CN102921704A - 餐厨垃圾的无害化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种餐厨垃圾的无害化处理方法，包括以下步骤：（1）预处理：餐厨垃圾卸料后，进行固液分离、粗破碎、破碎分选、磁选，并回收混入餐厨垃圾中的金属物质；（2）湿热水解：经过预处理后，采用湿热水解将餐厨垃圾中的病毒、病菌充分灭活，析出餐厨垃圾中的动植物油脂，同时有机物料得以水解；（3）步骤（2）得到的油脂作为工业油脂原料或进一步深加工成脂肪酸甲酯或生物柴油；浆状有机质物料经调浆、配浆后进入厌氧发酵系统；大颗粒有机物料进入好氧生物发酵设备。本发明主要通过精细化的预处理及湿热水解工艺，实现餐厨垃圾处理的无害化，提高餐厨垃圾生物质能源的转化率，提高餐厨垃圾资源化产品的经济效益。

Description

餐厨垃圾的无害化处理方法
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾的无害化处理及资源化利用的工艺集成。
背景技术
餐厨垃圾是指宾馆、酒店、企事业单位食堂、学校食堂等单位在食品加工、饮食服务、用餐过程中产生的食物残渣、废弃油脂、过期食品等。餐厨垃圾的主要成分有粮食、蔬菜、植物油、动物油、肉骨等，还有少量废餐具、牙签和餐纸等。主要化学成分有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等，同时含有一定量的氮、磷、钾、钙、钠、镁、铁等微量元素等。餐厨垃圾人均产生量约为人均0.1千克/人日，相当于城镇生活垃圾清运量的10%。餐厨垃圾中含有大量人畜共患传染病的病原体，不但容易引起动物交叉感染病毒，也易造成人体感染口蹄疫、肝炎等病毒带来的疾病。此外，餐厨垃圾若受到铝、汞、镉等重金属以及有机化合物、苯类化合物的污染，作为饲料供牲畜食用后，重金属等有害物质会蓄积在牲畜的脂肪、肌肉等组织里，进入人类食物链中，会在一定程度上降低人体肝脏、肾脏等系统免疫功能下降。
目前餐厨垃圾的处理方法主要是填埋、焚烧、堆肥、饲料化等单一处理方式。由于餐厨垃圾成分复杂，易变质，含有病菌及有毒有害物质，所以采用简单单一的处理方式不仅达不到无害化、减量化和资源化的效果，还有可能对环境造成二次污染。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种餐厨垃圾的无害化处理方法，其通过精细化的预处理及湿热水解工艺，实现餐厨垃圾处理的无害化，提高餐厨垃圾生物质能源的转化率，提高餐厨垃圾资源化产品的经济效益，减少餐厨垃圾处理的成本支出。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种餐厨垃圾的无害化处理方法，包括以下步骤：
（1）预处理：餐厨垃圾卸料后，进行固液分离、粗破碎、破碎分选、磁选，分离出餐厨垃圾中的塑料、竹木、玻璃、砂石等异物质，并回收混入餐厨垃圾中的金属物质，分选出的异物质送往焚烧厂或填埋场进行无害化处理，金属送往金属回收企业进行二次利用；
（2）湿热水解：经过预处理后，采用湿热水解将餐厨垃圾中的病毒、病菌充分灭活，析出餐厨垃圾中的动植物油脂，同时有机物料得以水解，湿热水解处理后的有机物料使用两相分离及三相分离方法将物料细分为油脂、浆状有机质物料及大颗粒有机物料；
