CN109354327A - 一种餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其包括以下步骤：均质、均量混合液；对均质、均量后的混合液进行物理沉降、电解、微纳米气泡以及机械刮排，以油水分离混合液，并收集分离出的油脂；对油水分离所得到的分离液脱氮除磷，先去除分离液中的硝酸盐和氧，再对分离液中的除磷，再对分离液反硝化脱氮，最后氧化分离液的有机质和硝化氨氮；将脱氮除磷分离液后的出水回流至破碎生活垃圾的供水中。在本发明中，有机物已被彻底代谢，系统内有机污泥没有富集增长，实现了污泥的自动消化和降解平衡，减小有机性污泥排放，并且处理后的水回用于破碎冲洗工序，节约水资源，废弃的动植物油脂被分离提取，达到了油脂回收资源化利用的目的。

Description

一种餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾处理技术领域的一种餐厨废弃物处理工艺方法，尤其涉及一种餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法。

背景技术

餐厨垃圾是日常生活垃圾的主要部分，在城市生活垃圾中占60-80％以上。由于食物垃圾易腐烂，导致填埋场蚊蝇滋生、恶臭难闻，对大气及水体造成的污染也难以治理，所含的有机成分对环境的污染和公共卫生安全的危害日益显现。

但是，目前使用的餐厨垃圾就地资源化处理设备工艺来看，忽视了对餐厨废弃物就地处理过程产生的混合液进行处理，而这种含有高浓度有机污染物的混合液里面所含的动植物油脂、CODcr、SS、氨氮、总磷含量较高，可生化性较差，水量不充足，处理难度较大，而传统的物理沉降方法很难达到去除这些污染物的要求，导致废水未达标处理就直接排放市政污水管道，并造成资源浪费和污染。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明提供一种餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，解决了现有的餐厨垃圾就地资源化处理设备工艺导致废水未达标处理就直接排放市政污水管道，并造成资源浪费和污染的问题。

本发明采用以下技术方案实现：一种餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其包括以下步骤：

步骤S1，先分拣以分离出所述餐厨废弃物中的生活垃圾和渗滤液，再将所述生活垃圾破碎、挤压脱水后生物降解成有机肥，最后收集所述渗滤液、破碎产生的稀释水、挤压脱水产生的液体以形成混合液；

步骤S2，均质、均量所述混合液；

步骤S3，对均质、均量后的混合液进行物理沉降、电解、微纳米气泡以及机械刮排，以油水分离所述混合液，并收集分离出的油脂；

步骤S4，对油水分离所得到的分离液脱氮除磷；

步骤S5，将脱氮除磷所述分离液后的出水回流至破碎所述生活垃圾的供水中；

其中，对所述分离液脱氮除磷的方法包括以下步骤：

步骤S41，对所述分离液进行进水搅拌或间歇曝气搅拌，使溶解氧浓度保持在0.2～0.5mg/L，以去除所述分离液中的硝酸盐和氧；

步骤S42，对去除硝酸盐和氧后的所述分离液进行进水搅拌或间歇曝气搅拌，使溶解氧浓度保持在0.1～0.2mg/L，使所述分离液中的聚磷菌受压抑而释放其体内的磷酸盐且产生能量用以吸收降解的有机物，并转化为聚β羟丁酸进行储存，以对所述分离液中的除磷；

步骤S43，对除磷后的所述分离液进行穿孔曝气搅拌，使溶解氧浓度保持在0.2～0.5mg/L，以驱使所述分离液中的反硝化菌以对所述分离液反硝化脱氮；

步骤S44，向反硝化脱氮后的所述分离液增氧，使溶解氧浓度保持在2.0mg/L～4.0mg/L，使所述分离液中的微生物处于有氧条件下，以氧化所述分离液的有机质和硝化氨氮，且通过MBR移动膜进行固液分离，并将氧化产生的硝化液回流至所述步骤S43中，将产生的污泥回流至步骤S41中。

作为上述方案的进一步改进，在所述步骤S2中，通过一个调节箱以均质、均量所述混合液，且所述调节箱还用于沉淀、混合、中和和预酸化所述混合液，并将产生的污泥定期排放。

进一步地，所述调节箱为下沉式调节箱，且底部开设用于对所述混合液进行曝气的曝气孔；

在所述步骤S2中，还通过所述下沉式调节箱对所述混合液进行曝气。

再进一步地，所述调节箱内设置温度传感器、温控器和加热装置；所述温度传感器用于检测所述调节箱内的所述混合液的温度，并将温度信息传输至所述温控器；所述温控器在所述混合液的温度低于一个预设温度时，驱动所述加热装置对所述混合液进行加热；

