CN112718803A - 一种就地快速餐厨垃圾处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种就地快速餐厨垃圾处理工艺，包括如下步骤：固液分离：餐厨垃圾进行分拣、称重后投入处理机，经固液分离后，液体直接排入水解槽，固体进行破碎稀释后进入水解槽；水解处理：向水解槽内投加相当于餐厨垃圾重量0.1‑2％的复合微生物菌剂和复合酶制剂，开启搅拌进行酶解和微生物降解，温度控制在25‑40℃，搅拌转速50‑100rpm，处理时间1‑3小时，得到水解液；调节槽处理；一级好氧；一级沉降；二级好氧及MBR。本发明针对就地快速餐厨垃圾处理工艺，将微生物降解技术、酶解技术与污水处理技术有机结合，实现了高浓度餐厨垃圾在48小时以内全部快速降解的目标，并有效保证垃圾污水的三级达标排放。
Description
技术领域
本发明属于餐厨垃圾处理工艺技术领域，尤其是一种就地快速餐厨垃圾处理工艺。
背景技术
随着国家环保政策要求的不断提高，餐厨垃圾的“三化”处理已经成为城市治理的焦点之一。我国餐厨垃圾年产生量9000多万吨，呈现典型的“四高”特征，即：高浓度、高盐分、高油脂和高水分。随着政府对餐厨垃圾分类和处理技术的日益重视和大量投入，餐厨垃圾在处理技术上有了明显的进步，但相对而言创新性仍显不足，使得处理效果不尽人意。
目前，餐厨垃圾的处理主要有焚烧法、填埋法、厌氧制沼气法、堆肥法等等。焚烧法存在有毒气体二次污染、燃烧值低问题；填埋法存在渗滤液污染、温室效应问题；厌氧制沼气法存在占地面积大、运行成本高问题；堆肥法气味污染、占地大、处理时间长问题等等。因此，目前仍需要研发一种快速餐厨垃圾处理新工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种就地快速餐厨垃圾处理工艺，能够满足餐厨垃圾“四高”的特点及快速就地处理的市场需求，将微生物降解技术、酶解技术与污水处理技术有机结合，实现了高浓度餐厨垃圾在48小时以内全部快速降解的目标，并有效保证垃圾污水的三级达标排放。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种就地快速餐厨垃圾处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1)固液分离：餐厨垃圾进行分拣、称重后投入处理机，经固液分离后，液体直接排入水解槽，固体进行破碎稀释3-5倍后进入水解槽；
2)水解处理：向水解槽内投加相当于餐厨垃圾重量0.1-2％的复合微生物菌剂和复合酶制剂，开启搅拌进行酶解和微生物降解，温度控制在25-40℃，搅拌转速50-100rpm，处理时间1-3小时，得到水解液；
3)调节槽处理：将水解液泵入调节槽做适当稀释，以保证进水COD负荷的稳定，搅拌均匀，得到调节后水解液；
4)一级好氧：步骤3)得到的调节后水解液泵入一级好氧槽，一级好氧槽内装入预先挂好膜的、占有效体积60-80％的填料，好氧曝气20-24小时，得到一级好氧处理污水；
5)一级沉降：将步骤4)所得一级好氧处理污水泵入一级沉降槽，静置20-40分钟，将上清液泵入MBR槽；
6)二级好氧及MBR：MBR槽内设置好氧曝气装置及MBR膜组件，膜组件根据工艺要求配置，得到经MBR处理后的污水。
而且，所述复合微生物菌剂的组份及重量份数比为，假单胞菌属：芽孢杆菌属：乳酸菌属为1:3:1，复合微生物菌剂投加量为餐厨垃圾重量0.05-0.5％。
