐厨垃圾泵送制浆，制浆装置内设转鼓格栅和水平无轴螺旋输送机，收集并分离表面物，沉淀斗将重杂物沉淀分离，制成浆料后进行三相分离；

—三相分离：浆料经加热器用蒸汽加温至约50℃，输入离心机进行油、渣、水三相分离，油相经油水分离器处理，制成工业油脂，固相和水相经螺旋输送机水化打浆成80—100目浆液进入匀浆调节；

2） 粪便垃圾预处理：城镇粪便经固液分离装置分离出固体无机残渣送填埋场，固体无机残渣中固体物质总量为55%—70%，液相经破碎机制浆后输入匀浆调节，液相中固体物质总量＜5%；

3） 城市污泥预处理：污泥破碎后输入匀浆调节；

4）匀浆调节：将预处理的餐厨垃圾浆液、粪便垃圾浆液和城市污泥物料输入浆液储存装置，调整浆液含固率至8%，调整液体使用回流沼液、污水或自来水，浆液储存装置设有锥形底沉淀泥沙，定期通过排砂口排砂，浆液储存装置设有增温保温装置，浆液储存装置内部温度为35—38℃，液体pH值控制在6.5—8.5，温度和pH值通过在线监测控制，浆液在浆液储存装置停留1d；

5）中温发酵：将浆液储存系统内的浆液输入厌氧发酵装置，厌氧发酵装置是完全混合式圆柱形发酵罐，底部为平面，罐体为混凝土密封结构，发酵罐上部装有浮渣去除装置，发酵罐顶部设有沼气罩，收集沼气输送到沼气处理工序，浆液在发酵罐停留时间21d；

—温度控制：发酵罐内部温度维持在35℃，发酵罐罐体外表面设置保温隔热装置和温度补偿装置，温度补偿装置所需热量由锅炉系统提供；

—搅拌方式：采用机械搅拌方式搅拌浆液；

—工艺参数控制：发酵罐内部保持轻微过压状态，发酵罐内部设置检测装置，对发酵罐内部压力值、甲烷以及二氧化碳含量指标进行测定和监控，设置自动控制系统，对发酵罐的进料、出料、搅拌频率、pH值、温度参数在线检测和监控，定期取样，对挥发酸、氨氮的指标进行实验室测试；

—进料和出料：发酵罐为半连续方式进料，排料时间和排料量与进料时间和进料量相同，出料为有控制阀门的重力自然排料方式，排出的发酵残渣进入污泥储存装置； 

6）沼渣脱水：发酵残渣进入脱水系统，脱水沼渣含水72—75%，经堆肥成为有机肥，发酵沼液和沼渣脱水的废液部分曝气返回匀浆调节工序，多余部分经污水处理后排放；

7）沼气处理：中温发酵产生的沼气经过沼气净化和PSA脱碳后输送到沼气用户。

由于采用上述方案后，本发明在使用过程中，能够有效地对三种垃圾进行综合处理，制取沼气作为能源，生成的沼渣制取有机肥料，生产工艺之间的沼液、废水在工艺过程中 回用，减少对外排放，厌氧发酵技术使垃圾中有机质的降解率达80%以上，实现城市生活垃圾资源化、减量化和无害化处理。

附图说明

图1.本发明餐厨垃圾、城镇粪便和城市污泥联合厌氧发酵技术工艺流程图

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

如图1所示本发明一种餐厨垃圾、城镇粪便和城市污泥综合处理方法，包括餐厨垃圾预处理、粪便垃圾预处理、城市污泥预处理、匀浆调节、中温发酵、沼渣脱水和沼气处理工序，其中，

1）餐厨垃圾预处理：根据餐厨垃圾的成分中含有有机物、油脂、水分和餐具等无机物的特点，在预处理工艺中 首先要将不同性质的成分分开：

—餐厨垃圾输入：餐厨垃圾输入卸料口；

—格栅分拣：卸料口处具有平板粗格栅，栅条间距为60mm，餐厨垃圾中＞60mm的无机残渣被拣出送填埋场填埋处理；

—破碎处理：＜60mm的餐厨垃圾穿过粗格栅进入破碎机，破碎机刀片为12mm，垃圾被破碎； 

—制浆：破碎后的餐厨垃圾泵送制浆，制浆装置内设转鼓格栅和水平无轴螺旋输送机，收集并分离表面浮物，沉淀斗将重杂物沉淀分离，制成浆料后进行三相分离；

—三相分离：浆料经加热器用蒸汽加温至约50℃，输入离心机进行油、渣、水三相分离，油相经油水分离器处理利用油水之间的比重差，将油与水分开，分离出来的油脂经过加工制成工业油脂供应使用单位，固相和水相经螺旋输送机水化打浆成80—100目浆液进入匀浆调节工序；

4） 粪便垃圾预处理：城镇粪便经固液分离装置分离出固体无机残渣送填埋场，固体无机残渣中固体物质总量为55%—70%，液相经破碎机制浆后输入匀浆调节工序，液相中固体物质总量＜5%；

5） 城市污泥预处理：污泥破碎后输入匀浆调节工序；

4）匀浆调节：将预处理的餐厨垃圾浆液、粪便垃圾浆液和城市污泥物料输入浆液储存装置，调节三种不同来源的浆液成为适于后续工艺流程需要的均匀稳定的状态，调整后混合的浆液含固率至8%，调整液体使用回流沼液、污水或自来水，浆液储存装置设有锥形底沉淀泥沙，定期通过排砂口排砂，浆液储存装置设有增温保温装置，浆液储存装置内部温度为35—38℃，液体pH值控制在6.5—8.5，温度和pH值通过在线监测控制，浆液在浆液储存装置停留1d；

