CN108996845A - 厨余废弃物生态预处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种厨余废弃物生态预处理系统，包括冲淋仓、油水分离装置、储水池、过滤池；冲淋仓内设置有淋水装置，厨余废弃物经淋水后产生的油水混合物由冲淋仓的排液口进入油水分离装置；油水分离装置包括排油通道和排水通道，排油通道连通至储油池，排水通道连通至储水池，储水池连通至过滤池。本发明的生态预处理系统利用淋水装置去除厨余废弃物中油、盐及刺激性物质，冲淋产生的油水混合物被进一步分离分解为废油、有机污泥和含盐清水。同时系统还能对厨余进行毒性检测，保障系统及后续环节生物安全，并对预处理过程产生的气体进行回收，减少异味，抑制甲烷产生，并控制温室气体排放。
Description
技术领域
本发明涉及废弃物处理设备领域，尤其涉及一种对厨余废弃物进行生态预处理的系统。
背景技术
厨余废弃物主要是指用餐后产生的剩菜、剩饭、剩汤以及烹饪过程中产生废弃食材；当前，对厨余废弃物的处理手段包括焚烧、填埋、制作生态饲料、好氧堆肥、蚯蚓堆肥和食腐昆虫养殖等。其中应用蚯蚓和昆虫处理厨余废弃物效益较好，但在实际中使用较少，主要原因在于二者对厨余废弃物的质量要求较高；居民产生的厨余废弃物往往包含大量的油盐及刺激性物质，蚯蚓和食腐昆虫很难快速处理这类厨余废弃物。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种厨余废弃物生态预处理系统，一方面去除居民产生的厨余废弃物中的油、盐及刺激性物质，另一方面对产生的含油盐废水进行进一步分离和处理，同时也能侦测厨余中可能混有的毒性物质，以免对后续蚯蚓、食腐昆虫等生物造成毒害。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种厨余废弃物生态预处理系统，包括冲淋仓、油水分离装置、储水池和过滤池；
冲淋仓内设置有淋水装置，厨余废弃物经淋水后产生的油水混合物由冲淋仓的排液口进入油水分离装置；冲淋去除油盐及刺激性物质之后的厨余废弃物可以取走用作其他生物(例如黑水虻和蚯蚓)的食物；
油水分离装置包括排油通道和排水通道，排油通道连通至储油池或其他储油装置，储油池内收集的废油可以另行处理；排水通道连通至储水池，储水池内存储含盐及小颗粒食物残渣的水，储水池连通至过滤池，进一步去除食物残渣及分离盐分。
具体的，所述过滤池包括物理过滤池、生化过滤池和自然过滤池，储水池连通至物理过滤池，物理过滤池的池壁设置有第一通道，物理过滤池通过第一通道连通至生化过滤池，第一通道应设置在物理过滤池池壁较高的位置，物理过滤池类似于沉降罐，大量的食物残渣等固体颗粒在物理过滤池内自然沉降，上层的清水由第一通道进入生化过滤池；
生化过滤池内主要投放微生物，用于处理水中的微小食物残渣及产生的氨氮有机物等；生化过滤池的池壁设置有第二通道，生化过滤池通过第二通道连通至自然过滤池；
自然过滤池内投放藻类，种植耐/好盐植物，用于吸收水体内的营养物质；水体内适应性养殖能够与植物共同生活水生动物；藻类、耐/好盐植物及水生动物通过自身吸收及代谢能适当降低水体中的盐分浓度；经过自然过滤以后的水体有机质及氨/硝氮含量大幅降低，主要为干净淡盐水，可供后续环节进一步处理。
物理过滤池、生化过滤池和自然过滤池内依据需要可以适当投放碎砖瓦或专业滤材，以利于植物、动物和微生物生存。
进一步的，所述油水分离装置包括油水混合池和第一进水管，油水混合池的侧壁设置排油通道，油水混合池通过排油通道连通至储油池或其他储油装置，油水混合池通过排水通道连通至储水池，排油通道的位置高于排水通道，第一进水管用于向油水混合池内加水以抬高油水分界面；
进入油水混合池的油水混合物会迅速分层，油漂浮在上，随着水位的升高(如果水位高度不足就利用第一进水管加水抬高水位)，上层的油液到达排油通道进入储油池。
进一步的，所述淋水装置包括淋水器和第二进水管，淋水器安装在冲淋仓的顶部，第二进水管为淋水器供水，淋水器可以是喷头也可以是一块分水筛板，淋水器的作用在于将水较为均匀的喷洒在厨余废弃物上。