而且，所述复合酶制剂的组份及重量份数比为，α-淀粉酶﹕糖化酶﹕中性蛋白酶﹕脂肪酶﹕纤维素酶为2:1:1:2:3，复合酶制剂投加量为餐厨垃圾重量0.05-1.5％。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的就地快速餐厨垃圾处理工艺，由于餐厨垃圾中有机物含量很高，采用单一复合微生物降解技术无法在48小时之内将有机物全部降解，并确保垃圾污水达标排放，本发明采用复合微生物和复合酶制剂联合降解技术，再结合优选的两级好氧曝气及MBR工艺，可以有效保证餐厨垃圾有机物在48小时全部降解，污水达标排放。
2、本发明的就地快速餐厨垃圾处理工艺，采用复合微生物菌剂加复合酶制剂处理工艺，替代污水处理工艺中的厌氧酸化水解工艺，极大地减少了臭味的产生，并且明显地缩短了整体处理时间。
3、本发明的就地快速餐厨垃圾处理工艺，复合微生物菌剂由三个属的微生物组成，分别为假单胞菌属、芽孢杆菌属和乳酸菌属，三属微生物按1:3:1复配成菌剂，除具有较强的淀粉和蛋白质分解利用能力外，还具有很强的脂肪代谢能力，可以直接将餐厨垃圾中的油脂降解掉。
4、本发明的就地快速餐厨垃圾处理工艺，复合酶制剂由五种酶制剂组成，分别为α-淀粉酶、糖化酶、中性蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶组成，根据餐厨垃圾中主要成分含量，五种酶按2:1:1:2:3比例复配成复合酶制剂。
5、本发明的就地快速餐厨垃圾处理工艺，由于采用酶解+微生物降解技术，大大缩短了整体处理时间，又由于采用了MBR工艺，省去了二级沉降槽，因而减小了餐厨垃圾一体化设备的总体积，降低了设备的制造成本。
6、本发明的就地快速餐厨垃圾处理工艺，由于有机物在不超过48小时被全部降解，因此，更加适合于餐厨垃圾就地快速处理的客观要求，确保无二次污染产生。
7、本发明的就地快速餐厨垃圾处理工艺，实现餐厨垃圾快速减量化达95％以上，48小时之内将高浓度餐厨垃圾有机物几乎全部降解，使处理后的餐厨垃圾污水达到国家三级排放标准；不需要进行油水分离，餐厨垃圾中的油脂可被微生物直接降解；同时有效去除垃圾处理过程中的臭味。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1：
一种就地快速餐厨垃圾处理工艺，其包括如下步骤：
1)固液分离：餐厨垃圾进行分拣，称量可降解部分100Kg投入处理机，经固液分离后，液体直接排入水解槽，固体进行破碎，稀释4.5倍后进入水解槽；
2)水解处理：向水解槽内投加相当于餐厨垃圾重量0.1-2％的复合微生物菌剂和复合酶制剂，本实施例投加量为0.1％，0.1Kg，开启搅拌进行酶解和微生物降解，温度控制在25-40℃，搅拌转速50-100rpm，处理时间1-3小时，得到水解液；
复合微生物菌剂的组成及重量份数比为，假单胞菌属：芽孢杆菌属：乳酸菌属为1:3:1，重量为垃圾量的0.05％。具体重量为：假单胞菌属0.01Kg、芽孢杆菌属0.03Kg、乳酸菌属0.01Kg。
复合酶制剂的组成及重量份数比为，α-淀粉酶(2wU/g)、糖化酶(5wU/g)、中性蛋白酶(5wU/g)、脂肪酶(5wU/g)和纤维素酶(2wU/g)为2:1:1:2:3，重量为垃圾量的0.05％，具体重量为：α-淀粉酶(2wU/g)0.011Kg、糖化酶(5wU/g)0.0055Kg、中性蛋白酶(5wU/g)0.0055Kg、脂肪酶(5wU/g)0.011Kg和纤维素酶(2wU/g)0.017Kg。
3)调节槽处理：将水解液泵入调节槽做适当稀释，以保证一级好氧进水COD负荷的稳定，搅拌均匀，得到COD10000-12000mg/L的水解液；
4)一级好氧：步骤3)得到的调节后水解液泵入一级好氧槽，一级好氧槽内装入预先挂好膜的、占有效体积60-80％的填料，好氧曝气20-24小时，得到一级好氧处理污水；
