CN113245356A - 一种厨余垃圾处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种厨余垃圾处理工艺。本发明的厨余垃圾处理工艺将厨余垃圾通过提升机进入预处理系统后经自动分选机分选出无机垃圾回收和外运处理，筛下物为有机物，经螺旋挤压脱水机进行渣液分离，渣料进入生物气化处理系统进一步处理，挤出的液体先进行粗滤而滤去大颗粒后经油水渣三相分离机分离出的油深加工成工业用油脂或者生物柴油，处理过程中的尾气通过自主研发的UV光触媒除臭和活性炭吸附工艺处理达标后排放，厨余污水和分解过程中产生的污水统一收处理达标后排放。
Description
技术领域
本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种厨余垃圾处理工艺。
背景技术
随着我国社会经济和人民生活的不断发展，以及全国范围内生活垃圾分类工作的不断推进，针对生活厨余垃圾的快速处理技术的需求不断增加，生活垃圾的处理问题也变得越来越突出，我国生活垃圾处理问题还始终是项未获得较好解决的问题。生活厨余垃圾是指居民日常生活中餐前厨后产生的剩菜剩饭等垃圾和废弃食用有机废弃物，主要以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等有机物质为主要成分，厨余垃圾含水率高，腐烂变质速度快，极易产生异味，在存放和运输环境中容易造成对周围环境的破坏，而且餐厨垃圾以有机质为主，易滋生病菌，变成传播疾病的介质，危害人类健康。
目前我国生活垃圾处理的主要方式是填埋，差不多占处理量的85％以上，只有少数大城市采用了较为先进的直接焚烧等技术。生活垃圾填埋法虽然成本低，但是这种处理垃圾的方法很容易使重金属和细菌渗到地下水和土壤中，并且腐烂的垃圾释放出甲烷和二氧化碳，导致垃圾的二次污染，使得区域生态环境恶化。填埋这种不可持续的方式目前也随着垃圾填埋场地的告急，已使垃圾无处可埋。直接焚烧的垃圾处理方式，虽然可以通过回收一部分热能发电的形式实现了垃圾的部分资源化利用，但是垃圾焚烧暴露出了很大的弊病，主要是潜在的污染重，耗资昂贵，操作复杂和浪费资源等方法，但最重要的还是哪怕采用现在最先进的垃圾焚烧炉，在正常运转情况下，也都会释放出数十种有害物质，仅仅通过过滤、水洗和吸附法很难全部净化，并且在有害物质中，最主要的成分二恶英是国际公认的一级致癌物。二恶英被称为“地球上毒性最强的毒物”，生成的二恶英不但难以消除，也难以降解，并且很容易在人体内聚集给人造成危害。还有利用自身厌氧腐败菌进行堆肥或厌氧消化产沼气来处理生活厨余垃圾，但这些处理方式都存在了处理周期太长、发酵不稳定、易产生恶臭气体等特点无法满足当前快速推进的生活垃圾“干湿”分类模式。
中国专利申请CN101722174A公开了一种垃圾综合处理的方法，包括如下步骤：垃圾分选、厌氧消化、电离气化、能量回收、灰渣利用五个步骤，本发明所述的垃圾处理方法是专门针对以厨余垃圾为主的混合生活垃圾而设计的综合处理工艺，它将厌氧消化处理工艺和气化工艺有机的结合在一起，充分利用了各自的技术优势，但是是发明人发明的一种生活有机垃圾资源化处理工艺，但是其处理时间较长，厨余垃圾分解不彻底，无法达到直接排放标准。
因此研发出一种新型的厨余垃圾的处理工艺，实现垃圾的无害化处理，已经成为迫在眉睫并且具有重大意义的任务。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种厨余垃圾处理工艺。本发明提供的厨余垃圾的处理工艺，分解彻底，厨余垃圾减量率可达95％以上，并且分解效率高，果蔬类厨余0.5小时分解完成，肉类骨头类厨余2～4小时分解完成，有效的实现了垃圾的无害化处理。
本发明的技术方案是：
一种厨余垃圾处理工艺，包括以下步骤：
(1)预处理系统：将厨余垃圾运送至自动分拣装置，进行初步分选，自动分拣装置分选出无机垃圾和有机固体物，将无机垃圾回收和外运处理；有机固体物经螺旋挤压脱水机进行渣液分离，将挤出的液体先进行粗滤而滤去大颗粒后，再经油水渣三相分离机，将油分离出来并进行深加工，得工业用油脂或者生物柴油原料，渣料进入生物气化处理系统处理，污水进入污水处理系统处理；
(2)生物气化处理系统：将步骤(1)中预处理后得到的渣料与超高温好氧复合微生物菌种混合后投入生物气化处理系统，将渣料彻底分解成二氧化碳和水；
(3)污水处理系统：将所述步骤(1)、(2)中产生的污水统一回收，先通过真空泵吸入到污水箱中，接着加入絮凝剂启动搅拌器进行搅拌，待污水中的固物凝成团状之后停止搅拌，让固液处于静止状态；随后经过平板叠片式固液分离设备，将分离后固渣进行干燥压缩之后以饼状吐出，为优质有机肥原料；气体经过烟气处理系统除臭净化，排放无害气体；液体经过除浊、脱色、脱油、杀菌、除臭、除藻之后为清水；
