CN106964633A - 一种餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法。它包括以下步骤：A、餐厨废弃物源头预处理，B、污泥高温热水解协同厌氧消化，C、沼渣脱水压榨；D、干化处理得到成品。本发明的优点在于：经过餐厨废弃物源头预处理、污泥高温热水解协同厌氧消化、沼渣脱水机脱水高压压滤机直接压榨和太阳能干化的综合处理工艺，不但能够实现污泥稳定化、无害化和减量化，同时，转废为宝，生产出可利用的沼气及园林绿化用土和林地用。

Description

一种餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法
技术领域
本发明涉及一种环境保护与可再生能源处理技术，特别是涉及一种餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法。
背景技术
餐厨废弃物作为餐饮服务环节中的废弃物，其成分复杂，极易腐烂变质，使用“废弃油脂”加工生产的食品、利用餐厨废弃物喂养“潲水猪”都会对人体危害极大。因此，餐厨废弃物能否妥善处置，直接关系到食品卫生安全和人民群众身体健康问题。随着我国城镇污水处理事业的快速发展，污泥产生量日益增加。
污水厂污泥中含有重金属、病原微生物等，极易造成二次污染。同时，污水厂污泥中含有较多的有机物，具有较高的资源利用价值。对于污水厂污泥处理技术，国内外污水厂大多采用“好氧堆肥+土地利用”、“厌氧消化+深度脱水+干化”技术实现污泥中有机质及营养元素的高效利用。根据美国环保局1998年的调查，厌氧消化是美国污水厂采用最普通的污泥稳定方法，占60%。我国厌氧消化技术应用始于20世纪30年代，但直至70年代后期才开始较稳步地发展。目前我国仅约50余座污水处理厂采用了污泥厌氧消化工艺，不到全国城市污水厂的3%。厌氧消化可把污泥中低品质的有机物转化为高品质能源，但传统的厌氧消化由于污泥有机质含量低、可生化性能差，存在沼气产量低的问题。
另外，现有技术中公开了处置固体废弃物的方法，例如专利号为CN201510020671.9，名称为 “协同处置城市固体废弃物的方法”的发明专利，专利号为CN201210164814.X，名称为一种污水处理厂污泥和餐厨废油综合处置方法的发明专利以及专利号为CN201310582816.5，名称为一种废弃物综合处理工艺等多篇专利，上述文献报道了餐厨废弃物及污泥协同处理工艺以及设备，报道了餐厨废弃物收运处置信息化平台，报道了餐厨废弃物与污泥处置工艺分别包括预处理、分选、厌氧发酵、压滤等工艺，上述各种文献均提到了不同的处理工艺方法，但是其具体的处理工艺并不恰当，不但容易对空气二次污染，排放量大，而且处理成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法。
为了解决上述技术问题，本发明的餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法，包括以下步骤：
A、餐厨废弃物源头预处理
将餐厨废弃物放置于收集桶，将废弃物从收集桶转入一体化收运车内进行预处理；
B、污泥高温热水解协同厌氧消化
将预处理后的餐厨废弃物运至处理厂的餐厨废弃物卸料车间，与此同时，污水厂产生的污泥进入废弃物处理厂的污泥卸料车间经过高温热水解后与餐厨废弃物混合，进入厌氧消化罐进行消化反应；
C、沼渣脱水压榨
消化反应后沼渣进入沼渣调理池进行调理，之后采用脱水机进行脱水，采用高压压滤机直接压榨；
D、干化处理得到成品
压榨后的沼渣进入太阳能干化车间进一步干化后，运至相关单位制作成园林绿化用土和林地用土，进行资源化利用。
所述脱水、压榨工艺过程中不添加石灰、混凝剂等无机盐类药剂。
所述消化反应产生的沼气进入沼气贮柜，经过脱硫、净化、提纯后，进入市政天然气管网。
所述干化工序是在太阳能干化车间内以太阳能和热水为热源，通过对脱水沼渣不断的混合、破碎、通风，熟化干化，太阳能干化后沼渣含水率下降达到40%以下。
所述脱水机脱水后沼渣含水率降至80%以内，高压压滤机直接压榨后含水率降至60%以内。
本发明的优点在于：
