CN110104898A - 一种垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，其包括用于盛装垃圾的进料池、挤压机、厌氧发酵塔、沼液浓缩蒸发器、多个好氧堆肥塔、及生物除臭塔，所述挤压机用于挤压垃圾，所述厌氧发酵塔与所述挤压机经第一管道连接以接纳所述挤压机排出的浆液，所述厌氧发酵塔中部的沼液经第二管道输送至所述沼液浓缩蒸发器，所述沼液浓缩蒸发器排出的蒸发浓缩液经第三管道输送至所述好氧堆肥塔，所述沼液浓缩蒸发器排出的不凝气、所述好氧堆肥塔排出的好氧堆肥废气经废气总管输送至所述生物除臭塔。本发明提供的处理系统，用于处理高含水率的垃圾，可实现垃圾处理无害化、资源化和减量化，处理成本低。

Description

一种垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统。
背景技术
传统的餐厨垃圾处理方法主要有焚烧、填埋和堆肥、制作饲料等。
由于餐厨垃圾成分复杂，含水率高，导致将其焚烧，处理成本高，运行不稳定，容易产生二次污染。
填埋场对进场垃圾含水率要求在60％以下，餐厨垃圾含水率在85％左右，因此餐厨垃圾直接填埋几乎行不通。
将餐厨垃圾直接作为猪、牛等饲料，存在疯牛病等安全隐患。
直接对餐厨垃圾进行厌氧、好氧堆肥，容易滋生苍蝇、蚊虫，环境卫生条件差；有机物含量高，熟化不彻底，有机肥施用时容易烧根烧苗。且餐厨垃圾含水率高，若通过加入秸秆、木屑等以达到降解含水率，不符合垃圾处理的减量化原则。若直接对废水直径生化和深度处理，由于废水COD、氨氮、总磷浓度高，含盐、含油量高，处理达到排放标准，难度极大，成本极高。
发明内容
本发明目的是提供一种餐厨垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，可实现污染物减量化，处理成本低。
基于上述问题，本发明提供的技术方案是：
一种垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，其包括用于盛装垃圾的进料池、挤压机、厌氧发酵塔、沼液浓缩蒸发器、多个好氧堆肥塔、及生物除臭塔，所述挤压机用于挤压垃圾，所述厌氧发酵塔与所述挤压机经第一管道连接以接纳所述挤压机排出的浆液，所述厌氧发酵塔中部的沼液经第二管道输送至所述沼液浓缩蒸发器，所述沼液浓缩蒸发器排出的蒸发浓缩液经第三管道输送至所述好氧堆肥塔，所述沼液浓缩蒸发器排出的不凝气、所述好氧堆肥塔排出的好氧堆肥废气经废气总管输送至所述生物除臭塔。
在其中的一些实施方式中，还包括沼气水洗塔，所述厌氧发酵塔内沼气被收集后经第一沼气管输送至所述沼气水洗塔，所述沼气水洗塔排出的沼气经第二沼气管输送至所述沼液浓缩蒸发器作为热源。
在其中的一些实施方式中，所述沼气水洗塔与所述沼液浓缩蒸发器之间的第二沼气管上设有压力平衡器，所述压力平衡器排出的沼气经第三沼气管输送至所述厌氧发酵塔的底部的沼气布气器，所述第三沼气管上沿进气方向依次设有沼气增压风机、缓冲罐、及气动阀。
在其中的一些实施方式中，所述挤压机与所述厌氧发酵塔之间的第一管道上设有进料罐，所述进料罐排出的浆液经进料泵输送至所述厌氧发酵塔。
在其中的一些实施方式中，所述沼气水洗塔的排出液经第四管道输送至所述进料罐，所述浆液浓缩蒸发器的蒸发冷凝液经第五管道输送至所述进料罐。
在其中的一些实施方式中，所述好氧堆肥塔底部的液体经循环管喷淋至所述好氧堆肥塔的顶部，所述好氧堆肥塔底部设有空气布气器，经鼓风机往所述好氧堆肥塔内输送空气，所述好氧堆肥塔下部设有螺旋输送机用于将堆肥成品输送至运输车。
在其中的一些实施方式中，所述进料池、挤压机、进料罐设置在进料操作间内，所述运输车位于堆肥成品间，所述进料操作间、堆肥成品间的废气输送至所述生物除臭塔，进料操作间、堆肥成品间顶部分别设有太阳能板，以对系统废水加热。
在其中的一些实施方式中，还包括碎屑存储池，所述碎屑存储池内的碎屑经空气提升机输送至所述好氧堆肥塔。