(4)烟气处理系统：将步骤(3)处理过程中产生的烟气通过风机接入碱液喷淋塔进行降温和吸附酸性气体，随后通过UV光触媒进行高效光解，最后气体经过活性炭深度吸附得到净化后排放。
进一步地，所述步骤(2)中渣料与超高温好氧复合微生物菌种的重量比为40～50:1。
进一步地，所述步骤(2)中添加的超高温好氧复合微生物菌种为枯草芽孢杆菌、土芽孢杆菌和嗜热栖热菌按重量比7～15:5～12:1～3组成。
更进一步地，所述步骤(2)中添加的超高温好氧复合微生物菌种为枯草芽孢杆菌、土芽孢杆菌和嗜热栖热菌按重量比13:9:2组成。
进一步地，所述步骤(2)生物气化处理系统处理过程中的温度为75℃～85℃。
进一步地，所述步骤(2)生物气化处理系统处理时间为0.5～4h。
进一步地，所述步骤(2)生物气化处理系统的进料方式为连续或批次进料，出料方式为连续出料。
进一步地，所述步骤(3)污水处理系统中添加的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺。
进一步地，所述步骤(4)烟气处理系统的除臭过程≤0.1s，能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类污染物。
进一步地，所述步骤(4)烟气处理系统处理后的气体可达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)三级标准排放。
本发明的厨余垃圾处理工艺将厨余垃圾通过提升机进入预处理系统后经自动分选机分选出无机垃圾回收和外运处理，筛下物为有机物，经螺旋挤压脱水机进行渣液分离，渣料进入生物气化处理系统进一步处理，挤出的液体先进行粗滤而滤去大颗粒后经油水渣三相分离机分离出的油深加工成工业用油脂或者生物柴油，处理过程中的尾气通过自主研发的UV光触媒除臭+活性炭吸附工艺处理达标后排放，厨余污水和分解过程中产生的污水统一收处理达标后排放。
本发明提供的厨余垃圾的处理工艺是结合国内外生物最先进筛选和培养技术，选取自然界生命和繁殖能力强的超高温好氧复合微生物菌种，将枯草芽孢杆菌、土芽孢杆菌和嗜热栖热菌按重量比7～15:5～12:1～3组成，通过自身分泌高活性的蛋白酶及脂肪酶等酶系，释放到细胞外部，并与有机垃圾接触后发生酶解作用，将其中的主要成分：果蔬纤维、蛋白质、脂肪等高分子物质逐步酶解成为低分子物质，最后将低分子物质分解为单体物质进入菌种体内，被菌种体内的三羧酸循环等代谢途径彻底分解为二氧化碳、水等物质。并且本发明添加的超高温好氧复合微生物菌种常温下休眠，对人体及动植物无任何危害；温度达到65℃以上激活，自我繁殖能力强。
与现有技术相比，本发明提供的厨余垃圾处理工艺具有以下优势：
(1)本发明提供的厨余垃圾处理工艺减量高，分解彻底，厨余垃圾减量率95％以上。
(2)本发明提供的厨余垃圾处理工艺降解快，分解效率高，果蔬0.5小时分解完成，肉类骨头2～4小时分解完成。
(3)本发明提供的厨余垃圾处理工艺，处理后的厨余垃圾产生的废气、废水、废渣全部达到国家排放标准，其产出物可作为土壤改良剂或有机肥原料，实现资源循环利用，整个过程无公害、不存在二次污染，符合国家垃圾处理的“减量化、无害化、资源化”处理原则。
附图说明
图1为本发明厨余垃圾的处理工艺的流程图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的保护范围之内。
枯草芽孢杆菌，CAS号:68038-70-0，购自郑州奇华顿化工产品有限公司；嗜热栖热菌，购自上海邦景实业有限公司，货号：BJ-J6572；土芽孢杆菌，购自上海西格生物科技有限公司，货号XG-J5556；阴离子聚丙烯酰胺，CAS号：9003-05-8，购自河南博源新材料有限公司。
实施例1一种厨余垃圾处理工艺
所述的厨余垃圾的处理工艺，包括以下步骤：
(1)预处理系统：将厨余垃圾运送至自动分拣装置，进行初步分选，自动分拣装置分选出无机垃圾和有机固体物，将无机垃圾回收和外运处理；有机固体物经螺旋挤压脱水机进行渣液分离，将挤出的液体先进行粗滤而滤去大颗粒后，再经油水渣三相分离机，将油分离出来并进行深加工，得工业用油脂或者生物柴油原料，渣料进入生物气化处理系统处理，污水进入污水处理系统处理；
(2)生物气化处理系统：将步骤(1)中预处理后得到的渣料与超高温好氧复合微生物菌种混合后投入生物气化处理系统，将渣料彻底分解成二氧化碳和水；所述渣料与超高温好氧复合微生物菌种的重量比为40:1；所述生物气化处理系统处理过程中的温度为75℃；处理时间为0.5h；进料方式为连续进料，出料方式为连续出料；
