CN112692036B - 一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，包括以下步骤：第一步，通过接收料斗对餐余垃圾进行预处理，就可以得到待发酵的垃圾物料；第二步，将第一步中最后所得到的垃圾物料通过输送机，就可以传送到粗破碎机内内部，从而就可以进行破碎工作，且破碎产生的污泥排至污泥池内部；第三步，将粗破碎机产生的破碎物料输送到磁选装置，并且通过磁选装置对破碎物料进行磁选工作，磁选吸附出来的金属就可以对外销售；采用“预处理+CSTR厌氧发酵+脱硫+沼气利用+沼液深度处理”为核心的处理工艺，CSTR工艺它具有产气率高、适用原料范围广、应用区域广、能耗低、经济效益高等优点。

Description

一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法

技术领域

本发明属于厨余垃圾厌氧发酵相关技术领域，具体涉及一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法。

背景技术

随着人们的物质生活的提高,餐厨垃圾的数量急剧增加,现在餐厨垃圾年产超过3000万吨。餐厨垃圾包括剩菜、剩饭、菜叶、果皮、蛋壳、茶渣、骨等,泛指饮食活动中产生的废弃食材及废弃或残留的食物，具有易腐烂变质,易发酵,易发臭等特点,若不能合理有效地进行处理,对环境和人的健康都会带来各种危害。厨余垃圾是有机垃圾的一种,厨余垃圾作为一种有机质废弃物,有机质含量丰富,在实际处理处置过程中常采用好氧发酵技术对厨余垃圾进行资源化。

目前厨余垃圾在进行垃圾分拣工作，主要以人工分拣和水力分拣以及粉碎分拣为主：人工分拣，会使分拣人员大量接触到垃圾，既造成了大量劳动占用，增加了分拣人员的健康风险，同时工作效率极低；水力分拣利用水将垃圾区分成上浮式和下沉淀两种垃圾，然后厨余垃圾中还含有大量动植物油以及果胶等，利用水力分拣不只会影响分拣效果，还会造成大量的污水产生，垃圾分拣效果不佳，同时还造成大量新的污染物，大大增加了环境风险和处置成本；粉碎式分拣目前同样面临着诸多问题，粉碎过程中大量的不可生物降解的物质会一同进入到垃圾中，如塑料制品等有害物质。同时颗粒大小的控制也会对后期处置中造成无法资源化或者能耗增加等一系列问题。厨余垃圾经热水解后，夹杂在其中的塑料袋、编织袋等经过高温高压的处理，发生严重变形和抽缩，甚至交缠在一起，若直接采用双螺旋挤压脱水工艺进行固液分离，则极易缠绕在双螺旋轴上，导致无法出料，严重的话还会引起电机的烧毁，同时厨余垃圾中的玻璃瓶、大块骨头、铁等硬物也夹杂其中，一旦进入设备中，容易导致设备停运，严重影响处理效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，以解决上述背景技术中提出的造成了大量劳动占用，增加了分拣人员的健康风险，同时工作效率极低、增加了环境风险和处置成本以及容易导致设备停运，严重影响处理效率问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，包括以下步骤：第一步，通过接收料斗对餐余垃圾进行预处理，得到待发酵的垃圾物料，所述接收料斗包括包括防护罩、集料台、螺旋输送机组件、支撑底脚和往复刮板组件，所述往复刮板组件包括固定套座、固定圆杆、丝杆、联轴器、伺服电机、固定座、刮板，所述刮板中间套接有丝杆，所述丝杆一侧外壁套接有固定套座，且固定套座通过螺栓与防护罩固定连接，所述刮板两侧套接有固定圆杆，且两个固定圆杆与防护罩固定连接，所述丝杆另一侧通过联轴器连接有伺服电机，所述伺服电机通过螺栓固定连接有固定座，且固定座通过螺栓与防护罩固定连接，同时丝杆另一侧穿过固定座；

