CN104230134A - 一种餐厨垃圾两级生化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种餐厨垃圾两级生化处理方法，通过以下的步骤实现：预处理：将餐厨垃圾破碎为微小颗粒，热水喷淋筛选、固液分离并溶出有机成分，分拣杂物及输送；调节：将餐厨垃圾水洗渣液的油水分离；水解酸化：将大分子难溶性有机物进行水解酸化，转变为小分子、溶解性物质，同时降解部分有机物质；厌氧发酵：将有机物分解转化为沼气；净化与收集：沼气净化，脱水、脱硫后贮存。然后，污泥排入污泥池，压滤、生物干化，形成土壤改良剂。该方法工艺简单、容易控制，通过两级生化处理后产沼率高，有机生物质能的回收率高。

Description

一种餐厨垃圾两级生化处理方法

技术领域

本发明涉及生活垃圾处理的领域，具体涉及一种餐厨垃圾两级生化处理方法。

背景技术

餐厨垃圾，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒。餐厨垃圾主要成分包括米、面粉食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。近年来餐厨垃圾引发了“地沟油”、“泔水猪”等各类食品安全问题，因此餐厨垃圾的处理备受社会关注。随着城市建设的发展，市民可支配收入的不断增加和生活水平的不断提高，城市的宾馆、饭店等餐饮服务行业得到迅速发展。以广州为例，目前市区约有餐饮网点两万余家，包括了192家星级宾馆里的餐饮店。其中有规模的餐馆约有10600家，其余为西餐厅、茶餐厅、快餐店、小食档等。而单位食堂则更多，仅37所普通高校就有100多个食堂。据不完全统计，广州市日产生活垃圾超过1700t，其中餐厨垃圾已超过1500t，以此计算，广州市餐厨垃圾的年产量不低于55万吨。

现有餐厨垃圾处理方法主要存在以下四方面问题：（1）消化转化率低，能耗高。现有消化设备普遍存在能耗高，处理系统耗电量普遍高于50千瓦时/吨。（2）处理成本高。现有的大型餐厨垃圾处理工程大多从国外引进的技术与设备，投资成本高（一般吨总投资为40-45万元、小型处理设备吨投资约100-150万元，吨运行处理费约需300元以上）。（3）餐厨垃圾处理成本中，运输成本占很大比例，大约为100元/t，且运输距离远，易产生二次污染。（4）集中处理相对困难。

发明内容

为解决餐厨垃圾的二次污染、消化转化率低等问题。本发明提供了一种餐厨垃圾两级生化处理方法，包括以下步骤：

    S1.预处理：将餐厨垃圾破碎为微小颗粒，热水喷淋筛选、固液分离并溶出有机成分，分拣杂物及输送；

    S2.调节：将餐厨垃圾水洗渣液的油水分离；

    S3.水解酸化：将大分子难溶性有机物进行水解酸化，转变为小分子、溶解性物质，同时降解部分有机物质；

    S4.厌氧发酵：将有机物分解转化为沼气；

    S5.净化与收集：沼气净化，脱水、脱硫后贮存。

    作为一种优选方案，所述步骤S2、S3、S4中产生的污泥排入污泥池，压滤、生物干化，形成土壤改良剂。

作为一种优选方案，所述步骤S4中采用UASB反应器。

    作为一种优选方案，所述UASB反应器的底部是污泥床。

作为一种优选方案，所述UASB反应器中有搅拌装置。

作为一种优选方案，所述步骤S4中所产生沼液回流至所述步骤S2中循环利用。

    作为一种优选方案，沼气分别采用气水分离器和脱硫装置进行净化。

    作为一种优选方案，经过脱水、脱硫后的沼气贮存于红泥塑料贮气袋中。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

（1）本发明采用热水喷淋，不仅对物料筛选和固液分离有加强作用，还利于餐厨垃圾中有机成分的溶出，进一步提高了餐厨垃圾有机生物质能的回收率。

（2）本发明采用隔油调节池进行油水的分离，经热水喷淋稍微冷却后，隔油调节池池体上面设置的专用刮油机刮走上层油脂到储油桶中回收利用，垃圾渣水进入水解酸化池。有效的防止餐厨垃圾中大量的油进入生化系统导致厌氧消化的过度酸化，不利于厌氧消化的进行，降低转化率。

（3）本发明提高反应器的负荷和产气效率。两级生化反应分别在水解酸化池和厌氧发酵罐中完成。厌氧消化在不同的反应器中顺序进行，为产酸菌和产甲烷菌提供了各自的生存环境，通过沼液回流进一步降低有机负荷，降低有机负荷过高引起的挥发有机酸的积累对后续甲烷产气的抑制，降低反应器中不稳定因素的影响。

