CN115446087A - 一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，包括以下步骤：S1、获取沼渣；S2、粗破碎处理；S3、磁选处理；S4、大杂物筛分处理；S5、挤压脱水处理；S6、除砂处理；S7、预热处理；S8、高温湿热水解；S9、好氧堆肥；通过高温湿热水解对餐厨沼渣中的粗脂肪和粗蛋白等物质进行分离处理，可实现餐厨垃圾厌氧发酵沼渣中固相与液相的高效分离，当水热温度高于180℃时，餐厨沼渣已充分受热，内部水分基本脱出，提高沼渣的脱水效率，通过设置双螺旋挤压脱水机对餐厨沼渣进行挤压脱水，可以剔除沼渣中20％‑60%的水分，大大减轻干燥机的负担，产量大幅度提高，能耗大幅度降低，经过脱水后的沼渣可以直接进入干燥设备，大幅度降低了干燥能耗。
Description
技术领域
本发明涉及餐厨沼渣脱水技术领域，具体为一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺。
背景技术
餐厨沼渣是经过生活垃圾分类而产生的易腐组分，其产生源为居民家庭，目前在绝大多数城市中生活垃圾分类成效并不显著，尤为突出的特点就是餐厨沼渣纯度不高，另外，居民源餐厨沼渣在现阶段的特点是袋装，密封完好，不利于后续除杂、筛分、磁选工艺进行，需要在预处理环节进行对应的解决措施，目前餐厨沼渣存在着多方面的问题，垃圾分拣不合理，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，既造成了人力资源的浪费，同时在疫情下，增加了疾病物传人的可能性，同时工作效率极低。
中国公开授权发明：CN201710354813.4公开了餐厨沼渣处理方法，该发明通过接入除臭菌和黑水虻幼虫对餐厨沼渣进行生物转化，虽然减少了分拣需求，但该发明无法对餐厨沼渣中的粗蛋白和粗脂肪进行进一步分离处理，
鉴于现有餐厨垃圾厌氧发酵沼渣处理不充分，深度脱水困难，处理产物资源化利用不充分等缺点。开发一条高效脱水、高附加值利用餐厨沼渣的途径，对餐厨沼渣的减量化、资源化利用具有重要意义，为此，提出一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，包括以下步骤：
S1、获取沼渣，将收集到的餐厨沼渣称重并记录后投入卸料池，将餐厨沼渣倒入指定类型的接料斗中；
S2、粗破碎处理，将餐厨沼渣倒入至粗破碎机中进行初步破碎，将袋装的餐厨沼渣进行破袋，粗破碎机转速为200-230r/min，破碎时长为25-30min；
S3、磁选处理，将粗破碎处理后的餐厨沼渣放入磁选机进行磁选处理，将餐厨沼渣中的金属物分拣收集；
S4、大杂物筛分处理，将磁选处理后的餐厨沼渣投入至细破碎机中进行破碎处理，细破碎机转速为230-260r/min，破碎时长为30-35min，破碎后通过筛分设备对餐厨沼渣进行筛分处理；
S5、挤压脱水处理，将经过大杂物筛分处理后的餐厨沼渣倒入至双螺旋挤压脱水机中进行处理，双螺旋挤压脱水机转速为300-350r/min，脱水时长为25-35min；
S6、除砂处理，将挤压脱水处理后的餐厨沼渣投入至除砂设备中进行除砂处理，除砂次数为2-4次；
S7、预热处理，对除砂处理后的餐厨沼渣进行预加热，预热至75-85℃；
S8、高温湿热水解，将预热后的餐厨沼渣投入至高温湿热水解设备中进行高温湿热水解处理，高温湿热水解处理设备的水解温度为150-200℃，水解时长为35-45min，水热混合物送入机械脱水装置，分离得到水热固体与水热液体；
S9、好氧堆肥，分离得到的水热固体与畜禽粪便混合后形成堆体，堆体进行好氧堆肥得到沼渣肥料。
优选的，在所述S1中，将餐厨沼渣倒入接料斗前，通过双螺旋给料机对餐厨沼渣中的沥液进行挤压排出，并在挤压过程中对餐厨沼渣的臭气进行抽吸。
优选的，在所述S3中，磁选机磁选处理次数为3-6次，磁选后收集到的金属经过清理后进行分类收集。
优选的，在所述S4中，筛分设备所采用的筛分网目数为300-450目，筛分出的大杂物外运焚烧处理。
优选的，在所述S5中，挤压脱水过程中挤出的浆液进入浆液池后泵送至除砂设备，在进入除砂设备前对浆液进行除杂，将大体积杂物取出。
优选的，在所述S6中，除砂处理中得到的砂砾杂物外运填埋处理。
优选的，在所述S8中，将高温湿热水解处理后的餐厨沼渣投入至高速冷冻离心机中进行处理，高速冷冻离心机的转速为5000-7000r/min，离心时长为10-15min。
