CN112139215A - 一种餐厨垃圾与厨余垃圾协同预处理方法 - Google Patents

一种餐厨垃圾与厨余垃圾协同预处理方法 Download PDF

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余春江
林立宁
刘永华
徐方利
兰青平
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Abstract

本发明公开了一种餐厨垃圾与厨余垃圾协同预处理方法,涉及垃圾处理领域,其特征在于,该方法在进行预处理过程前将餐厨垃圾和厨余垃圾的来料进行均匀混合,再通过破袋分选、破碎破壁、除砂以及机械挤压的四级不同程度的预处理方式,分层次的对餐厨垃圾与厨余垃圾进行杂质分离和有机质破碎,最终得到高品质液态有机质送入后续的处理工序中。本发明将餐厨垃圾和厨余垃圾协同预处理,集成了餐厨垃圾和厨余垃圾预处理需实现的各自功能,集成了协同预处理实现协同功能优势互补的优点;解决了两类垃圾因采用不同处理工艺,在来料比例不确定的中小处理规模下造成的设备难以选型,处理工艺复杂,操作控制难度大的问题,提高了处理效率,减少了处理成本。

Description

一种餐厨垃圾与厨余垃圾协同预处理方法
技术领域
本发明涉及垃圾处理领域,特别是涉及一种餐厨垃圾与厨余垃圾协同预处理方法。
背景技术
在我国,生活垃圾分类一般采用四分类,即将生活垃圾分为可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾四类。其中,厨余垃圾(质量比)占比约占生活垃圾的50%。
餐厨垃圾指餐馆、饭店、单位食堂等的饮食剩余物以及后厨的果蔬、肉食、油脂、剩菜剩饭、面点等的加工过程废弃物,一般来说杂质含量相对较低,杂质种类相对较少,含油率相对较高,浆液和沥水的有机质含量相对较高,含水量在80%-90%之间。
厨余垃圾是包括家庭日常生活中丢弃的果蔬及食物下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐有机废弃物以及农贸市场、农产品批发市场在果蔬处理过程产生的有机废弃物,一般来说杂质含量相对高,杂质的种类较多,含油量以及有机质的含量低,含水量一般在60%-70%之间。
无论是餐厨垃圾还是厨余垃圾,核心处理工艺即将产生的高有机质浆液和沥水进行厌氧生物发酵对有机质进行生物降解处理,但进入厌氧生物发酵单元之前需要对垃圾进行预处理,由于餐厨垃圾和厨余垃圾各自性质不同,预处理工艺也有区别,目前在对餐厨垃圾和厨余垃圾的处理大多为协同处理,但现在预处理方式一般是餐厨垃圾一套预处理工艺、厨余垃圾一套预处理工艺,各自产生的机质浆液再合并进入同一厌氧生物发酵单元。因此,这类餐厨垃圾和厨余垃圾协同处理厂预处理设备复杂、预处理工艺链条复杂、设备投资高、设备占地面积大。
对于中小规模(处理规模≦150吨/日)的餐厨垃圾和厨余垃圾协同处理厂,在餐厨垃圾和厨余垃圾各自的来料比例不确定、来料比例波动大的情况下,对餐厨垃圾和厨余垃圾用两种不同的预处理工艺进行分别预处理会具有预处理设备选型难度大、运行操作控制难度大的弊端。
因而需要一种能够适用于中小处理规模的餐厨垃圾和厨余垃圾协同预处理方法对两种分类的垃圾同时进行接收处理,避免餐厨垃圾和厨余垃圾采用不同的预处理工艺,造成的工艺流程复杂,处理成本较高等问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题,本发明提供了一种餐厨垃圾与厨余垃圾协同预处理方法,将两种分类的垃圾进行充分且均匀的混合获得混合物料,对混合垃圾物料进行多级的层次处理,将餐厨垃圾和厨余垃圾中不可降解的固体物质、液态有机质、细砂粒、油脂和非油脂物料等物质分离出来,可生物降解有机质制成进入后续厌氧发酵单元的有机浆料。克服了传统技术对两类垃圾采用不同的处理工艺和处理设备,造成的处理工艺链条复杂、设备投资成本较高、运行操作控制难度大、对来料比例波动大不适应的问题。
本发明提供了一种餐厨垃圾与厨余垃圾协同预处理方法,具体步骤如下:
S1:将接收的餐厨垃圾和厨余垃圾输送到一起进行混合,并使存储的两种垃圾物料混合均匀;
S2:对混合均匀后的物料进行破袋分离,将杂质和不可生物降解的固体物质从混合物料中分离出去;
S3:对经过分离后的混合物料进行破碎破壁,将混合物料中大颗粒物的固态物料破碎,使有机固态渣的粒径小于7mm,并与液相有机质充分混合转化成易降解的液态有机质混合浆料;
S4:有机质混合浆料中细砂通过竖流除砂器进行分离,以避免细砂粒磨对后续设备造成磨损。
S5:再将混合物料进行机械挤压,将破碎后未完全细胞破壁的厨余垃圾组分进行破壁压榨出细胞内有机湿组分,并将湿组分和干组分进行分离;
S6:将获得的湿组分进行油脂分离,确保进入后续厌氧发酵单元的有机浆料的残油率低于0.5%。
进一步的,所述S1步骤中在接收餐厨垃圾和厨余垃圾的来料时,将两者同时卸入同一接料斗,并在输送过程中采用机械方式将两种垃圾物料均匀混合。
物料的均匀混合便于在对后续进行破袋分选,便于更好的将混合物料进行破碎,同时也便于将不可生物降解的固体杂质物质分离。
进一步的,所述S2步骤中,分离出的所述杂质物质进行分类收集,以便于集中送到垃圾填埋场或垃圾焚烧厂外部进行填埋或者焚烧处理。
进一步的,所述S3步骤中,对混合物料中的粗颗粒的有机物质进行破壁后通过S4步骤中的竖流除砂的方式分离出物料中的细砂粒,获得分离后的混合物料。
采用竖流除砂依靠自然沉降重力除砂,能够减少工艺能耗同时保证除砂效果。
进一步的,所述S5步骤中,通过物理破碎和固液分离的方式获得的湿组分的含固率小于10%。
通过机械挤压和固液分离将混合物料中的含固率降到10%,便于提高后续厌氧生物发酵单元的分解效果。
区别现有技术,本发明的技术方案具有以下有益效果:
1、餐厨垃圾和厨余垃圾在来料时,同时卸入同一接料斗,并通过机械方式例如机械搅拌、螺旋旋转等方式进行均匀混合,使混合物料便于行破袋分选,提高了破碎效果,同时避免不可生物降解的固体杂质物质因为聚集沉积而造成在输送的过程中磨损相关的处理设备,降低设备的使用寿命。
2、分别进行了破袋分选、竖流除砂、挤压破碎的多级不同程度的破碎分离处理方式对混合物料最大程度的的进行压榨、有机质提取和杂质分离,同时能够提高混合物料中的不可生物降解物质的分离效果,获得较高有机质含量的浆液,使得最终有机质的颗粒较小,在后续厌氧发酵单元中与厌氧菌的接触面积增大,提高了后续厌氧发酵效果,同时提高了后续厌氧发酵系统运行的稳定性。
3、挤压破碎后,可使得经破碎后任未完全细胞破壁的厨余垃圾组分再次通过机械压力破壁,压榨出细胞内有机湿组分并进行干组分和湿组分物料的分离,从而提高浆液的有机质含量。再通过三相分离措施将其中的油脂类物质分离出,避免油脂降低后续厌氧发酵单元的厌氧降解的速率,影响厌氧反应器的正常运行。通过最后的挤压破碎处理后并有效的将油脂分离出来,提高了进入厌氧发酵单元的有机浆液的品质,保证了后续厌氧处理的效果。
4、集成了餐厨垃圾和厨余垃圾预处理需实现的各自功能,集成了协同处理实现协同功能优势互补的优点。由此避免了餐厨垃圾和厨余垃圾如分别采用不同的预处理工艺,造成设备投资大、设备占地面积大、处理工艺链条复杂的弊端;而且避免了因餐厨垃圾和厨余垃圾来料比例不确定而造成分别采用不同预处理设备运行操作控制难度大的弊端。
附图说明
图1为本发明的垃圾处理方法的流程图;
图2为本发明实施例的处理实施流程图。
具体实施方式
在下面的描述中对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,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。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。
本发明的实施例提供了一种餐厨垃圾与厨余垃圾协同预处理方法,如图1和图2所示,该方法包括以下步骤:
S1:将餐厨垃圾和厨余垃圾进行均匀混合;
餐厨垃圾和厨余垃圾来料后,将两类垃圾同时卸入同一接料斗中,可通过在卸料的过程中采用机械搅拌的方式将两类垃圾混合均匀,或者通过在向下一级处理输送的过程中通过螺旋输送的方式将两类垃圾均匀混合,获得混合物料