5)一级沉降：将步骤4)所得一级好氧处理污水泵入一级沉降槽，静置20-40分钟，将上清液泵入二级好氧及MBR槽；
6)二级好氧及MBR：MBR槽内设置好氧曝气装置及MBR膜组件，膜组件根据工艺要求配置，得到二级好氧处理污水。处理前后(48h)污水COD的变化，如表1中所示。
表1处理前后(48h)污水COD的变化单位：mg/L
注：表中数据为平均值
实施例2：
一种就地快速餐厨垃圾处理工艺，其包括如下步骤：
1)固液分离：餐厨垃圾进行分拣，称量可降解部分100Kg投入处理机，经固液分离后，液体直接排入水解槽，固体进行破碎，稀释4倍后进入水解槽；
2)水解处理：向水解槽内投加相当于餐厨垃圾重量0.1-2％的复合微生物菌剂和复合酶制剂，本实施例投加量为1％，1Kg，开启搅拌进行酶解和微生物降解，温度控制在25-40℃，搅拌转速50-100rpm，处理时间1-3小时，得到水解液；
复合微生物菌剂的组成及重量份数比为，假单胞菌属：芽孢杆菌属：乳酸菌属为1:3:1，重量为垃圾量的0.25％。具体重量为：假单胞菌属0.05Kg、芽孢杆菌属0.15Kg、乳酸菌属0.05Kg。
复合酶制剂的组成及重量份数比为，α-淀粉酶(2wU/g)、糖化酶(5wU/g)、中性蛋白酶(5wU/g)、脂肪酶(5wU/g)和纤维素酶(2wU/g)为2:1:1:2:3，重量为垃圾量的0.75％，具体重量为：α-淀粉酶(2wU/g)0.17Kg、糖化酶(5wU/g)0.08Kg、中性蛋白酶(5wU/g)0.08Kg、脂肪酶(5wU/g)0.17Kg和纤维素酶(2wU/g)0.25Kg。
3)调节槽处理：将水解液泵入调节槽做适当稀释，以保证一级好氧进水COD负荷的稳定，搅拌均匀，得到COD12000-13500mg/L的水解液；
4)一级好氧：步骤3)得到的调节后水解液泵入一级好氧槽，一级好氧槽内装入预先挂好膜的、占有效体积60-80％的填料，好氧曝气20-24小时，得到一级好氧处理污水；
5)一级沉降：将步骤4)所得一级好氧处理污水泵入一级沉降槽，静置20-40分钟，将上清液泵入二级好氧及MBR槽；
6)二级好氧及MBR：MBR槽内设置好氧曝气装置及MBR膜组件，膜组件根据工艺要求配置，得到二级好氧处理污水。处理前后(48h)污水COD的变化，如表2中所示。
表2处理前后(48h)污水COD的变化单位：mg/L
注：表中数据为平均值
实施例3：
一种就地快速餐厨垃圾处理工艺，其包括如下步骤：
1)固液分离：餐厨垃圾进行分拣，称量可降解部分100Kg投入处理机，经固液分离后，液体直接排入水解槽，固体进行破碎，稀释3.5倍后进入水解槽；
2)水解处理：向水解槽内投加相当于餐厨垃圾重量0.1-2％的复合微生物菌剂和复合酶制剂，本实施例投加量为2％，2Kg，开启搅拌进行酶解和微生物降解，温度控制在25-40℃，搅拌转速50-100rpm，处理时间1-3小时，得到水解液；
复合微生物菌剂的组成及重量份数比为，假单胞菌属：芽孢杆菌属：乳酸菌属为1:3:1，重量为垃圾量的0.5％。具体重量为：假单胞菌属0.1Kg、芽孢杆菌属0.3Kg、乳酸菌属0.1Kg。
复合酶制剂的组成及重量份数比为，α-淀粉酶(2wU/g)、糖化酶(5wU/g)、中性蛋白酶(5wU/g)、脂肪酶(5wU/g)和纤维素酶(2wU/g)为2:1:1:2:3，重量为垃圾量的1.5％，具体重量为：α-淀粉酶(2wU/g)0.33Kg、糖化酶(5wU/g)0.17Kg、中性蛋白酶(5wU/g)0.17Kg、脂肪酶(5wU/g)0.33Kg和纤维素酶(2wU/g)0.5Kg。