5）中温发酵：将浆液储存系统内的浆液输入厌氧发酵装置，厌氧发酵装置是完全混合式圆柱形发酵罐，底部为平面，罐体为混凝土密封结构，发酵罐上部装有浮渣去除装置，发酵罐顶部设有沼气罩，收集沼气输送到沼气处理工序，浆液在发酵罐停留时间21d，进行充分发酵，使浆液中的大部分有机质分解生成沼气；

—温度控制：为了使得发酵罐中的反应能够顺利进行，发酵罐内部温度要维持在35℃，发酵罐罐体外表面设置保温隔热装置和温度补偿装置，温度补偿装置所需热量由锅炉系统提供；

—搅拌方式：发酵罐中参加反应的浆液定时采用机械搅拌方式搅拌，使浆液反应均匀；

—工艺参数控制：发酵罐内部保持轻微过压状态，发酵罐内部设置检测装置，对发酵罐内部压力值、甲烷以及二氧化碳含量指标进行测定和监控，设置自动控制系统，对发酵罐的进料、出料、搅拌频率、pH值、温度参数在线检测和监控，定期取样，对挥发酸、氨氮的指标进行实验室测试；

—进料和出料：发酵罐为半连续方式进料，排料时间和排料量与进料时间和进料量相同，在排出发酵后的残料的同时补入等量的新料，出料为有控制阀门的重力自然排料方式，排出的发酵残渣进入污泥储存装置，发酵沼液曝气后返回匀浆调节工序； 

6）沼渣脱水：污泥储存装置储存的发酵残渣输入脱水系统，经脱水后，脱水沼渣含水72—75%，可以送堆肥工序处理，经堆肥成为有机肥，可以作为商品供应用户使用，沼渣脱水的废液部分曝气返回匀浆调节工序，多余部分经污水处理后作无害排放；

7）沼气处理：中温发酵产生的沼气经过沼气净化和PSA脱碳后输送到沼气用户。

Claims (1)

1.一种餐厨垃圾、城镇粪便和城市污泥综合处理方法，其特征在于：包括餐厨垃圾预处理、粪便垃圾预处理、城市污泥预处理、匀浆调节、中温发酵、沼渣脱水和沼气处理工序，其中，

1）餐厨垃圾预处理：

—餐厨垃圾输入：餐厨垃圾输入卸料口；

—格栅分拣：卸料口处具有平板粗格栅，栅条间距为60mm，餐厨垃圾中＞60mm的无机残渣被拣出送填埋场填埋处理；

—破碎处理：＜60mm的餐厨垃圾穿过粗格栅进入破碎机，垃圾被破碎，破碎机刀片为12mm； 

—制浆：破碎后的餐厨垃圾泵送制浆，制浆装置内设转鼓格栅和水平无轴螺旋输送机，收集并分离表面物，沉淀斗将重杂物沉淀分离，制成浆料后进行三相分离；

—三相分离：浆料经加热器用蒸汽加温至约50℃，输入离心机进行油、渣、水三相分离，油相经油水分离器处理，制成工业油脂，固相和水相经螺旋输送机水化打浆成80—100目浆液进入匀浆调节；

2）粪便垃圾预处理：城镇粪便经固液分离装置分离出固体无机残渣送填埋场，固体无机残渣中固体物质总量为55%—70%，液相经破碎机制浆后输入匀浆调节，液相中固体物质总量＜5%；

3）城市污泥预处理：污泥破碎后输入匀浆调节；

4）匀浆调节：将预处理的餐厨垃圾浆液、粪便垃圾浆液和城市污泥物料输入浆液储存装置，调整浆液含固率至8%，调整液体使用回流沼液、污水或自 来水，浆液储存装置设有锥形底沉淀泥沙，定期通过排砂口排砂，浆液储存装置设有增温保温装置，浆液储存装置内部温度为35—38℃，液体pH值控制在6.5—8.5，温度和pH值通过在线监测控制，浆液在浆液储存装置停留1d；

5）中温发酵：将浆液储存系统内的浆液输入厌氧发酵装置，厌氧发酵装置是完全混合式圆柱形发酵罐，底部为平面，罐体为混凝土密封结构，发酵罐上部装有浮渣去除装置，发酵罐顶部设有沼气罩，收集沼气输送到沼气处理工序，浆液在发酵罐停留时间21d；

—温度控制：发酵罐内部温度维持在35℃，发酵罐罐体外表面设置保温隔热装置和温度补偿装置，温度补偿装置所需热量由锅炉系统提供；

—搅拌方式：采用机械搅拌方式搅拌浆液；

—工艺参数控制：发酵罐内部保持轻微过压状态，发酵罐内部设置检测装置，对发酵罐内部压力值、甲烷以及二氧化碳含量指标进行测定和监控，设置自动控制系统，对发酵罐的进料、出料、搅拌频率、pH值、温度参数在线检测和监控，定期取样，对挥发酸、氨氮的指标进行实验室测试；

—进料和出料：发酵罐为半连续方式进料，排料时间和排料量与进料时间和进料量相同，出料为有控制阀门的重力自然排料方式，排出的发酵残渣进入污泥储存装置； 

6）沼渣脱水：发酵残渣进入脱水系统，脱水沼渣含水72—75%，经堆肥成为有机肥，发酵沼液和沼渣脱水的废液部分曝气返回匀浆调节工序，多余部分经污水处理后排放；

7）沼气处理：中温发酵产生的沼气经过沼气净化和PSA脱碳后输送到沼气用户。 

Images