CN116251812B - 厨余垃圾处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种厨余垃圾处理系统和方法，厨余垃圾处理系统中分拣子系统分拣厨余垃圾，以得到备用垃圾；第一过滤子系统固液分离备用垃圾，以得到固态垃圾和液态垃圾；破碎子系统破碎固态垃圾，以得到残渣垃圾；第一预处理子系统调节残渣垃圾中可利用成分的分配，以得到第一可利用物质；厌氧消化子系统厌氧消化第一可利用物质，以得到氢气；第二过滤子系统过滤第一可利用物质进行厌氧消化后的物质，以得到残余垃圾；第二预处理子系统调节残余垃圾中的液态残余垃圾和液态垃圾中可利用成分的分配，以得到第二可利用物质；电解槽电解第二可利用物质，以得到氢气，由此，基于厌氧消化第一可利用物质和电解第二可利用物质，提高厨余垃圾的利用率。

Description

厨余垃圾处理系统和方法

技术领域

本申请涉及厨余垃圾处理技术领域，具体涉及一种厨余垃圾处理系统和方法。

背景技术

随着城市化的加快和人民生活水平温度提高，餐厨垃圾排放量也日益增大，其中，多数厨余垃圾并未实现有效的回收和利用，造成了严重的资源浪费与环境安全隐患，同时也给厨余垃圾处理行业带来较大的压力和挑战，相关技术中，厌氧发酵是餐厨垃圾资源化处理的主流工艺，但厨余垃圾厌氧发酵资源化利用率仅20-30%左右，资源化利用率较低，故亟需一种更可靠的厨余垃圾处理系统。

发明内容

本申请提出一种厨余垃圾处理系统和方法。

本申请一方面实施例提出了一种厨余垃圾处理系统，所述厨余垃圾处理系统包括分拣子系统、第一过滤子系统、破碎子系统、第一预处理子系统、厌氧消化子系统、第二过滤子系统、第二预处理子系统、电解槽，其中：所述分拣子系统用于对所述厨余垃圾按照预设的分拣规则进行分拣，以得到备用垃圾，其中，所述分拣规则是基于所述厨余垃圾的规格确定的；所述第一过滤子系统与所述分拣子系统连接，用于接收所述备用垃圾，并对所述备用垃圾进行固液分离，以得到所述备用垃圾对应的固态垃圾和液态垃圾；所述破碎子系统与所述第一过滤子系统连接，用于将所述固态垃圾进行破碎，以得到破碎后的残渣垃圾；所述第一预处理子系统与所述破碎子系统连接，用于调节所述残渣垃圾中可利用成分的分配，以得到调节后的第一可利用物质；所述厌氧消化子系统与所述第一预处理子系统连接，用于对所述第一可利用物质进行厌氧消化，以得到氢气；所述第二过滤子系统与所述厌氧消化子系统连接，用于对所述第一可利用物质进行厌氧消化后的物质进行过滤，以得到残余垃圾；所述第二预处理子系统分别与所述第一过滤子系统和所述第二过滤子系统连接，用于调节所述残余垃圾中的液态残余垃圾和所述液态垃圾中可利用成分的分配，以得到调节后第二可利用物质；电解槽与所述第二预处理子系统连接，用于电解所述第二可利用物质，以得到氢气。

在本申请的一个实施例中，所述系统还包括好氧堆肥子系统，其中：所述好氧堆肥子系统与所述第二过滤子系统连接，用于对所述残余垃圾中的固态残余垃圾进行堆肥，以得到可利用的肥料。

在本申请的一个实施例中，所述系统还包括氢气收集子系统，其中：所述氢气收集子系统分别与所述电解槽和所述厌氧消化子系统连接，用于收集所述电解槽和所述厌氧消化子系统产生的氢气。

在本申请的一个实施例中，所述系统还包括分离子系统，其中：所述分离子系统与所述电解槽连接，用于获取所述电解槽电解所述第二可利用物质之后的电解液，并从所述电解液中分离出酸类物质。

在本申请的一个实施例中，所述系统还包括废水处理子系统，其中：所述废水处理子系统与所述分离子系统连接，用于处理所述电解液中的废水。

本申请提出一种厨余垃圾处理系统，厨余垃圾处理系统中分拣子系统分拣厨余垃圾，以得到备用垃圾；第一过滤子系统固液分离备用垃圾，以得到固态垃圾和液态垃圾；破碎子系统破碎固态垃圾，以得到残渣垃圾；第一预处理子系统调节残渣垃圾中可利用成分的分配，以得到第一可利用物质；厌氧消化子系统厌氧消化第一可利用物质，以得到氢气；第二过滤子系统过滤第一可利用物质进行厌氧消化后的物质，以得到残余垃圾；第二预处理子系统调节残余垃圾中的液态残余垃圾和液态垃圾中可利用成分的分配，以得到第二可利用物质；电解槽电解第二可利用物质，以得到氢气，由此，基于厌氧消化第一可利用物质和电解第二可利用物质，提高厨余垃圾的利用率。

本申请另一方面实施例提出了一种厨余垃圾处理方法，基于所述厨余垃圾的规格，对所述厨余垃圾进行分拣，以得到备用垃圾；对所述备用垃圾进行固液分离，以得到所述备用垃圾对应的固态垃圾和液态垃圾；将所述固态垃圾进行破碎，以得到破碎后的残渣垃圾；对所述残渣垃圾中可利用成分的分配进行调节，以得到调节后的第一可利用物质；对所述第一可利用物质进行厌氧消化，以得到氢气；对所述第一可利用物质进行厌氧消化后的物质进行过滤，以得到残余垃圾；对所述残余垃圾中的液态残余垃圾和所述液态垃圾中可利用成分的分配进行调节，以得到调节后的第二可利用物质；对所述第二可利用物质进行电解，以得到氢气。

