CN112191651A - 一种果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统及方法，系统中紫外消杀部的输出与粉碎挤压一体机连接，粉碎挤压一体机的固体输出与餐厨生化处理机连接，液体输出与液体发酵罐连接，蒸发水或过滤水输出与废水处理部分别连接；所述餐厨生化处理机与废水处理部和废气处理部分别连接，餐厨生化处理机中发酵后的液体输入废水处理部，发酵产生的气体输入废气处理部；所述液体发酵罐与废水处理部连接，液体发酵罐发酵产生的气体输入废气处理部。本发明实现全面、高效、安全、环保的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理，实现两种不同种类垃圾的资源化处理，在过程中不产生二次污染，而且达到垃圾就地处理，资源化产物就地使用的效果。

Description

一种果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统及方法
技术领域
本发明属于垃圾处理领域，涉及一种果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统及方法。
背景技术
随着经济的飞速发展，人民生活水平的提高，人民日常生活中产生的餐厨垃圾成了困扰社会的重大问题之一。果蔬垃圾是属于餐厨垃圾中占比较大的其中一类垃圾，果蔬垃圾不易被自然降解，热值也较低，因此不太适用于传统的填埋法或者焚烧发电法等垃圾处置方法。
由于餐厨垃圾含有很高的有机物含量，容易被好氧微生物降解腐熟成可用于改良土壤的有机肥料，因此利用微生物对餐厨垃圾进行资源化处置是目前的研究热点之一。但由于人民的饮食习惯问题，餐厨垃圾中一般会含有高浓度的盐分和油分，而微生物对盐分和油脂的处理能力很差，因此需要通过一系列的处理处置工艺对其盐油进行分离处置，耗费成本很大。而果蔬垃圾是不含油脂和盐分的，因此将果蔬垃圾和其他餐厨垃圾进行分开处理可以节省很大的经济成本和时间成本。
由于果蔬垃圾的有机质含量过高，超过90％以上，因此在对果蔬垃圾单独进行好氧微生物发酵研究中往往会因为耗氧量太大而导致发酵过程缓慢。为了解决这一问题，本发明使用有机质含量较低的竹林废弃物作为辅料对其进行有机质的稀释来促进有氧发酵进程。最后果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化发酵后的有机肥料可以重新用于果蔬农场以及竹林种植，形成绿色的循环资源化通路。
现有技术中果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理技术不甚完善，在处理过程至少存在如下问题：
(1)对垃圾处理一概化，没有筛选分类，导致后续垃圾处置成本很高，资源化转化效率低下；
(2)处理过程中容易产生二次污染或者资源浪费现象严重的问题；
(3)对垃圾处置过程中没有考虑到消毒的问题；
(4)果蔬垃圾和竹林废弃物处置形成的资源化产物利用困难，很难形成垃圾资源化处理的闭环。而且在资源化产品利用过程中容易造成高额的二次成本，如运输费，人工成本等。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统，包括紫外消杀部、粉碎挤压一体机、餐厨生化处理机、液体发酵罐、废水处理部和废气处理部，其中，
所述紫外消杀部的输出与粉碎挤压一体机连接，粉碎挤压一体机的固体输出与餐厨生化处理机连接，液体输出与液体发酵罐连接，蒸发水或过滤水输出与废水处理部分别连接；所述餐厨生化处理机与废水处理部和废气处理部分别连接，餐厨生化处理机中发酵后的液体输入废水处理部，发酵产生的气体输入废气处理部；所述液体发酵罐与废水处理部连接，液体发酵罐发酵产生的气体输入废气处理部。
优选地，所述果蔬垃圾包括水果和蔬菜食用前后的废弃物，成分包括糖类、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、有机肥和蛋白质，总有机质含量在90％以上。
优选地，所述竹林废弃物包括竹林采伐剩余物、竹林加工剩余物及竹林剪枝剩余物，成分包括50％-70％的纤维素、30％的戊聚糖和20％-25％的木质素。
