CN106903128A - 生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺 - Google Patents

生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于生活垃圾处理技术领域，公开了一种生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，主要包括如下步骤：(2)将初选后的垃圾做破碎、浮选酸化、发酵处理；(3)将沉淀于浮选酸化池底的垃圾取出进行洗涤和分选，将漂浮的垃圾取出进行冲洗、烘干和风选；(4)将可发酵的有机垃圾磨浆后输入至多个发酵池组发酵生产沼气；(5)将发酵池内的沉渣和浮渣取出；(6)将(5)中的沉渣和浮渣脱水、混合后进行堆肥处理或烧制建材；(7)将餐厨垃圾的油脂输入水解罐，剩余部分输入发酵池；(8)向水解罐内加入清水和酸性水解剂进行水解处理；(9)将水解后的油脂输入贮罐。本发明的有益效果是：设备简易，处置过程不产生废水、废气和废渣等二次污染物。

Description

生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺
技术领域
本发明属于生活垃圾处理技术领域，具体地，涉及一种对生活垃圾进行多组多级发酵，进而实现无害化、资源化的处置工艺。
背景技术
随着我国社会经济的快速发展，城镇化进程的加快，以及人民生活水平的迅速提高，城镇生产与生活过程中产生的垃圾废物也随之迅速增加，生活垃圾和餐厨垃圾占用土地，污染环境的状况以及对人们健康的影响也越加明显。生活垃圾一般可分为：可回收垃圾、有害垃圾和其它垃圾。餐厨垃圾为餐饮行业产生的垃圾。
现有对生活垃圾和餐厨垃圾的处理方式主要有填埋和焚烧两种。我国大多数城镇都把填埋作为处理生活垃圾的首选方式，然而，垃圾在填埋过程中产生的恶臭物质、渗滤液和甲烷等温室气体对环境污染严重，给填埋场周边的居民带来困扰。焚烧作为另一种处理生活垃圾的方式，存在着处理成本高、处理对象要求高和会产生二恶英等有害气体等限制条件，加之我国空气质量的严重下降，焚烧更是被环境监管部门明令禁止的行为。
堆肥是生活垃圾和餐厨垃圾的另一种方式处理方式，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质，但是生活垃圾堆肥过程中产生的杂质含量较高，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，难于推广实施。
此外，现有的生活垃圾和餐厨垃圾都是分开处理，处理成本较高，而且比较复杂。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，该工艺实现了生活垃圾无害化、资源化的处置效果。
为了实现上述技术效果，本发明所采用的技术方案是：生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，包括以下步骤：
(1)将初选后的生活垃圾进行机械破碎；
(2)将破碎后的垃圾投入浮选酸化池内进行浸泡，做浮选酸化处理；
(3)将沉淀于浮选酸化池底部的金属类、玻璃类和砂石类垃圾取出进行洗涤和分选，将漂浮于浮选酸化池液面的塑料类和竹木类垃圾取出，进行漂洗、冲洗、脱水、烘干和风选；
(4)将浮选酸化池内的剩余渣液经磨浆机做研磨处理，然后输入到至少一组发酵池组的主发酵池，其中，每组发酵池组由主发酵池和次发酵池组成，次发酵池与主发酵池串连连接，逐次厌氧发酵生产沼气；
(5)将发酵池内的沉渣从发酵池的沉渣出口取出，将浮渣和多余的发酵液经出渣槽取出；
(6)将(5)中的沉渣和浮渣脱水、混合后进行堆肥处理，或混合岩泥烧制建材；
(7)将餐厨垃圾输入至沉淀罐内，静置后将浮于液面的油脂输入至水解罐内，剩余部分输入至(4)中的发酵池内；
(8)向水解罐内加入清水和酸性水解剂，并加热进行水解处理；
(9)将水解后的油脂输入至贮罐内，剩余部分输入至(4)中的主发酵池内。
作为优选方式，步骤(1)中机械破碎后的粒径为4-10cm。
作为优选方式，步骤(2)中浮选酸化池的数量为5-10个，浮选酸化时间10-20天；浮选酸化池内设置有搅拌装置，在浮选酸化过程中，将纸类、植物叶类垃圾搅碎，使纸类及树叶类溶于酸化液中。
作为优选方式，步骤(4)中的发酵池内设置有搅拌装置和加热装置；各发酵池上部相通，发酵池组连接有一贮气装置，每组发酵池组由一个主发酵池和2-10个次发酵池组成，步骤(4)中发酵池内的发酵液经沉淀处理后得到澄清液，澄清液输入至浮选酸化池内循环使用。
作为优选方式，步骤(4)中发酵池的液面高度依次降低10-20㎝，主发酵池的多余渣液经溢流口流入下一发酵池；主发酵池的容积为每吨垃圾4-7立方米料液容积，主发酵池料液比1:3-1:8，温度为35-45℃；次发酵池料液比1:5-1:8，温度为35-45℃。
