CN106698879A - 一种餐厨垃圾处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾处理方法，包括以下步骤：a．餐厨垃圾与污泥混合后的热水解；b．热水解后的混合物的厌氧消化；c．厌氧消化中产生的混合气体进行沼气纯化。本发明采用依次进行的热水解和厌氧消化进行餐厨垃圾的处理，热水解可以作为预处理可以提高厌氧消化效率，达到改善污泥脱水性能、降解有机物和杀灭病原菌的目的，同时本方法能够通过纯化使得沼气纯净从而利用沼气的内能，沼渣可制肥或培植树木，对餐厨垃圾的处理实现了节能减排、绿色环保、可持续发展的作用。本发明可应用于餐厨垃圾处理。

Description

一种餐厨垃圾处理方法
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾处理领域，特别是涉及一种餐厨垃圾处理方法。
背景技术
随着高速发展的经济和快速推进的城市化进程，餐厨垃圾的产生量也逐年提高，随之而来的环境污染问题也日益严重。餐厨垃圾目前的处理方式主要有填埋、焚烧、堆肥和厌氧消化等，厌氧消化在降解餐厨垃圾的同时能回收沼气、氢气等清洁能源而被广泛应用。而餐厨单独厌氧消化时，大量有机质易在酸化过程中转化为VFAs而导致pH急剧降低抑制甚至终止后续产甲烷过程；而剩余污泥单独厌氧消化时，其可生物降解物质较难溶出且有毒成分含量较高，导致产沼气效率低下。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高效、可持续的餐厨垃圾处理方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种餐厨垃圾处理方法，包括以下步骤：
a．餐厨垃圾与污泥混合后的热水解；
b．热水解后的混合物的厌氧消化；
c．厌氧消化中产生的混合气体进行沼气纯化。
作为本发明的进一步改进，步骤a中的污泥为城市污泥。
作为本发明的进一步改进，步骤c中纯化的沼气进行回收利用。
作为本发明的进一步改进，厌氧消化后产生的沼渣用于制肥、培植复绿。
作为本发明的进一步改进，热水解的产物进行主动冷却后输送至厌氧消化步骤。
作为本发明的进一步改进，步骤a和/或步骤b均具有加热步骤以及保温工艺。
作为本发明的进一步改进，通过搅拌、温度、pH来监测与控制步骤a和/或步骤b中的工艺环境。
作为本发明的进一步改进，通过远程控制来实现工艺环境控制。
作为本发明的进一步改进，在实施步骤a前，隔除餐厨垃圾中的大块硬物，之后粉碎餐厨垃圾。
作为本发明的进一步改进，步骤c中利用干法脱硫的原理进行沼气纯化。
本发明的有益效果是：本发明采用依次进行的热水解和厌氧消化进行餐厨垃圾的处理，热水解可以作为预处理可以提高厌氧消化效率，达到改善污泥脱水性能、降解有机物和杀灭病原菌的目的，同时本方法能够通过纯化使得沼气纯净从而利用沼气的内能，沼渣可制肥或培植树木，对餐厨垃圾的处理实现了节能减排、绿色环保、可持续发展的作用。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明所实用的装置的结构原理图。
具体实施方式
实施例的餐厨垃圾处理方法，包括以下步骤：
a．餐厨垃圾与污泥混合后的热水解；
b．热水解后的混合物的厌氧消化；
c．厌氧消化中产生的混合气体进行沼气纯化。
该方法所依托的装置可参考图1所示的装置，其包括用于热水解的热水解池1、用于厌氧消化的厌氧消化池2和用于沼气纯化的沼气纯化部件。
热水解池1设有餐厨垃圾入口3、污泥入口4。其中，餐厨垃圾入口3用于注入餐厨垃圾，污泥入口4用于注入城市污泥，餐厨垃圾入口3与污泥入口4是分隔的且均位于热水解池1的顶部。热水解作为预处理可以提高厌氧消化效率，达到改善污泥脱水性能、降解有机物和杀灭病原菌的目的。
所述的厌氧消化池2用于提供厌氧消化的环境，厌氧消化池2的入口位于池的顶部，其通过提升泵12连通热水解池1的底部出口，即可以在热水解池1底部或者热水解池1的外部设置提升泵12，从热水解池1底部将热水解后的泥水混合物抽入厌氧消化池2内。厌氧消化池2底部还设置有排渣口13，厌氧消化后产生的沼渣由排渣口13排出，沼渣可用于制肥、培植复绿等。