第二步，将第一步中最后得到的垃圾物料通过输送机传送到粗破碎机内内部，就可以进行破碎工作，且破碎产生的污泥排至污泥池内部；

第三步，将粗破碎机产生的破碎物料输送到磁选装置，并且通过磁选装置对破碎物料进行磁选工作，磁选吸附出来的金属就可以对外销售；

第四步，将磁选剩下的垃圾物料送入大杂物筛选装置内部，并且通过大杂物筛选装置，就可以对磁选剩下的垃圾物料中的大杂物进行筛选工作，而筛选出大的杂物就可以外运焚烧；

第五步，上述所有步骤产生的臭氧和废水通过气管和水管分别输送到臭氧处理系统和沉砂内部进行处理，而沉砂在进行处理工作的过程中，产生的臭氧通过气管输送到臭氧处理系统中进行处理，并且处理的物料会通过输料管输送到收集池内部，与此同时，收集池产生的臭氧也会通过气管输送到臭氧处理系统中进行处理。

第六步，将筛选下来的垃圾物料送入粉渣料装置内部，并且通过粉渣料装置，就可以对筛选下来的垃圾物料进行粉碎工作；

第七步，将粉碎的物料以及第五步得到的物料输送到混合配比装置内部，并且通过混合配比装置，就可以对粉碎的物料输进行混合配比工作；

第八步，将混合配比装置得到的混合物料通过泵输送到CSTR反应器内部进行反应处理工作，且在整个反应的过程中，就可以产生沼气、沼渣和沼液；

第九步，将CSTR反应器产生的沼气、沼渣和沼液分别输出到沼气处理系统、沼渣利用系统和深度处理系统，从而就可以充分地利用。

优选的，在第一步中，所述集料台下端固定连接有多个支撑底脚，四个所述支撑底脚中间固定连接有螺旋输送机组件，且螺旋输送机组件位于集料台底端中间位置处，所述集料台上端固定连接有防护罩，所述防护罩下侧内部通过螺栓固定连接有两个往复刮板组件。

优选的，所述螺旋输送机组件由出料槽、三个螺旋输送杆和旋转电机组成，三个螺旋输送杆套接在出料槽内部，旋转电机通过螺栓与出料槽固定连接，同时旋转电机通过齿轮与三个螺旋输送杆转动连接。

优选的，在第一步中，所述厨余垃圾预处理依次包括破袋、油水分离、破碎。

优选的，在第二步中，所述粗破碎机主要目的是将袋装的厨余垃圾进行破袋后便于后续磁选金属、筛分杂物以及挤压脱水。

优选的，在第三步中，所述磁选装置中的磁选筛下物经过磁选，进一步分拣出金属等干扰物之后进入细破碎挤压单元。

优选的，在第八步中，所述CSTR反应器的目的在于使物料体系达到均匀状态，以有利于反应的均匀和传热；反应过程包括体系中物料的物理和化学的变化，表征其体系特性的参数包括温度、压力、液位及体系组分等。

与现有技术相比，本发明提供了一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，具备以下有益效果：

1、本发明粉碎刀具采用高合金钢材料，抗冲击能力强；轴承四重密封防护设计有效防尘防水，延长轴承使用寿命；设备配有推料器，防止物料架空无法破碎；控制系统充分考虑到设备过载，过载时控制系统自动停机反转卸荷，卸荷完成后设备自动启动，进行正常粉碎。分选系统的主要作用是将厨余垃圾中不可处理的塑料制品、磁性金属制品等去除，减少对后续预处理设备和发酵设备的冲击。自动分选系统充分利用杂质与厨余垃圾的特性，运转作业时杂质速度、位置、重量、大小的状态区别进行分离；一次分拣率达到95%以上，实现了餐厨垃圾连续、封闭、自动化运行，避免人工分拣带来的环境污染，降低人工成本。