优选的，在所述S9中，堆肥过程每隔2天翻堆一次，堆体温度为25～70℃，堆肥的时间为20～50天，堆肥完成后得到沼渣肥料。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，具备以下有益效果：
一、本发明在进行餐厨沼渣处理时，通过高温湿热水解对餐厨沼渣中的粗脂肪和粗蛋白等物质进行分离处理，充分提高餐厨沼渣的资源利用率和生物潜能，便于得出餐厨沼渣固液两相物质转化的规律，在这一条件下可实现餐厨垃圾厌氧发酵沼渣中固相与液相的高效分离。其中水热温度尤为关键，当水热温度低于150℃，餐厨垃圾厌氧发酵沼渣受热不充分，体内细胞壁不能有效破除，使得内部水无法轻易脱出；当水热温度高于180℃时，餐厨沼渣已充分受热，内部水分基本脱出，提高沼渣的脱水效率，温度过高对提升脱水的效果不再明显，而且水热温度过高，需要的饱和蒸汽温度就越高，消耗的能源相应提高，从而会导致能源的大量浪费；
二、本发明在进行餐厨沼渣处理时，通过粗破碎处理对袋装餐厨沼渣进行破袋处理，并通过磁选设备对餐厨沼渣进行磁选处理，防止塑料袋等沼渣导致垃圾输送设备卡顿；
三、本发明通过设置双螺旋挤压脱水机对餐厨沼渣进行挤压脱水，可以剔除沼渣中20％-60%的水分，大大减轻干燥机的负担，产量大幅度提高，能耗大幅度降低，经过脱水后的沼渣可以直接进入干燥设备，大幅度降低了干燥能耗。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
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。
实施例一
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，包括以下步骤：
S1、获取沼渣，将收集到的餐厨沼渣称重并记录后投入卸料池，将餐厨沼渣倒入指定类型的接料斗中；
S2、粗破碎处理，将餐厨沼渣倒入至粗破碎机中进行初步破碎，将袋装的餐厨沼渣进行破袋，粗破碎机转速为200r/min，破碎时长为25min；
S3、磁选处理，将粗破碎处理后的餐厨沼渣放入磁选机进行磁选处理，将餐厨沼渣中的金属物分拣收集；
S4、大杂物筛分处理，将磁选处理后的餐厨沼渣投入至细破碎机中进行破碎处理，细破碎机转速为230r/min，破碎时长为30min，破碎后通过筛分设备对餐厨沼渣进行筛分处理；
S5、挤压脱水处理，将经过大杂物筛分处理后的餐厨沼渣倒入至双螺旋挤压脱水机中进行处理，双螺旋挤压脱水机转速为300r/min，脱水时长为25min；
S6、除砂处理，将挤压脱水处理后的餐厨沼渣投入至除砂设备中进行除砂处理，除砂次数为2次；
S7、预热处理，对除砂处理后的餐厨沼渣进行预加热，预热至75℃；
S8、高温湿热水解，将预热后的餐厨沼渣投入至高温湿热水解设备中进行高温湿热水解处理，高温湿热水解处理设备的水解温度为150℃，水解时长为35min；
S9、好氧堆肥，分离得到的水热固体与畜禽粪便混合后形成堆体，堆体进行好氧堆肥得到沼渣肥料。
本实施例中，具体的：在S1中，将餐厨沼渣倒入接料斗前，通过双螺旋给料机对餐厨沼渣中的沥液进行挤压排出，并在挤压过程中对餐厨沼渣的臭气进行抽吸。
本实施例中，具体的：在S3中，磁选机磁选处理次数为3次，磁选后收集到的金属经过清理后进行分类收集。
本实施例中，具体的：在S4中，筛分设备所采用的筛分网目数为300目，筛分出的大杂物外运焚烧处理。
本实施例中，具体的：在S5中，挤压脱水过程中挤出的浆液进入浆液池后泵送至除砂设备，在进入除砂设备前对浆液进行除杂，将大体积杂物取出。
本实施例中，具体的：在S6中，除砂处理中得到的砂砾杂物外运填埋处理。
本实施例中，具体的：在S8中，将高温湿热水解处理后的餐厨沼渣投入至高速冷冻离心机中进行处理，高速冷冻离心机的转速为5000r/min，离心时长为10min。
本实施例中，具体的：在S9中，堆肥过程每隔2天翻堆一次，堆体温度为25℃，堆肥的时间为20天，堆肥完成后得到沼渣肥料。
实施例二
请参阅图1，本发明还提供一种技术方案，与实施例一不同的是：一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，包括以下步骤：
S1、获取沼渣，将收集到的餐厨沼渣称重并记录后投入卸料池，将餐厨沼渣倒入指定类型的接料斗中；
S2、粗破碎处理，将餐厨沼渣倒入至粗破碎机中进行初步破碎，将袋装的餐厨沼渣进行破袋，粗破碎机转速为210r/min，破碎时长为27min；