厌氧消化池2内会产生沼气等其他气体，在厌氧消化池2顶部设置气体出口，所述的沼气纯化部件与气体出口连通，用于接收厌氧消化的混合气体后纯化沼气，从而在后续工艺中获取纯度较高的沼气。
实施例中热水解所用的污泥为城市污泥，即污水处理厂和污水处理的产物，一般来说，城市污泥直接用于填埋，而实施例采用了城市污泥作为热水解的原料，减少了对城市土壤、水体的污染。
实施例中，热水解步骤或者厌氧消化步骤分别均具有加热步骤以及保温工艺。而优选实施例中，热水解步骤或者厌氧消化步骤均具有加热、保温工艺。
具体来说，热水解池1内设置有加热部件，所述的加热部件为位于热水解池1池底位置的加热底板11，用于提供热水解所需要的热量。厌氧消化池2也设有加热部件，可以是设置在池底的加热底板17，提供厌氧消化所需的热量。热水解池1以及厌氧消化池2的外壁分别设有保温夹层20、21，以维持热水解和厌氧消化所需的温度。
实施例中的热水解池1的保温夹层内通有冷却液，用于热水解后实现池内的冷却降温。冷却液通过管路与热水解池1外部的循环冷却部件8连接，所述的循环冷却部件8可以是换热器。冷却液及循环冷却部件的作用在于将热水解的产物进行主动冷却后输送至厌氧消化步骤。
厌氧消化池2内设有工艺监测部件，用于监测池内的工艺环境。热水解池1内也可以设有工艺监测部件，用于检测热水解池1内的工艺环境。优选的实施例中，厌氧消化池2和热水解池1内均设有工艺监测部件。
上述两个池内的工艺监测部件分别包括液位探头、温度探头、pH探头的至少一种，用于监测不同的数据。优选实施例中每个池内均设有液位探头51、52、温度探头61、62、pH探头71、72均同时设置在一个池内。
实施例中的热水解池1与厌氧消化池2内分别设有搅拌部件，比如是搅拌桨18、19。
以上的工艺监测部件以及搅拌桨的作用在于，通过搅拌、温度、液位、pH来监测与控制热水解步骤和厌氧消化步骤中的工艺环境。
为了实时监测两个池内的工艺环境以及对相应的部件进行控制，每个池配有控制面板14、15，每个池的工艺监测部件电性连接在对应池的控制面板上，两个控制面板14、15分别与外部的控制部件16电性连接。所述的控制部件16可以是远程监控室中的上位计算机，实现远程监控和远程控制。另外，所述的搅拌部件均与控制部件16电性相连，实现远程控制。液位探头、温度探头、pH探头均与对应控制面板14、15电性连接并并联连接在控制部件16上，循环冷却部件8与控制部件16电性相连。
如此，通过远程控制来实现工艺环境控制，便于自动化控制和监测。
优选的，热水解池1的餐厨垃圾入口3处设置粉碎部件，用于将餐厨垃圾打碎，使其更好地混合城市污泥。具体来说，餐厨垃圾入口3设置有进料斗22，进料斗22内设置有粉碎机23，所述粉碎机23由电机24驱动以旋转粉碎。在进料斗22内还设置有格栅25，格栅25位于粉碎机23的前方，用于拦截餐厨垃圾中的骨头等大块硬物，以防止影响后续装置的运行，格栅可方便拆卸安装清洗。
实施例中的沼气纯化部件包括脱硫脱水器9，脱硫脱水器9的入口通过管道连接厌氧消化池2的气体出口，脱硫脱水器9的出口可以外接并未图示的沼气回用装置。
脱硫脱水器9采用干法脱硫原理进行沼气纯化，一般适合用于沼气量小、硫化氢浓度低的沼气脱硫。干法脱除沼气气体中硫化氢的设备基本原理是以氧气使硫化氢氧化成硫或硫氧化物的一种方法，也可称为干式氧化法。
实施例中的脱硫脱水器9内设有填料层10，该填料层10位于脱硫脱水器9的气体通道中，填料层10的填料主体包括有活性炭、氧化铁。沼气以低流速流过填料层10，硫化氢被氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料层10中，净化后气体从脱硫脱水器9上方的出口导出回用。在脱硫脱水器9的出口还设有流量计。
另外，所述的热水解池1和厌氧消化池2均装有压力表26、27和安全气阀28、29，保证装置的安全运行。
餐厨垃圾处理方法的运作过程如下：