作为优选方式，步骤(4)中经磨浆机做研磨处理后，所得的浆状物粒径为0.5-2mm；发酵池内的碳、氮比为25:1-30:1。
作为优选方式，步骤(5)中发酵池的液面深度为10-12m，出渣槽液位低于相邻发酵池液位1.2-1.5m，浮渣逐渐累积于U型出渣槽的一端，经搅拌装置从U型出渣槽的底部移入另一端，浮于液面后再经输送设备移出。
作为优选方式，收集步骤(3)中漂洗过程产生的漂洗液和冲洗过程产生的洗涤液，并将漂洗液和洗涤液，及(5)中经出渣槽取出的发酵液一并混合后，依次输入至生化池、多级过滤池和净化池，处理后再用于(3)中的漂洗和冲洗过程。
作为优选方式，步骤(6)中堆肥处理时间为120-180天；所述岩泥的加入质量占比90％。
作为优选方式，步骤(8)中水解罐为耐腐蚀的压力容器，清水加入量为油脂重量的20-30％；酸性水解剂为硫酸，加入量为油脂重量的0.5-1％；蒸汽直接加热至120-150℃，保温水解10-15小时。
相比于现有技术，本发明的有益效果是：将垃圾进行分类投放，分类收集，分类处理；实现了生活垃圾无害化、资源化的处置效果。该工艺所需设备简易，且处置过程不产生废水、废气和废渣等二次污染物；而且可以同时处理生活垃圾和餐厨垃圾。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍，本发明可按照如下方式实施，生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，包括以下步骤：
(1)将初选后的生活垃圾运至垃圾处理厂进行机械破碎处理；
(2)将破碎后的垃圾投入浮选酸化池内进行浸泡，做浮选酸化处理；
(3)将沉淀于浮选酸化池底部的密度较大的金属类、玻璃类和砂石类垃圾取出进行洗涤和分选，选得的废金属、废玻璃类垃圾用于回收再利于，砂石类垃圾用于生产建材；将漂浮于浮选酸化池液面的塑料类和竹木类垃圾取出，进行漂洗、冲洗、脱水、烘干和风选，选得的塑料类垃圾用于回收，竹木类垃圾用于生产建材或作燃料；
(4)将浮选酸化池内的剩余渣液经磨浆机做研磨处理，然后输入到至少一组发酵池组的主发酵池，其中，每组发酵池组由主发酵池和次发酵池组成，次发酵池与主发酵池串连连接，逐次厌氧发酵生产沼气，将沼气用于发电或作燃气；
(5)将发酵池内发酵产生的沉渣从发酵池的沉渣出口取出，将浮渣和多余的发酵液经出渣槽取出；
(6)将(5)中的沉渣和浮渣脱水、混合后进行堆肥处理，制作有机肥；或混合岩泥烧制建材；
(7)将餐厨垃圾输入至沉淀罐内，静置后将浮于液面的油脂输入至水解罐内，剩余部分输入至(4)中的发酵池内；
(8)向水解罐内加入清水和酸性水解剂，并加热进行水解处理；
(9)将水解后的油脂输入至贮罐内，用作工业脂肪酸原料；剩余部分输入至(4)中的主发酵池内。
步骤(1)中机械破碎后的粒径为4-10cm。
步骤(2)中浮选酸化池的数量为5-10个，浮选酸化时间10-20天；浮选酸化池内设置有搅拌装置，在浮选酸化过程中，将纸类、植物叶类垃圾搅碎，使纸类及树叶类溶于酸化液中，以利于酸化和发酵过程。
步骤(4)中的发酵池内设置有搅拌装置和加热装置；各发酵池上部相通，发酵池组连接有一贮气装置，每个发酵池组由一个主发酵池和2-10个次发酵池组成，步骤(4)中发酵池内的发酵液经沉淀处理后得到澄清液，澄清液输入至浮选酸化池内循环使用。
步骤(4)中发酵池的液面高度依次降低10-20㎝，主发酵池的多余渣液经溢流口流入下一发酵池；主发酵池的容积为每吨垃圾4-7立方米料液容积，主发酵池料液比1:3-1:8，温度为35-45℃；次发酵池料液比1:5-1:8，温度为35-45℃。
根据各发酵池中主要发酵物变化加入适量的氮类、碳类物质，以及选择不同的发酵温度，步骤(4)中经磨浆机做研磨处理后，所得的浆状物粒径为0.5-2mm；发酵池内的碳、氮比为25:1-30:1，并调节相应的水量，以满足可发酵物的发酵条件。
步骤(5)中发酵池的液面深度为10-12m，出渣槽液位低于相邻发酵池液位1.2-1.5m，浮渣逐渐累积于U型出渣槽的一端，经搅拌装置从U型出渣槽的底部移入另一端，浮于液面后再经输送设备移出。
收集步骤(3)中漂洗过程产生的漂洗液和冲洗过程产生的洗涤液，并将漂洗液和洗涤液，及(5)中经出渣槽取出的发酵液一并混合后，依次输入至生化池、多级过滤池和净化池，处理后循环使用，再用于(3)中的漂洗和冲洗过程。漂洗液中残渣较多的再重新输入至发酵池。冲洗分离的处置设施为封闭式设计。
步骤(6)中堆肥处理时间为120-180天；所述岩泥的加入质量占比90％。
步骤(7)静置时间为12-16小时。
步骤(8)中水解罐为耐腐蚀的压力容器，清水加入量为油脂重量的20-30％；酸性水解剂为硫酸，加入量为油脂重量的0.5-1％；蒸汽直接加热至120-150℃，保温水解10-15小时。
步骤(9)中剩余部分中和呈中性pH6.5-7后再输入至(4)中的主发酵池内。

