CN111023114A - 一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法，通过物料接收、大孔径筛分和小孔径筛分、细渣破碎、油水分离、厌氧消化、配伍、干化处理、焚烧处理和余热利用八个主要步骤将市政污泥和餐厨垃圾协同回收、分类、处理及排放等，实现了将能源、物料、水资源最大程度的循环利用，而且将餐厨垃圾处理和市政污泥处理产生的污水、臭气等进行共同集中处置，提高了设备利用率，降低了成本。本发明基于目前处理餐厨垃圾和市政污泥的主流工艺进行协同，方便升级改造，具有较高的推广价值。

Description

一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法
技术领域
本发明涉及垃圾处理领域，尤其涉及一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法。
背景技术
随着城镇化的进程，城市中产生的各类固体废弃物逐渐增加，比如包括餐厨垃圾和厨余垃圾在内的生活垃圾、市政污泥、工业固废、建筑垃圾。随着无废城市的提出，这些固体废弃物需要进行妥善的处置。目前污泥干化焚烧、生活垃圾焚烧处置因为减量化方面的优势，越来越成为主流。同时，经过20多年餐厨垃圾的实践发展，国内的餐厨垃圾处置工程也逐渐以“预处理+厌氧发酵”作为主体工艺。
目前各类固废处置项目的行政管理部门比较分散，不同的固废项目一般都是独立分散选址、各自运营处置。也有一些静脉产业园协同处置污水、市政污泥、生活垃圾。随着生活垃圾强制分类的推出，将生活垃圾焚烧和餐厨垃圾协同处理的工程也逐渐增多。但是生活污泥干化焚烧和餐厨垃圾协同处置仍然鲜有报道。目前现有的专利中，CN110116126A的工艺主体包括生活污泥干化炭化和餐厨垃圾预处理和厌氧发酵。CN104668270B的工艺主体包括将生活垃圾、干化后的污泥，以及筛分预处理后的餐厨垃圾筛上物共同焚烧发电。两者垃圾处理方式综合度低，处理范围局限。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法，在保持生活污泥干化焚烧和餐厨垃圾预处理及厌氧发酵完整工艺的前提下，实现两者的协同处置，并将废弃物资源及能源利用最大化。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法，包括以下步骤：
S1、物料接收：接收餐厨垃圾并输送到步骤S2；接收市政污泥由临时仓进行暂存；
S2、大孔径筛分和小孔径筛分：餐厨垃圾输送到大孔径筛分机，筛分出的固相大渣在大渣压榨机内脱水之后，进入污泥临时仓进行暂存；经过小孔径筛分机筛分出的筛上的固相细渣进入步骤S3，筛下的液相进入步骤S4；
S3、细渣破碎：经过小孔径筛分机筛出的细渣，在细渣破碎机内进行破碎后，进入步骤S5；
S4、油水分离：小孔径筛分机筛分出来的水浆混合物进入油水分离机，进行油水分离，上浮油收集；剩余含油污水与经过步骤S3破碎后的细渣混合，进入步骤S5；上浮油收集，可外售处理。
S5、厌氧消化：厌氧消化罐使用热蒸汽或者热水保温，浆料厌氧消化后的产物包括沼液、沼渣和沼气，沼渣经过污泥脱水机脱水后，进入污泥临时仓进行暂存，沼液通过污水处理后排放，沼气则经过脱硫之后，进入焚烧炉，作为辅助燃气；
S6、配伍：经过脱水的沼渣含水率80％，大渣含水率约75％，与S1中的市政污泥协同输送到配伍池，分别对脱水沼渣、大渣与污泥的热值、含水率及灰分进行检测，对三者物料进行权重配比和混合均匀，实现最终物料的热值、含水率和灰分达到稳定，其中混合物的含水率为75-85％，大渣物料质量比例低于30％；
S7、干化处理：泥渣混合物经配伍之后，通过螺旋输送机送入干化机，干化机通过热蒸汽间接与泥渣混合物换热将物料干化，干化后的泥渣混合物含水率为65-50％或35-20％，蒸发的干化尾气通过引风机抽出收集后冷凝，冷凝后的污水进入污水处理系统，尾气进入焚烧设备焚烧除臭；
S8、焚烧处理和余热利用：干化后的泥渣混合物进入流化床焚烧炉，输入天然气和净化后的沼气作为助燃气，输入空气提供氧气，进行焚烧，焚烧产生的高温烟气进入余热锅炉，产生热蒸汽；一次热交换后的低温烟气进入热交换器，加热进炉空气，二次余热利用之后的烟气，经过处理后排放。炉渣综合利用，飞灰外送处置。