进一步的，所述物理过滤池内设置有第三进水管，第三进水管用于向物理过滤池内输水，在封闭储水池进行生物毒性检测期间，从自然过滤池抽水进入物理过滤池以保证水体循环继续进行。
进一步的，所述自然过滤池内设置有第一水泵，第一水泵将自然过滤池内的水输送至第一进水管、第二进水管和第三进水管，利用自然过滤池内的水为油水混合池、淋水器和物理过滤池供水。
进一步的，预处理系统还包括毒性监测池和对照池，毒性监测池与储水池连通，对照池为独立池，不与其他池连通；毒性监测池和对照池内养殖同类水生动物(如青鳉鱼，斑马鱼等)，毒性监测池与储水池的连通处应设置水生动物不能通过的滤网；毒性监测池配合对照池用于检测储水池内的水是否具有急性生物毒性，避免危害整个预处理系统及后续处理工序包含的生物如蚯蚓、黑水虻等；其中，毒性监测池可以设置多个，以便周期性的轮换使用。
进一步的，预处理系统还包括第二水泵和第四进水管，第二水泵安装在储水池内并将水输送至第四进水管，第四进水管为淋水器供水；在处理某一批次厨余废弃物时，首先使用第二水泵和第四进水管，同时关闭储水池与物理过滤池之间的连通管，切断淋水装置、水油分离装置及储水池与其它系统之间的通道，利用储水池内的水先行冲淋并观察毒性监测池，经过一定时间确认该批厨余废弃物不含有生物毒性之后，开启储水池与物理过滤池通道，连通整个预处理水循环系统。
进一步的，预处理系统还包括污泥池和曝气装置，污泥池连通储水池、物理过滤池和生化过滤池，污泥池与物理过滤池的连通通道的位置低于第一通道，污泥池与生化过滤池的连通通道的位置低于第二通道，当储水池、物理过滤池和生化过滤池内沉淀的沉积物堆积到一定数量之后，开启各个池与污泥池的连接通道，沉积物自然流入污泥池内，污泥池自身须定期清理，也可与冲淋好的厨余一起作为食物提供给后续处理的生物；曝气装置的曝气头安装在冲淋仓、储水池、物理过滤池、生化过滤池和污泥池内，曝气装置为各装置内的好氧微生物供氧，抑制厌氧微生物，减少异味及甲烷等气体的产生。
进一步的，预处理系统还包括气体回收仓、气泵和导气管，气体回收仓内有水和脂溶性溶液，导气管一端插入水中，另一端通过气泵连通至冲淋仓、储水池、油水混合池、物理过滤池、生化过滤池和污泥池，各个池内产生气体均泵入气体回收仓，先后强制通过水溶性气体回收仓和非水溶性气体回收仓，水溶性气体由水吸收(如氨气等)，脂溶性气体由脂溶性溶液吸收(如硫化氢等)，剩余气体排出，或收集后另作他用(富含二氧化碳，可排放至植物种植区域，为植物提供碳源)。
有益效果：(1)本发明的生态预处理系统利用淋水装置去除厨余废弃物中的油盐及刺激性物质，使得厨余废弃物能够方便应用于昆虫养殖等领域，既能发挥厨余废弃物的剩余价值又有利于环境保护。(2)本发明的预处理系统对淋水后产生的油水混合物进行进一步的处理，分离出废油、有机污泥和含盐废水，实现了厨余废弃物全方位的有机再利用。(3)本发明的预处理系统设置有毒性监测池和对照池，对每一批次厨余废弃物进行毒性检测，提高了整个预处理系统及后续处理生物的安全性。
附图说明
图1是实施例1预处理系统的立体图(其一)。
图2是实施例1预处理系统的立体图(其二)。
图3是实施例1预处理系统的立体图(其三)。
其中：1、冲淋仓；2、油水混合池；3、储水池；4、储油池；5、毒性监测池；6、对照池；7、污泥池；8、曝气泵；9、第一气体回收仓；10、第二气体回收仓；11、过滤板；12、分水筛板；13、第一进水管；14、第二进水管；15、排液口；16、排油通道；17、排水通道；18、物理过滤池；19、生化过滤池；20、自然过滤池；21、第一通道；22、第二通道；23、第三进水管；24、第一水泵；25、第二水泵；26、第四进水管；27、盐水仓。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1至图3所示，本实施例的厨余废弃物生态预处理系统，包括冲淋仓1、油水混合池2、储水池3、储油池4、毒性监测池5、对照池6、污泥池7、曝气装置8、第一气体回收仓9、第二气体回收仓10和盐水仓27；
如图2所示，冲淋仓1内设置有淋水装置和过滤板11，淋水装置包括分水筛板12和第二进水管14，分水筛板12安装在冲淋仓1的顶部，第二进水管14位于分水筛板12之上；过滤板11下方设置有连通至油水混合池2的排液口15；