在所述步骤S2中，还通过所述温度传感器、所述温控器和所述加热装置，使所述调节箱内所述混合液的温度保持在所述预设温度以上。

再进一步地，所述调节箱内设置pH传感器和酸碱度平衡装置；所述pH传感器用于检测所述调节箱内的所述混合液的PH值，所述酸碱度平衡装置包括酸碱度平衡控制器、储酸机构和储碱机构；所述储酸机构内储藏有酸性溶液，所述储碱机构储藏有碱性溶液，且所述储酸机构和所述储碱机构均通过所述酸碱度平衡控制器向所述调节箱内供液；在所述pH传感器检测的PH值低于一个预设酸碱度一时，所述酸碱度平衡控制器控制所述储碱机构打开以向所述调节箱内提供碱性溶液；在所述pH传感器检测的PH值高于一个预设酸碱度二时，所述酸碱度平衡控制器控制所述储酸机构打开以向所述调节箱内提供酸性溶液；其中，所述预设酸碱度一小于所述预设酸碱度二；

在所述步骤S2中，还通过pH传感器和酸碱度平衡装置，中和所述调节箱内的所述混合液，使所述混合液的酸碱度处于所述预设酸碱度一与所述预设酸碱度二之间。

作为上述方案的进一步改进，在所述步骤S44中，还向所述分离液中投入生物量递增海绵体填料，以增加所述分离液中微生物的含量，并使所述分离液中微生物的含量达到一个预设含量一。

作为上述方案的进一步改进，在所述步骤S44中，通过向反硝化脱氮后的所述分离液曝气以增氧。

作为上述方案的进一步改进，在所述步骤S5中，在一个预设时间内，判断所述出水的重量是否大于一个预设出水量；在所述出水的重量大于所述预设出水量时，将所述出水中的预设出水量的部分回流至破碎所述生活垃圾的供水中；在所述出水的重量小于所述预设出水量时，将所述出水回流至破碎所述生活垃圾的供水中，并添加所述出水的重量与所述预设出水量所相差重量的水至破碎所述生活垃圾的供水中。

作为上述方案的进一步改进，在所述步骤S42中，还检测所述分离液中聚磷菌的含量，并且在聚磷菌的含量低于一个预设含量二时，向所述分离液中添加聚磷菌菌剂，使所述分离液中的聚磷菌的含量达到所述预设含量二。

作为上述方案的进一步改进，在所述步骤S43中，还检测所述分离液中反硝化菌的含量，并且在反硝化菌的含量低于一个预设含量三时，向所述分离液中添加反硝化菌菌剂，使所述分离液中的反硝化菌的含量达到所述预设含量三。

本发明的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，通过均质、均量混合液，可保证混合液中的厌氧反应稳定运行，而通过物理沉降、电解、微纳米气泡以及机械刮排的手段对混合液进行油水分离，可有效分离漂浮油、乳化油及部分溶解性油脂，去除率达到90.4％，COD指标值直接降至10000mg/L以下；同时，废弃的动植物油脂被分离提取，实现了油脂回收资源化利用。

由于餐厨废弃物混合液中CODcr、N、P的含量均较高，而本发明的步骤S4中采用“A3/O+MBR”污水生化处理工艺可以对油水分离所得到的分离液进行充分地脱氮除磷。其中，步骤S41去除了所述分离液中的硝酸盐和氧，降低了对步骤S42中聚磷菌释放磷效果的影响，从而确保厌氧聚磷菌的优良环境，提高反应系统的生物处理能效，强化了脱氮除磷的效果。同时，反硝化可提供部分碱度，为后续的步骤S44的硝化提供了有利条件。在步骤S42中，聚磷菌吸收了分离液中的磷并形成高浓度的含磷污泥，可随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。在步骤S43中，反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体氧化有机物，将硝酸盐还原成氮气，从而实现污水的脱氮过程。在步骤S44中，微生物将分离液中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，且最终产物是二氧化碳和水等稳定物质。在有机物被氧化的同时，分离液中的有机氮也被氧化成氨氮，氨氮在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步转化成亚硝酸盐和硝酸盐。从整个分解、合成代谢的过程来看，有机物已被彻底代谢，系统内有机污泥没有富集增长，实现了污泥的自动消化和降解平衡，减小有机性污泥排放。

本发明将处理后的水回用于破碎冲洗工序，节约水资源，实现零排放。同时，废弃的动植物油脂被分离提取，达到了油脂回收资源化利用的目的。

附图说明

图1为本发明实施例1的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法的流程图；

图2为本发明实施例2的餐厨垃圾快速降解就地处理工艺的流程图；

图3为本发明实施例3的餐厨垃圾快速降解循环再利用系统的系统框架图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1，本实施例提供了一种餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其包括以下步骤：