2、本发明CSTR工艺可以处理高悬浮固体含量的原料；消化器内物料混合均匀，避免了分层状态，增加了物料和微生物接触的机会，使得液面上的有机悬浮物循环到反应器的下部，逐渐完全反应，避免了反应器液面上的“结盖现象”；CSTR工艺是适用于固体含量较大的农业废弃物厌氧发酵处理工艺。该工艺占地少、成本低。

3、本发明接收料斗在进行物料接收输送工作的时候，通过往复刮板组件中的伺服电机，就可以带动联轴器和丝杆进行旋转工作，当丝杆旋转的时候，就会使得刮板进行往复移动工作，并且通过刮板，可以将集料台内壁的物料刮下来，这样就提高了工作效率，降低了污染性。

本发明涉及的设备均为市场上可以直接购得的现有设备，可以实现破碎、分选等所需的功能即可。本发明方法中未记载的工艺步骤和工艺参数采用本领域的现有方法即可，不需要特定的某一种方法。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1为本发明提出的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法结构示意图；

图2为本发明提出的接收料斗结构示意图；

图3为本发明提出的往复刮板组件俯视结构示意图。

图中：1、防护罩；2、集料台；3、螺旋输送机组件；4、支撑底脚；5、往复刮板组件；51、固定套座；52、固定圆杆；53、丝杆；54、联轴器；55、伺服电机；56、固定座；57、刮板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，包括以下步骤：第一步，通过接收料斗对餐余垃圾进行预处理，得到待发酵的垃圾物料，所述接收料斗包括包括防护罩1、集料台2、螺旋输送机组件3、支撑底脚4和往复刮板组件5，所述往复刮板组件5包括固定套座51、固定圆杆52、丝杆53、联轴器54、伺服电机55、固定座56、刮板57，所述刮板57中间套接有丝杆53，所述丝杆53一侧外壁套接有固定套座51，且固定套座51通过螺栓与防护罩1固定连接，所述刮板57两侧套接有固定圆杆52，且两个固定圆杆52与防护罩1固定连接，所述丝杆53另一侧通过联轴器54连接有伺服电机55，所述伺服电机55通过螺栓固定连接有固定座56，且固定座56通过螺栓与防护罩1固定连接，同时丝杆53另一侧穿过固定座56；

第二步，将第一步中最后得到的垃圾物料通过输送机传送到粗破碎机内内部，就可以进行破碎工作，且破碎产生的污泥排至污泥池内部；

第三步，将粗破碎机产生的破碎物料输送到磁选装置，并且通过磁选装置对破碎物料进行磁选工作，磁选吸附出来的金属就可以对外销售；

第四步，将磁选剩下的垃圾物料送入大杂物筛选装置内部，并且通过大杂物筛选装置，就可以对磁选剩下的垃圾物料中的大杂物进行筛选工作，而筛选出大的杂物就可以外运焚烧；

第五步，上述所有步骤产生的臭氧和废水通过气管和水管分别输送到臭氧处理系统和沉砂内部进行处理，而沉砂在进行处理工作的过程中，产生的臭氧通过气管输送到臭氧处理系统中进行处理，并且处理的物料会通过输料管输送到收集池内部，与此同时，收集池产生的臭氧也会通过气管输送到臭氧处理系统中进行处理。

第六步，将筛选下来的垃圾物料送入粉渣料装置内部，并且通过粉渣料装置，就可以对筛选下来的垃圾物料进行粉碎工作；

第七步，将粉碎的物料以及第五步得到的物料输送到混合配比装置内部，并且通过混合配比装置，就可以对粉碎的物料输进行混合配比工作；

第八步，将混合配比装置得到的混合物料通过泵输送到CSTR反应器内部进行反应处理工作，且在整个反应的过程中，就可以产生沼气、沼渣和沼液；

第九步，将CSTR反应器产生的沼气、沼渣和沼液分别输出到沼气处理系统、沼渣利用系统和深度处理系统，从而就可以充分地利用。

在第一步中，所述集料台2下端固定连接有多个支撑底脚4，四个所述支撑底脚4中间固定连接有螺旋输送机组件3，且螺旋输送机组件3位于集料台2底端中间位置处，所述集料台2上端固定连接有防护罩1，所述防护罩1下侧内部通过螺栓固定连接有两个往复刮板组件5。