油水混合池2的侧壁设置排油通道16，油水混合池2通过排油通道16连通至储油池4，油水混合池2通过排水通道17连通至储水池3，排油通道16的位置高于排水通道17(排水通道17设置在油水混合池2侧壁的最低点)；第一进水管13安装在油水混合池2，第一进水管13用于向油水混合池2内加水以抬高油水分界面；进入油水混合池2的油水混合物会迅速分层，油漂浮在上，随着水位的升高(如果水位高度不足就利用第一进水管13加水抬高水位)，上层的油到达排油通道16进入储油池4；
如图3所示，过滤池包括物理过滤池18、生化过滤池19和自然过滤池20，储水池3连通至物理过滤池18，物理过滤池18的池壁设置有第一通道21，物理过滤池18通过第一通道21连通至生化过滤池19，第一通道21应设置在物理过滤池18池壁较高的位置，物理过滤池18类似于沉降罐，大量的食物残渣等固体颗粒在物理过滤池18内自然沉降，上层的清水由第一通道21进入生化过滤池19；物理过滤池18内设置有第三进水管23，第三进水管23用于向物理过滤池18内输水，在封闭储水池3进行生物毒性检测期间，从自然过滤池20抽水进入物理过滤池18以保证水体循环继续进行；
生化过滤池19内主要投放微生物，用于处理水中的微细食物残渣和氨氮等；生化过滤池19的池壁设置有第二通道22，生化过滤池19通过第二通道22连通至自然过滤池20；
进入自然过滤池20的水基本不含食物残渣，自然过滤池20内养殖藻类并种植耐/好盐性植物，用于吸收水体内的氨/硝氮等营养物质；水体内适应性养殖能够与植物共同生活的水生动物；藻类、耐/好盐植物及水生动物通过自身吸收及代谢能适当降低水体中的盐分浓度；
物理过滤池18、生化过滤池19和自然过滤池20内依据需要可以适当投放碎砖瓦等滤材，以利于植物、动物和微生物生存；
本实施例在自然过滤池20内设置有第一水泵24，第一水泵24将自然过滤池20内的水输送至第一进水管13、第二进水管14和第三进水管23，利用自然过滤池20内的水为油水混合池2、淋水装置和物理过滤池18供水；
本实施例的预处理系统使用了多种植物、动物和微生物，为了生物的生存安全，本实施例设计有毒性监测池5和对照池6，毒性监测池5与储水池3连通，对照池6为独立池，不与其他池连通；毒性监测池5和对照池6内养殖同类水生动物(如青鳉鱼，斑马鱼等)，毒性监测池5与储水池3的连通处设置水生动物不能通过的滤网；毒性监测池5配合对照池6用于检测储水池3内的水是否具有生物毒性，避免伤害整个预处理系统；其中，毒性监测池5有四个，以便周期性的轮换使用；
储水池3内安装有第二水泵25，第二水泵25能够将水输送至第四进水管26，第四进水管26延伸至冲淋仓1的分水筛板12的上方；在处理一批次厨余废弃物时，首先启动第二水泵25，打开第四进水管26，同时关闭储水池3与物理过滤池18之间的连通管，切断淋水装置、水油分离装置及储水池3与其它系统之间的水体通道，利用储水池3内的水先行冲淋并观察毒性监测池5，确认该批厨余废弃物不含有生物毒性之后，再开启第一水泵24，连通整个预处理系统的水体循环；
污泥池7连通储水池3、物理过滤池18和生化过滤池19，污泥池7与物理过滤池18的连通通道的位置低于第一通道21，污泥池7与生化过滤池19的连通通道的位置低于第二通道22，当储水池3、物理过滤池18和生化过滤池19内的沉积物堆积一定数量之后，开启各个池与污泥池7的连接通道，沉积物自然流入污泥池7内，污泥池7自身须定期清理；排出的污泥可连同冲淋后的厨余一起用作下一阶段生物处理的投入料。
第一气体回收仓9内有水，导气管一端插入水中，另一端连通至冲淋仓1、储水池3、油水混合池2、物理过滤池18、生化过滤池19和污泥池7，各个池内产生气体均通过气泵泵入至第一气体回收仓9，水溶性气体由水吸收；第二气体回收仓10内有脂溶性溶液，第二气体回收仓与第一气体回收仓9通过气泵及导气管连通，非水溶性气体经第二气体回收仓10处理后经管路引导至其他地方(富含二氧化碳，可排放至植物种植区)；
曝气装置包括曝气泵8和曝气喷头，曝气头安装在冲淋仓1、储水池3、物理过滤池18、生化过滤池19和污泥池7内，曝气装置为各个池内的好氧微生物供氧，抑制厌氧微生物，减少异味及甲烷等气体的产生；
盐水仓27与自然过滤池20连通；