步骤S1，先分拣以分离出餐厨废弃物中的生活垃圾(如塑料制品、方便面盒、易拉罐、玻璃瓶、碗盘碟子、勺子、筷子等)和渗滤液，再将生活垃圾破碎、挤压脱水后生物降解成有机肥，最后收集渗滤液、破碎产生的稀释水、挤压脱水产生的液体以形成混合液。

步骤S2，均质、均量混合液；

其中，本实施例可通过一个调节箱以均质、均量混合液，且调节箱还用于沉淀、混合、中和和预酸化混合液，并将产生的污泥定期排放。而且，调节箱可为下沉式调节箱，且底部开设用于对混合液进行曝气的曝气孔，本步骤还可通过下沉式调节箱对混合液进行曝气。

在一些实施例中，调节箱内设置温度传感器、温控器和加热装置。温度传感器用于检测调节箱内的混合液的温度，并将温度信息传输至温控器。温控器在混合液的温度低于一个预设温度时，驱动加热装置对混合液进行加热。本步骤还可以通过温度传感器、温控器和加热装置，使调节箱内混合液的温度保持在预设温度以上。

在一些实施例中，调节箱内设置pH传感器和酸碱度平衡装置，pH传感器用于检测调节箱内的混合液的PH值，酸碱度平衡装置包括酸碱度平衡控制器、储酸机构和储碱机构。储酸机构内储藏有酸性溶液，储碱机构储藏有碱性溶液，且储酸机构和储碱机构均通过酸碱度平衡控制器向调节箱内供液。在pH传感器检测的PH值低于一个预设酸碱度一时，酸碱度平衡控制器控制储碱机构打开以向调节箱内提供碱性溶液。在pH传感器检测的PH值高于一个预设酸碱度二时，酸碱度平衡控制器控制储酸机构打开以向调节箱内提供酸性溶液；其中，预设酸碱度一小于预设酸碱度二。本步骤还可以通过pH传感器和酸碱度平衡装置，中和调节箱内的混合液，使混合液的酸碱度处于预设酸碱度一与预设酸碱度二之间。

步骤S3，对均质、均量后的混合液进行物理沉降、电解、微纳米气泡以及机械刮排，以油水分离混合液，并收集分离出的油脂。

步骤S4，对油水分离所得到的分离液脱氮除磷，具体依次通过以下的步骤S41、步骤S42、步骤S43以及步骤S44进行：

步骤S41，对分离液进行进水搅拌或间歇曝气搅拌，使溶解氧浓度保持在0.2～0.5mg/L，以去除分离液中的硝酸盐和氧。

步骤S42，对去除硝酸盐和氧后的分离液进行进水搅拌或间歇曝气搅拌，使溶解氧浓度保持在0.1～0.2mg/L，使分离液中的聚磷菌受压抑而释放其体内的磷酸盐且产生能量用以吸收降解的有机物，并转化为聚β羟丁酸进行储存，以对分离液中的除磷。这里需要说明的是，本步骤还可检测分离液中聚磷菌的含量，并且在聚磷菌的含量低于一个预设含量二时，向分离液中添加聚磷菌菌剂，使分离液中的聚磷菌的含量达到预设含量二。这样可以避免由于聚磷菌的含量过低而达不到理想的除磷效果的发生，保证除磷的效果。

步骤S43，对除磷后的分离液进行穿孔曝气搅拌，使溶解氧浓度保持在0.2～0.5mg/L，以驱使分离液中的反硝化菌以对分离液反硝化脱氮。同样，本步骤还可检测分离液中反硝化菌的含量，并且在反硝化菌的含量低于一个预设含量三时，向分离液中添加反硝化菌菌剂，使分离液中的反硝化菌的含量达到预设含量三。如此使得反硝化菌的含量达到一个理想的含量，保证反硝化脱氮分离液的效果。

步骤S44，向反硝化脱氮后的分离液增氧(可通过曝气等方式进行增氧，且曝出的气体为氧气或者含氧较高的气体)，使溶解氧浓度保持在2.0mg/L～4.0mg/L，使分离液中的微生物处于有氧条件下，以氧化分离液的有机质和硝化氨氮，且通过MBR移动膜进行固液分离，并将氧化产生的硝化液回流至步骤S43中，将产生的污泥回流至步骤S41中。其中，本步骤还向分离液中投入生物量递增海绵体填料，以增加分离液中微生物的含量，并使分离液中微生物的含量达到一个预设含量一。该填料具有亲水性好、微生物附着快等优点，实现了有机物降解的同时硝化效果达到最大的发挥，为反硝化发硬提供了有效保证。由于MBR移动膜的存在，当使溶解氧控制在合适浓度时，由于活性污泥絮体尺寸或生物膜厚度的变化，使其可以形成表面DO高，内层DO低的一个浓度梯度，进而形成不同的溶解氧条件，进而给同步硝化反硝化创造必要的条件，使其在同一个反应器内同时发生成为可能。同步硝化反硝化可大大减少反应时间和反应器的容积，提高氨氮总氮去除效果。

