CN110846097A - 餐厨垃圾处理系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种餐厨垃圾处理系统及工艺。本系统，包括无轴螺旋输送机、破袋机、搅拌机、生物干化池及造粒机等；无轴螺旋输送机两端分别连接料仓及破袋机；破袋机与搅拌机连接；装载机或螺旋输送机两端分别连接搅拌机及生物干化池；生物干化池与造粒机连接。本工艺，采用餐厨垃圾处理系统，包括以下步骤：餐厨垃圾投入料仓，通过无轴螺旋输送机输送至机械破袋装置；餐厨垃圾通过破袋机挤压及剪切，袋装餐厨垃圾机械破袋均质；破袋均质后餐厨垃圾与辅料一同进入搅拌机，进行均匀搅拌混合，调配混料相应参数；通过装载机或螺旋输送机将混料送入生物干化池内蒸干除水杀菌；经过蒸干后混料通过造粒机挤压生成燃料。
Description
技术领域
本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种餐厨垃圾处理系统及工艺。
背景技术
随着城市经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，餐厨垃圾的污染及危害也日趋严重。当前，餐厨垃圾处理主流工艺为预处理+厌氧发酵制沼气，该工艺中产生的渗滤液与沼液COD（化学需氧量）高达8万~10万mg/L，氨氮高约100~300mg/Nm³，对后续的水处理要求极高，一般采用预处理+RO（反渗透）技术。但是经上述技术处理后的沼渣经脱水后含水率约78%~85%，焚烧时对焚烧效率、焚烧后污染物增加等有较大影响，反渗透餐厨垃圾处理的吨投约45万~55万。可见，当前餐厨垃圾处理存在以下问题：（1）产生的渗滤液、沼液处理难度大处理费用高；（2）沼渣脱水困难，沼渣焚烧引起的焚烧效率降低、污染物增加等问题；（3）餐厨垃圾厌氧发酵处理投资高、盈利率差等问题。因此，针对以上问题开发出一种通过添加辅料（如生物质）生物干化餐厨垃圾制造垃圾衍生燃料RDF的工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种餐厨垃圾处理系统及工艺，以解决以往餐厨垃圾处理产生的渗滤液及沼渣处理难度大、费用高的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种餐厨垃圾处理系统，包括料仓、无轴螺旋输送机、破袋机、搅拌机、装载机或螺旋输送机、生物干化池及造粒机；
所述料仓适于放置餐厨垃圾，所述无轴螺旋输送机的两端分别与料仓及破袋机连接，所述无轴螺旋输送机适于将料仓内的餐厨垃圾输送至破袋机，所述破袋机适于将袋装的餐厨垃圾破袋并均质；
所述破袋机的出料口与搅拌机连接，所述搅拌机内添加有辅料，所述搅拌机适于将餐厨垃圾与辅料均匀搅拌混合形成混料；
所述装载机或螺旋输送机的两端分别与搅拌机及生物干化池连接，所述装载机或螺旋输送机适于将混料输送至生物干化池，所述生物干化池适于对混料进行蒸干除水杀菌形成干料；
所述生物干化池的出口与造粒机连接，所述造粒机适于将干料挤压生成燃料。
进一步，还包括生物滤池，所述生物滤池上连通有含抽风机的通风管，所述通风管的进气口分别与料仓、无轴螺旋输送机、破袋机、搅拌机、装载机或螺旋输送机及生物干化池连通，所述抽风机适于将料仓、无轴螺旋输送机、破袋机、搅拌机、装载机或螺旋输送机及生物干化池内的废气抽入生物滤池内分解消化。
进一步，所述生物滤池采用树皮或其他物质作为填料。
进一步，所述无轴螺旋输送机上设置有排水通道，所述排水通道的出水口插入生物干化池内连接雾化喷头，所述雾化喷头适于均匀喷淋生物干化池。
进一步，所述生物干化池的温度不超过55~70℃。
