CN111760872B - 一种厨余垃圾的就地处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种厨余垃圾的就地处理方法，包括步骤：①运送至垃圾中转站的厨余垃圾通过破碎分离系统得含量比例20‑30：70‑80的可燃固体和第一厨余细料，破碎分离系统包括击打装置和筛网，击打装置对厨余垃圾进行击打得到第二厨余细料，筛网对第二厨余细料进行筛分得到可燃固体和第一厨余细料；②对可燃固体进行风选得垃圾衍生燃料和塑料膜；③将第一厨余细料通过浆渣分离系统得其中的固体直径为0.03‑0.5mm的第一浆水和含水率为40‑50％的渣料，渣料作为营养土原料；④将第一浆水通过三相分离系统得油脂、第二浆水、含水率为60‑70％的浆料，对浆料进行发酵得到青虻饲料；⑤对第二浆水进行浓缩得蒸馏废水和含水率为45‑55％的有机干粉原料，净化蒸馏废水得到蒸馏水；能充分回收可利用资源。
Description
技术领域
本发明涉及厨余垃圾处理技术领域，尤其是涉及一种厨余垃圾的就地处理方法。
背景技术
厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，还包括用过的筷子、食品的包装材料等，其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。厨余垃圾具有含水率高、无机盐(氮、磷、钾、钙及各种微量元素)含量高、有机质(如淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素等)含量高的的特点，因此，厨余垃圾极易腐烂变质，导致散发恶臭、滋生病菌。
目前，厨余垃圾的处理方法主要有：
一、粉碎直排处理，是指在厨余垃圾发生地对厨余垃圾进行破碎处理，然后采用水力冲刷将其排入城市市政下水管网，与城市污水合并再进入城市污水处理厂进行集中处理。这种方式仅适用于厨余垃圾量较小的情况，并且容易造成排水管堵塞，加重城市污水排出负担。
二、填埋处理，是指收集各垃圾中转站的厨余垃圾统一运送至填埋场进行填埋。这种方式虽然操作简单方便，但是会造成厨余垃圾中的可利用资源的浪费。
三、资源化处理，是指将厨余垃圾处理成可再利用的资源，如肥料、饲料、能源等，厨余饲料的资源化处理方法主要包括生物发酵、高温消毒、焚烧、热分解等。这种方法能够回收部分厨余垃圾中可利用的资源，但是现有的资源化处理厨余垃圾的工艺不成熟，不仅难以实现厨余垃圾中资源的充分回收利用，并且回收到的可利用资源产生的经济回报远小于需要投入的成本，使得厨余垃圾的资源化处理几乎不产生经济价值。
此外，除了粉碎直排处理是在厨余垃圾发生地进行，其余处理方法均需要将垃圾中转站收集到的厨余垃圾运送至相应的处理厂进行处理，无法就地处理，使厨余垃圾的运输成本和场地成本比较高，而且，容易产生二次污染。因此，仍需对厨余垃圾的处理方法进行改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种厨余垃圾的就地处理方法，不仅能够充分回收利用厨余垃圾的可利用资源并产生经济价值，更加节能环保，且能够减少二次污染，还能够有效节省厨余垃圾的运输成本和场地成本。
本发明解决上述的技术问题所采用的技术方案为：一种厨余垃圾的就地处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
①运送至垃圾中转站的厨余垃圾通过破碎分离系统得到含量比例为20-30：70-80的可燃固体和第一厨余细料；
②对步骤①中得到的可燃固体进行风选得到垃圾衍生燃料和塑料膜；
③将步骤①中得到的第一厨余细料通过浆渣分离系统得到渣料和第一浆水，且所述渣料作为营养土原料，所述渣料的含水率为40-50％，所述第一浆水中固体的直径为0.03-0.5mm；