进一步的，餐厨垃圾由运输车卸料到接收斗，接收斗底部设置螺旋输送机，输送到大孔径筛分机，市政污泥由运输车卸料到临时仓进行暂存。
进一步的，所述餐厨处理车间和污泥暂存、配伍、干化焚烧车间产生的臭气，进行集中收集和处理，臭气处置产生的废水，进入污水处理。
进一步的，所述余热锅炉产生的热蒸汽，进入油水分离机间接加热。提高油水分离效果。
进一步的，所述余热锅炉产生的热蒸汽，对厌氧消化罐进行保温或者加热处理。
进一步的，所述余热锅炉产生的热蒸汽，作为泥渣混合物干燥热源。
采用本发明技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明通过对餐厨垃圾进行筛分、破碎、油脂回收和厌氧消化处理，得到沼气，实现餐厨垃圾减量化、无害化和资源化回收利用；
2、本发明将餐厨垃圾处理过程中产生的各类有机物，经过脱水后，与市政污泥进行调质和干化，提高了市政污泥的燃烧热值；
3、在污泥干化过程中，由于污泥中混入了沼渣和大渣等物料，极大的改善了污泥的粘滞特性和孔隙率，因此干燥设备寿命延长、干燥效果变好，干燥能耗降低。
4、本发明将餐厨厌氧消化过程产生沼气作为污泥焚烧辅助燃料，并将污泥、沼渣、沼气焚烧产生余热回用于污泥干化和餐厨垃圾的油水分离及厌氧消化过程，不仅实现了能量的阶梯利用，也实现了污泥与餐厨垃圾在资源和能源上的协同利用；
5、本发明不仅将能源、物料、水资源最大程度的循环利用，而且将餐厨垃圾处理和市政污泥处理产生的污水、臭气等进行共同集中处置，提高了设备利用率，降低了成本；
6、本发明基于目前处理餐厨垃圾和市政污泥的主流工艺进行协同，方便升级改造，具有较高的推广价值。
附图说明
图1是本发明提供的一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法流程图。
具体实施方式
结合附图对本发明具体方案具体实施例作进一步的阐述。
一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法，包括以下步骤：
S1、物料接收：接收餐厨垃圾并输送到步骤S2；接收市政污泥由临时仓进行暂存；优选的，餐厨垃圾由运输车卸料到接收斗，接收斗底部设置螺旋输送机，输送到大孔径筛分机，市政污泥由运输车卸料到临时仓进行暂存。此时，污泥含水率大于80％。
S2、大孔径筛分和小孔径筛分：餐厨垃圾输送到大孔径筛分机，筛分出的固相大渣，此时固相大渣尺寸大于50mm，在大渣压榨机内脱水之后，此时大渣的含水率低于75％，进入污泥临时仓进行暂存；经过小孔径筛分机筛分出的筛上的固相细渣进入步骤S3，此时固相细渣尺寸在2mm～50mm范围，筛下的液相进入步骤S4，此时物料尺寸小于2mm；
S3、细渣破碎：经过小孔径筛分机筛出的细渣，在细渣破碎机内进行破碎后，进入步骤S5；
S4、油水分离：小孔径筛分机筛分出来的水浆混合物进入油水分离机，进行油水分离，利用重力沉淀的方式，同时利用加热装置通入热蒸汽。热蒸汽来自于污泥焚烧后的余热锅炉。经过16小时静置之后，大颗粒动植物油脂上浮，形成油脂层，上浮油收集，可外售处理。剩余含油污水与经过步骤S3破碎后的细渣混合，进入步骤S5；
S5、厌氧消化：厌氧消化采取中温CSTR工艺，通过控制厌氧反应条件，使得水解酸化菌和产甲烷菌在各种适宜的条件中生长，有利于沼气的产量。厌氧消化罐使用热蒸汽或者热水保温，来源于污泥焚烧之后的余热锅炉产生的热蒸汽。浆料厌氧消化后的产物包括沼液、沼渣和沼气，沼渣经过污泥脱水机脱水后，此时沼渣含水率为80％，进入污泥临时仓进行暂存，沼液通过污水处理后排放，沼气则经过脱硫之后，进入焚烧炉，作为辅助燃气；
S6、配伍：经过脱水的沼渣含水率80％，大渣含水率约75％，与S1中的市政污泥协同输送到配伍池，分别对脱水沼渣、大渣与污泥的热值、含水率及灰分进行检测，通过对三者物料进行权重配比和混合均匀实现最终物料的热值、含水率和灰分达到稳定，其中混合物的含水率为75-85％，大渣物料质量比例低于30％；
S7、干化处理：泥渣混合物经配伍之后，通过螺旋输送机送入干化机，干化机通过热蒸汽间接与泥渣混合物换热将物料干化，干化后的泥渣混合物含水率为65-50％或35-20％，蒸发的干化尾气通过引风机抽出收集后冷凝，冷凝后的污水进入污水处理系统，尾气进入焚烧设备焚烧除臭；