（4）本发明采用低压干式柔性贮气，不受季节、气候影响，可采用串、并联连接，随时改变贮气容积，易搬迁、维护方便、施工简单、安全可靠、使用寿命长。

附图说明

    图1是本发明餐厨垃圾两级生化处理方法的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的作进一步的说明。但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本发明采用的材料和加工方法为本技术领域常用材料和加工方法。

如图1所示，本发明采用的技术方法，包括预处理系统1、调节池2、水解酸化池3、厌氧发酵罐4、污泥处理系统5与沼气净化与收集6。

预处理包含进料、破碎、热水喷淋、分选环节。破碎的主要功能是将餐厨垃圾破碎为微小颗粒，进行有效分拣杂物及输送，便于后续处理。破碎系统的出料被输送至滚筒筛中，在筛中用高压热水喷淋洗涤餐厨垃圾，经过筛分得到粗渣与细渣。热水喷淋利于后续物料筛选、固液分离的同时使餐厨垃圾中的有机成分溶出。

首先，收集好的餐厨垃圾通过破碎处理，至颗粒小于3.5mm，再由螺旋式输送机输送至滚筒筛中热水喷淋与分选；随后自流进入调节池，所述的调节池为隔油调节池，用于餐厨垃圾水洗渣液的油水分离，隔油调节池池体上面设置的专用刮油机，池下部设置泥斗，泥斗上、下底皆为正方形。

在调节池中隔油处理后进入水解酸化池和厌氧发酵罐二级生化处理系统，所述的水解酸化池的底部是一个高浓度污泥床。隔油调节池出水由泵抽进酸化水解池，进入水解酸化池后，在正常水温、厌氧状态下和合适的搅拌条件下，大量水解细菌将大分子难溶性有机物进行水解酸化而转变为易于生物降解的小分子、溶解性物质，同时降解了部分有机物质，改善了水质，有利于后续处理。

 然后，餐厨垃圾水洗渣液经水解酸化后进入厌氧发酵罐进行产气。厌氧发酵罐采用UASB反应器，在底部反应区内有大量厌氧污泥，具有良好沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。餐厨垃圾水洗渣液从反应器的底部向上通过污泥床达到去除污染物的目的。厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程，污泥中的微生物将有机物分解转化为沼气。UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。置于极其使单元缝隙之下的挡板的作用为气体发射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。

厌氧发酵罐配备搅拌系统，可使物料与微生物充分接触，利用产甲烷菌将水解酸化的产物，如挥发性脂肪酸等，降解成甲烷与二氧化碳。

最后，调节池和水解酸化池及厌氧发酵罐中的污泥排入污泥池，依次进行压滤、生物干化，形成土壤改良剂。厌氧发酵罐所产沼液回流至调节池中，通过沼液回流进一步降低有机负荷。沼气分别采用气水分离器和脱硫装置进行净化，经过脱水、脱硫后的沼气贮存于红泥塑料贮气袋中，红泥塑料贮气袋为低压干式柔性贮气，不受季节、气候影响，可采用串、并联连接，随时改变贮气容积，易搬迁、维护方便、施工简单、安全可靠、使用寿命长。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种餐厨垃圾两级生化处理方法，其特征在于包括以下步骤：

    S1.预处理：将餐厨垃圾破碎为微小颗粒，热水喷淋筛选、固液分离并溶出有机成分，分拣杂物及输送；

    S2.调节：将餐厨垃圾水洗渣液的油水分离；

    S3.水解酸化：将大分子难溶性有机物进行水解酸化，转变为小分子、溶解性物质，同时降解部分有机物质；

    S4.厌氧发酵：将有机物分解转化为沼气；

    S5.净化与收集：沼气净化，脱水、脱硫后贮存。

2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾两级生化处理方法，其特征在于所述步骤S2、S3、S4中产生的污泥排入污泥池，压滤、生物干化，形成土壤改良剂。

3.根据权利要求1所述的餐厨垃圾两级生化处理方法，其特征在于，所述步骤S4中采用UASB反应器。

4.根据权利要求3所述的餐厨垃圾两级生化处理方法，其特征在于，所述UASB反应器的底部是污泥床。

5.根据权利要求3所述的餐厨垃圾两级生化处理方法，其特征在于，所述UASB反应器中有搅拌装置。

6.据权利要求1所述的餐厨垃圾两级生化处理方法，其特征在于，所述步骤S4中所产生沼液回流至所述步骤S2中循环利用。

7.根据权利要求1所述的餐厨垃圾两级生化处理方法，其特征在于，沼气分别采用气水分离器和脱硫装置进行净化。

8.根据权利要求1所述的餐厨垃圾两级生化处理方法，其特征在于，经过脱水、脱硫后的沼气贮存于红泥塑料贮气袋中。