④将对步骤③中得到的第一浆水通过三相分离系统得到油脂、浆料、第二浆水，所述浆料的含水率为60-70％，对浆料进行发酵得到青虻饲料；
⑤对步骤④中得到的第二浆水进行浓缩得到蒸馏废水和有机干粉原料，所述有机干粉原料的含水率为45-55％；
⑥对步骤⑤中得到的蒸馏废水进行净化得到蒸馏水。
厨余垃圾中可燃固体的主要组成为植物纤维、织物、塑料碎片等。首先，通过破碎分离系统将厨余垃圾分离成可燃固体和第一厨余细料，并对可燃固体进行风选得到塑料膜和用于焚烧发电的垃圾衍生燃料(Refuse Derived Fuel，简称为RDF)产品，垃圾衍生燃料产品可销售至垃圾焚烧发电厂，且塑料膜上的包裹的厨余垃圾也在破碎分离系统和风选过程中脱离，使塑料膜更加干净。
其次，再通过浆渣分离系统使第一厨余细料分离成营养价值较低的渣料和营养价值较高的第一浆水，其中，渣料可销售至营养土企业作为营养土的生产原料。
然后，通过三相分离系统使第一厨余细料分离成油脂产品、浆料和第二浆水，其中，油脂产品可销售至洗涤用品制造企业作为肥皂洗涤剂等的生产原料，再将浆料发酵成青虻饲料产品，可销售至青虻养殖企业。
再对第二浆水进行浓缩得到蒸馏废水和有机干粉原料产品，其中，有机干粉原料可销售至有机干粉企业，并由有机干粉企业制成用于制备肥料的有机干粉。浓缩可采用蒸发的方式进行，并采用搅拌、刮、研磨等方式加以辅助从而使有机干粉原料中的固体分布更加均匀。
最后，净化蒸馏废水收集用于灌溉的蒸馏水产品。水进化方法可选用水处理中常用的过滤方式，如采用纳滤装置、反渗透装置对蒸馏废水进行过滤。
进一步设计，步骤①中，所述破碎分离系统包括击打装置和筛网，所述击打装置对所述厨余垃圾进行击打得到第二厨余细料，所述筛网对所述第二厨余细料进行筛分得到所述可燃固体和第一厨余细料。通过击打装置细化厨余垃圾中的湿料尺寸，并铺展开厨余垃圾中成团的塑料袋而使塑料袋中包裹的垃圾脱出，再通过筛网筛分厨余垃圾，得到的筛上产物为由植物纤维、织物、塑料碎片等组成的可燃固体，筛下产物为第一厨余细料。
进一步设计，所述筛网的筛孔尺寸为3-7cm。
为了使第一浆水中有机物含量更多，步骤③中，浆渣分离系统包括蒸煮装置、搅拌装置和压榨装置，所述蒸煮装置和搅拌装置同时对所述第一厨余细料进行加热和搅拌后得到第三厨余细料，所述压榨装置对第三厨余细料进行压榨得到所述渣料和第一浆水。通过蒸煮装置使第一厨余细料中的蛋白质凝聚，淀粉、油脂分解，并通过搅拌装置产生的剪切作用控制第三厨余细料中固体的尺寸，再通过压榨装置将渣料和第一浆水分离，该浆渣分离系统能够使第一厨余细料水化，防止蛋白质凝结成块状，使有机物尽可能的存留于第一浆水中。
为了平衡第一厨余细料中淀粉、油脂的分解进程以及蛋白质的凝聚进程，所述蒸煮装置的加热温度为85-95℃，所述搅拌装置的搅拌转速为600-1000r/min，所述加热和搅拌的时间为12-18min。
进一步设计，所述蒸煮装置的加热温度为90℃，所述搅拌装置的搅拌转速为800r/min。
进一步设计，步骤③中，渣料的含水率为45％，第一浆水中固体的直径为0.03-0.1mm。
进一步设计，步骤④中，三相分离系统包括离心装置和脱水装置，所述离心装置对第一浆水进行离心后得到所述油脂和第三浆水，所述脱水装置对所述第三浆水进行脱水后得到所述浆料和所述第二浆水。
进一步设计，步骤④中，所述浆料的含水率为65％。
进一步设计，步骤⑤中，所述有机干粉原料的含水率为50％。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在垃圾中转站将厨余垃圾几乎全部转化成垃圾衍生燃料、塑料膜、油脂、青虻饲料、有机干粉原料和蒸馏水，其中，对垃圾衍生燃料、塑料膜、油脂、青虻饲料和有机干粉原料的资源回收利用率高达35％，垃圾衍生燃料、塑料膜、油脂、青虻饲料和有机干粉原料可作为产品销售至对应的企业并产生大约300元/吨的利润，而蒸馏水则用于农田灌溉，不仅能够减少厨余垃圾处理过程中的残余，充分回收利用厨余垃圾中的可利用资源，实现厨余垃圾处理的资源最大化，更加节能环保，同时产生较大的经济价值，还能够实现厨余垃圾的就地处理，无需将厨余垃圾运输至相应的处理厂处理，有效节省厨余垃圾的运输成本和场地成本，并且减少二次污染。