在其中的一些实施方式中，所述废气总管上进气方向依次设有引风机和空气加热器，所述生物除臭塔出水部分经喷淋管循环至所述生物除臭塔内的喷淋器，所述喷淋管上设有除臭喷淋泵。
在其中的一些实施方式中，所述生物除臭塔底部的污泥经排泥管道输送至所述好氧堆肥塔的上部，所述排泥管道上设有排泥泵。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、采用本发明的技术方案，高含水率垃圾经挤压后的废液经厌氧发酵塔厌氧消化、好氧堆肥塔生物降解、过滤和生物除臭塔的三级处理，尾水排放量低，污染物浓度低，废水处理简单、达标成功率高；
2、采用本发明的技术方案，水力停留时间长，厌氧消解率达75％以上，沼渣熟化彻底；
3、采用本发明的技术方案，对垃圾等进料条件要求低，处理流程简单，节省投资，运行、管理成本；
4、采用本发明的技术方案，废液经蒸发后，氮、磷等进入沼渣，有机肥养分高，废液易达标；
5、采用本发明的技术方案，臭气问题小，厌氧发酵塔和好氧堆肥塔都是塔式、密封结构，整个作业区臭气少，厌氧消化后，沼渣彻底熟化，好氧堆肥环境卫生条件好；
6、采用本发明的技术方案，厌氧发酵塔和好氧堆肥塔体积大，物料在其中停留时间分别为50天、150～200天，对废水和有机肥有一定的储存功能，运行时调节性强，主体构筑物均为碳钢、圆形结构，高度20m左右，节省占地，投资低；
7、采用本发明进一步的技术方案，充分利用再生能源(沼气和太阳能)对废水进行蒸发，可灵活调节进入空气中水气的量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统实施例的结构示意图；
其中：
1、进料池；2、挤压机；3、进料罐；4、第一管道；5、进料泵；6、厌氧发酵塔；7、第二管道；8、沼液浓缩蒸发器；9、第三管道；10、好氧堆肥塔；11、生物除臭塔；12、废气总管；13、沼气水洗塔；14、压力平衡罐；15、第一沼气管；16、第二沼气管；17、第三沼气管；18、沼气增压风机；19、缓冲罐；20、气动阀；21、第四管道；22、第五管道；23、鼓风机；24、循环管；25、循环泵；26、喷淋管；27、除臭喷淋泵；28、排泥管道；29、排泥泵30、螺旋输送机31、抓斗式行车32、进料操作间33、堆肥成品间；34、碎屑存储池；35、空气提升机；36、引风机；37、空气加热器；38、太阳能板39、水洗喷淋泵。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
参见图1，为本发明实施例的结构示意图，提供一种垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，适用于含水率85％以上的垃圾，例如餐厨垃圾、禽畜粪便、高浓度有机废渣(液)，包括进料池1、挤压机2、厌氧发酵塔6、沼液浓缩蒸发器8、两个好氧堆肥塔10、及生物除臭塔11，进料池1用盛装垃圾，挤压机2用于挤压垃圾以分离塑料、木块、骨头等大块垃圾和垃圾浆液，本例中，进料池1内的垃圾经抓斗式行车31运送至挤压机2。厌氧发酵塔6与挤压机2之间经第一管道4连接以接纳挤压机排出的浆液，厌氧发酵塔6中部的沼液经第二管道7输送至沼液浓缩蒸发器8，沼液浓缩蒸发器8排出的蒸发浓缩液经第三管道9输送至好氧堆肥塔10，沼液浓缩蒸发器8的不凝气、好氧堆肥塔10排出的好氧堆肥废气经废气总管12输送至生物除臭塔11，垃圾浆液经过厌氧发酵塔6厌氧消化，然后进入好氧堆肥塔10进行生物降解，废气进入生物除臭塔11进一步降解废气中的有机物。
还包括沼气水洗塔13，厌氧发酵塔6内的沼气经顶部收集罩收集后经第一沼气管15输送至沼气水洗塔13，水洗喷淋泵19将喷淋液输送至沼气水洗塔13顶部的喷淋器，喷淋液将沼气中的杂质脱除，沼气水洗塔13排出的沼气经第二沼气管16输送至沼液浓缩蒸发器8作为热源，蒸发器异常时，沼气进入沼气燃烧火炬。