步骤S5，将脱氮除磷分离液后的出水回流至破碎生活垃圾的供水中。其中，在一个预设时间内，可以判断出水的重量是否大于一个预设出水量。在出水的重量大于预设出水量时，将出水中的预设出水量的部分回流至破碎生活垃圾的供水中。在出水的重量小于预设出水量时，将出水回流至破碎生活垃圾的供水中，并添加出水的重量与预设出水量所相差重量的水至破碎生活垃圾的供水中。

其中，本实施例进行相应的实验并得到下表的数据。

表1餐厨废弃物就地资源化处理产生混合液处理进出水水质指标表

从表1可以看出，工艺处理后，混合液的出水达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)水质排放标准，油脂可回收资源化利用。

综上所述，本实施例提供的这种餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，具有以下优点：

本发明的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，通过均质、均量混合液，可保证混合液中的厌氧反应稳定运行，而通过物理沉降、电解、微纳米气泡以及机械刮排的手段对混合液进行油水分离，可有效分离漂浮油、乳化油及部分溶解性油脂，去除率达到90.4％，COD指标值直接降至10000mg/L以下；同时，废弃的动植物油脂被分离提取，达到了油脂回收资源化利用。

由于餐厨废弃物混合液中CODcr、N、P的含量均较高，而本发明的步骤S4中采用“A3/O+MBR”污水生化处理工艺可以对油水分离所得到的分离液进行充分地脱氮除磷，实现了有机污泥的大幅度减量，剩余活性污泥大大降低，有助于缓解剩余污泥处置难题。其中，步骤S41去除了分离液中的硝酸盐和氧，降低了对步骤S42中聚磷菌释放磷效果的影响，从而确保厌氧聚磷菌的优良环境，提高反应系统的生物处理能效，强化了脱氮除磷的效果。同时，反硝化可提供部分碱度，为后续的步骤S44的硝化提供了有利条件。在步骤S42中，聚磷菌吸收了分离液中的磷并形成高浓度的含磷污泥，可随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。在步骤S43中，反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体氧化有机物，将硝酸盐还原成氮气，从而实现污水的脱氮过程。在步骤S44中，微生物将分离液中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，且最终产物是二氧化碳和水等稳定物质。在有机物被氧化的同时，分离液中的有机氮也被氧化成氨氮，氨氮在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步转化成亚硝酸盐和硝酸盐。从整个分解、合成代谢的过程来看，有机物已被彻底代谢，系统内有机污泥没有富集增长，实现了污泥的自动消化和降解平衡，减小有机性污泥排放。

而且，在本实施例中，处理及回用工艺方法适应现有大多数餐厨废弃物就地资源化处理设备的混合液含油废水达标排放及回用的处理需要，实现废水的减量化、无害化、资源化利用，以及废弃油脂的分离提取回收利用。本实施例的工艺方法保持了对化学需氧量(COD)、动植物油、悬浮物(SS)、氨氮、总磷高去除率，提高污水的可生化性，减少后续好氧反应的能耗，采用生物膜取代现有的二沉池，能高效实现固液分离，污染物去除效率高，出水水质好，直接回用。

实施例2

请参阅图2，本实施例提供了一种餐厨垃圾快速降解就地处理工艺，其产生的混合液可通过实施例1中的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法中的步骤S2至步骤S5进行处理和回用，其中，餐厨垃圾快速降解就地处理工艺包括以下步骤：

(1)自动入料以及称重

通过远程称重传感器实时对餐厨垃圾称重，并通过自动提升机将餐厨垃圾自动入料至下一步骤；其中，将餐厨垃圾的称重数据传输至餐厨物联网监控平台。

(2)分拣和破碎

分拣分离出餐厨垃圾中的生活垃圾和渗滤液，并将分离出的生活垃圾破碎成直径为10-30mm的颗粒物；其中，分拣生活垃圾时，可以通过人工分拣(如现有的垃圾分类处理方式)出塑料制品、方便面盒、易拉罐、玻璃瓶、碗盘碟子、勺子、筷子等生活垃圾；而分拣出的物料可通过破碎机进行破碎。当然，在分拣生活垃圾时，还可采用现有的自动分拣装置对生活垃圾进行分拣。而在破碎生活垃圾时，采用湿法破碎法，对物料供水并调节物料的流量。