本发明的有益效果是，本发明的餐厨垃圾处理系统，餐厨垃圾经过沥水、破袋均质、混合搅拌、蒸干及造粒，最后生成可供企业需求的燃料。变废为宝，增加使用者收入。相比于餐厨垃圾厌氧发酵处理，投资低、盈利率高。
餐厨垃圾经过沥水去除部分水分，然后由破袋机进行破袋均质，再后经搅拌机搅拌，使得进入生物干化池中的餐厨垃圾沼渣脱水容易，便于蒸干，提高沼渣焚烧效率，避免污染物增加。
运行过程中产生的渗透液、沼液通过生物干化池蒸干，处理难度低，运费费用低。运行过程中产生的废气通过生物滤池内的微生物进行分解消化，减少污染物的产生。
本系统无易燃易爆气体（如沼气）产生，而且系统内未安装沼气罐、燃气轮发电机等安全性要求高的装置，安全系数高。
本系统的动力设备较少、运行及维护方便，运维费用低。
又一方面，本发明还提供了一种餐厨垃圾处理工艺，采用上述的餐厨垃圾处理系统，包括以下步骤：
S1、将餐厨垃圾投入料仓内，通过无轴螺旋输送机输送至机械破袋装置，餐厨垃圾在运输过程中进行机械沥水；
S2、进入机械破袋装置的餐厨垃圾通过破袋机的挤压及剪切处理，以使袋装的餐厨垃圾进行机械破袋并均质；
S3、经过破袋均质后的餐厨垃圾与额外添加的辅料一同进入搅拌机，进行均匀搅拌混合形成混料，以调配混料的含水率、透气性、C/N的参数；
S4、通过装载机或螺旋输送机将调配好的混料送入好氧的生物干化池内，生物干化池通入空气，混料在生物干化池内蒸干除水杀菌；
S5、经过蒸干后的混料通过造粒机的挤压作用，生成具有一定硬度的燃料，以满足有热值需求的企业使用。
进一步，在S1步骤中，机械沥水产生的废水通过泵输送至生物干化池的雾化喷头，雾化后的废水均匀喷淋至生物干化池内，通过生物干化池进行蒸发干燥。
进一步，在S1步骤中，餐厨垃圾进入料仓及通过无轴螺旋输送机输送过程中，分离去除餐厨垃圾中20%的水。
进一步，在S4步骤完成生物干化后的物料含水率在15~25%，通过堆积陈化作用，含水率降低至10%以下。
进一步，在S1至S4步骤中产生的废气，分别通过抽风机抽送至生物滤池中，经由生物滤池内的微生物的分解作用彻底分解。
本发明的有益效果是，本发明的餐厨垃圾处理工艺，餐厨垃圾经过机械沥水段、机械破袋段、混合搅拌段、生物干化段及造粒段分别进行处理，运行费用低。无冗长、复杂的废水处理工艺，无沼渣等高含水物质的处置，大大降低了运行费用；虽增加了辅料（如生物质）等的采买费用，但最终产物——棒状燃料完全可抵消辅料的采购费用。
投资省，吨餐厨垃圾仅投资10万元，是餐厨垃圾通过厌氧发酵工艺处理的吨投资的20%。
安全性好，采用本工艺，无易燃易爆气体（沼气）产生，且无沼气罐、燃气轮发电机等安全性要求高的装置，安全可靠。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明的餐厨垃圾处理系统的优选实施例的结构框图；
图2是本发明的餐厨垃圾处理工艺的优选实施例的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本实施例的一种餐厨垃圾处理系统，包括料仓、无轴螺旋输送机、破袋机、搅拌机、装载机或螺旋输送机、生物干化池及造粒机。
料仓开有进料口和出料口，料仓的进料口适于投入餐厨垃圾，料仓的进料口与无轴螺旋输送机连接。无轴螺旋输送机的出料端与破袋机连接，无轴螺旋输送机适于将料仓内的餐厨垃圾输送至破袋机。无轴螺旋输送机上设置有排水通道，输送过程中餐厨垃圾20%的水被分离产生废水并进入输送通道。破袋机挤压、剪切袋装的餐厨垃圾，适于将袋装的餐厨垃圾破袋并均质。
破袋机的出料口与搅拌机连接，搅拌机设置有添料口，适于向搅拌机内添加辅料，例如辅料为生物质。搅拌机适于将餐厨垃圾与辅料均匀搅拌混合形成混料，以调配混料的含水率、透气性、C/N（碳氮比）等参数。