(3)污水处理系统：将所述步骤(1)、(2)中产生的污水统一回收，先通过真空泵吸入到污水箱中，接着加入阴离子聚丙烯酰胺启动搅拌器进行搅拌，待污水中的固物凝成团状之后停止搅拌，让固液处于静止状态；随后经过平板叠片式固液分离设备，将分离后固渣进行干燥压缩之后以饼状吐出，为优质有机肥原料；气体经过烟气处理系统除臭净化，排放无害气体；液体经过除浊、脱色、脱油、杀菌、除臭、除藻之后为清水；
(4)烟气处理系统：将步骤(3)处理过程中产生的烟气通过风机接入碱液喷淋塔进行降温和吸附酸性气体，随后通过UV光触媒进行高效光解，最后气体经过活性炭深度吸附得到净化后排放，除臭时间为0.1s，能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类污染物。
所述步骤(2)中添加的超高温好氧复合微生物菌种为枯草芽孢杆菌、土芽孢杆菌和嗜热栖热菌按重量比7:12:3组成。
实施例2一种厨余垃圾处理工艺
所述的厨余垃圾的处理工艺，包括以下步骤：
(1)预处理系统：将厨余垃圾运送至自动分拣装置，进行初步分选，自动分拣装置分选出无机垃圾和有机固体物，将无机垃圾回收和外运处理；有机固体物经螺旋挤压脱水机进行渣液分离，将挤出的液体先进行粗滤而滤去大颗粒后，再经油水渣三相分离机，将油分离出来并进行深加工，得工业用油脂或者生物柴油原料，渣料进入生物气化处理系统处理，污水进入污水处理系统处理；
(2)生物气化处理系统：将步骤(1)中预处理后得到的渣料与超高温好氧复合微生物菌种混合后投入生物气化处理系统，将渣料彻底分解成二氧化碳和水；所述渣料与超高温好氧复合微生物菌种的重量比为45:1；所述生物气化处理系统处理过程中的温度为80℃；处理时间为3h；进料方式为批次进料，出料方式为连续出料；
(3)污水处理系统：将所述步骤(1)、(2)中产生的污水统一回收，先通过真空泵吸入到污水箱中，接着加入阴离子聚丙烯酰胺启动搅拌器进行搅拌，待污水中的固物凝成团状之后停止搅拌，让固液处于静止状态；随后经过平板叠片式固液分离设备，将分离后固渣进行干燥压缩之后以饼状吐出，为优质有机肥原料；气体经过烟气处理系统除臭净化，排放无害气体；液体经过除浊、脱色、脱油、杀菌、除臭、除藻之后为清水；
(4)烟气处理系统：将步骤(3)处理过程中产生的烟气通过风机接入碱液喷淋塔进行降温和吸附酸性气体，随后通过UV光触媒进行高效光解，最后气体经过活性炭深度吸附得到净化后排放，除臭时间为0.1s，能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类污染物。
所述步骤(2)中添加的超高温好氧复合微生物菌种为枯草芽孢杆菌、土芽孢杆菌和嗜热栖热菌按重量比13:9:2组成。
实施例3一种厨余垃圾处理工艺
所述的厨余垃圾的处理工艺，包括以下步骤：
(1)预处理系统：将厨余垃圾运送至自动分拣装置，进行初步分选，自动分拣装置分选出无机垃圾和有机固体物，将无机垃圾回收和外运处理；有机固体物经螺旋挤压脱水机进行渣液分离，将挤出的液体先进行粗滤而滤去大颗粒后，再经油水渣三相分离机，将油分离出来并进行深加工，得工业用油脂或者生物柴油原料，渣料进入生物气化处理系统处理，污水进入污水处理系统处理；
(2)生物气化处理系统：将步骤(1)中预处理后得到的渣料与超高温好氧复合微生物菌种混合后投入生物气化处理系统，将渣料彻底分解成二氧化碳和水；所述渣料与超高温好氧复合微生物菌种的重量比为50:1；所述生物气化处理系统处理过程中的温度为85℃；处理时间为4h；进料方式为连续进料，出料方式为连续出料；
(3)污水处理系统：将所述步骤(1)、(2)中产生的污水统一回收，先通过真空泵吸入到污水箱中，接着加入阴离子聚丙烯酰胺启动搅拌器进行搅拌，待污水中的固物凝成团状之后停止搅拌，让固液处于静止状态；随后经过平板叠片式固液分离设备，将分离后固渣进行干燥压缩之后以饼状吐出，为优质有机肥原料；气体经过烟气处理系统除臭净化，排放无害气体；液体经过除浊、脱色、脱油、杀菌、除臭、除藻之后为清水；
(4)烟气处理系统：将步骤(3)处理过程中产生的烟气通过风机接入碱液喷淋塔进行降温和吸附酸性气体，随后通过UV光触媒进行高效光解，最后气体经过活性炭深度吸附得到净化后排放，除臭时间为0.1s，能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类污染物。
所述步骤(2)中添加的超高温好氧复合微生物菌种为枯草芽孢杆菌、土芽孢杆菌和嗜热栖热菌按重量比15:5:1组成。