为方便观察，本实施例的三个图纸中均隐藏了用于封闭各个池子的盖板以及图2中冲淋仓1和储水池3的侧板，在实际应用中，冲淋仓1、油水混合池2、储水池3、储油池4、物理过滤池18、生化过滤池19、污泥池7、第一气体回收仓9和第二气体回收仓10均为封闭式结构。
本实施例的生态预处理系统用于处理厨余废弃物中的油盐、刺激性物质及探测可能包含的毒性物质，工作流程如下：
(1)将厨余废弃物置于冲淋仓1的过滤板11上；
(2)关闭储水池3与物理过滤池18之间的通道，启动第二水泵25，第四进水管26喷水冲淋厨余废弃物；冲淋产生的油水混合物进入油水混合池2，如图2所示，底层的水由排水通道17进入储水池3，上层的油滞留油水混合池2内；当油水混合池2内的上层油液达到排油通道16的高度时(如果水位高度不足可以利用第一进水管13加水抬高水位)，自然流入储油池4；
(3)一定时间内，观察对比毒性监测池5和对照池6内的生物状态，判定该批次厨余废弃物是否具有毒性；
(4)确认无毒后，关闭第二水泵25，开启第二进水管，利用自然过滤池20内的清水冲淋冲淋仓；同时，开启储水池3与物理过滤池18之间的阀门，储水池3内的水经物理过滤池18和生化过滤池19过滤后进入自然过滤池20；
(5)自然过滤池20内的水为含盐清水，可用于养殖耐/好盐性植物和广盐性水生动物；如果自然过滤池20内的水位过高，可开启自然过滤池20与盐水仓27之间的阀门，将水引流至盐水仓27存储。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种厨余废弃物生态预处理系统，其特征在于：包括冲淋仓、油水分离装置、储水池和过滤池；
冲淋仓内设置有淋水装置，厨余废弃物经淋水后产生的油水混合物由冲淋仓的排液口进入油水分离装置；
油水分离装置包括排油通道和排水通道，排油通道连通至储油池或其他储油装置，排水通道连通至储水池，储水池连通至过滤池。
2.根据权利要求1所述的厨余废弃物生态预处理系统，其特征在于：所述过滤池包括物理过滤池、生化过滤池和自然过滤池，储水池连通至物理过滤池，物理过滤池的池壁设置有第一通道，物理过滤池通过第一通道连通至生化过滤池，生化过滤池的池壁设置有第二通道，生化过滤池通过第二通道连通至自然过滤池。
3.根据权利要求2所述的厨余废弃物生态预处理系统，其特征在于：所述油水分离装置包括油水混合池和第一进水管，油水混合池的侧壁设置排油通道，油水混合池通过排油通道连通至储油池或其他储油装置，油水混合池通过排水通道连通至储水池，排油通道的位置高于排水通道，第一进水管用于向油水混合池内加水以抬高油水分界面。
4.根据权利要求2所述的厨余废弃物生态预处理系统，其特征在于：所述淋水装置包括淋水器和第二进水管，淋水器安装在冲淋仓的顶部，第二进水管为淋水器供水。
5.根据权利要求2所述的厨余废弃物生态预处理系统，其特征在于：所述物理过滤池内设置有第三进水管，第三进水管用于向物理过滤池内补水。
6.根据权利要求3至5任一所述的厨余废弃物生态预处理系统，其特征在于：所述自然过滤池内设置有第一水泵，第一水泵将自然过滤池内的水输送至第一进水管、第二进水管和第三进水管。
7.根据权利要求4所述的厨余废弃物生态预处理系统，其特征在于：还包括毒性监测池和对照池，毒性监测池与储水池连通。
8.根据权利要求7所述的厨余废弃物生态预处理系统，其特征在于：还包括第二水泵和第四进水管，第二水泵安装在储水池内并将水输送至第四进水管，第四进水管为淋水器供水。
9.根据权利要求8所述的厨余废弃物生态预处理系统，其特征在于：还包括污泥池和曝气装置，污泥池连通储水池、物理过滤池和生化过滤池，污泥池与物理过滤池的连通通道的位置低于第一通道，污泥池与生化过滤池的连通通道的位置低于第二通道；曝气装置的曝气头安装在储水池、物理过滤池、生化过滤池和污泥池内。
10.根据权利要求9所述的厨余废弃物生态预处理系统，其特征在于：还包括气体回收仓、气泵和导气管，气体回收仓内有水及脂溶性溶液，导气管一端插入水及脂溶性溶液中，另一端通过气泵连通至冲淋仓、储水池、油水混合池、物理过滤池、生化过滤池和污泥池。
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