3)调节槽处理：将水解液泵入调节槽做适当稀释，以保证一级好氧进水COD负荷的稳定，搅拌均匀，得到COD13500-15000mg/L的水解液；
4)一级好氧：步骤3)得到的调节后水解液泵入一级好氧槽，一级好氧槽内装入预先挂好膜的、占有效体积60-80％的填料，好氧曝气20-24小时，得到一级好氧处理污水；
5)一级沉降：将步骤4)所得一级好氧处理污水泵入一级沉降槽，静置20-40分钟，将上清液泵入二级好氧及MBR槽；
6)二级好氧及MBR：MBR槽内设置好氧曝气装置及MBR膜组件，膜组件根据工艺要求配置，得到二级好氧处理污水。处理前后(48h)污水COD的变化，如表3中所示。
表3处理前后(48h)污水COD的变化单位：mg/L
注：表中数据为平均值
上述实施例1-3分别将餐厨垃圾破碎后做了4.5倍、4.0倍和3.5倍不同的稀释，对应复合微生物菌剂加复合酶制剂的使用量分别为0.1％、1.0％和2.0％。从表1-表3实验结果观察，三个方案的降解率比较接近，但综合考虑处理浓度、复合微生物菌剂加复合酶制剂使用量及氧化降解率三个因素，认为实施例2是最佳的选择。
另外，三个实施例虽然复合微生物菌剂加复合酶制剂使用量逐渐增大，但垃圾液的稀释倍数却逐渐减小，处理的浓度逐渐加大。因此，随着垃圾液处理浓度由COD10840mg/L增大到COD14250mg/L，一二级好氧处理后的出水COD也略有增加。再有，二级好氧降解率低于一级好氧，是由于二级好氧水体中有机物与一级有很大的不同，更加难以利用。
尽管为说明目的公开的本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (3)
1.一种就地快速餐厨垃圾处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
1)固液分离：餐厨垃圾进行分拣、称重后投入处理机，经固液分离后，液体直接排入水解槽，固体进行破碎稀释3-5倍后进入水解槽；
2)水解处理：向水解槽内投加相当于餐厨垃圾重量0.1-2％的复合微生物菌剂和复合酶制剂，开启搅拌进行酶解和微生物降解，温度控制在25-40℃，搅拌转速50-100rpm，处理时间1-3小时，得到水解液；
3)调节槽处理：将水解液泵入调节槽做适当稀释，以保证进水COD负荷的稳定，搅拌均匀，得到调节后水解液；
4)一级好氧：步骤3)得到的调节后水解液泵入一级好氧槽，一级好氧槽内装入预先挂好膜的、占有效体积60-80％的填料，好氧曝气20-24小时，得到一级好氧处理污水；
5)一级沉降：将步骤4)所得一级好氧处理污水泵入一级沉降槽，静置20-40分钟，将上清液泵入MBR槽；
6)二级好氧及MBR：MBR槽内设置好氧曝气装置及MBR膜组件，膜组件根据工艺要求配置，得到经MBR处理后的污水。
2.根据权利要求1所述的就地快速餐厨垃圾处理工艺，其特征在于：所述复合微生物菌剂的组份及重量份数比为，假单胞菌属：芽孢杆菌属：乳酸菌属为1:3:1，复合微生物菌剂投加量为餐厨垃圾重量0.05-0.5％。
3.根据权利要求1所述的就地快速餐厨垃圾处理工艺，其特征在于：所述复合酶制剂的组份及重量份数比为，α-淀粉酶﹕糖化酶﹕中性蛋白酶﹕脂肪酶﹕纤维素酶为2:1:1:2:3，复合酶制剂投加量为餐厨垃圾重量0.05-1.5％。
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2020
- 2020-12-18 CN CN202011508894.7A patent/CN112718803A/zh active Pending
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