（3）步骤（2）得到的油脂作为工业油脂原料或进一步深加工成脂肪酸甲酯或生物柴油；浆状有机质物料经调浆、配浆后进入厌氧发酵系统，通过厌氧微生物的水解酸化和厌氧发酵作用将有机质分解产出沼气；大颗粒有机物料进入好氧生物发酵设备经过快速好氧发酵后制成土壤调节剂或农用有机肥原料。
本发明的餐厨垃圾的无害化处理方法，其中所述步骤（2）中湿热水解的条件是：温度150℃、压力0.48Mpa。
本发明的餐厨垃圾的无害化处理方法，还包括设置废气收集和处理系统，对处理方法过程中产生的臭气进行集中收集再处理。
本发明的技术要点是：采用卸料仓、固液分离、粗破碎、破碎分选、磁选等工艺对餐厨垃圾进行精细预处理，分离出餐厨垃圾中的塑料、竹木、玻璃、砂石等异物质，并回收混入餐厨垃圾中的金属物质，分选出的异物质送往焚烧厂或卫生填埋场进行无害化处理，金属送往金属回收企业进行二次利用；经过预处理后，采用湿热水解工艺将餐厨垃圾中的病毒、病菌充分灭活，实现餐厨垃圾的高度无害化处理；通过湿热水解工艺，餐厨垃圾中的动植物油脂充分析出，使油脂的回收率得到提高，同时有机物料得以水解、细化，达到最佳的厌氧发酵条件，提高生物质能的转化率。经过湿热水解处理后的有机物料使用两相分离及三相分离工艺将物料细分为油脂、浆状有机质物料及大颗粒有机物料。油脂作为工业油脂原料或进一步深加工成脂肪酸甲酯或生物柴油；浆状有机质物料经调浆、配浆后进入厌氧发酵系统，通过厌氧微生物的水解酸化和厌氧发酵作用将有机质分解产出沼气，沼气燃烧为系统加热保温提供热源，剩余沼气进行深度处理后作为民用天热气销售或用作燃气发电机的原料；大颗粒有机物料进入好氧生物发酵设备经过快速好氧发酵后制成土壤调节剂或农用有机肥原料等，应用于园林绿化和农业生产。为控制餐厨垃圾处理过程中工艺废气对环境产生的二次污染，设置餐厨垃圾工艺废气收集和处理系统，对系统产生的臭气进行集中收集后送入除臭系统进行处理，达标后排放。
本发明的餐厨垃圾的无害化处理方法，对餐厨垃圾的处理，无害化程度高，减量化效果好，资源化率高。本发明的餐厨垃圾的无害化处理方法中涉及多种处理设备，包括餐厨垃圾卸料仓、固液分离设备、粗破碎机、破碎分选机、湿解罐、两相及三相分离机、好氧生物发酵设备、厌氧发酵设备等，所述设备为已知设备。
本发明克服了国内外所有可查阅的有关餐厨垃圾处理技术中的技术空白和缺陷，针对中国餐厨垃圾的组分和成分的特殊性，集成了新的餐厨垃圾处理技术方法，解决了现有餐厨垃圾处理方式中无害化程度低、易形成二次污染、资源化不彻底等技术缺陷，达到了餐厨垃圾的无害化处理及最大程度的资源化利用，改变以往餐厨垃圾处理工艺复杂繁琐的预处理方式，缩短餐厨垃圾处理工艺链，便于餐厨垃圾处理的工程化应用，同时减少对环境资源的占用和污染，取得经济、社会、环境综合效益。
本发明主要通过精细化的处理及湿热水解工艺，实现餐厨垃圾处理的无害化，提高餐厨垃圾生物质能源的转化率，提高餐厨垃圾资源化产品的经济效益，减少餐厨垃圾处理的成本支出。
附图说明
图1是本发明餐厨垃圾的无害化处理方法的流程图。
具体实施方式
为进一步说明本发明，结合以下实施例具体说明：
如图1所示，餐厨垃圾由专用餐厨垃圾收运车送至处理系统后由垃圾卸料槽进行接收，垃圾卸料槽有密封装置，并有臭气收集管道连接至除臭系统对卸料槽的臭气进行收集处理；
进入垃圾卸料槽的餐厨垃圾经出料装置排出送入固液分离设备进行固液分离；
固液分离后的餐厨垃圾液体部分收集至渗滤液储存槽，固体部分由输送机输送至粗破碎机；
粗破碎将餐厨垃圾破碎至后续破碎分选的最佳进料粒径，达到最佳分选效率，粗破碎后的物料有粗破碎机出料口排入破碎分选机，
破碎分选机将餐厨垃圾中的有机物料破碎后由筛孔排出，其余不能破碎的异物质由异物质排出口排出；