(3)脱水和输送

破碎的10-30mm颗粒状物料搅合在一起，通过挤压脱水去除大部分水份，含水率控制在40％-60％，脱水的同时进行物料输送并转移至下一步骤。在挤压脱水搅合后的颗粒物时，使颗粒物高速旋转并脱水，以形成含水率在50％-60％的半干物料，且将挤压脱水产生的液体稀释并通过至少一个提升泵输送至容纳混合液的容器中。

(4)生化反应处理

通过微生物降解菌产生多种酶，以对挤压脱水后的颗粒物中的餐厨废弃物(如果蔬、菜叶、菜根、食品残渣、鸡鸭鱼肉废弃物、虾蟹壳、蛋壳、骨头和泔脚等)进行生物降解并产生供回收利用的有机肥；在生物降解的过程中，对挤压脱水后的颗粒物进行搅拌、恒温加热、通风烘干等辅助工艺。在本实施例中，对餐厨废弃物进行生物降解的反应装置可为生化反应舱，且生化反应舱的前端设置固-水-油生物相的分离与去除结构，以分离和去除挤压脱水后的颗粒物中的95％以上的动植物油脂。生化反应舱还用于对挤压脱水后的颗粒物进行好氧发酵处理；生化反应舱通过强制通风与内部搅拌翻堆相结合的方式，使颗粒物中的挥发性有机质降解效率达到70％以上，并灭活颗粒物中的寄生虫(卵)、病原菌以及病毒。

(5)油水分离

将分拣分离出的渗滤液、破碎产生的稀释水、挤压脱水产生的液体混合成混合液，对混合液电解、气浮、水解酸化以及生化工艺处理以油水分离混合液，使油水分离产生的废水达标排放，并回收再利用油水分离产生的油脂。

其中，在对挤压脱水后的颗粒物进行生物降解时，通过高能UV紫外线光束裂解生物降解所产生的恶臭气体的分子键，以改变恶臭气体的分子链结构，并使有机高分子恶臭化合物分子链断裂，高能UV紫外线光束裂解恶臭气体中细菌的分子键，从而去除恶臭气体和杀灭细菌。高能UV紫外线光束及臭氧进行协同分解氧化反应，使恶臭气体物质降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳等。在裂解分子键时，控制裂解时间小于0.01s，氧化反应时间为2-3s。并且，在对挤压脱水后的颗粒物进行生物降解时，在使用高能UV紫外线光束的同时，还可以通过化学洗涤剂和吸附碳去除恶臭气体和杀灭细菌。

在步骤(1)中，餐厨物联网监控平台用于采集和远程监控餐厨垃圾快速降解就地处理工艺中产生的处理数据。其中，餐厨物联网监控平台通过至少一个温度传感器检测生物降解挤压脱水后的颗粒物过程中的温度，餐厨物联网监控平台通过多个监控探头分别采集分拣分离餐厨垃圾过程、搅合和挤压脱水颗粒物过程、生物降解挤压脱水后的颗粒物过程中的图像。在本实施例中，处理数据包括温度传感器检测的温度信息、监控探头采集的图像信息，当然，在其他实施例中，处理数据还可以为工艺过程中的其他数据。餐厨物联网监控平台通过多个GPS定位模块分别采集多个餐厨垃圾处理地的位置信息，且将每个餐厨垃圾处理地与其处理数据相对应。餐厨物联网监控平台通过至少一个显示屏显示各个餐厨垃圾处理地的位置信息以及对应的处理数据。如此，餐厨物联网监控平台将各个处理地的各种处理数据汇总，并形成餐厨垃圾快速降解就地处理工艺的大数据系统，餐厨物联网监控平台的监测人员就可以实时监测各个处理地的餐厨垃圾的处理过程，方便快捷，且能提高餐厨垃圾处理的效率和质量。

在本实施例中，微生物降解菌产生的方法为：监测堆肥过程中温度、pH、水溶性COD、电导率、TS、VS、蛋白质、纤维素、脂肪和酶活性的变化，并确定对应的耐高盐的堆肥微生物复合菌剂的接种量与接种时间、含水率、环境温度和搅拌频率的关系，以产生相应的微生物降解菌。

