CN112620317A - 一种厨余垃圾处理发酵工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于厨余垃圾处理技术领域，尤其为一种厨余垃圾处理发酵工艺，包括如下步骤：厨余垃圾中脱水后产生的泔水进行油渣分离，然后泔水油脂在油水分离池内进行油水分离处理，最后做水净化处理，提取的泔水油脂纯度高，无杂质参杂，同时对于过滤出来的废水能够回收循环利用，降低生产成本，减少对环境的污染，再进行污水处理时，污水沉淀的污泥还可与粉碎过筛后的厨余垃圾混合后进行热处理，热处理后的混合物作为产氢菌的来源和产氢基质，将得到的混合基质置于密闭的发酵罐中进行室温厌氧发酵产氢，发酵过程在密闭的反应器中进行，发酵剩余物可以用于甲烷化厌氧发酵产沼气或好氧堆肥制肥料。
Description
技术领域
本发明属于厨余垃圾处理技术领域，具体涉及一种厨余垃圾处理发酵工艺。
背景技术
厨余垃圾是家庭、 宾馆、 饭店及机关企事业等饮食单位抛弃的剩余饭菜的通称， 是人们日常生活中产生的一种有机固体废弃物。厨余垃圾成份十分复杂，是油、水、混合菜蔬、果皮、果核、米面、鱼、肉、骨以及废餐具、纸巾等的大杂烩，淀粉、食物纤维、 动物脂肪和蛋白质等有机物质是厨余垃圾的主要机物成分。近年来随着城市生活设施和居住条件的改善、人民生活水平的提高和人口的增加，厨余垃圾的产生量有越来越大的趋势。由于厨余垃圾容易发酵、变质、腐烂，产生大量毒素，散发恶臭气体，严重污染水体和大气，而且大中城市的大量厨余垃圾直接排入下水道，也造成极严重的环境污染。目前，厨余垃圾已成为城市生活垃圾的重要污染源。
目前厨余垃圾的处理一般都是采取制作饲料、填埋等操作，都具有相对的缺陷，将厨余垃圾粉碎可以说是厨余垃圾变有机肥的第一步。先将垃圾放入厨余垃圾粉碎机中，为了加速厨余垃圾的脱水、氧化和降解，厨余垃圾粉碎机能自动把垃圾切成大小合适的颗粒，再喷上厌氧或好氧菌，这样一来，就能避免因通气不良而出现堆肥温度上升慢、臭气产生量大、搬运搅拌不方便等问题，厨余垃圾富含蛋白质、脂肪类和糖类等复杂的有机化合物，还富含氮、磷、钾、钙以及各种微量元素等。由于厨余垃圾本身的物理、化学和生物特性，使之成为能源和肥料的潜在资源。
目前厨余垃圾的处理方法，仍会残留部分残渣，不利于处理设备的工作，同时剩余残渣也需要进一步处理。
因此，本技术领域人员提出了一种厨余垃圾处理发酵工艺，以解决上述背景中提出的问题。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种厨余垃圾处理发酵工艺，具有方法简单合理，操作方便，发酵效率高，再回收利用效果好的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种厨余垃圾处理发酵工艺，包括如下步骤：
S1、收集厨余垃圾，并对收集的厨余垃圾进行分选，分选后进行厨余垃圾固液分离；
S2、将得到的固体厨余垃圾进行离心脱水，脱水的废水与分离的液体排入废水池；
S3、对废水池内的厨余泔水进行油水分离；
S4、油水分离产生的泔水排入沉淀池，泔水油进行提纯处理；
S5、沉淀池内的泔水与污泥沉淀后分离，将上层沉淀后的泔水排入泔水池，进行水净化处理后排出，沉淀池内的污泥收集起来；
S6、将步骤S2中离心脱水后的固体厨余垃圾烘干后粉碎过筛，进行二次除杂，过筛后的固形物进行灭菌处理后投入发酵罐，发酵30-60min后，加入混合发酵菌种搅拌10-20min混合和调节水分，得到混合物；
S7、 混合物料进入滚筒式发酵机内高温发酵；
S8、 滚筒式发酵机内物料出来后进入发酵槽发酵；