1、采用源头预处理工艺，将环境影响降到最低，采用收运制浆一体车，在收集车内对餐厨废弃物进行全密封分拣、制浆后送至厂内处理设施，避免了在厂内进行集中预处理时导致的二次空气污染。
2、协同处理工艺使得效益最大化，较之餐厨废弃物或生活污泥各自单一处理，协同处理的优势为一方面可降低建设和运行成本，产生规模效应；另一方面选址定于污水处理厂内，便于生活污泥输送和沼液处理，不需要新增污染源控制点；再一方面，在餐厨废弃物和生活污泥协同消化过程中，可以解决餐厨盐分含量高，污泥有机质含量低的问题，做到互相补充，优势互补，产生“1+1＞2”的效果。
3、沼渣脱水工艺先进，项目产生的沼渣通过“脱水机脱水、高压压滤机直接压榨和太阳能干化”工艺使含水率达到40%，脱水、压榨工艺过程中无需添加石灰、混凝剂等无机盐类药剂，保证了沼渣的后续资源化利用；
5、项目充分实现资源化处置，达到近零排放，“原材料”为城市餐饮企业、食堂产生的餐厨废弃物和生活污水处理厂产生的污泥，经过热水解和厌氧消化反应后，产生的沼渣、沼液、沼气都可以实现有效利用，地沟油经处理后形成毛油，再提炼成生物柴油，整个处理过程近乎零排放，能够形成完整的有机质循环链；
6、经过餐厨废弃物源头预处理、污泥高温热水解协同厌氧消化、沼渣脱水机脱水高压压滤机直接压榨和太阳能干化的综合处理工艺，不但能够实现污泥稳定化、无害化和减量化，同时，转废为宝，生产出可利用的沼气及园林绿化用土和林地用。
附图说明
图1为本发明餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明的餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法作进一步详细说明。
为了实现餐厨废弃物与剩余生活污泥的处理，本发明采用“餐厨废弃物源头预处理+污泥高温热水解协同厌氧消化+沼渣脱水机脱水、高压压滤机直接压榨+太阳能干化”工艺，围绕餐厨废弃物源头预处理、协同厌氧消化效果、污泥脱水、干化、沼渣资源化利用等，开发出餐厨废弃物和污泥联合互补厌氧消化、处理及再利用技术，如图所示，本发明的餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法，包括以下步骤：
A、餐厨废弃物源头预处理
将餐厨废弃物放置于收集桶1，将废弃物从收集桶转入一体化收运车2内进行预处理；
B、污泥高温热水解协同厌氧消化
将预处理后的餐厨废弃物运至处理厂的餐厨废弃物卸料车间3，与此同时，污水厂产生的污泥进入废弃物处理厂的污泥卸料车间4经过高温热水解5后与餐厨废弃物混合，进入厌氧消化罐6进行消化反应；
C、沼渣脱水压榨
消化反应后沼渣进入沼渣调理池7进行调理，之后采用脱水机8进行脱水，采用高压压滤机9直接压榨；脱水、压榨工艺过程中不添加石灰、混凝剂等无机盐类药剂，保证了沼渣的资源化利用；
D、干化处理得到成品
压榨后的沼渣进入太阳能干化车间10进一步干化后，运至相关单位制作成园林绿化用土和林地用土，进行资源化利用11。
进一步地，所说的消化反应产生的沼气进入沼气贮柜12，经过脱硫、净化、提纯13后，进入市政天然气管网，所说的脱水机脱水后沼渣含水率降至80%以内，高压压滤机直接压榨后含水率降至60%以内，干化工序是在太阳能干化车间内进行通风和加热干化处理，使含水率下降达到40%以下。
以具体实施例为例，本发明的餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法采用如下具体操作工艺：
A、源头预处理
在餐厨产生单位放置餐厨收集桶，由收运车按时收集，对倒入的餐厨垃圾进行分拣破碎，物料中大块金属、瓷片、玻璃瓶及塑料袋等杂物被分离出来，可降解物质被制成均质浆液密封储存。各收运车在中转点将收集的浆液汇入大型中转车，由中转车输送至处理中心集中处置。
B、高温热水解
高温热水解能有效灭杀病菌等有害物质实现污水厂污泥的无害化，同时改善污泥性状，为后续资源化利用创造条件。采用高温热水解技术，用蒸汽加热，在7~9 bar压力下，工作温度为150~180℃，整个热水解过程由浆化-进料-升温-保压-释压等步骤组成。
特别地，高温热水解在8 bar压力下，工作温度为170℃的条件下进行。