装载机或螺旋输送机的两端分别与搅拌机及生物干化池连接，装载机或螺旋输送机适于将混料输送至生物干化池。生物干化池的温度不超过55~70℃。生物干化池适于对混料进行蒸干操作，蒸干去除餐厨垃圾中的水分，满足餐厨垃圾的杀菌需求，混料形成干料。排水通道的出水口插入生物干化池内连接雾化喷头，雾化喷头适于均匀喷淋生物干化池，消除废水。
生物干化池的出口与造粒机连接，造粒机适于将干料挤压生成棒状燃料。作为优选方案，生物干化池与造粒机之间设置陈化间，生物干化池内出来的干料经过陈化间后再进入造粒机内。生物干化池内出来的干料含水率为15~25%，通过陈化间的堆积陈化作用，含水率降低至10%以下。经过堆积陈化后的干料通过造粒机的挤压作用生成具有一定硬度的棒状燃料，进行外卖，满足垃圾焚烧、污泥焚烧、电厂等有热值需求的企业使用，为使用者提供可观的经济收益。
如图1所示，本系统还包括生物滤池，生物滤池内采用树皮或其他物质作为填料，每四年更换一次，确保生物滤池内微生物数量充足。生物滤池上连通有含抽风机的通风管，该通风管的进气口分别与料仓、无轴螺旋输送机、破袋机、搅拌机、装载机或螺旋输送机、生物干化池及陈化间连通，抽风机适于将料仓、无轴螺旋输送机、破袋机、搅拌机、装载机或螺旋输送机、生物干化池及陈化间内生成的废气抽取进入生物滤池内，通过生物滤池中的微生物的分解作用彻底分解消化废气。
实施例二
如图2所示，在实施例一的基础上，本实施例二提供了一种餐厨垃圾处理工艺，采用上述实施例一中的餐厨垃圾处理系统，包括以下步骤：
将餐厨垃圾投入料仓内，通过无轴螺旋输送机输送至机械破袋装置，餐厨垃圾在运输过程中进行机械沥水。餐厨垃圾进入料仓及通过无轴螺旋输送机输送过程中，分离去除餐厨垃圾中20%的水。
进入机械破袋装置的餐厨垃圾通过破袋机的挤压及剪切处理，以使袋装的餐厨垃圾进行机械破袋并均质。
经过破袋均质后的餐厨垃圾与额外添加的辅料一同进入搅拌机，进行均匀搅拌混合形成混料，以调配混料的含水率、透气性、C/N等的参数。
通过装载机或螺旋输送机将调配好的混料送入好氧的生物干化池内，生物干化池通入空气，混料在生物干化池内蒸干除水，且满足餐厨垃圾杀菌的需求。
生物干化蒸干后的物料含水率为15~25%，通过堆积陈化作用，含水率降低至10%以下。
经过堆积陈化后的混料通过造粒机的挤压作用，生成具有一定硬度的棒状燃料，以满足垃圾焚烧、污泥焚烧、电厂等有热值需求的企业使用，给使用者创造可观的经济效益。
如图2所示，在料仓及无轴螺旋输送机中机械沥水产生的废水通过泵输送至生物干化池的雾化喷头，雾化后的废水均匀喷淋至生物干化池内，通过生物干化池进行蒸发干燥，避免冗长的污水处理工艺。
如图2所示，在餐厨垃圾处理过程中产生的废气，分别通过抽风机抽送至生物滤池中，经由生物滤池内的微生物的分解作用彻底分解消化。
综上所述，本发明的餐厨垃圾处理系统，餐厨垃圾经过沥水、破袋均质、混合搅拌、蒸干及造粒，最后生成可供企业需求的燃料。变废为宝，增加使用者收入。相比于餐厨垃圾厌氧发酵处理，投资低、盈利率高。
餐厨垃圾经过沥水去除部分水分，然后由破袋机进行破袋均质，再后经搅拌机搅拌，使得进入生物干化池中的餐厨垃圾沼渣脱水容易，便于蒸干，提高沼渣焚烧效率，避免污染物增加。
运行过程中产生的渗透液、沼液通过生物干化池蒸干，处理难度低，运费费用低。运行过程中产生的废气通过生物滤池内的微生物进行分解消化，减少污染物的产生。
本系统无易燃易爆气体（如沼气）产生，而且系统内未安装沼气罐、燃气轮发电机等安全性要求高的装置，安全系数高。
本系统的动力设备较少、运行及维护方便，运维费用低。