S8、焚烧处理和余热利用：干化后的泥渣混合物进入流化床焚烧炉，输入天然气和净化后的沼气作为助燃气，输入空气提供氧气，进行焚烧，所述的沼气来自于餐厨垃圾厌氧消化过程，并经过脱硫处理。所述的空气经过热交换器，进行升温。焚烧产生的高温烟气进入余热锅炉，产生热蒸汽，供给油水分离过程、厌氧消化过程和污泥干化过程。一次热交换后的低温烟气进入热交换器，加热进炉空气，二次余热利用之后的烟气，经过处理后排放。炉渣综合利用，飞灰外送处置。
所述餐厨处理车间和污泥暂存、配伍、干化焚烧车间产生的臭气，进行集中收集和处理，臭气处置产生的废水，进入污水处理。
所述余热锅炉产生的热蒸汽，进入油水分离机，间接加热。提高油水分离效果。
所述余热锅炉产生的热蒸汽，对厌氧消化罐进行保温或者加热处理。
所述余热锅炉产生的热蒸汽，作为泥渣混合物干燥热源。
所述的污水处理工艺采用AO+MBR工艺，处理后达到纳管标准。所述臭气处理采用化学洗涤+生物喷淋+活性炭工艺。所述烟气处理工艺，采用SNCR+静电除尘+干法脱酸+活性炭喷射+布袋除尘+湿法脱酸工艺。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、物料接收：接收餐厨垃圾并输送到步骤S2；接收市政污泥由临时仓进行暂存；
S2、大孔径筛分和小孔径筛分：餐厨垃圾输送到大孔径筛分机，筛分出的固相大渣在大渣压榨机内脱水之后，进入污泥临时仓进行暂存；经过小孔径筛分机筛分出的筛上的固相细渣进入步骤S3，筛下的液相进入步骤S4；
S3、细渣破碎：经过小孔径筛分机筛出的细渣，在细渣破碎机内进行破碎后，进入步骤S5；
S4、油水分离：小孔径筛分机筛分出来的水浆混合物进入油水分离机，进行油水分离，上浮油收集；剩余含油污水与经过步骤S3破碎后的细渣混合，进入步骤S5；
S5、厌氧消化：厌氧消化罐使用热蒸汽或者热水保温，浆料厌氧消化后的产物包括沼液、沼渣和沼气，沼渣经过污泥脱水机脱水后，进入污泥临时仓进行暂存，沼液通过污水处理后排放，沼气则经过脱硫之后，进入焚烧炉，作为辅助燃气；
S6、配伍：经过脱水的沼渣含水率80％，大渣含水率约75％，与S1中的市政污泥协同输送到配伍池，分别对脱水沼渣、大渣与污泥的热值、含水率及灰分进行检测，对三者物料进行权重配比和混合均匀，其中混合物的含水率为75-85％，大渣物料质量比例低于30％；
S7、干化处理：泥渣混合物经配伍之后，通过螺旋输送机送入干化机，干化机通过热蒸汽间接与泥渣混合物换热将物料干化，干化后的泥渣混合物含水率为65-50％或35-20％，蒸发的干化尾气通过引风机抽出收集后冷凝，冷凝后的污水进入污水处理系统，尾气进入焚烧设备焚烧除臭；
S8、焚烧处理和余热利用：干化后的泥渣混合物进入流化床焚烧炉，输入天然气和净化后的沼气作为助燃气，输入空气提供氧气，进行焚烧，焚烧产生的高温烟气进入余热锅炉，产生热蒸汽；一次热交换后的低温烟气进入热交换器，加热进炉空气，二次余热利用之后的烟气，经过处理后排放。
2.如权利要求1所述的一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法，其特征在于，餐厨垃圾由运输车卸料到接收斗，接收斗底部设置螺旋输送机，输送到大孔径筛分机，市政污泥由运输车卸料到临时仓进行暂存。
3.如权利要求1所述的一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述餐厨处理车间和污泥暂存、配伍、干化焚烧车间产生的臭气，进行集中收集和处理，臭气处置产生的废水，进入污水处理。
4.如权利要求1所述的一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述余热锅炉产生的热蒸汽，进入油水分离机间接加热。
5.如权利要求1所述的一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述余热锅炉产生的热蒸汽，对厌氧消化罐进行保温或者加热处理。
6.如权利要求1所述的一种协同处理市政污泥和餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述余热锅炉产生的热蒸汽，作为泥渣混合物干燥热源。
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