优选地，所述餐厨生化处理机对果蔬垃圾处理的发酵菌剂为1.0％-1.5％的EM菌剂，发酵温度为45℃-60℃，氧气浓度为14％-17％，湿度为45％-55％，pH值为6.5-7.5。
优选地，所述餐厨生化处理机对竹林废弃物处理的发酵菌剂为1.0％-1.2％的EM菌剂，发酵温度为40℃-60℃，氧气浓度为13％-16％，湿度为40％-50％，pH值为6.0-7.5。
优选地，所述液体发酵罐中发酵菌剂为0.5％-1.0％的EM菌剂，发酵温度为45℃-50℃，氧气浓度为12％-18％，pH值为6.5-7.5。
优选地，所述废水处理部包括依次连接的初沉池、调节池、二沉池、厌氧池、好氧池和消毒池。
基于上述目的，本发明还提供了一种果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理方法，采用上述果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统，包括以下步骤：
S10，紫外消杀部对果蔬垃圾和竹林废弃物进行杀毒；
S20，对果蔬垃圾进行筛选和分类，剔除非易腐类杂物；
S31，将筛选分类后的果蔬垃圾输入粉碎挤压一体机，进行粉碎和固液分离；
S41，分离出的液体送入液体发酵罐进行发酵，生产液肥；
S42，分离出的固体物料送入餐厨生化处理机进行发酵；
S51，产生的废液送入废水处理部进行处理，使液体中的TN、NH3-N、TP、COD、BOD5和色度达到排放标准；
S52，产生废气输入废气处理部进行处理，使气体中的氨，三甲胺，硫化氢，甲硫醇和二氧化碳达到排放标准；
S32，将竹林废弃物送入粉碎挤压一体机，进行粉碎；
送入餐厨生化处理机进行发酵；产生的废液送入废水处理部进行处理；产生废气输入废气处理部进行处理。
优选地，所述果蔬垃圾经粉碎挤压一体机后输出的固体物料粒径为3-5mm，含水率为55％-65％。
优选地，所述废气处理部进行处理，为依次经过布袋除尘、活性炭一次吸附、UV光解离子除臭和活性炭二次吸附。
与现有技术相比，本发明实现了全面、高效、安全、环保的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理的工艺方法，实现两种不同种类垃圾的资源化处理，在过程中不产生二次污染。而且达到垃圾就地处理，资源化产物就地使用的效果，真正实现垃圾资源化处理的循环利用，至少还包括以下有益效果：
1、资源化处理过程中将果蔬垃圾粉碎挤压后产生的液体分离出来，经过发酵后生产为可供果蔬农场回用的液体有机肥；而经过粉碎挤压的果蔬垃圾和竹林废弃物所产生的固体残渣则在餐厨生化设备中综合处置后生产为可供果蔬农场和竹林林场回用的固体有机肥；
2、选用竹林废弃物和果蔬垃圾进行综合资源化处理，由于两种垃圾本身不含油脂和盐分，因此节省了油盐处理工序，也消除了对后端农林作物有机肥施用的安全隐患；
3、对果蔬垃圾和竹林废弃物进行了源头紫外病毒消杀，避免后续处置过程中存在安全隐患；
4、整个工艺过程无废物产生，无二次污染形成。。
附图说明
图1为本发明实施例的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统的结构框图；
图2为本发明实施例的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
系统实施例1
参见图1，所示为本发明一实施例的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统，包括紫外消杀部10、粉碎挤压一体机20、餐厨生化处理机30、液体发酵罐40、废水处理部50和废气处理部60，其中，
紫外消杀部10的输出与粉碎挤压一体机20连接，粉碎挤压一体机20的固体输出与餐厨生化处理机30连接，液体输出与液体发酵罐40连接，蒸发水或过滤水输出与废水处理部50分别连接；餐厨生化处理机30与废水处理部50和废气处理部60分别连接，餐厨生化处理机30中发酵后的液体输入废水处理部50，发酵产生的气体输入废气处理部60；液体发酵罐40与废水处理部50连接，液体发酵罐40发酵产生的气体输入废气处理部60。
果蔬垃圾包括水果和蔬菜食用前后的废弃物，成分包括糖类、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、有机肥和蛋白质，总有机质含量在90％以上。