C、中温厌氧消化
厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，分解混合物中有机物质，实现稳定化的一种处理工艺，其主要过程包括：水解、酸化、产乙酸以及产甲烷等过程。本项目高温热水解排出的污泥经换热冷却后与预处理后的餐厨废弃物、消化池的循环污泥混合，提升进入中温厌氧消化系统，厌氧罐反应温度在33~40℃左右，停留时间15d-30d。特别地，厌氧罐反应温度在38℃左右，停留时间18d-25d。
通过厌氧消化，对有机物进行降解，使污泥稳定化，避免在运输及最终处置过程中对环境造成不利影响；通过厌氧消化减少沼渣量，使固体总量减少25%～40%含水率（以40%含水率污泥计），达到减量化的目的；长时间停留消化，进一步实现无害化。
D、沼渣脱水机脱水和高压压滤机直接压榨
通过高温热水解和中温厌氧消化产生的沼渣，进入脱水压榨工序，脱水压榨出的沼液由管道收集；脱水、压榨工艺过程中无需添加石灰、混凝剂等无机盐类药剂，保证了沼渣的资源化利用。脱水机脱水后沼渣含水率降至80%以内，高压压滤机直接压榨后含水率降至60%以内。
E、太阳能干化
脱水沼渣由皮带输送机运至太阳能干化车间，以太阳能和热水（地暖）为热源，通过对脱水沼渣不断的混合、破碎、通风，进一步熟化干化，含水率在35%-45%，充分保证产物的减量化、无害化和稳定化。特别地，太阳能干化后沼渣含水率在40%左右，有利于提供干化的效率和满足园林绿化要求。
F、资源化利用
干化沼渣（生物炭土）可制成“可移动森林”用土、园林绿化介质土和园林绿化肥料；压滤沼液，可制成液态肥料，两者均可用于园林绿化。
G、沼气脱硫净化提存
沼气通过池顶沼气管汇集后，至沼气净化单元进行脱硫及过滤处理沼气的脱硫净化提存，去除水分、硫化氢等，减少对管道、阀门、流量计的腐蚀，减少对大气的污染。
H、沼气贮柜
沼气柜的作用是收集、储存发酵罐产生的沼气，具有气量调蓄和稳压的作用。净化后的沼气进入沼气柜储存，之后可经过加压，输送至市政天然气管网。
本文中所陈述的一般原理可以在不脱离本发明范围的情况下，不限于本文所示的这些实施例，包括与本文所公开的特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法，包括以下步骤：
A、餐厨废弃物源头预处理
将餐厨废弃物放置于收集桶（1），将废弃物从收集桶转入一体化收运车（2）内进行预处理；
B、污泥高温热水解协同厌氧消化
将预处理后的餐厨废弃物运至处理厂的餐厨废弃物卸料车间（3），与此同时，污水厂产生的污泥进入废弃物处理厂的污泥卸料车间（4）经过高温热水解（5）后与餐厨废弃物混合，进入厌氧消化罐（6）进行消化反应；
C、沼渣脱水压榨
消化反应后沼渣进入沼渣调理池（7）进行调理，之后采用脱水机（8）进行脱水，采用高压压滤机（9）直接压榨；
D、干化处理得到成品
压榨后的沼渣进入太阳能干化车间（10）进一步干化后，运至相关单位制作成园林绿化用土和林地用土，进行资源化利用（11）。
2.按照权利要求1所述的餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法，其特征在于：所述脱水、压榨工艺过程中不添加石灰、混凝剂等无机盐类药剂。
3.按照权利要求1所述的餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法，其特征在于：所述消化反应产生的沼气进入沼气贮柜（12），经过脱硫、净化、提纯（13）后，进入市政天然气管网。
4.按照权利要求1所述的餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法，其特征在于：所述干化工序是在太阳能干化车间内以太阳能和热水为热源，通过对脱水沼渣不断的混合、破碎、通风，熟化干化，太阳能干化后沼渣含水率下降达到40%以下。
5.按照权利要求1所述的餐厨废弃物及污水厂污泥协同处理方法，其特征在于：所述脱水机脱水后沼渣含水率降至80%以内，高压压滤机直接压榨后含水率降至60%以内。
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