S9、最后对发酵槽出来的物料进行破碎、筛分、陈化、检测、加入功能菌、搅拌、包装工序制成生物肥料；
S10、将步骤S6中粉碎过筛后的一部分厨余残渣放入碳化炉内高温缺氧碳化裂解，到的碳化物浸泡在HCL溶液中去除灰分，过滤后用去离子水洗至中性，清洗后烘干得到厨余垃圾生物炭；
S11、将步骤S5中收集的污泥污泥调理池中调节至浓度为7-18g/L，用筛网过滤去除其中的较大物质；
S12、将粉碎过筛后剩余的厨余残渣与剩余污泥按2∶1～4∶1的比例混合，然后进行热处理，热处理温度为90～150℃、压力为1.1～1.4atm，热处理时间为0.3～0.9h；
S13、热处理后的混合物作为产氢菌的来源和产氢基质，进入热交换器，在其中与未热处理的混合物进行热交换，将得到的混合基质置于密闭的发酵罐中进行室温厌氧发酵产氢。
优选的，步骤S1中用压滤法进行厨余垃圾的固液分离。
优选的，步骤S6中烘干温度范围为106-110℃，加热时间15-20h，筛孔目数为16目。
优选的，步骤S10中炭化炉高温裂解温度为320-350℃，时间为1.2-1.5h。
优选的，步骤S10中HCL溶液的浓度为1.5mol/L。
优选的，步骤S6中混合菌种为风化煤、厨余垃圾、蘑菇渣类物质和嗜热耐盐脂肪分解菌配合纳豆芽孢杆菌的混合物。
优选的，所述嗜热耐盐脂肪分解菌和纳豆芽孢杆菌的菌数比例为3-4：1，总活体菌数添加到混合料后，总数量不低于120万个/克的浓度。
优选的，所述风化煤按干基的6-18％添加，蘑菇渣类物质的使用量为12-18％。
优选的，所述风化煤的细度为45-90目，腐植酸含量为30-45％。
优选的，步骤S13中厨余垃圾与污泥是在包裹保温层的密封发酵罐中在温室下进行不控温发酵。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、厨余垃圾中脱水后产生的泔水进行油渣分离，然后泔水油脂在油水分离池内进行油水分离处理，最后做水净化处理，提取的泔水油脂纯度高，无杂质参杂，同时对于过滤出来的废水能够回收循环利用，降低生产成本，减少对环境的污染，再进行污水处理时，污水沉淀的污泥还可与粉碎过筛后的厨余垃圾混合后进行热处理，热处理后的混合物作为产氢菌的来源和产氢基质，进入热交换器，在其中与未热处理的混合物进行热交换，将得到的混合基质置于密闭的发酵罐中进行室温厌氧发酵产氢，发酵过程在密闭的反应器中进行，发酵剩余物可以用于甲烷化厌氧发酵产沼气或好氧堆肥制肥料；
2、另外，粉碎过筛后的废渣可以放入碳化炉内高温缺氧碳化裂解，到的碳化物浸泡在HCL溶液中12h，去除灰分，过滤，用去离子水洗至中性，清洗后烘干得到厨余垃圾生物炭，使整个工艺处理过程中产生的废水、油脂和废渣均可得到回收再利用，从而实现厨余垃圾完全资源化，整个工艺无二次污染产生，具有较高的环境效益和生态效益。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
实施例1
本发明提供以下技术方案：一种厨余垃圾处理发酵工艺，包括如下步骤：
S1、收集厨余垃圾，并对收集的厨余垃圾进行分选，分选后进行厨余垃圾固液分离；
S2、将得到的固体厨余垃圾进行离心脱水，脱水的废水与分离的液体排入废水池；
S3、对废水池内的厨余泔水进行油水分离；
S4、油水分离产生的泔水排入沉淀池，泔水油进行提纯处理；
S5、沉淀池内的泔水与污泥沉淀后分离，将上层沉淀后的泔水排入泔水池，进行水净化处理后排出，沉淀池内的污泥收集起来；
