CN112547758A - 一种处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺，其包括如下步骤：1、菜叶/果蔬垃圾进行前道初步破碎、脱水，破碎后的菜渣与回流的沼液、污泥在匀浆池混合后，通过螺杆泵输送至CSTR发酵罐内，底部进料，上部出料；2、压榨出来的菜汁通过沉砂池去除携带的泥沙，清液进入缓存池，菜汁通过集污池、管道输送至两座IC厌氧塔进行高效厌氧发酵；3、在CSTR发酵罐及IC厌氧塔中均会因发酵过程产生沼气，进入脱硫系统去除硫化氢，通过增压风机输送至使用点。本发明的有益效果为：解决废弃菜叶/果蔬垃圾含水率高导致处理难度大的问题；解决废弃菜叶/果蔬垃圾填埋处理带来的处理压力；实现厂区能源部分自给；解决化肥过度使用带来土壤污染。

Description

一种处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺
技术领域
本发明涉及垃圾处理领域，主要是一种处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺。
背景技术
针对废弃菜叶/果蔬垃圾含水率达到90％以上，处理难度较大，我们选择优化处理方式，将废弃菜叶破碎压榨后，菜渣、菜汁分开处理，在处理废弃物的同时，充分将其资源化。主要资源化产物为沼气、液体沼肥、固体沼肥，同时废弃菜叶实现无害化处理和资源化处理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺，其包括如下步骤：
(1)、菜叶/果蔬垃圾进行前道初步破碎、脱水，依靠锤片式破碎机破碎至粒径10mm，依靠螺旋脱水机进行固液分离，破碎后的菜渣与回流的沼液、污泥在匀浆池混合后，通过螺杆泵输送至CSTR发酵罐内，停留时间为15天，运行过程同时进料同时出料，即底部进料，上部出料；出料通过螺杆泵输送至固液分离系统，沼渣与沼液分离，沼液一部分回流至匀浆池，一部分进入沼液池作为液体沼肥原料；
(2)、压榨出来的菜汁通过沉砂池去除携带的泥沙，清液进入缓存池，通过气浮池将细小的菜渣分离出来回流至匀浆池，处理后的菜汁通过集污池、管道输送至两座IC厌氧塔进行高效厌氧发酵，停留时间为2～3天，发酵后的菜汁可以排入沼液池或后续污水处理单元；
(3)、在CSTR发酵罐及IC厌氧塔中均会因发酵过程产生沼气，通过管路收集后，进入脱硫系统去除硫化氢，脱硫后储存在双膜储气柜内，通过增压风机输送至使用点。
所述的污水处理步骤为：菜叶/果蔬垃圾固液分离后的液体经过IC厌氧塔处理后和过量的沼液经过泵输送至污水站内，先经过预处理，即通过反应池加入PAM絮凝、竖流式沉淀池进行沉淀，去除高SS及部分氨氮、总氮、COD、总磷物质，随后通过泵入气浮进一步处理，保证进入生化系统时SS低于500mg/L；气浮出水进入一级A池，控制溶解氧在0.2～0.5mg/L，保证硝化反应的进行，将硝态氮转化成氮气排出；一级A池后串联九个一级O池，通过鼓风曝气，保证溶解氧在2～4mg/L，使氨氮转化为硝态氮；一级O池后串联二级A池，进一步加强反硝化反应，脱氮，后续进入内置式MBR膜池的二级O池，进一步去除废水中剩余的氨氮及难降解有机物，以保证出水稳定达标；二级O池出水进入脱色池脱色，最后进入清水池；在污水处理中有混合液回流，从一级O池末端处回流至一级A池前端，保证反硝化的进行；同时在二级O池利用污泥回流，保证系统内部微生物含量的稳定。
更进一步的，将竖流沉淀池的出水堰槽进行调整：将出水堰槽调整成周边出水，能够有效将中间大量的浮泥隔离，保证出水水质稳定。
更进一步的，在一级A池和二级A池均投加葡萄糖/甲醇补充碳源。
更进一步的，脱色池内，通过调整曝气方式，利用气液混合泵曝气，保证臭氧与水充分反应，将色度从500降至30以下。
本发明的有益效果为：解决废弃菜叶/果蔬垃圾含水率高导致处理难度大的问题；解决废弃菜叶/果蔬垃圾填埋处理带来的处理压力；实现厂区能源部分自给；解决化肥过度使用带来土壤污染。
附图说明
图1为本发明的处理示意图。
图2为本发明的污水处理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：