所述螺旋输送机组件3由出料槽、三个螺旋输送杆和旋转电机组成，三个螺旋输送杆套接在出料槽内部，旋转电机通过螺栓与出料槽固定连接，同时旋转电机通过齿轮与三个螺旋输送杆转动连接。

在第一步中，所述厨余垃圾预处理依次包括破袋、油水分离、破碎。

在第二步中，所述粗破碎机主要目的是将袋装的厨余垃圾进行破袋后便于后续磁选金属、筛分杂物以及挤压脱水。

在第三步中，所述磁选装置中的磁选筛下物经过磁选，进一步分拣出金属等干扰物之后进入细破碎挤压单元。

在第八步中，所述CSTR反应器的目的在于使物料体系达到均匀状态，以有利于反应的均匀和传热；反应过程包括体系中物料的物理和化学的变化，表征其体系特性的参数包括温度、压力、液位及体系组分等。

实施列1

将沼气处理系统选择为沼气脱硫系统，且沼气脱硫系统采用干法脱硫；干法脱硫是采用固体吸收剂或吸附剂来脱除硫化氢或有机硫的方法；干法脱硫具有流程短，设备结构简单，气体净化度高，操作平稳的优点；但此法通常使用固定层反应器，需要定期更换脱硫剂，不能连续；干法脱硫的方法很多，目前使用的主要有以氧化铁法、活性炭法、氧化锌法和有机硫（COS、CS2）水解法等。

实施列2

将沼气处理系统选择为双膜干式贮气柜贮存沼气，双膜气柜和CSTR厌氧反应器合建为一体化结构；双膜干式沼气贮气柜由外层膜和内层膜组成，外层膜构成贮气柜外部球体形状，内层膜与底部围成内腔以贮存沼气；贮气柜设有防爆风机，防爆风机自动按要求调节气体的输送量至沼气利用系统，以保持贮气柜内气压的稳定；外层膜设有一道上下走向的软管，由上述防爆风机把外面空气经此软管输送进外层膜与内层膜之间的空间，使外层膜保持球体形状并同时把沼气压送出去；并配有超声波测距仪，自动调节和控制沼气的贮存量。

实施列3

将沼气处理系统采用沼气锅炉或者沼气发电系统，利用沼气燃烧产生的热能，转换成热水、蒸汽、或者电等绿色能源，补充前处理工艺所需要能源，从而减少外接能源的使用量；始整个垃圾处理中心的垃圾资源价值最大化，提高了社会效益和社会价值。

本发明的工作原理及使用流程：厨余垃圾经预处理粉碎后进入匀浆调节池，和污水进行混合调配；混合均匀后的污水通过提升泵泵入厌氧反应器内进行厌氧发酵，整体进料浓度5-10%左右，CSTR单元停留时间为5-25d左右，厌氧过程中每天产生大量沼气，储存在罐顶的双膜贮气柜中，经过脱硫后进入沼气综合利用单元；CSTR出水经过固液分离，沼液流入储液中间水池，一部分沼液通过过滤系统后可利用于农田滴灌系统，另外一部分沼液进入后续深度处理系统，达标后供给周围农田灌溉或者纳管排放；沼渣和沉淀池剩余污泥排入污泥池，输送至污泥脱水机进行泥水分离，污水流到匀浆调节池，沼渣和污泥作为有机肥供周围农田施肥。

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 (7)