S6、将步骤S2中离心脱水后的固体厨余垃圾烘干后粉碎过筛，进行二次除杂，过筛后的固形物进行灭菌处理后投入发酵罐，发酵30min后，加入混合发酵菌种搅拌10min混合和调节水分，得到混合物；
S7、 混合物料进入滚筒式发酵机内高温发酵；
S8、 滚筒式发酵机内物料出来后进入发酵槽发酵；
S9、最后对发酵槽出来的物料进行破碎、筛分、陈化、检测、加入功能菌、搅拌、包装工序制成生物肥料；
S10、将步骤S6中粉碎过筛后的一部分厨余残渣放入碳化炉内高温缺氧碳化裂解，到的碳化物浸泡在HCL溶液中去除灰分，过滤后用去离子水洗至中性，清洗后烘干得到厨余垃圾生物炭；
S11、将步骤S5中收集的污泥污泥调理池中调节至浓度为7g/L，用筛网过滤去除其中的较大物质；
S12、将粉碎过筛后剩余的厨余残渣与剩余污泥按2∶1～4∶1的比例混合，然后进行热处理，热处理温度为90℃、压力为1.1atm，热处理时间为0.3h；
S13、热处理后的混合物作为产氢菌的来源和产氢基质，进入热交换器，在其中与未热处理的混合物进行热交换，将得到的混合基质置于密闭的发酵罐中进行室温厌氧发酵产氢。
具体的，步骤S1中用压滤法进行厨余垃圾的固液分离。
具体的，步骤S6中烘干温度范围为106℃，加热时间15h，筛孔目数为16目。
具体的，步骤S10中炭化炉高温裂解温度为320℃，时间为1.2h。
具体的，步骤S10中HCL溶液的浓度为1.5mol/L。
具体的，步骤S6中混合菌种为风化煤、厨余垃圾、蘑菇渣类物质和嗜热耐盐脂肪分解菌配合纳豆芽孢杆菌的混合物。
具体的，嗜热耐盐脂肪分解菌和纳豆芽孢杆菌的菌数比例为3-4：1，总活体菌数添加到混合料后，总数量不低于120万个/克的浓度。
具体的，风化煤按干基的6％添加，蘑菇渣类物质的使用量为12％。
具体的，风化煤的细度为45目，腐植酸含量为30％。
具体的，步骤S13中厨余垃圾与污泥是在包裹保温层的密封发酵罐中在温室下进行不控温发酵。
实施例2
本发明提供以下技术方案：一种厨余垃圾处理发酵工艺，包括如下步骤：
S1、收集厨余垃圾，并对收集的厨余垃圾进行分选，分选后进行厨余垃圾固液分离；
S2、将得到的固体厨余垃圾进行离心脱水，脱水的废水与分离的液体排入废水池；
S3、对废水池内的厨余泔水进行油水分离；
S4、油水分离产生的泔水排入沉淀池，泔水油进行提纯处理；
S5、沉淀池内的泔水与污泥沉淀后分离，将上层沉淀后的泔水排入泔水池，进行水净化处理后排出，沉淀池内的污泥收集起来；
S6、将步骤S2中离心脱水后的固体厨余垃圾烘干后粉碎过筛，进行二次除杂，过筛后的固形物进行灭菌处理后投入发酵罐，发酵40min后，加入混合发酵菌种搅拌15min混合和调节水分，得到混合物；
S7、 混合物料进入滚筒式发酵机内高温发酵；
S8、 滚筒式发酵机内物料出来后进入发酵槽发酵；
S9、最后对发酵槽出来的物料进行破碎、筛分、陈化、检测、加入功能菌、搅拌、包装工序制成生物肥料；
S10、将步骤S6中粉碎过筛后的一部分厨余残渣放入碳化炉内高温缺氧碳化裂解，到的碳化物浸泡在HCL溶液中去除灰分，过滤后用去离子水洗至中性，清洗后烘干得到厨余垃圾生物炭；
S11、将步骤S5中收集的污泥污泥调理池中调节至浓度为12g/L，用筛网过滤去除其中的较大物质；
S12、将粉碎过筛后剩余的厨余残渣与剩余污泥按2∶1～4∶1的比例混合，然后进行热处理，热处理温度为120℃、压力为1.1～1.4atm，热处理时间为0.5h；
S13、热处理后的混合物作为产氢菌的来源和产氢基质，进入热交换器，在其中与未热处理的混合物进行热交换，将得到的混合基质置于密闭的发酵罐中进行室温厌氧发酵产氢。
具体的，步骤S1中用压滤法进行厨余垃圾的固液分离。
