CN112605093A

CN112605093A - 一种用于垃圾的油水分离和脱盐的工艺处理方法及其系统

Info

Publication number: CN112605093A
Application number: CN202011314841.1A
Authority: CN
Inventors: 高理中
Original assignee: Guangzhou Caviser Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Caviser Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2021-04-06

Abstract

本发明属于垃圾处理的技术领域，具体涉及一种用于垃圾的油水分离和脱盐的工艺处理方法及其系统。包括如下步骤：1)除油处理：采用微米级亲油膜与碟片组合，通过吸油和旋转的组合方式除油；2)除臭处理：除油之后的垃圾采用降解酶以及光触媒材料进行除臭；3)脱盐处理：采用直流电解的方式脱盐、脱重金属；4)过滤和收集：经上述处理的垃圾经过PVDF板式膜过滤以及增氧处理；所采用的除油处理方式、除臭方式、除盐以及采用PVDF板式膜的过滤出水方式的结合，能够实现对垃圾中的油水分离、减少异味以及实现30～40％的减量化，相比传统技术，具有绿色高效、利用率高、可循环利用、成本减少等优势。

Description

一种用于垃圾的油水分离和脱盐的工艺处理方法及其系统

技术领域

本发明属于垃圾处理的技术领域，具体涉及一种用于垃圾的油水分离和脱盐的工艺处理方法及其系统。

背景技术

随着城市人口数量的发展以及人们的生活需求，所产生的生活垃圾越来越多，据相关机构统计，2019年全国共产生生物质废物超过2.4亿吨，其中，市政污泥3700万吨、餐厨垃圾9900万吨、化粪池粪便1299万吨、果蔬垃圾1亿吨，垃圾围城已然成为了政府的一大难题。

城市生活垃圾中包含有餐厨垃圾、果蔬垃圾以及其它生活垃圾等等，其中含有大量有机固废物、垃圾渗滤液等有机废水、油水以及重金属等废弃物，现有技术中处理垃圾过程中采用厌氧发酵或者好氧发酵等的工艺技术，但是对污水处理具有难度、占地面积大、残渣肥料难以处理，处理的效率较低，现有所采用的板框脱水或者螺杆压榨技术存在着运行能耗高、处理效率低、处理难度高等问题。因此为了实现对垃圾处理的高效减量化，需要优化垃圾处理过程中的工艺路线，本发明针对垃圾中的油水、盐分以及重金属，开发一种绿色、高效、实现垃圾减量化的工艺处理方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于垃圾的油水分离和脱盐的工艺处理方法及其系统，实现垃圾处理中的油水分离、脱盐、脱重金属，实现绿色高效地垃圾减量化。

本发明的技术内容如下：

本发明提供了一种用于垃圾的油水分离和脱盐的工艺处理方法，包括如下步骤：

1)除油处理：采用微米级亲油膜与碟片组合，通过吸油和旋转的组合方式除油；

2)除臭处理：除油之后的垃圾采用降解酶以及光触媒材料进行除臭；

3)脱盐处理：采用直流电解的方式脱盐、脱重金属；

4)过滤和收集：经上述处理的垃圾经过PVDF板式膜过滤以及增氧处理；

步骤1)所述亲油膜为采用包括静电纺丝纳米纤维膜、环氧改性有机硅树脂、丙烯酸酯以及疏水型羟乙基纤维素制得，所述静电纺丝纳米纤维膜、环氧改性有机硅树脂、丙烯酸酯以及疏水型羟乙基纤维素的使用比例为(2～4)：(5～8)：(2～5)：(2～4)；

所述亲油膜的孔隙率为70～80％；

步骤2)所述降解酶的组分包括淀粉酶和纤维素酶的混合物，其混合比例为(1～3)：(2～5)；

所述光触媒为采用包括纳米级二氧化钛、陶瓷粉以及丙烯酸聚合体的组分制得，所述纳米级二氧化钛、陶瓷粉、丙烯酸聚合体以及去离子水制得，其使用比例为(1～4)：(2～4)：(4～15)：(15～20)；

步骤3)所述直流电解的电解时间为2～3h；

步骤4)所述PVDF板式膜为采用PVDF材料与纤维膜融合而成形成的疏水亲油型膜材料；

最后得到的油脂及其它废物进行收集处理利用，所产生的废水达国家污水三级标准排放。

本发明还提供了一种用于垃圾的油水分离和脱盐的工艺处理系统，所述工艺处理系统包括除油单元、除臭单元、除盐单元以及过滤单元，

所述除油单元中包括亲油膜以及碟片组件，所述亲油膜与碟片所述亲油膜和碟片以一前一后的形式叠加，油水先经过亲油膜对油进行吸附，旋转碟片将所吸附的油除去；

所述除臭单元包括降解酶槽、光触媒材料以及增氧组件

所述除盐单元包括直流电解装置；

所述过滤单元包括PVDF板式膜组件以及增氧组件，所述PVDF板式膜具有较好的疏水性，且具有较高的机械强度，有助于稳固支撑、清楚大分子杂质。

本发明的有益效果如下：

本发明的用于垃圾的油水分离和脱盐的工艺处理方法，能够实现高效化、无害化、资源化的垃圾减量化处理，相比现有技术，初步实现对垃圾30～40％的减量化，一定程度上可以降低垃圾的BOD、COD以及色度，能够有效灭菌，除臭效果好，对于垃圾后续的绿色、高效处理具有促进作用，使得垃圾的后续处理的减量率达90％以上。