Claims (10)

1.生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将初选后的生活垃圾进行机械破碎；
(2)将破碎后的垃圾投入浮选酸化池内进行浸泡，做浮选酸化处理；
(3)将沉淀于浮选酸化池底部的金属类、玻璃类和砂石类垃圾取出进行洗涤和分选，将漂浮于浮选酸化池液面的塑料类和竹木类垃圾取出，进行漂洗、冲洗、脱水、烘干和风选；
(4)将浮选酸化池内的剩余渣液经磨浆机做研磨处理，然后输入到至少一组发酵池组的主发酵池，其中，每组发酵池组由主发酵池和次发酵池组成，次发酵池与主发酵池串连连接，逐次厌氧发酵生产沼气；
(5)将发酵池内的沉渣从发酵池的沉渣出口取出，将浮渣和多余的发酵液经出渣槽取出；
(6)将(5)中的沉渣和浮渣脱水、混合后进行堆肥处理，或混合岩泥烧制建材；
(7)将餐厨垃圾输入至沉淀罐内，静置后将浮于液面的油脂输入至水解罐内，剩余部分输入至(4)中的发酵池内；
(8)向水解罐内加入清水和酸性水解剂，并加热进行水解处理；
(9)将水解后的油脂输入至贮罐内，剩余部分输入至(4)中的主发酵池内。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，其特征在于：步骤(1)中机械破碎后的粒径为4-10cm。
3.根据权利要求1所述的生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，其特征在于：步骤(2)中浮选酸化池的数量为5-10个，浮选酸化时间10-20天；浮选酸化池内设置有搅拌装置，在浮选酸化过程中，将纸类、植物叶类垃圾搅碎，使纸类及树叶类溶于酸化液中。
4.根据权利要求3所述的生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，其特征在于：步骤(4)中的发酵池内设置有搅拌装置和加热装置；各发酵池上部相通，发酵池组连接有一贮气装置，每组发酵池组由一个主发酵池和2-10个次发酵池组成，步骤(4)中发酵池内的发酵液经沉淀处理后得到澄清液，澄清液输入至浮选酸化池内循环使用。
5.根据权利要求1所述的生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，其特征在于：步骤(4)中发酵池的液面高度依次降低10-20㎝，主发酵池的多余渣液经溢流口流入下一发酵池；主发酵池的容积为每吨垃圾4-7立方米料液容积，主发酵池料液比1:3-1:8，温度为35-45℃；次发酵池料液比1:5-1:8，温度为35-45℃。
6.根据权利要求1所述的生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，其特征在于：步骤(4)中经磨浆机做研磨处理后，所得的浆状物粒径为0.5-2mm；发酵池内的碳、氮比为25:1-30:1。
7.根据权利要求1所述的生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，其特征在于：步骤(5)中发酵池的液面深度为10-12m，出渣槽液位低于相邻发酵池液位1.2-1.5m，浮渣逐渐累积于U型出渣槽的一端，经搅拌装置从U型出渣槽的底部移入另一端，浮于液面后再经输送设备移出。
8.根据权利要求1所述的生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，其特征在于：收集步骤(3)中漂洗过程产生的漂洗液和冲洗过程产生的洗涤液，并将漂洗液和洗涤液，及(5)中经出渣槽取出的发酵液一并混合后，依次输入至生化池、多级过滤池和净化池，处理后再用于(3)中的漂洗和冲洗过程。
9.根据权利要求1所述的生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，其特征在于：步骤(6)中堆肥处理时间为120-180天；所述岩泥的加入质量占比90％。
10.根据权利要求1所述的生活垃圾和餐厨垃圾多组多级发酵处置工艺，其特征在于：步骤(8)中水解罐为耐腐蚀的压力容器，清水加入量为油脂重量的20-30％；酸性水解剂为硫酸，加入量为油脂重量的0.5-1％；蒸汽直接加热至120-150℃，保温水解10-15小时。
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