具体的，步骤S6中烘干温度范围为108℃，加热时间17h，筛孔目数为16目。
具体的，步骤S10中炭化炉高温裂解温度为340℃，时间为1.4h。
具体的，步骤S10中HCL溶液的浓度为1.5mol/L。
具体的，步骤S6中混合菌种为风化煤、厨余垃圾、蘑菇渣类物质和嗜热耐盐脂肪分解菌配合纳豆芽孢杆菌的混合物。
具体的，嗜热耐盐脂肪分解菌和纳豆芽孢杆菌的菌数比例为4：1，总活体菌数添加到混合料后，总数量不低于120万个/克的浓度。
具体的，风化煤按干基的15％添加，蘑菇渣类物质的使用量为14％。
具体的，风化煤的细度为60目，腐植酸含量为38％。
具体的，步骤S13中厨余垃圾与污泥是在包裹保温层的密封发酵罐中在温室下进行不控温发酵。
实施例3
本发明提供以下技术方案：一种厨余垃圾处理发酵工艺，包括如下步骤：
S1、收集厨余垃圾，并对收集的厨余垃圾进行分选，分选后进行厨余垃圾固液分离；
S2、将得到的固体厨余垃圾进行离心脱水，脱水的废水与分离的液体排入废水池；
S3、对废水池内的厨余泔水进行油水分离；
S4、油水分离产生的泔水排入沉淀池，泔水油进行提纯处理；
S5、沉淀池内的泔水与污泥沉淀后分离，将上层沉淀后的泔水排入泔水池，进行水净化处理后排出，沉淀池内的污泥收集起来；
S6、将步骤S2中离心脱水后的固体厨余垃圾烘干后粉碎过筛，进行二次除杂，过筛后的固形物进行灭菌处理后投入发酵罐，发酵60min后，加入混合发酵菌种搅拌20min混合和调节水分，得到混合物；
S7、 混合物料进入滚筒式发酵机内高温发酵；
S8、 滚筒式发酵机内物料出来后进入发酵槽发酵；
S9、最后对发酵槽出来的物料进行破碎、筛分、陈化、检测、加入功能菌、搅拌、包装工序制成生物肥料；
S10、将步骤S6中粉碎过筛后的一部分厨余残渣放入碳化炉内高温缺氧碳化裂解，到的碳化物浸泡在HCL溶液中去除灰分，过滤后用去离子水洗至中性，清洗后烘干得到厨余垃圾生物炭；
S11、将步骤S5中收集的污泥污泥调理池中调节至浓度为18g/L，用筛网过滤去除其中的较大物质；
S12、将粉碎过筛后剩余的厨余残渣与剩余污泥按2∶1～4∶1的比例混合，然后进行热处理，热处理温度为150℃、压力为1.4atm，热处理时间为0.9h；
S13、热处理后的混合物作为产氢菌的来源和产氢基质，进入热交换器，在其中与未热处理的混合物进行热交换，将得到的混合基质置于密闭的发酵罐中进行室温厌氧发酵产氢。
具体的，步骤S1中用压滤法进行厨余垃圾的固液分离。
具体的，步骤S6中烘干温度范围为110℃，加热时间20h，筛孔目数为16目。
具体的，步骤S10中炭化炉高温裂解温度为350℃，时间为1.5h。
具体的，步骤S10中HCL溶液的浓度为1.5mol/L。
具体的，步骤S6中混合菌种为风化煤、厨余垃圾、蘑菇渣类物质和嗜热耐盐脂肪分解菌配合纳豆芽孢杆菌的混合物。
具体的，嗜热耐盐脂肪分解菌和纳豆芽孢杆菌的菌数比例为4：1，总活体菌数添加到混合料后，总数量不低于120万个/克的浓度。
具体的，风化煤按干基的18％添加，蘑菇渣类物质的使用量为18％。
具体的，风化煤的细度为90目，腐植酸含量为45％。
具体的，步骤S13中厨余垃圾与污泥是在包裹保温层的密封发酵罐中在温室下进行不控温发酵。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种厨余垃圾处理发酵工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、收集厨余垃圾，并对收集的厨余垃圾进行分选，分选后进行厨余垃圾固液分离；