本发明的餐厨垃圾处理工艺，餐厨垃圾经过机械沥水段、机械破袋段、混合搅拌段、生物干化段及造粒段分别进行处理，运行费用低。无冗长、复杂的废水处理工艺，无沼渣等高含水物质的处置，大大降低了运行费用；虽增加了辅料（如生物质）等的采买费用，但最终产物——棒状燃料完全可抵消辅料的采购费用。
投资省，吨餐厨垃圾仅投资10万元，是餐厨垃圾通过厌氧发酵工艺处理的吨投资的20%。
安全性好，采用本工艺，无易燃易爆气体（沼气）产生，且无沼气罐、燃气轮发电机等安全性要求高的装置，安全可靠。
本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种餐厨垃圾处理系统，其特征是，包括料仓、无轴螺旋输送机、破袋机、搅拌机、装载机或螺旋输送机、生物干化池及造粒机；
所述料仓适于放置餐厨垃圾，所述无轴螺旋输送机的两端分别与料仓及破袋机连接，所述无轴螺旋输送机适于将料仓内的餐厨垃圾输送至破袋机，所述破袋机适于将袋装的餐厨垃圾破袋并均质；
所述破袋机的出料口与搅拌机连接，所述搅拌机内添加有辅料，所述搅拌机适于将餐厨垃圾与辅料均匀搅拌混合形成混料；
所述装载机或螺旋输送机的两端分别与搅拌机及生物干化池连接，所述装载机或螺旋输送机适于将混料输送至生物干化池，所述生物干化池适于对混料进行蒸干除水杀菌形成干料；
所述生物干化池的出口与造粒机连接，所述造粒机适于将干料挤压生成燃料。
2.如权利要求1所述的餐厨垃圾处理系统，其特征是，还包括生物滤池，所述生物滤池上连通有含抽风机的通风管，所述通风管的进气口分别与料仓、无轴螺旋输送机、破袋机、搅拌机、装载机或螺旋输送机及生物干化池连通，所述抽风机适于将料仓、无轴螺旋输送机、破袋机、搅拌机、装载机或螺旋输送机及生物干化池内的废气抽入生物滤池内分解消化。
3.如权利要求2所述的餐厨垃圾处理系统，其特征是，所述生物滤池采用树皮作为填料。
4.如权利要求1所述的餐厨垃圾处理系统，其特征是，所述无轴螺旋输送机上设置有排水通道，所述排水通道的出水口插入生物干化池内连接雾化喷头，所述雾化喷头适于均匀喷淋生物干化池。
5.如权利要求1所述的餐厨垃圾处理系统，其特征是，所述生物干化池的温度不超过55~70℃。
6.一种餐厨垃圾处理工艺，其特征是，采用权利要求1至5中任一项的餐厨垃圾处理系统，包括以下步骤：
S1、将餐厨垃圾投入料仓内，通过无轴螺旋输送机输送至机械破袋装置，餐厨垃圾在运输过程中进行机械沥水；
S2、进入机械破袋装置的餐厨垃圾通过破袋机的挤压及剪切处理，以使袋装的餐厨垃圾进行机械破袋并均质；
S3、经过破袋均质后的餐厨垃圾与额外添加的辅料一同进入搅拌机，进行均匀搅拌混合形成混料，以调配混料的含水率、透气性、C/N的参数；
S4、通过装载机或螺旋输送机将调配好的混料送入好氧的生物干化池内，生物干化池通入空气，混料在生物干化池内蒸干除水杀菌；
S5、经过蒸干后的混料通过造粒机的挤压作用，生成具有一定硬度的燃料，以满足有热值需求的企业使用。
7.如权利要求6所述的餐厨垃圾处理工艺，其特征是，在S1步骤中，机械沥水产生的废水通过泵输送至生物干化池的雾化喷头，雾化后的废水均匀喷淋至生物干化池内，通过生物干化池进行蒸发干燥。
8.如权利要求6所述的餐厨垃圾处理工艺，其特征是，在S1步骤中，餐厨垃圾进入料仓及通过无轴螺旋输送机输送过程中，分离去除餐厨垃圾中20%的水。
9.如权利要求6所述的餐厨垃圾处理工艺，其特征是，在S4步骤完成生物干化后的物料含水率为15~25%，通过堆积陈化作用，含水率降低至10%以下。
10.如权利要求6所述的餐厨垃圾处理工艺，其特征是，在S1至S4步骤中产生的废气，分别通过抽风机抽送至生物滤池中，经由生物滤池内的微生物的分解作用彻底分解。
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