竹林废弃物包括竹林采伐剩余物、竹林加工剩余物及竹林剪枝剩余物，成分包括50％-70％的纤维素、30％的戊聚糖和20％-25％的木质素。
紫外消杀部10为在垃圾传输带上安装紫外灯管，对果蔬垃圾和竹林废弃物综合进行紫外病毒杀毒。
系统实施例2
在实施例1的基础上，果蔬垃圾经过粉碎挤压一体机20的粉碎挤压作用后，将固体物料的大小控制在2-3mm，含水率控制在55％-65％。再输入餐厨生化处理机30，其中的发酵菌剂为1.0％-1.5％的EM菌剂，发酵温度为45℃-60℃，氧气浓度为14％-17％，湿度为45％-55％，pH值为6.5-7.5，在餐厨生化处理设备中发酵3-5天后，将发酵完成的固体有机肥回收用于果树农场，实现资源化利用。
系统实施例3
果蔬垃圾经过粉碎挤压一体机20的粉碎挤压和固液分离后，液体进入液体发酵罐40发酵生产液肥，液体发酵罐40中发酵菌剂为0.5％-1.0％的EM菌剂，发酵温度为45℃-50℃，氧气浓度为12％-18％，pH值为6.5-7.5。生产的液肥回用到果蔬农场对果蔬进行肥料种植，实现资源就地取材，就地处置，就地使用的循环处置。
系统实施例4
粉碎挤压一体机20、餐厨生化处理机30和液体发酵罐40处理物料过程中产生的液体经过废水处理部50处置后达标排放。其中废水处理部50采用初沉池+调节池+二沉池+厌氧池+好氧池+消毒池的组合对废水进行处置，处理后的废水中TN、NH3-N、TP、COD、BOD5、色度等污染物均可稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)“三级标准”和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)“B级”标准后进行排放。
系统实施例5
对于竹林废弃物在粉碎挤压一体机20粉碎输出后，粒径为3-5mm，输入餐厨生化处理机30，其中发酵菌剂为1.0％-1.2％的EM菌剂，发酵温度为40℃-60℃，氧气浓度为13％-16％，湿度为40％-50％，pH值为6.0-7.5。发酵后产生的固体有机肥回用到果蔬农场和林场进行果蔬，竹林的肥料种植以及土壤改良，实现资源就地取材，就地处置，就地使用的循环处置。
系统实施例6
与果蔬垃圾处理后类似的，餐厨生化处理机30处理中产生的液体经过废水处理部50处置后达标排放。而餐厨生化处理机30处理物料过程中产生的废气经过废气处理部60处置后达标排放，废气处理部60采用布袋除尘+活性炭+UV光解离子除臭+活性炭的组合工艺流程对废气进行处置，处理后的废气中氨，三甲胺，硫化氢，甲硫醇，二氧化碳，臭气等恶臭污染物均可稳定达到《恶臭污染物排放标准》(GB1.554-93)标准后进行排放。
本系统采用紫外病毒消杀方法对果蔬垃圾和竹林废弃物进行处理，在源头将病毒进行杀灭。将果蔬垃圾从餐厨垃圾中单独分离出来，并利用竹林废弃物和其进行综合资源化处理，不仅同时解决两类垃圾问题，又能起到节约成本的作用。对果蔬垃圾和竹林废弃物进行综合资源化利用，过程中产生的液肥和固体有机肥又回用到果蔬农场和竹林林场中，形成垃圾资源就地取材，就地处置，就地使用的循环处置和利用模式。
方法实施例
参见图2，包括以下步骤：
S10，紫外消杀部对果蔬垃圾和竹林废弃物进行杀毒；
S20，对果蔬垃圾进行筛选和分类，剔除非易腐类杂物；
S31，将筛选分类后的果蔬垃圾输入粉碎挤压一体机，进行粉碎和固液分离；
S41，分离出的液体送入液体发酵罐进行发酵，生产液肥；
S42，分离出的固体物料送入餐厨生化处理机进行发酵；
S51，产生的废液送入废水处理部进行处理，使液体中的TN、NH3-N、TP、COD、BOD5和色度达到排放标准；
S52，产生废气输入废气处理部进行处理，使气体中的氨，三甲胺，硫化氢，甲硫醇和二氧化碳达到排放标准；
S32，将竹林废弃物送入粉碎挤压一体机，进行粉碎；
送入餐厨生化处理机进行发酵；产生的废液送入废水处理部进行处理；产生废气输入废气处理部进行处理。
具体实施例中，果蔬垃圾经粉碎挤压一体机后输出的固体物料粒径为3-5mm，含水率为55％-65％。
废气处理部进行处理，为依次经过布袋除尘、活性炭一次吸附、UV光解离子除臭和活性炭二次吸附。