综上所述，本实施例的餐厨垃圾快速降解就地处理工艺，通过分拣分离出餐厨垃圾中的生活垃圾和渗滤液，以进行第一次固液分离，并进一步将生活垃圾破碎成颗粒物，对颗粒物进行挤压脱水，实现第二次固液分离，充分将餐厨垃圾中的固体和液体分离。本实施例通过微生物降解菌产生的多种酶将经两次分离后的固体降解，并产生对应的有机肥，有机肥可被回收再利用，如可作为肥料和高蛋白饲料；而经两次分离的液体以及稀释水等组成混合液，通过电解、气浮、水解酸化以及生化工艺处理后油水分离，产生得到的废水达标排放，而油脂可以被再次回收以进行再利用，使得充分利用了餐厨垃圾的有益资源，同时也避免了餐厨垃圾产生的污染，节能环保。在本实施例中，还在生物降解过程中对产生的恶臭气体进行除臭和灭菌，防止腐臭，健康卫生，避免恶臭气体产生的污染。本发明可以充分将餐厨垃圾进行回收和再利用，而且再利用率不低于80％，可以充分利用餐厨垃圾的剩余价值，同时本实施例的工艺可以就地对餐厨垃圾进行处理，可以避免将餐厨垃圾与其他垃圾一同运输，节省运输成本，同时及时地对餐厨垃圾进行了快速的降解，提高餐厨垃圾的降解效率。

实施例3

请参阅图3，本实施例提供了一种餐厨垃圾快速降解循环再利用系统，其应用实施例2中的餐厨垃圾快速降解就地处理工艺，并且可以产生实施例1的入料混合液。其中，餐厨垃圾快速降解循环再利用系统包括自动入料子系统、分拣子系统、破碎子系统、搅合脱水子系统、生物降解子系统、油水分离子系统、除臭杀菌子系统以及检测系统。

自动入料子系统用于将餐厨垃圾输送至分拣子系统，自动入料子系统可包括自动提升机、储藏箱、送料开关、入料控制器以及重量检测装置。其中，本实施例的自动提升机用于输送餐厨垃圾输送至分拣子系统。储藏箱的数量可以为多个，并且多个储藏箱分别设置在多个用户的厨房，以收集对应的用户的餐厨垃圾。送料开关设置在储藏箱的底部或者侧面，在送料开关打开时，送料开关打开储藏箱，使餐厨垃圾落入自动提升机中；而在送料开关打开时关闭时，储藏箱与自动提升机之间的通道断开。重量检测装置用于检测储藏箱以及位于储藏箱中的餐厨垃圾的重量，并将对应的重量信息传输至入料控制器。入料控制器中预设一个餐厨垃圾重量极限值，在重量检测装置检测到餐厨垃圾的重量超过餐厨垃圾重量极限值时，入料控制器打开送料开关，使储藏箱中的餐厨垃圾落入自动提升机中，并传输至分拣子系统。

分拣子系统用于分拣分离出餐厨垃圾中的生活垃圾和渗滤液。分拣子系统可包括垃圾分拣机，并通过垃圾分拣机对餐厨垃圾进行分拣。垃圾分拣机可以采用现有的垃圾分拣机，当然，在其他实施例中，还可以通过人工分拣的方式对餐厨垃圾进行分拣分离。在分拣时，可将塑料制品、方便面盒、易拉罐、玻璃瓶、碗盘碟子、勺子、筷子等生活垃圾分拣分离出来。

破碎子系统用于破碎生活垃圾，并通过加水稀释以破碎成直径为10-30mm的颗粒物。其中，破碎子系统可包括湿法粉碎机，且湿法粉碎机用于湿法破碎生活垃圾。在湿法破碎生活垃圾时，需要对对物料供水并调节物料的流量，使得物料被均匀破碎，保证破碎的质量。

搅合脱水子系统用于搅合颗粒物，并对搅合后的颗粒物进行挤压脱水，使含水率在40％-60％之间。更为具体地，搅合脱水子系统包括搅拌机和螺旋挤压脱水机。搅拌机用于搅拌搅合脱水子系统中的颗粒物，螺旋挤压脱水机用于对搅拌机搅合后的颗粒物进行挤压脱水，以形成含水率在50％-60％的半干物料，且将挤压脱水产生的液体稀释并通过至少一个提升泵输送至容纳混合液的容器中。

生物降解子系统内设置微生物降解菌，并用于对挤压脱水后的颗粒物中的餐厨废弃物(如果蔬、菜叶、菜根、食品残渣、鸡鸭鱼肉废弃物、虾蟹壳、蛋壳、骨头和泔脚等)进行生物降解并产生供回收利用的有机肥。在生物降解的过程中，生物降解子系统对挤压脱水后的颗粒物进行搅拌、恒温加热、通风烘干。其中，微生物降解菌产生的方法为：监测堆肥过程中温度、pH、水溶性COD、电导率、TS、VS、蛋白质、纤维素、脂肪和酶活性的变化，并确定对应的耐高盐的堆肥微生物复合菌剂的接种量与接种时间、含水率、环境温度和搅拌频率的关系，以产生相应的微生物降解菌。