由实施例1-3的厨余垃圾处理工艺处理，处理后的厨余垃圾产生的废气达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)三级标准和《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)、废水达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)二级标准、废渣达到《有机肥料》(NY525-2012 5.7)标准，设备噪声符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB1348-2008)的2类标准要求。
本发明优化了主成分为食物残渣的垃圾的处理流程，更够针对性地处理垃圾，提高处理效率，大幅度地降低能耗节约成本；能有效地降低对环境的破坏，安全环保。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种厨余垃圾处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理系统：将厨余垃圾运送至自动分拣装置，进行初步分选，自动分拣装置分选出无机垃圾和有机固体物，将无机垃圾回收和外运处理；有机固体物经螺旋挤压脱水机进行渣液分离，将挤出的液体先进行粗滤而滤去大颗粒后，再经油水渣三相分离机，将油分离出来并进行深加工，得工业用油脂或者生物柴油原料，渣料进入生物气化处理系统处理，污水进入污水处理系统处理；
(2)生物气化处理系统：将步骤(1)中预处理后得到的渣料与超高温好氧复合微生物菌种混合后投入生物气化处理系统，将渣料彻底分解成二氧化碳和水；
(3)污水处理系统：将所述步骤(1)、(2)中产生的污水统一回收，先通过真空泵吸入到污水箱中，接着加入絮凝剂启动搅拌器进行搅拌，待污水中的固物凝成团状之后停止搅拌，让固液处于静止状态；随后经过平板叠片式固液分离设备，将分离后固渣进行干燥压缩之后以饼状吐出，为优质有机肥原料；气体经过烟气处理系统除臭净化，排放无害气体；液体经过除浊、脱色、脱油、杀菌、除臭、除藻之后为清水；
(4)烟气处理系统：将步骤(3)处理过程中产生的烟气通过风机接入碱液喷淋塔进行降温和吸附酸性气体，随后通过UV光触媒进行高效光解，最后气体经过活性炭深度吸附得到净化后排放。
2.如权利要求1所述的厨余垃圾处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)中渣料与超高温好氧复合微生物菌种的重量比为40～50:1。
3.如权利要求1所述的厨余垃圾处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)中添加的超高温好氧复合微生物菌种为枯草芽孢杆菌、土芽孢杆菌和嗜热栖热菌按重量比7～15:5～12:1～3组成。
4.如权利要求3所述的厨余垃圾处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)中添加的超高温好氧复合微生物菌种为枯草芽孢杆菌、土芽孢杆菌和嗜热栖热菌按重量比13:9:2组成。
5.如权利要求1所述的厨余垃圾处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)生物气化处理系统处理过程中的温度为75℃～75℃。
6.如权利要求1所述的厨余垃圾处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)生物气化处理系统处理时间为0.5～4h。
7.如权利要求1所述的厨余垃圾处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)生物气化处理系统的进料方式为连续或批次进料，出料方式为连续出料。
8.如权利要求1所述的厨余垃圾处理工艺，其特征在于，所述步骤(3)污水处理系统中添加的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺。
9.如权利要求1所述的厨余垃圾处理工艺，其特征在于，所述步骤(4)烟气处理系统的除臭过程≤0.1s，能高效去除挥发性有机物、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类污染物。
10.如权利要求1所述的厨余垃圾处理工艺，其特征在于，所述步骤(4)烟气处理系统处理后的气体可达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)三级标准排放。
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