附图说明
图1为本发明实施例中的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例中的厨余垃圾的就地处理方法，包括以下步骤：
①送至垃圾中转站的厨余垃圾通过破碎分离系统，该破碎分离系统包括击打装置和筛网，该击打装置对所述厨余垃圾进行击打，不仅能够细化厨余垃圾中的湿料尺寸，还能够铺展开厨余垃圾中成团的塑料袋而使塑料袋中包裹的垃圾脱出，从而得到第二厨余细料，该筛网对第二厨余细料进行筛分，得到筛上产物为由植物纤维、织物、塑料碎片等组成的可燃固体，筛下产物为第一厨余细料，且可燃固体和第一厨余细料的含量比例为25：75。
②对步骤①中得到的可燃固体进行风选得到塑料膜和符合美国ASTM的RDF分类标准的RDF-2；
③将步骤①中得到的第一厨余细料通过浆渣分离系统，该浆渣分离系统包括蒸煮装置、搅拌装置和压榨装置，蒸煮装置和搅拌装置同时对所述第一厨余细料进行加热和搅拌15min后得到第三厨余细料，其中，蒸煮装置的加热温度为90℃，该蒸煮装置使第一厨余细料中的蛋白质凝聚、淀粉分解，搅拌装置的搅拌转速为800r/min，该搅拌装置产生的剪切作用控制第三厨余细料中固体的尺寸，压榨装置对第三厨余细料进行压榨得到渣料和第一浆水，且渣料作为营养土原料，渣料的含水率为45％，第一浆水中固体的直径为0.03-0.1mm，该浆渣分离系统能够使第一厨余细料水化，防止蛋白质凝结成块状，使有机物尽可能的存留于第一浆水中；
④将对步骤③中得到的第一浆水通过三相分离系统，该三相分离系统包括离心装置和脱水装置，离心装置对第一浆水进行离心后得到油脂和第三浆水，脱水装置对第三浆水进行脱水后得到浆料和第二浆水，浆料的含水率为65％，对浆料进行发酵得到青虻饲料；
⑤对步骤④中得到的第二浆水进行浓缩得到蒸馏废水和有机干粉原料，有机干粉原料的含水率为50％；
⑥对步骤⑤中得到的蒸馏废水进行净化得到蒸馏水。
首先，通过破碎分离系统将厨余垃圾分离成可燃固体和第一厨余细料，并对可燃固体进行风选得到塑料膜和用于焚烧发电的垃圾衍生燃料(Refuse Derived Fuel，简称为RDF)产品，垃圾衍生燃料产品可销售至垃圾焚烧发电厂，且塑料膜上的包裹的厨余垃圾也在破碎分离系统和风选过程中脱离，使塑料膜更加干净。
其次，再通过浆渣分离系统使第一厨余细料分离成养价值较低的渣料和营养价值较高的第一浆水，其中，渣料可销售至营养土企业作为营养土的生产原料。
然后，通过三相分离系统使第一厨余细料分离成油脂产品、浆料和第二浆水，其中，油脂产品可销售至洗涤用品制造企业作为肥皂洗涤剂等的生产原料，再将浆料发酵成青虻饲料产品，可销售至青虻养殖企业。
再对第二浆水进行浓缩得到蒸馏废水和有机干粉原料产品，其中，有机干粉原料可销售至有机干粉企业，并由有机干粉企业制成用于制备肥料的有机干粉。浓缩可采用蒸发的方式进行，并采用搅拌、刮、研磨等方式加以辅助从而使有机干粉原料中的固体分布更加均匀。
最后，净化蒸馏废水收集用于灌溉的蒸馏水产品。水进化方法可选用水处理中常用的过滤方式，如采用纳滤装置、反渗透装置对蒸馏废水进行过滤。