餐厨垃圾和厨余垃圾的卸入和输送可设置多个接收缓存的设备,在均匀混合后可进行分批次输送处理。
S2:对垃圾混合物料进行一级处理,破袋并分选出杂质和不可生物降解固体杂质物质;
餐厨垃圾和厨余垃圾均含有杂质,且厨余垃圾多为袋装丢弃,塑料袋小且数量较多,需要对混合物料进行初次破碎将垃圾切割散开混合,同时将其中的塑料袋、纸张、金属和骨头等杂质和无法降解的固体物质从混合物料中分离,并对其进行分选,选择焚烧或者填埋的方式进行处理,经过破袋分选处理后的的餐厨垃圾和厨余垃圾混合物料则进行进一步的破碎处理,确保进入下一级处理的物料粒径在20mm以下。
S3:将经过分离的混合物料进行破碎,并筛分获得液态有机质;
对经过分离后的混合物料中的水果、蔬菜和肉块等大颗粒物料再进行破碎破壁,把餐厨垃圾和厨余垃圾的有机固态渣粒径破碎至7mm以下,将粗颗粒中的有机物质转化成容易降解的液态有机质,并通过S4步骤竖流除砂,利用自然重力将破碎破壁后的液态有机质中的细砂粒等物质分离出获得较高品质有机浆料,得到的有机浆料的含固率要在10%以下;
分离出的杂质物质与步骤S2中分离出的杂质固体物质集中收集运输至垃圾填埋场或垃圾焚烧厂进行处理。
S5:对上述混合物料再进行机械挤压,并将挤压后的物料进行干湿分离,分别获得湿组分和干组分;
经过破碎后仍会存在未完全细胞破壁的厨余垃圾,对其采用机械压力进行挤压破壁,将细胞内有机湿组分压榨出来,能够提高浆液中的有机质含量,分离出挤压后的混合物料中的湿组分,对其进行除油处理,将其中的油脂分离出,保证除油后通入厌氧发酵单元的有机浆料含油率低于0.5%,避免油脂影响厌氧降解的速率,同时避免了油脂在厌氧反应器内与其它物质形成黏度较大的悬浮物,影响厌氧反应器的正常运行;
将分离出的油脂通过化学方法或生物方法进行处理后转化为生物柴油或其它化工工业原料。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种餐厨垃圾和厨余垃圾协同预处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将接收的餐厨垃圾和厨余垃圾输送到一起进行混合,并使存储的两种餐厨垃圾物料混合均匀;
S2:对混合均匀后的物料进行破袋分离,并将粒径大于20mm的杂质和不可生物降解的固体物质从混合物料中分离出去;
S3:对经过分离后的混合物料进行破碎破壁,将混合物料中大颗粒物的物料破碎,使有机固态渣的粒径小于7mm,并与液相有机质充分混合转化成易降解的液态有机质混合浆料;
S4:有机质混合浆料中细砂通过竖流除砂器进行分离,以避免细砂粒磨对后续设备造成磨损。
S5:再将混合物料进行机械挤压,将破碎后未完全细胞破壁的厨余垃圾组分进行破壁压榨出细胞内有机湿组分,并将湿组分和干组分进行分离;
S6:将获得的湿组分进行油脂分离,确保进入后续厌氧发酵单元的有机浆料的残油率低于0.5%。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾和厨余垃圾协同预处理方法,其特征在于,所述S1步骤中在接收餐厨垃圾和厨余垃圾的来料时,将两者同时卸入同一接料斗,并在输送过程中采用机械方式将两种垃圾物料均匀混合。
3.根据权利要求1所述的餐厨垃圾和厨余垃圾协同预处理方法,其特征在于,所述S2步骤中,对分离出的所述固体杂质物质进行集中收集,以便于集中送到垃圾填埋场或垃圾焚烧厂进行填埋或者焚烧处理。
4.根据权利要求1所述的餐厨垃圾和厨余垃圾协同预处理方法,其特征在于,所述S3步骤中,对混合物料中的粗颗粒的有机物质进行破壁后通过S4步骤中竖流除砂的方式分离出物料中的细砂粒,获得分离后的混合物料。
5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾和厨余垃圾协同预处理方法,其特征在于,所述S5步骤中,通过物理破碎和固液分离的方式获得的湿组分的含固率小于10%。
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