餐厨垃圾经过初步处理后从餐厨垃圾入口3进料，先经过格栅将大粒径的餐厨垃圾拦截下来，其余的餐厨垃圾进入粉碎部件后进行粉碎，经粉碎均匀的餐厨垃圾进入热水解池1中；城市污泥从热水解池1的污泥入口4进料，与餐厨垃圾在热水解池1中搅拌均匀并加热进行170℃热水解；热水解结束后通过循环冷却部件8将热水解池1温度冷却至35℃后，通过提升泵将热水解后餐厨垃圾与污泥提升至厌氧消化池2；在厌氧消化池2中通过控制温度和pH，使餐厨垃圾与污泥控制在35℃中温厌氧消化并用搅拌部件进行搅拌均匀；厌氧消化过程中产生的沼气通过厌氧消化池2上方的气体出口排出，进入脱硫脱水器9，脱硫脱水器9通过对沼气进行纯化处理，处理后的沼气回收利用；厌氧消化后产生的沼渣由厌氧消化池2下方的排渣口排出，沼渣可用于制肥、培植复绿等。本装置以上操作均可由控制部件由远程控制操作。
上述方法的工艺运行环境如下：
热水解池1工作温度为170℃，水力停留时间为30min，pH控制在6.5-7.5；厌氧消化池2工作温度为35℃，水力停留时间为10天，pH控制在6.8-7.8，搅拌器的工作频率为10min/h。每个池的控制面板包括池内液位、温度、pH、搅拌等控制，可远程智能控制；装置为周期式运行，每个工作周期为24h。热水解池1每个周期进料15min，在170℃下加热进行热水解30min，停止加热气压稳定后开气阀冷却至35℃约3h，出料15min，待机20h。城市污泥与餐厨垃圾按3:2进料，二者进料量之和约为厌氧消化池2有效容积的十分之一；厌氧消化池2每个工作周期进料15min，35℃下厌氧消化20h，沉淀3.5h，排渣排气15min。排渣量约为厌氧消化池2有效容积的十分之一。
实施例中的餐厨垃圾处理方法，相比于传统餐厨垃圾处理方法，采用了餐厨垃圾与城市污泥混合厌氧消化的处理工艺，具体处理工艺为热水解，厌氧消化两个步骤。热水解作为预处理可以提高厌氧消化效率，达到改善污泥脱水性能、降解有机物和杀灭病原菌的目的。实施例中的装置一体化，提高了处理效率和产气量，自动化程度高，维修方便，在有效解决餐厨垃圾污染同时能降解城市污泥，并能回收利用沼气的内能，沼渣可制肥或培植树木。装置对餐厨垃圾的处理实现了节能减排、绿色环保、可持续发展的作用。
以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种餐厨垃圾处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a．餐厨垃圾与污泥混合后的热水解；
b．热水解后的混合物的厌氧消化；
c．厌氧消化中产生的混合气体进行沼气纯化。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾处理方法，其特征在于：步骤a中的污泥为城市污泥。
3.根据权利要求1所述的餐厨垃圾处理方法，其特征在于：步骤c中纯化的沼气进行回收利用。
4.根据权利要求1所述的餐厨垃圾处理方法，其特征在于：厌氧消化后产生的沼渣用于制肥、培植复绿。
5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾处理方法，其特征在于：热水解的产物进行主动冷却后输送至厌氧消化步骤。
6.根据权利要求5所述的餐厨垃圾处理方法，其特征在于：步骤a和/或步骤b均具有加热步骤以及保温工艺。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的餐厨垃圾处理方法，其特征在于：通过搅拌、温度、pH来监测与控制步骤a和/或步骤b中的工艺环境。
8.根据权利要求7所述的餐厨垃圾处理方法，其特征在于：通过远程控制来实现工艺环境控制。
9.根据权利要求1所述的餐厨垃圾处理方法，其特征在于：在实施步骤a前，隔除餐厨垃圾中的大块硬物，之后粉碎餐厨垃圾。
10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或9所述的餐厨垃圾处理方法，其特征在于：步骤c中利用干法脱硫的原理进行沼气纯化。
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