破碎分选机排出的异物质由输送机输出，通过磁选回收其中的金属物质，其余物料集中收集后进行填埋或焚烧处理；
由破碎分选机筛孔排出的有机物料由输送机输送至浆储存槽，与渗滤液储存槽中的液体混合制成有机质浆液；
有机质浆液由储浆罐输送至湿热水解罐中进行湿热水解处理，湿热水解设备为耐高温的压力容器，在一定压力和温度条件下（温度150℃、压力0.48Mpa）对有机质浆液进行湿热水解，湿热水解的热源由蒸汽锅炉提供；
湿热水解后的物料排入静置设备中，通过物理沉降过程实现溶液的物理分层；静置物料中油脂含量较高的部分进入油水分离系统首先进行两相分离，分离出的固体物料排入原料缓冲罐进行厌氧发酵，液体物料进入液相缓冲罐，然后进入三相分离机分离出油脂、水和固体渣，油脂作为工业油脂原料进行销售或进一步制成生物柴油，水和渣排入原料缓冲罐进行厌氧发酵；静置物料中大颗粒有机质含量较高的部分进入两相分离脱水后，固体物料进入缓冲料仓作为好氧生物发酵的原料，通过好氧生物发酵制成土壤调理剂，脱出的水排入原料缓冲罐进行厌氧发酵；静置物料中的浆状有机质溶液直接排入原料缓冲罐进行厌氧发酵；
厌氧发酵采用两相中温厌氧发酵工艺，原料缓冲槽中的物料经过调解后由输送设备输送至酸化水解设备，在酸化水解设备中物料除自然发酵外，还通过调配系统对其进行综合调节，将浆料调配至适宜厌氧发酵的条件；
水解酸化设备中的物料满足厌氧发酵产沼条件后输送至厌氧发酵设备，在厌氧消化菌的作用下分解产出沼气；
产出的沼气经过脱硫和脱水预处理后进入沼气储柜进行储存，满足生产生活用的锅炉用气外，多余的沼气进行深度提纯后作为民用天然气使用；
厌氧发酵后剩余的沼液首先使用离心脱水设备进行分离，分离出的水进入污水处理系统处理后达标排放，剩余的沼渣进入沼渣堆肥系统，经过堆肥处理后制成营养土等农林肥料。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种餐厨垃圾的无害化处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）预处理：餐厨垃圾卸料后，进行固液分离、粗破碎、破碎分选、磁选，分离出餐厨垃圾中的塑料、竹木、玻璃、砂石等异物质，并回收混入餐厨垃圾中的金属物质，分选出的异物质送往焚烧厂或填埋场进行无害化填埋，金属送往金属回收企业进行二次利用；
（2）湿热水解：经过预处理后，采用湿热水解将餐厨垃圾中的病毒、病菌灭活，析出餐厨垃圾中的动植物油脂，同时有机物料得以水解，湿热水解处理后的有机物料使用两相分离及三相分离方法将物料细分为油脂、浆状有机质物料及大颗粒有机物料；
（3）步骤（2）得到的油脂作为工业油脂原料或进一步深加工成脂肪酸甲酯或生物柴油；浆状有机质物料经调浆、配浆后进入厌氧发酵系统，通过厌氧微生物的水解酸化和厌氧发酵作用将有机质分解产出沼气；大颗粒有机物料进入好氧生物发酵设备经过快速好氧发酵后制成土壤调节剂或农用有机肥原料。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾的无害化处理方法，其特征在于：所述步骤（2）中湿热水解的条件是：温度150℃、压力0.48Mpa。
3.根据权利要求1或2所述的餐厨垃圾的无害化处理方法，其特征在于：所述方法还包括设置废气收集和处理系统，对处理方法过程中产生的臭气进行集中收集再处理。
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