系统实施例中已做的阐述，不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统，其特征在于，包括紫外消杀部、粉碎挤压一体机、餐厨生化处理机、液体发酵罐、废水处理部和废气处理部，其中，
所述紫外消杀部的输出与粉碎挤压一体机连接，粉碎挤压一体机的固体输出与餐厨生化处理机连接，液体输出与液体发酵罐连接，蒸发水或过滤水输出与废水处理部分别连接；所述餐厨生化处理机与废水处理部和废气处理部分别连接，餐厨生化处理机中发酵后的液体输入废水处理部，发酵产生的气体输入废气处理部；所述液体发酵罐与废水处理部连接，液体发酵罐发酵产生的气体输入废气处理部。
2.根据权利要求1所述的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统，其特征在于，所述果蔬垃圾包括水果和蔬菜食用前后的废弃物，成分包括糖类、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、有机肥和蛋白质，总有机质含量在90％以上。
3.根据权利要求1所述的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统，其特征在于，所述竹林废弃物包括竹林采伐剩余物、竹林加工剩余物及竹林剪枝剩余物，成分包括50％-70％的纤维素、30％的戊聚糖和20％-25％的木质素。
4.根据权利要求1所述的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统，其特征在于，所述餐厨生化处理机对果蔬垃圾处理的发酵菌剂为1.0％-1.5％的EM菌剂，发酵温度为45℃-60℃，氧气浓度为14％-17％，湿度为45％-55％，pH值为6.5-7.5。
5.根据权利要求1所述的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统，其特征在于，所述餐厨生化处理机对竹林废弃物处理的发酵菌剂为1.0％-1.2％的EM菌剂，发酵温度为40℃-60℃，氧气浓度为13％-16％，湿度为40％-50％，pH值为6.0-7.5。
6.根据权利要求1所述的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统，其特征在于，所述液体发酵罐中发酵菌剂为0.5％-1.0％的EM菌剂，发酵温度为45℃-50℃，氧气浓度为12％-18％，pH值为6.5-7.5。
7.根据权利要求1所述的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统，其特征在于，所述废水处理部包括依次连接的初沉池、调节池、二沉池、厌氧池、好氧池和消毒池。
8.一种果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理方法，其特征在于，采用权利要求1-7之一所述的果蔬垃圾和竹林废弃物综合资源化处理系统，包括以下步骤：
S10，紫外消杀部对果蔬垃圾和竹林废弃物进行杀毒；
S20，对果蔬垃圾进行筛选和分类，剔除非易腐类杂物；
S31，将筛选分类后的果蔬垃圾输入粉碎挤压一体机，进行粉碎和固液分离；
S41，分离出的液体送入液体发酵罐进行发酵，生产液肥；
S42，分离出的固体物料送入餐厨生化处理机进行发酵；
S51，产生的废液送入废水处理部进行处理，使液体中的TN、NH3-N、TP、COD、BOD5和色度达到排放标准；
S52，产生废气输入废气处理部进行处理，使气体中的氨，三甲胺，硫化氢，甲硫醇和二氧化碳达到排放标准；
S32，将竹林废弃物送入粉碎挤压一体机，进行粉碎；
送入餐厨生化处理机进行发酵；产生的废液送入废水处理部进行处理；产生废气输入废气处理部进行处理。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述果蔬垃圾经粉碎挤压一体机后输出的固体物料粒径为3-5mm，含水率为55％-65％。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述废气处理部进行处理，为依次经过布袋除尘、活性炭一次吸附、UV光解离子除臭和活性炭二次吸附。
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