S3、磁选处理，将粗破碎处理后的餐厨沼渣放入磁选机进行磁选处理，将餐厨沼渣中的金属物分拣收集；
S4、大杂物筛分处理，将磁选处理后的餐厨沼渣投入至细破碎机中进行破碎处理，细破碎机转速为245r/min，破碎时长为32min，破碎后通过筛分设备对餐厨沼渣进行筛分处理；
S5、挤压脱水处理，将经过大杂物筛分处理后的餐厨沼渣倒入至双螺旋挤压脱水机中进行处理，双螺旋挤压脱水机转速为330r/min，脱水时长为30min；
S6、除砂处理，将挤压脱水处理后的餐厨沼渣投入至除砂设备中进行除砂处理，除砂次数为3次；
S7、预热处理，对除砂处理后的餐厨沼渣进行预加热，预热至80℃；
S8、高温湿热水解，将预热后的餐厨沼渣投入至高温湿热水解设备中进行高温湿热水解处理，高温湿热水解处理设备的水解温度为170℃，水解时长为40min；
S9、好氧堆肥，分离得到的水热固体与畜禽粪便混合后形成堆体，堆体进行好氧堆肥得到沼渣肥料。
本实施例中，具体的：在S1中，将餐厨沼渣倒入接料斗前，通过双螺旋给料机对餐厨沼渣中的沥液进行挤压排出，并在挤压过程中对餐厨沼渣的臭气进行抽吸。
本实施例中，具体的：在S3中，磁选机磁选处理次数为4次，磁选后收集到的金属经过清理后进行分类收集。
本实施例中，具体的：在S4中，筛分设备所采用的筛分网目数为400目，筛分出的大杂物外运焚烧处理。
本实施例中，具体的：在S5中，挤压脱水过程中挤出的浆液进入浆液池后泵送至除砂设备，在进入除砂设备前对浆液进行除杂，将大体积杂物取出。
本实施例中，具体的：在S6中，除砂处理中得到的砂砾杂物外运填埋处理。
本实施例中，具体的：在S8中，将高温湿热水解处理后的餐厨沼渣投入至高速冷冻离心机中进行处理，高速冷冻离心机的转速为6000r/min，离心时长为13min。
本实施例中，具体的：在S9中，堆肥过程每隔2天翻堆一次，堆体温度为45℃，堆肥的时间为35天，堆肥完成后得到沼渣肥料。
实施例三
请参阅图1，本发明还提供一种技术方案，与实施例一不同的是：一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，包括以下步骤：
S1、获取沼渣，将收集到的餐厨沼渣称重并记录后投入卸料池，将餐厨沼渣倒入指定类型的接料斗中；
S2、粗破碎处理，将餐厨沼渣倒入至粗破碎机中进行初步破碎，将袋装的餐厨沼渣进行破袋，粗破碎机转速为230r/min，破碎时长为30min；
S3、磁选处理，将粗破碎处理后的餐厨沼渣放入磁选机进行磁选处理，将餐厨沼渣中的金属物分拣收集；
S4、大杂物筛分处理，将磁选处理后的餐厨沼渣投入至细破碎机中进行破碎处理，细破碎机转速为260r/min，破碎时长为35min，破碎后通过筛分设备对餐厨沼渣进行筛分处理；
S5、挤压脱水处理，将经过大杂物筛分处理后的餐厨沼渣倒入至双螺旋挤压脱水机中进行处理，双螺旋挤压脱水机转速为350r/min，脱水时长为35min；
S6、除砂处理，将挤压脱水处理后的餐厨沼渣投入至除砂设备中进行除砂处理，除砂次数为4次；
S7、预热处理，对除砂处理后的餐厨沼渣进行预加热，预热至85℃；
S8、高温湿热水解，将预热后的餐厨沼渣投入至高温湿热水解设备中进行高温湿热水解处理，高温湿热水解处理设备的水解温度为200℃，水解时长为45min；
S9、好氧堆肥，分离得到的水热固体与畜禽粪便混合后形成堆体，堆体进行好氧堆肥得到沼渣肥料。
本实施例中，具体的：在S1中，将餐厨沼渣倒入接料斗前，通过双螺旋给料机对餐厨沼渣中的沥液进行挤压排出，并在挤压过程中对餐厨沼渣的臭气进行抽吸。
本实施例中，具体的：在S3中，磁选机磁选处理次数为6次，磁选后收集到的金属经过清理后进行分类收集。
本实施例中，具体的：在S4中，筛分设备所采用的筛分网目数为450目，筛分出的大杂物外运焚烧处理。
本实施例中，具体的：在S5中，挤压脱水过程中挤出的浆液进入浆液池后泵送至除砂设备，在进入除砂设备前对浆液进行除杂，将大体积杂物取出。
本实施例中，具体的：在S6中，除砂处理中得到的砂砾杂物外运填埋处理。
本实施例中，具体的：在S8中，将高温湿热水解处理后的餐厨沼渣投入至高速冷冻离心机中进行处理，高速冷冻离心机的转速为7000r/min，离心时长为15min。
本实施例中，具体的：在S9中，堆肥过程每隔2天翻堆一次，堆体温度为70℃，堆肥的时间为50天，堆肥完成后得到沼渣肥料。