在本实施例中，上述生物降解子系统包括生化反应舱，且生化反应舱用于生物降解餐厨废弃物。生化反应舱的前端设置固-水-油生物相的分离与去除结构，以分离和去除挤压脱水后的颗粒物中的95％以上的动植物油脂。生化反应舱还用于对挤压脱水后的颗粒物进行好氧发酵处理；生化反应舱通过强制通风与内部搅拌翻堆相结合的方式，使颗粒物中的挥发性有机质降解效率达到70％以上，并灭活颗粒物中的寄生虫(卵)、病原菌以及病毒。

除臭杀菌子系统用于通过高能UV紫外线光束去除生物降解子系统中产生的恶臭气体和杀灭细菌。在对挤压脱水后的颗粒物进行生物降解时，通过高能UV紫外线光束裂解生物降解所产生的恶臭气体的分子键，以改变恶臭气体的分子链结构，并使有机高分子恶臭化合物分子链断裂，高能UV紫外线光束裂解恶臭气体中细菌的分子键，从而去除恶臭气体和杀灭细菌。高能UV紫外线光束及臭氧进行协同分解氧化反应，使恶臭气体物质降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳等。在裂解分子键时，控制裂解时间小于0.01s，氧化反应时间为2-3s。并且，在对挤压脱水后的颗粒物进行生物降解时，在使用高能UV紫外线光束的同时，除臭杀菌子系统内还可设置化学洗涤剂和吸附碳，化学洗涤剂用于杀灭细菌，吸附碳用于吸附以去除恶臭气体。

检测系统用于实时检测自动入料子系统中入料的重量、生物降解子系统中的餐厨废弃物的温度和PH，并将入料的重量、温度和PH远程传输至一个预设的餐厨物联网监控平台。其中，检测系统可包括称重传感器、温度传感器和ph值传感器。称重传感器用于检测自动入料子系统中入料的重量，温度传感器用于检测生物降解子系统中的餐厨废弃物的温度，ph值传感器用于检测生物降解子系统中的餐厨废弃物的PH。

在一些实施例中，检测系统还可包括GPS定位模块，且GPS定位模块用于检测自动入料子系统的位置信息，并通过一个无线传输模块将位置信息远程传输至餐厨物联网监控平台。

在一些实施例中，检测系统还可包括多个监控探头。多个监控探头用于分别采集自动入料子系统、分拣子系统、破碎子系统、搅合脱水子系统、生物降解子系统、油水分离子系统以及除臭杀菌子系统中的图像信息。检测系统通过无线传输模块将图像信息远程传输至餐厨物联网监控平台。

其中，上述入料的重量、温度、PH以及图像信息构成处理数据，餐厨物联网监控平台可以采集处理数据，并在通过至少一个显示屏显示各个餐厨垃圾处理地(即自动入料子系统所在地)的位置信息以及对应的处理数据。如此，餐厨物联网监控平台将各个处理地的各种处理数据汇总，并形成餐厨垃圾快速降解就地处理工艺的大数据系统，餐厨物联网监控平台的监测人员就可以实时监测各个处理地的餐厨垃圾的处理过程，方便快捷，且能提高餐厨垃圾处理的效率和质量。

在本实施例中，检测系统可以检测餐厨垃圾的实时入料重量，餐厨垃圾降解处理过程中各个子系统的图像信息，以及生物降解过程中餐厨废弃物的温度和PH，并传输至餐厨物联网监控平台，并形成餐厨垃圾快速降解就地处理的大数据系统，以便于监测人员实时监测餐厨垃圾的处理过程，方便快捷，且能提高餐厨垃圾处理的效率和质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤S1，先分拣以分离出所述餐厨废弃物中的生活垃圾和渗滤液，再将所述生活垃圾破碎、挤压脱水后生物降解成有机肥，最后收集所述渗滤液、破碎产生的稀释水、挤压脱水产生的液体以形成混合液；

步骤S2，均质、均量所述混合液；

步骤S3，对均质、均量后的混合液进行物理沉降、电解、微纳米气泡以及机械刮排，以油水分离所述混合液，并收集分离出的油脂；

步骤S4，对油水分离所得到的分离液脱氮除磷；

步骤S5，将脱氮除磷所述分离液后的出水回流至破碎所述生活垃圾的供水中；

其中，对所述分离液脱氮除磷的方法包括以下步骤：

步骤S41，对所述分离液进行进水搅拌或间歇曝气搅拌，使溶解氧浓度保持在0.2～0.5mg/L，以去除所述分离液中的硝酸盐和氧；

步骤S42，对去除硝酸盐和氧后的所述分离液进行进水搅拌或间歇曝气搅拌，使溶解氧浓度保持在0.1～0.2mg/L，使所述分离液中的聚磷菌受压抑而释放其体内的磷酸盐且产生能量用以吸收降解的有机物，并转化为聚β羟丁酸进行储存，以对所述分离液中的除磷；