为了进一步优化本发明的实施效果，在沼气水洗塔13与沼液浓缩蒸发器8之间的第二沼气管16上设有压力平衡器14以用于平衡沼气压力，压力平衡器14排出的沼气经第三沼气管17输送至厌氧发酵塔6的底部的沼气布气器，第三沼气管17上沿进气方向依次设有沼气增压风机18、缓冲罐19、及气动阀20，沼气进入厌氧发酵塔6底部进行沼气搅拌，提高厌氧消化率。
本例中，在挤压机2与厌氧发酵塔6之间的第一管道4上设有进料罐3用于存储挤压机2排出的垃圾浆液，进料罐3排出的浆液经进料泵5输送至厌氧发酵塔6，沼气水洗塔13的排出液经第四管道21定期输送至进料罐3，沼液浓缩蒸发器8的蒸发冷凝液经第五管道22输送至进料罐3，以加热浆料。
好氧堆肥塔10底部的液体经循环管24喷淋至好氧堆肥塔10的顶部，循环管24上设有循环泵25，好氧堆肥塔10底部设有空气布气器，经鼓风机23往好氧堆肥塔10内输送空气，对物料进行生物降解、烘干、带走热量，好氧堆肥塔10下部设有螺旋输送机30用于将堆肥成品输送至运输车。还包括碎屑存储池34，碎屑存储池34内的秸秆、木屑等碎屑经空气提升机35输送至好氧堆肥塔10，加强透气和通水性。
本例中，进料池1、挤压机2、进料罐3设置在进料操作间32内，运输车位于堆肥成品间33，进料操作间32、堆肥成品间33的废气输送至生物除臭塔11，进料操作间32、堆肥成品间33顶部分别设有太阳能板38，以对系统废水加热。
在废气总管12上进气方向依次设有引风机36和空气加热器37，引风机36将废气输送至生物除臭塔11，生物除臭塔11出水部分经喷淋管26循环至生物除臭塔11内的喷淋器，喷淋管26上设有除臭喷淋泵27，在微生物作用下，进一步降解废气中的有机物，由于蒸发、发酵等产生的热量，生物除臭塔11排放的剩余尾气携带大量水分。低气温或大湿度等情况下，开启空气加热器37，加热生物除臭塔11进气，利于水气的蒸发。
生物除臭塔11底部的污泥经排泥管道28输送至好氧堆肥塔10的上部，排泥管道28上设有排泥泵29，将生物除臭塔11的剩余污泥喷洒至好氧堆肥塔10顶部进行堆肥。
经厌氧发酵后，有机物充分降解，沼液经过蒸发浓缩，悬浮物、盐分等进入堆肥塔，进行污染物生物降解，通过木屑、秸秆等的过滤，悬浮物、盐分等完全截留于好氧堆肥塔10中，鼓入的新鲜空气，为微生物供氧，氧化不稳定的化学物质、带走好氧堆肥塔10中的水分和热量。废气中的污染物在生物除臭塔11进行再一次生物降解，废液中污染物降解完全，排放水接近中水回用标准，极大解决了废水处理问题。另外，充分利用沼气、太阳能，对系统的废液进行加热，大部分达标的废液随生物除臭塔11尾气带出整个系统。
以下以80吨/天，含水率85％的餐厨垃圾处理为例：
经挤压机2挤压后，产生塑料袋、纸巾、木块、骨头等大块垃圾等约6.4吨/天，浆液在厌氧发酵塔6(高度约24米，体积4000立方米)水力停留时间50天，产沼气约6000立方米。
采用两座好氧堆肥塔10，加入秸秆、木屑约2.4吨/天，有机肥在好氧堆肥塔10中停留时间约200天，鼓入其中的空气量约240立方米/分钟，压力约5000帕，产生含水率45％左右的有机肥约9吨/天。
生物除臭塔11气体上流速度约0.1米/秒，停炉时间约5秒，经过厌氧发酵塔6、好氧堆肥塔10和生物除臭塔11的三级处理，废水基本达到中水回用标准，厂区冲厕、灌溉、绿化等每天消耗约10吨，其余50吨经过加热蒸发，随尾气排入大气中，排入大气中的水气量可通过引风机的风量(320立方米/分钟，压力2000帕)进行调整，极端天气情况下，可将生物除臭塔废水进入附近污水处理厂。
进料操作间32和堆肥成品间33的面积总300平方米，车间高度约10米，换气量1～2次/小时，屋顶配置太阳能板300平方米，总功率54千瓦。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，其特征在于：包括用于盛装垃圾的进料池(1)、挤压机(2)、厌氧发酵塔(6)、沼液浓缩蒸发器(8)、多个好氧堆肥塔(10)、及生物除臭塔(11)，所述挤压机(2)用于挤压垃圾，所述厌氧发酵塔(6)与所述挤压机(2)经第一管道(4)连接以接纳所述挤压机(2)排出的浆液，所述厌氧发酵塔(6)中部的沼液经第二管道输(7)送至所述沼液浓缩蒸发器(8)，所述沼液浓缩蒸发器(8)排出的蒸发浓缩液经第三管道(9)输送至所述好氧堆肥塔(10)，所述沼液浓缩蒸发器(8)排出的不凝气、所述好氧堆肥塔(10)排出的好氧堆肥废气经废气总管(12)输送至所述生物除臭塔(11)。