附图说明

图1为本发明的工艺处理流程图。

具体实施方式

以下通过具体的实施案例以及附图说明对本发明作进一步详细的描述，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

若无特殊说明，本发明的所有原料和试剂均为常规市场的原料、试剂。

实施例1

一种用于垃圾的油水处理和脱盐的工艺处理方法及其系统：

1)除油单元：对包括亲油膜以及碟片组件，所述亲油膜和碟片以一前一后的形式叠加(如图1的亲油膜和碟片组合方式所示)，油水先经过亲油膜对油进行吸附，通过旋转机器旋转碟片将所吸附的油除去进行垃圾的除油处理；

所述亲油膜为采用静电纺丝纳米纤维膜、环氧改性有机硅树脂、丙烯酸酯以及疏水型羟乙基纤维素，使用比例分别为2：6：5：3，采用有机溶剂DMF溶解，充分搅拌均匀，干燥成膜制得；

所得亲油膜的孔隙率为70～80％；

2)除臭单元：包括降解酶槽以及光触媒材料对垃圾中的生物质材料进行降解、催化实现对生物质的分解，减少生物质材料之间的反应和发酵，减少臭味的产生，所述降解酶槽中包括淀粉酶和纤维素酶的混合物，其混合比例为1：2；

所述光触媒为采用包括纳米级二氧化钛、陶瓷粉以及丙烯酸聚合体的组分制得，所述纳米级二氧化钛、陶瓷粉、丙烯酸聚合体以及去离子水制得，其使用比例为1：3：10：15；

3)除盐单元：包括直流电解装置(铝箔为电极，电解液为硫酸锰、5～10％硫酸)，电解2～3h，通过直流电解实现对垃圾中的盐分分解以及使得重金属参与电解液的反应，脱附垃圾中的盐分以及重金属物质；

4)过滤单元：包括PVDF板式膜组件以及增氧组件，经过上述处理的垃圾经过PVDF板式膜进行进一步地脱水以及大分子杂质，并进行适量的增氧使得垃圾中的空气得到循环，进一步除去气体杂质，为后续的垃圾处理预先实现30～40％的减量化；

以上对垃圾的油水处理和脱盐的工艺处理流程如图1所示。

实施例2

一种用于垃圾的油水处理和脱盐的工艺处理方法

取5kg的经过破碎处理的城市生活垃圾进行以下处理：

1)除油处理：对包括亲油膜以及碟片组件，所述亲油膜和碟片以一前一后的形式叠加，油水先经过亲油膜对油进行吸附，旋转碟片将所吸附的油除去进行垃圾的除油处理；

所述亲油膜为采用静电纺丝纳米纤维膜、环氧改性有机硅树脂、丙烯酸酯以及疏水型羟乙基纤维素，使用比例分别为4：8：2：2，采用有机溶剂DMF溶解，充分搅拌均匀，干燥成膜制得；

所得亲油膜的孔隙率为70～80％；

2)除臭处理：采用降解酶以及光触媒材料对垃圾中的生物质材料进行降解、催化实现对生物质的分解，减少生物质材料之间的反应和发酵，减少臭味的产生，所述降解酶槽中包括淀粉酶和纤维素酶的混合物，其混合比例为2：4；

所述光触媒为采用包括纳米级二氧化钛、陶瓷粉以及丙烯酸聚合体的组分制得，所述纳米级二氧化钛、陶瓷粉、丙烯酸聚合体以及去离子水制得，其使用比例为2：2：4：15；

3)除盐处理：通过直流电解1～2h，实现对垃圾中的盐分分解以及使得重金属参与电解液的反应，脱附垃圾中的盐分以及重金属物质；

4)过滤处理：经过上述处理的垃圾经过PVDF板式膜进行进一步地脱水以及大分子杂质，并进行适量的增氧使得垃圾中的空气得到循环，进一步除去气体杂质，为后续的垃圾处理预先实现33％的减量化。