S2、将得到的固体厨余垃圾进行离心脱水，脱水的废水与分离的液体排入废水池；
S3、对废水池内的厨余泔水进行油水分离；
S4、油水分离产生的泔水排入沉淀池，泔水油进行提纯处理；
S5、沉淀池内的泔水与污泥沉淀后分离，将上层沉淀后的泔水排入泔水池，进行水净化处理后排出，沉淀池内的污泥收集起来；
S6、将步骤S2中离心脱水后的固体厨余垃圾烘干后粉碎过筛，进行二次除杂，过筛后的固形物进行灭菌处理后投入发酵罐，发酵30-60min后，加入混合发酵菌种搅拌10-20min混合和调节水分，得到混合物；
S7、 混合物料进入滚筒式发酵机内高温发酵；
S8、 滚筒式发酵机内物料出来后进入发酵槽发酵；
S9、最后对发酵槽出来的物料进行破碎、筛分、陈化、检测、加入功能菌、搅拌、包装工序制成生物肥料；
S10、将步骤S6中粉碎过筛后的一部分厨余残渣放入碳化炉内高温缺氧碳化裂解，到的碳化物浸泡在HCL溶液中去除灰分，过滤后用去离子水洗至中性，清洗后烘干得到厨余垃圾生物炭；
S11、将步骤S5中收集的污泥污泥调理池中调节至浓度为7-18g/L，用筛网过滤去除其中的较大物质；
S12、将粉碎过筛后剩余的厨余残渣与剩余污泥按2∶1～4∶1的比例混合，然后进行热处理，热处理温度为90～150℃、压力为1.1～1.4atm，热处理时间为0.3～0.9h；
S13、热处理后的混合物作为产氢菌的来源和产氢基质，进入热交换器，在其中与未热处理的混合物进行热交换，将得到的混合基质置于密闭的发酵罐中进行室温厌氧发酵产氢。
2.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾处理发酵工艺，其特征在于：步骤S1中用压滤法进行厨余垃圾的固液分离。
3.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾处理发酵工艺，其特征在于：步骤S6中烘干温度范围为106-110℃，加热时间15-20h，筛孔目数为16目。
4.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾处理发酵工艺，其特征在于：步骤S10中炭化炉高温裂解温度为320-350℃，时间为1.2-1.5h。
5.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾处理发酵工艺，其特征在于：步骤S10中HCL溶液的浓度为1.5mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾处理发酵工艺，其特征在于：步骤S6中混合菌种为风化煤、厨余垃圾、蘑菇渣类物质和嗜热耐盐脂肪分解菌配合纳豆芽孢杆菌的混合物。
7.根据权利要求6所述的一种厨余垃圾处理发酵工艺，其特征在于：所述嗜热耐盐脂肪分解菌和纳豆芽孢杆菌的菌数比例为3-4：1，总活体菌数添加到混合料后，总数量不低于120万个/克的浓度。
8.根据权利要求7所述的一种厨余垃圾处理发酵工艺，其特征在于：所述风化煤按干基的6-18％添加，蘑菇渣类物质的使用量为12-18％。
9.根据权利要求8所述的一种厨余垃圾处理发酵工艺，其特征在于：所述风化煤的细度为45-90目，腐植酸含量为30-45％。
10.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾处理发酵工艺，其特征在于：步骤S13中厨余垃圾与污泥是在包裹保温层的密封发酵罐中在温室下进行不控温发酵。
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