如图1所示，一种处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺，包括如下步骤：
(1)、菜叶/果蔬垃圾进行前道初步破碎、脱水，依靠锤片式破碎机破碎至粒径10mm，依靠螺旋脱水机进行固液分离，目的是为了减少反应器总体积，减少发酵原料加热用燃料，发酵效率高，减少投资和运行成本。破碎后的菜渣与回流的沼液、污泥在匀浆池混合后，通过螺杆泵输送至CSTR发酵罐内，停留时间为15天，运行过程同时进料同时出料，即底部进料，上部出料；出料通过螺杆泵输送至固液分离系统，沼渣与沼液分离，沼液一部分回流至匀浆池，一部分进入沼液池作为液体沼肥原料；
(2)、压榨出来的菜汁通过沉砂池去除携带的泥沙，清液进入缓存池，通过气浮池将细小的菜渣分离出来回流至匀浆池，处理后的菜汁通过集污池、管道输送至两座IC厌氧塔进行高效厌氧发酵，停留时间为2～3天，发酵后的菜汁可以排入沼液池或后续污水处理单元；
(3)、在CSTR发酵罐及IC厌氧塔中均会因发酵过程产生沼气，通过管路收集后，进入脱硫系统去除硫化氢，硫化氢去除率达到100％，脱硫后储存在双膜储气柜内，通过增压风机输送至使用点。
第二道固液分离，沼渣为固体有机肥的主要原料，通过增加少量辅料，在厂区固体沼肥加工区加工，主要工序为造粒、烘干、筛分，最终计量装袋输出。沼液经过厂区4个沼液池自然沉降后，作为液体沼肥输出。
如图2所示，所述的污水处理步骤为：菜叶/果蔬垃圾固液分离后的液体经过IC厌氧塔处理后和过量的沼液经过泵输送至污水站内，先经过预处理，即通过反应池加入PAM絮凝、竖流式沉淀池进行沉淀，去除高SS及部分氨氮、总氮、COD、总磷物质，随后通过泵入气浮进一步处理，保证进入生化系统时SS低于500mg/L；气浮出水进入一级A池，控制溶解氧在0.2～0.5mg/L，保证硝化反应的进行，将硝态氮转化成氮气排出；一级A池后串联九个一级O池，通过鼓风曝气，保证溶解氧在2～4mg/L，使氨氮转化为硝态氮；一级O池后串联二级A池，进一步加强反硝化反应，脱氮，后续进入内置式MBR膜池的二级O池，进一步去除废水中剩余的氨氮及难降解有机物，以保证出水稳定达标；二级O池出水进入脱色池脱色，最后进入清水池；在污水处理中有混合液回流，从一级O池末端处回流至一级A池前端，保证反硝化的进行；同时在二级O池利用污泥回流，保证系统内部微生物含量的稳定。
前道竖流沉淀池出水堰槽的调整：鉴于该类水质中SS絮凝后会往上漂浮，常规出水堰槽是从中间出水，会导致浮泥大量直接进入后续工艺，针对该类问题，提出将出水堰槽调整成周边出水，能够有效将中间大量的浮泥隔离，保证出水水水质稳定。
鉴于沼液主要水质参数：COD在4000mg/L左右，总氮在1700mg/L左右，碳氮比不利于生化处理，需要外部投加葡萄糖/甲醇补充碳源，增加大量的水质处理成本。通过实验测定，新鲜菜汁水通过絮凝沉淀去除悬浮物后，COD在15000mg/L左右，总氮在1600mg/L左右，能够作为碳源补充，减少药剂的采购，降低处理成本；
一般水质处理，仅在一级A段进行碳源补充，考虑到沼液水总氮较高，特提出在二级A进行适量碳源补充，进一步去除总氮，保证出水水质稳定，提高冲击负荷；
在脱色池内，通过调整曝气方式(利用气液混合泵曝气)，保证臭氧与水充分反应，将色度从500降至30以下。
具体实施例：通过前道预处理后，破碎后的菜渣、果蔬垃圾在匀浆池内部实现初步酸化，释放出二氧化碳，后续通过螺杆泵输送至CSTR发酵罐内，保证发酵罐内温度恒定在38℃左右，有效停留时间为15天。前道压榨的菜汁通过预处理，除砂，除悬浮物(细小的菜叶，回流至匀浆池)，通过泵输送至IC反应器内，控制温度在35℃，有效停留时间为2～3天。在厌氧反应过程中，2500吨废弃菜叶/果蔬垃圾日产沼气25000m3，日产沼液在2500m3左右，日产沼渣在10吨左右。发酵产生的沼气通过两个生物脱硫塔、两个化学脱硫塔后，能够实现硫化氢去除率达到100％，保证后续使用不会因存在硫化氢造成设备损坏。脱硫后通过干燥等步骤，可以将纯化后的沼气储存在两个双膜储气膜内，使用通过增压风机输送至厂区(发电、产热)，实现部分自给。
本发明的特点：