综上所述，该一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺的工作原理和工作过程为，本发明在进行餐厨沼渣处理时，通过高温湿热水解对餐厨沼渣中的粗脂肪和粗蛋白等物质进行分离处理，充分提高餐厨沼渣的资源利用率和生物潜能，便于得出餐厨沼渣固液两相物质转化的规律，通过粗破碎处理对袋装餐厨沼渣进行破袋处理，并通过磁选设备对餐厨沼渣进行磁选处理，防止塑料袋等沼渣导致垃圾输送设备卡顿，通过设置双螺旋挤压脱水机对餐厨沼渣进行挤压脱水，可以剔除沼渣中20％-60%的水分，大大减轻干燥机的负担，产量大幅度提高，能耗大幅度降低，经过脱水后的沼渣可以直接进入干燥设备，大幅度降低了干燥能耗。
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 (8)
1.一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、获取沼渣，将收集到的餐厨沼渣称重并记录后投入卸料池，将餐厨沼渣倒入指定类型的接料斗中；
S2、粗破碎处理，将餐厨沼渣倒入至粗破碎机中进行初步破碎，将袋装的餐厨沼渣进行破袋，粗破碎机转速为200-230r/min，破碎时长为25-30min；
S3、磁选处理，将粗破碎处理后的餐厨沼渣放入磁选机进行磁选处理，将餐厨沼渣中的金属物分拣收集；
S4、大杂物筛分处理，将磁选处理后的餐厨沼渣投入至细破碎机中进行破碎处理，细破碎机转速为230-260r/min，破碎时长为30-35min，破碎后通过筛分设备对餐厨沼渣进行筛分处理；
S5、挤压脱水处理，将经过大杂物筛分处理后的餐厨沼渣倒入至双螺旋挤压脱水机中进行处理，双螺旋挤压脱水机转速为300-350r/min，脱水时长为25-35min；
S6、除砂处理，将挤压脱水处理后的餐厨沼渣投入至除砂设备中进行除砂处理，除砂次数为2-4次；
S7、预热处理，对除砂处理后的餐厨沼渣进行预加热，预热至75-85℃；
S8、高温湿热水解，将预热后的餐厨沼渣投入至高温湿热水解设备中进行高温湿热水解处理，高温湿热水解处理设备的水解温度为150-200℃，水解时长为35-45min，水热混合物送入机械脱水装置，分离得到水热固体与水热液体；
S9、好氧堆肥，分离得到的水热固体与畜禽粪便混合后形成堆体，堆体进行好氧堆肥得到沼渣肥料。
2.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，其特征在于：在所述S1中，将餐厨沼渣倒入接料斗前，通过双螺旋给料机对餐厨沼渣中的沥液进行挤压排出，并在挤压过程中对餐厨沼渣的臭气进行抽吸。
3.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，其特征在于：在所述S3中，磁选机磁选处理次数为3-6次，磁选后收集到的金属经过清理后进行分类收集。
4.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，其特征在于：在所述S4中，筛分设备所采用的筛分网目数为300-450目，筛分出的大杂物外运焚烧处理。
5.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，其特征在于：在所述S5中，挤压脱水过程中挤出的浆液进入浆液池后泵送至除砂设备，在进入除砂设备前对浆液进行除杂，将大体积杂物取出。
6.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，其特征在于：在所述S6中，除砂处理中得到的砂砾杂物外运填埋处理。
7.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，其特征在于：在所述S8中，将高温湿热水解处理后的餐厨沼渣投入至高速冷冻离心机中进行处理，高速冷冻离心机的转速为5000-7000r/min，离心时长为10-15min。
8.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾厌氧发酵产生的沼渣高效脱水工艺，其特征在于：在所述S9中，堆肥过程每隔2天翻堆一次，堆体温度为25～70℃，堆肥的时间为20～50天，堆肥完成后得到沼渣肥料。
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2022
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