步骤S43，对除磷后的所述分离液进行穿孔曝气搅拌，使溶解氧浓度保持在0.2～0.5mg/L，以驱使所述分离液中的反硝化菌以对所述分离液反硝化脱氮；

步骤S44，向反硝化脱氮后的所述分离液增氧，使溶解氧浓度保持在2.0mg/L～4.0mg/L，使所述分离液中的微生物处于有氧条件下，以氧化所述分离液的有机质和硝化氨氮，且通过MBR移动膜进行固液分离，并将氧化产生的硝化液回流至所述步骤S43中，将产生的污泥回流至步骤S41中。

2.如权利要求1所述的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其特征在于，在所述步骤S2中，通过一个调节箱以均质、均量所述混合液，且所述调节箱还用于沉淀、混合、中和和预酸化所述混合液，并将产生的污泥定期排放。

3.如权利要求2所述的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其特征在于，所述调节箱为下沉式调节箱，且底部开设用于对所述混合液进行曝气的曝气孔；

在所述步骤S2中，还通过所述下沉式调节箱对所述混合液进行曝气。

4.如权利要求2所述的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其特征在于，所述调节箱内设置温度传感器、温控器和加热装置；所述温度传感器用于检测所述调节箱内的所述混合液的温度，并将温度信息传输至所述温控器；所述温控器在所述混合液的温度低于一个预设温度时，驱动所述加热装置对所述混合液进行加热；

在所述步骤S2中，还通过所述温度传感器、所述温控器和所述加热装置，使所述调节箱内所述混合液的温度保持在所述预设温度以上。

5.如权利要求2所述的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其特征在于，所述调节箱内设置pH传感器和酸碱度平衡装置；所述pH传感器用于检测所述调节箱内的所述混合液的PH值，所述酸碱度平衡装置包括酸碱度平衡控制器、储酸机构和储碱机构；所述储酸机构内储藏有酸性溶液，所述储碱机构储藏有碱性溶液，且所述储酸机构和所述储碱机构均通过所述酸碱度平衡控制器向所述调节箱内供液；在所述pH传感器检测的PH值低于一个预设酸碱度一时，所述酸碱度平衡控制器控制所述储碱机构打开以向所述调节箱内提供碱性溶液；在所述pH传感器检测的PH值高于一个预设酸碱度二时，所述酸碱度平衡控制器控制所述储酸机构打开以向所述调节箱内提供酸性溶液；其中，所述预设酸碱度一小于所述预设酸碱度二；

在所述步骤S2中，还通过pH传感器和酸碱度平衡装置，中和所述调节箱内的所述混合液，使所述混合液的酸碱度处于所述预设酸碱度一与所述预设酸碱度二之间。

6.如权利要求1所述的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其特征在于，在所述步骤S44中，还向所述分离液中投入生物量递增海绵体填料，以增加所述分离液中微生物的含量，并使所述分离液中微生物的含量达到一个预设含量一。

7.如权利要求1所述的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其特征在于，在所述步骤S44中，通过向反硝化脱氮后的所述分离液曝气以增氧。

8.如权利要求1所述的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其特征在于，在所述步骤S5中，在一个预设时间内，判断所述出水的重量是否大于一个预设出水量；在所述出水的重量大于所述预设出水量时，将所述出水中的预设出水量的部分回流至破碎所述生活垃圾的供水中；在所述出水的重量小于所述预设出水量时，将所述出水回流至破碎所述生活垃圾的供水中，并添加所述出水的重量与所述预设出水量所相差重量的水至破碎所述生活垃圾的供水中。

9.如权利要求1所述的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其特征在于，在所述步骤S42中，还检测所述分离液中聚磷菌的含量，并且在聚磷菌的含量低于一个预设含量二时，向所述分离液中添加聚磷菌菌剂，使所述分离液中的聚磷菌的含量达到所述预设含量二。

10.如权利要求1所述的餐厨废弃物混合液处理及回用工艺方法，其特征在于，在所述步骤S43中，还检测所述分离液中反硝化菌的含量，并且在反硝化菌的含量低于一个预设含量三时，向所述分离液中添加反硝化菌菌剂，使所述分离液中的反硝化菌的含量达到所述预设含量三。