本实施例中的厨余垃圾的就地处理方法能够在垃圾中转站将厨余垃圾几乎全部转化成垃圾衍生燃料、塑料膜、油脂、青虻饲料、有机干粉原料和蒸馏水，其中，对垃圾衍生燃料、塑料膜、油脂、青虻饲料和有机干粉原料的资源回收利用率高达35％，垃圾衍生燃料、塑料膜、油脂、青虻饲料和有机干粉原料可作为产品销售至对应的企业并产生大约300元/吨的利润，而蒸馏水则用于农田灌溉，不仅减少厨余垃圾处理过程中的残余，充分回收利用厨余垃圾中的可利用资源，实现厨余垃圾处理的资源最大化，更加节能环保，同时产生较大的经济价值，还能够实现厨余垃圾的就地处理，无需将厨余垃圾运输至相应的处理厂处理，有效节省厨余垃圾的运输成本和场地成本，并且减少二次污染。该厨余垃圾的就地处理方法对应的设备占地约160平方米，日处理厨余垃圾量可达50吨，该厨余垃圾的就地处理方法和对应的设备是绿色环保的，也称为绿岛系统。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：
步骤③中，加热装置的加热温度为85℃，搅拌装置的搅拌转速为600r/min，加热、搅拌的时间为18min，渣料含水率为40％。
步骤④中，浆料的含水量为60％。
步骤⑤中，有机干粉原料的含水率为55％。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：
步骤③中，加热装置的加热温度为95℃，搅拌装置的搅拌转速为1000r/min，加热、搅拌的时间为12min，渣料含水率为50％。
步骤④中，浆料的含水量为70％。
步骤⑤中，有机干粉原料的含水率为45％。
Claims (8)
1.一种厨余垃圾的就地处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
①运送至垃圾中转站的厨余垃圾通过破碎分离系统得到含量比例为20-30：70-80的可燃固体和第一厨余细料；
②对步骤①中得到的可燃固体进行风选得到垃圾衍生燃料和塑料膜；
③将步骤①中得到的第一厨余细料通过浆渣分离系统得到渣料和第一浆水，且所述渣料作为营养土原料，所述渣料的含水率为40-50％，所述第一浆水中固体的直径为0.03-0.5mm；
④将对步骤③中得到的第一浆水通过三相分离系统得到油脂、浆料、第二浆水，所述浆料的含水率为60-70％，对浆料进行发酵得到青虻饲料；
⑤对步骤④中得到的第二浆水进行浓缩得到蒸馏废水和有机干粉原料，所述有机干粉原料的含水率为45-55％；
⑥对步骤⑤中得到的蒸馏废水进行净化得到蒸馏水；
步骤①中，所述破碎分离系统包括击打装置和筛网，所述击打装置对所述厨余垃圾进行击打得到第二厨余细料，所述筛网对所述第二厨余细料进行筛分得到所述可燃固体和第一厨余细料；
步骤③中，浆渣分离系统包括蒸煮装置、搅拌装置和压榨装置，所述蒸煮装置和搅拌装置同时对所述第一厨余细料进行加热和搅拌后得到第三厨余细料，所述压榨装置对第三厨余细料进行压榨得到所述渣料和第一浆水。
2.根据权利要求1所述的厨余垃圾的就地处理方法，其特征在于，所述筛网的筛孔尺寸为3-7cm。
3.根据权利要求1所述的厨余垃圾的就地处理方法，其特征在于，所述蒸煮装置的加热温度为85-95℃，所述搅拌装置的搅拌转速为600-1000r/min，所述加热和搅拌的时间为12-18min。
4.根据权利要求3所述的厨余垃圾的就地处理方法，其特征在于，所述蒸煮装置的加热温度为90℃，所述搅拌装置的搅拌转速为800r/min。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的厨余垃圾的就地处理方法，其特征在于，步骤③中，渣料的含水率为45％，第一浆水中固体的直径为0.03-0.1mm。
6.根据权利要求1所述的厨余垃圾的就地处理方法，其特征在于，步骤④中，三相分离系统包括离心装置和脱水装置，所述离心装置对第一浆水进行离心后得到所述油脂和第三浆水，所述脱水装置对所述第三浆水进行脱水后得到所述浆料和所述第二浆水。
7.根据权利要求1或6所述的厨余垃圾的就地处理方法，其特征在于，步骤④中，所述浆料的含水率为65％。
8.根据权利要求1所述的厨余垃圾的就地处理方法，其特征在于，步骤⑤中，所述有机干粉原料的含水率为50％。
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