实施例3

一种用于垃圾的油水处理和脱盐的工艺处理方法

取5kg的经过破碎处理的城市生活垃圾进行以下处理：

所述亲油膜为采用静电纺丝纳米纤维膜、环氧改性有机硅树脂、丙烯酸酯以及疏水型羟乙基纤维素，使用比例分别为3：5：5：4，采用有机溶剂DMF溶解，充分搅拌均匀，干燥成膜制得；

所得亲油膜的孔隙率为70～80％；

2)除臭处理：采用降解酶以及光触媒材料对垃圾中的生物质材料进行降解、催化实现对生物质的分解，减少生物质材料之间的反应和发酵，减少臭味的产生，所述降解酶槽中包括淀粉酶和纤维素酶的混合物，其混合比例为3：5；

所述光触媒为采用包括纳米级二氧化钛、陶瓷粉以及丙烯酸聚合体的组分制得，所述纳米级二氧化钛、陶瓷粉、丙烯酸聚合体以及去离子水制得，其使用比例为4：4：15：20；

4)过滤处理：经过上述处理的垃圾经过PVDF板式膜进行进一步地脱水以及大分子杂质，并进行适量的增氧使得垃圾中的空气得到循环，进一步除去气体杂质，为后续的垃圾处理预先实现38％的减量化。

对比例1

作为实施例2的对照组，在对5kg经过破碎处理的城市生活垃圾中，对比例1中的除油处理为采用脱油脱水机对垃圾进行除油，其它步骤相同，处理时长较实施例2的长1h左右，最终对垃圾的减量化为22％。

对比例2

作为实施例2的对照组，在对5kg经过破碎处理的城市生活垃圾中，对比例1不采取除臭处理，以及步骤4)中采用板框压滤除水，将垃圾经过除油处理之后，进行脱盐和板框过滤处理，其它步骤相同，最终对垃圾的减量化为25％，垃圾处理的过程中具有较大的异味。

通过上述中实施例2、实施例3、对比例1和对比例2的垃圾处理工艺的过程以及结果的比对，本发明的工艺处理过程中，所采用的除油处理方式、除臭方式、除盐以及采用PVDF板式膜的过滤出水方式的结合，能够实现对垃圾中的油水分离、减少异味以及实现30～40％的减量化，相比传统技术，具有绿色高效、利用率高、可循环利用、成本减少等优势。

Claims

1.一种用于垃圾的油水分离和脱盐的工艺处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

3)脱盐处理：采用直流电解的方式脱盐、脱重金属；

4)过滤和收集：经上述处理的垃圾经过PVDF板式膜过滤以及增氧处理。

2.由权利要求1所述的油水分离和脱盐的工艺处理方法，其特征在于，步骤1)所述亲油膜为采用包括静电纺丝纳米纤维膜、环氧改性有机硅树脂、丙烯酸酯以及疏水型羟乙基纤维素制得，所述静电纺丝纳米纤维膜、环氧改性有机硅树脂、丙烯酸酯以及疏水型羟乙基纤维素的使用比例为(2～4)：(5～8)：(2～5)：(2～4)。

3.由权利要求1所述的油水分离和脱盐的工艺处理方法，其特征在于，步骤1)所述亲油膜的孔隙率为70～80％。

4.由权利要求1所述的油水分离和脱盐的工艺处理方法，其特征在于，步骤2)所述降解酶的组分包括淀粉酶和纤维素酶的混合物，其混合比例为(1～3)：(2～5)。

5.由权利要求1所述的油水分离和脱盐的工艺处理方法，其特征在于，步骤2)所述光触媒为采用包括纳米级二氧化钛、陶瓷粉以及丙烯酸聚合体的组分制得，所述纳米级二氧化钛、陶瓷粉、丙烯酸聚合体以及去离子水制得，其使用比例为(1～4)：(2～4)：(4～15)：(15～20)。

6.由权利要求1所述的油水分离和脱盐的工艺处理方法，其特征在于，步骤3)所述直流电解的电解时间为2～3h。

7.由权利要求1所述的油水分离和脱盐的工艺处理方法，其特征在于，步骤4)所述PVDF板式膜为采用PVDF材料与纤维膜融合而成形成的疏水亲油型膜材料。

8.一种用于垃圾的油水分离和脱盐的工艺处理系统，其特征在于，所述工艺处理系统包括除油单元、除臭单元、除盐单元以及过滤单元，

所述除油单元中包括亲油膜以及碟片组件，所述亲油膜与碟片所述亲油膜和碟片以一前一后的形式叠加，油水先经过亲油膜对油进行吸附，旋转碟片将所吸附的油除去。

9.由权利要求8所述的油水分离和脱盐的工艺处理系统，其特征在于，所述除臭单元包括降解酶槽、光触媒材料以及增氧组件。

10.由权利要求8所述的油水分离和脱盐的工艺处理系统，其特征在于，所述过滤单元包括PVDF板式膜组件以及增氧组件。