1.一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，包括以下步骤：第一步，通过接收料斗对餐余垃圾进行预处理，得到待发酵的垃圾物料，所述接收料斗包括防护罩（1）、集料台（2）、螺旋输送机组件（3）、支撑底脚（4）和往复刮板组件（5），所述往复刮板组件（5）包括固定套座（51）、固定圆杆（52）、丝杆（53）、联轴器（54）、伺服电机（55）、固定座（56）、刮板（57），所述刮板（57）中间套接有丝杆（53），所述丝杆（53）一侧外壁套接有固定套座（51），且固定套座（51）通过螺栓与防护罩（1）固定连接，所述刮板（57）两侧套接有固定圆杆（52），且两个固定圆杆（52）与防护罩（1）固定连接，所述丝杆（53）另一侧通过联轴器（54）连接有伺服电机（55），所述伺服电机（55）通过螺栓固定连接有固定座（56），且固定座（56）通过螺栓与防护罩（1）固定连接，同时丝杆（53）另一侧穿过固定座（56）；

第二步，将第一步中最后得到的垃圾物料通过输送机传送到粗破碎机内部，进行破碎工作，且破碎产生的污泥排至污泥池内部；

第三步，将粗破碎机产生的破碎物料输送到磁选装置，并且通过磁选装置对破碎物料进行磁选工作，磁选吸附出来的金属对外销售；

第四步，将磁选剩下的垃圾物料送入大杂物筛选装置内部，并且通过大杂物筛选装置，对磁选剩下的垃圾物料中的大杂物进行筛选工作，而筛选出大的杂物外运焚烧；

第五步，上述所有步骤产生的臭氧和废水通过气管和水管分别输送到臭氧处理系统和沉砂内部进行处理，而沉砂在进行处理工作的过程中，产生的臭氧通过气管输送到臭氧处理系统中进行处理，并且处理的物料会通过输料管输送到收集池内部，与此同时，收集池产生的臭氧也会通过气管输送到臭氧处理系统中进行处理；

第六步，将筛选下来的垃圾物料送入粉渣料装置内部，并且通过粉渣料装置，对筛选下来的垃圾物料进行粉碎工作；

第七步，将粉碎的物料以及第五步得到的物料输送到混合配比装置内部，并且通过混合配比装置，对粉碎的物料输进行混合配比工作；

第八步，将混合配比装置得到的混合物料通过泵输送到CSTR反应器内部进行反应处理工作，且在整个反应的过程中，产生沼气、沼渣和沼液；

第九步，将CSTR反应器产生的沼气、沼渣和沼液分别输出到沼气处理系统、沼渣利用系统和深度处理系统，从而充分地利用。

2.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，在第一步中，所述集料台（2）下端固定连接有多个支撑底脚（4），四个所述支撑底脚（4）中间固定连接有螺旋输送机组件（3），且螺旋输送机组件（3）位于集料台（2）底端中间位置处，所述集料台（2）上端固定连接有防护罩（1），所述防护罩（1）下侧内部通过螺栓固定连接有两个往复刮板组件（5）。

3.根据权利要求2所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，其特征在于：所述螺旋输送机组件（3）由出料槽、三个螺旋输送杆和旋转电机组成，三个螺旋输送杆套接在出料槽内部，旋转电机通过螺栓与出料槽固定连接，同时旋转电机通过齿轮与三个螺旋输送杆转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，其特征在于：在第一步中，所述厨余垃圾预处理依次包括破袋、油水分离、破碎。

5.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，在第二步中，所述粗破碎机主要目的是将袋装的厨余垃圾进行破袋后便于后续磁选金属、筛分杂物以及挤压脱水。

6.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，在第三步中，所述磁选装置中的磁选筛下物经过磁选，进一步分拣出金属等干扰物之后进入细破碎挤压单元。

7.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，在第八步中，所述CSTR反应器的目的在于使物料体系达到均匀状态，以有利于反应的均匀和传热；反应过程包括体系中物料的物理和化学的变化，表征其体系特性的参数包括温度、压力、液位及体系组分。

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