1、废弃菜叶无害化、资源化利用，减少由废弃菜叶带来的污染，同时实现资源化，废弃菜叶含水率在90％以上，处理不当会带来严峻的环境污染，且菜叶成分生化性质很好，有机物含量较高，能够在厌氧条件下被微生物利用，生成各类不可或缺的资源。
2、废弃菜叶固液分离处理，减少反应器总体积，降低发酵原料加热用燃料，发酵效率高；菜渣的发酵时间在15天左右，菜汁的发酵时间2天左右，分离处理能够保证发酵效率，同时能够减少反应器的容积。发酵需要将温度控制在38℃左右，容积减少，所需热量减少。
3、发酵后的固体制成固体沼肥，发酵过后，通过增加少量的辅助成分，即可制作成优良的固体沼肥。发酵原料主要为菜叶，发酵后能将有机物充分转化为无机成分，同时菜叶发酵后的产物是作物成长过程中的必要成分，增加部分辅料制成有机物能够有效减少化肥的使用。
4、发酵后的液体产物制成液体沼肥，菜汁充分发酵过后，产物只需要经过自然沉降，能够制成优良的液体沼肥。发酵后，大量的无机成分溶解在沼液中，利于作物吸收，同时含有作物所需的全部微量元素。
5、污水系统气浮出泥制成固体沼肥原料，气浮出泥为发酵后的细微沼渣，沼渣收集二次发酵即可制成优良的固体沼肥。
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)、菜叶/果蔬垃圾进行前道初步破碎、脱水，依靠锤片式破碎机破碎至粒径10mm，依靠螺旋脱水机进行固液分离，破碎后的菜渣与回流的沼液、污泥在匀浆池混合后，通过螺杆泵输送至CSTR发酵罐内，停留时间为15天，运行过程同时进料同时出料，即底部进料，上部出料；出料通过螺杆泵输送至固液分离系统，沼渣与沼液分离，沼液一部分回流至匀浆池，一部分进入沼液池作为液体沼肥原料；
(2)、压榨出来的菜汁通过沉砂池去除携带的泥沙，清液进入缓存池，通过气浮池将细小的菜渣分离出来回流至匀浆池，处理后的菜汁通过集污池、管道输送至两座IC厌氧塔进行高效厌氧发酵，停留时间为2～3天，发酵后的菜汁可以排入沼液池或后续污水处理单元；
(3)、在CSTR发酵罐及IC厌氧塔中均会因发酵过程产生沼气，通过管路收集后，进入脱硫系统去除硫化氢，脱硫后储存在双膜储气柜内，通过增压风机输送至使用点。
2.根据权利要求1所述的处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺，其特征在于：所述的污水处理步骤为：菜叶/果蔬垃圾固液分离后的液体经过IC厌氧塔处理后和过量的沼液经过泵输送至污水站内，先经过预处理，即通过反应池加入PAM絮凝、竖流式沉淀池进行沉淀，去除高SS及部分氨氮、总氮、COD、总磷物质，随后通过泵入气浮进一步处理，保证进入生化系统时SS低于500mg/L；气浮出水进入一级A池，控制溶解氧在0.2～0.5mg/L，保证硝化反应的进行，将硝态氮转化成氮气排出；一级A池后串联九个一级O池，通过鼓风曝气，保证溶解氧在2～4mg/L，使氨氮转化为硝态氮；一级O池后串联二级A池，进一步加强反硝化反应，脱氮，后续进入内置式MBR膜池的二级O池，进一步去除废水中剩余的氨氮及难降解有机物，以保证出水稳定达标；二级O池出水进入脱色池脱色，最后进入清水池；在污水处理中有混合液回流，从一级O池末端处回流至一级A池前端，保证反硝化的进行；同时在二级O池利用污泥回流，保证系统内部微生物含量的稳定。
3.根据权利要求2所述的处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺，其特征在于：将竖流沉淀池的出水堰槽进行调整：将出水堰槽调整成周边出水，能够有效将中间大量的浮泥隔离，保证出水水质稳定。
4.根据权利要求2所述的处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺，其特征在于：在一级A池和二级A池均投加葡萄糖/甲醇补充碳源。
5.根据权利要求2所述的处理菜叶/果蔬垃圾无害化、资源化的组合工艺，其特征在于：脱色池内，通过调整曝气方式，利用气液混合泵曝气，保证臭氧与水充分反应，将色度从500降至30以下。
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