2.根据权利要求1所述的垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，其特征在于：还包括沼气水洗塔(13)，所述厌氧发酵塔(6)内沼气被收集后经第一沼气管(15)输送至所述沼气水洗塔(13)，所述沼气水洗塔(13)排出的沼气经第二沼气管(16)输送至所述沼液浓缩蒸发器(8)作为热源。
3.根据权利要求2所述的垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，其特征在于：所述沼气水洗塔(13)与所述沼液浓缩蒸发器(8)之间的第二沼气管(16)上设有压力平衡器(14)，所述压力平衡器(14)排出的沼气经第三沼气管(17)输送至所述厌氧发酵塔(6)的底部的沼气布气器，所述第三沼气管(17)上沿进气方向依次设有沼气增压风机(18)、缓冲罐(19)、及气动阀(20)。
4.根据权利要求3所述的垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，其特征在于：所述挤压机(2)与所述厌氧发酵塔(6)之间的第一管道(4)上设有进料罐(3)，所述进料罐(3)排出的浆液经进料泵(5)输送至所述厌氧发酵塔(6)。
5.根据权利要求4所述的垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，其特征在于：所述沼气水洗塔(11)的排出液经第四管道(21)输送至所述进料罐(3)，所述浆液浓缩蒸发器(8)的蒸发冷凝液经第五管道(22)输送至所述进料罐(3)。
6.根据权利要求5所述的垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，其特征在于：所述好氧堆肥塔(10)底部的液体经循环管(24)喷淋至所述好氧堆肥塔(10)的顶部，所述好氧堆肥塔(10)底部设有空气布气器，经鼓风机(23)往所述好氧堆肥塔(10)内输送空气，所述好氧堆肥塔(10)下部设有螺旋输送机(30)用于将堆肥成品输送至运输车。
7.根据权利要求6所述垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统的，其特征在于：所述进料池(1)、挤压机(2)、进料罐(3)设置在进料操作间(32)内，所述运输车位于堆肥成品间(33)，所述进料操作间(32)、堆肥成品间(33)的废气输送至所述生物除臭塔(11)，进料操作间(32)、堆肥成品间(33)顶部分别设有太阳能板(38)，以对系统废水加热。
8.根据权利要求1所述的垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，其特征在于：还包括碎屑存储池(34)，所述碎屑存储池(34)内的碎屑经空气提升机(35)输送至所述好氧堆肥塔(10)。
9.根据权利要求1所述的垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统，其特征在于：所述废气总管(12)上进气方向依次设有引风机(36)和空气加热器(37)，所述生物除臭塔(11)出水部分经喷淋管(26)循环至所述生物除臭塔(11)内的喷淋器，所述喷淋管(26)上设有除臭喷淋泵(27)。
10.根据权利要求1所述垃圾厌氧、好氧堆肥、废水净化的处理系统的，其特征在于：所述生物除臭塔(11)底部的污泥经排泥管道(28)输送至所述好氧堆肥塔(10)的上部，所述排泥管道(28)上设有排泥泵(29)。
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