在本申请的一个实施例中，所述方法还包括：对所述残余垃圾中的固态残余垃圾进行堆肥，以得到可利用的肥料。

在本申请的一个实施例中，所述方法还包括：对所述氢气进行收集并存储。

在本申请的一个实施例中，所述方法还包括：获取对所述第二可利用物质进行电解之后的电解液，并从所述电解液中分离出酸类物质。

在本申请的一个实施例中，所述方法还包括：对所述电解液中的废水进行污水处理。

本申请提出一种厨余垃圾处理方法，基于厨余垃圾的规格，对厨余垃圾进行分拣，以得到备用垃圾；对备用垃圾进行固液分离，以得到备用垃圾对应的固态垃圾和液态垃圾；将固态垃圾进行破碎，以得到破碎后的残渣垃圾；对残渣垃圾中可利用成分的分配进行调节，以得到调节后的第一可利用物质；对可利用物质进行厌氧消化，以得到氢气；对第一可利用物质进行厌氧消化后的物质进行过滤，以得到残余垃圾；对残余垃圾中的液态残余垃圾和液态垃圾中可利用成分的分配进行调节，以得到调节后的第二可利用物质；对第二可利用物质进行电解，以得到氢气，由此，基于厌氧消化第一可利用物质和电解第二可利用物质，提高厨余垃圾的利用率。

上述可选方式所具有的其他效果将在下文中结合具体实施例加以说明。

附图说明

图1是本申请一个实施例的厨余垃圾处理系统示意图；

图2是本申请一个实施例的厨余垃圾处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的厨余垃圾处理系统。

图1是本申请一个实施例的厨余垃圾处理系统示意图。

如图1所示，该厨余垃圾处理系统100包括分拣子系统101、第一过滤子系统102、破碎子系统103、第一预处理子系统104、厌氧消化子系统105、第二过滤子系统106、第二预处理子系统107、电解槽108，其中：

可选地，分拣子系统101用于对厨余垃圾按照预设的分拣规则进行分拣，以得到备用垃圾，其中，分拣规则是基于厨余垃圾的规格确定的。

可以理解的是，厨余垃圾的规格可以是基于厨余垃圾的尺寸大小以及厨余垃圾的材质确定的，但不仅限于此。

在一些实施例中，若预设的分拣规则是由厨余垃圾的尺寸大小以及厨余垃圾的材质确定的情况下，对厨余垃圾按照预设的分拣规则进行分拣，以得到备用垃圾的一种实施方式可以为，将厨余垃圾中难以消化的塑料、难以破碎的大骨头和玻璃等物质分拣剔除，以得到备用垃圾。

其中，厨余垃圾可以为一种餐厨垃圾，具体地，餐厨垃圾可以包括但不限于餐馆、饭店、单位食堂、家庭日常生活等饮食剩余物以及食物下脚料、剩菜剩饭、肉食、油脂、蔬菜瓜果，该实施例对此不做具体限定。

可选地，如图1所示，第一过滤子系统102与分拣子系统101连接，用于接收备用垃圾，并对备用垃圾进行固液分离，以得到备用垃圾对应的固态垃圾和液态垃圾。

在一些实施例中，固态垃圾可以是一些食品残渣，液态垃圾可以是油脂、水，但不仅限于此，该实施例对此不做具体限定。

可选地，如图1所示，破碎子系统103与第一过滤子系统102连接，用于将固态垃圾进行破碎，以得到破碎后的残渣垃圾。

在一些实施例中，为提高残渣垃圾的可利用效率，可以将固态垃圾进行小规格破碎，例如，可以将固态垃圾破碎到1-2cm以下，但不仅限于此，该实施例对此不做具体限定。

可选地，如图1所示，第一预处理子系统104与破碎子系统103连接，用于调节残渣垃圾中可利用成分的分配，以得到调节后的第一可利用物质。

在一些实施例中，残渣垃圾中可利用成分的分配为可以为对残渣垃圾中有机营养成分的分配。

其中，第一预处理子系统104调节残渣垃圾中可利用成分的分配，以得到调节后的第一可利用物质的一种实施方式可以为，在第一预处理子系统104内将残渣垃圾经80-200℃热处理30-120分钟，以调节有机营养成分的分配，实现厨余垃圾中可浮油、糖类等物质的转化，从而得到转化后的第一可利用物质，由此提高厨余垃圾的生物可利用性和厌氧消化效率。

其中，残渣垃圾经80-200℃热处理的介质可采用热烟气（热烟气可采用厨房的烟气尾气）或蒸汽，该实施例对此不做具体限定。

可选地，如图1所示，厌氧消化子系统105与第一预处理子系统104连接，用于对第一可利用物质进行厌氧消化，以得到氢气。

在一些实施例中，厌氧消化子系统105对第一可利用物质进行厌氧消化，以得到氢气的一种实施方式可以为，对第一预处理子系统104预处理后的第一可利用物质冷却至30-50℃后，第一可利用物质和厌氧消化菌剂一并进厌氧消化子系统105，控制厌氧消化参数实现产氢。

其中，为提高氢气的产量，可以对厌氧消化时间进行精确控制，具体地，可以将厌氧消化时间12-36小时，但不仅限于此。

可选地，如图1所示，第二过滤子系统106与厌氧消化子系统105连接，用于对第一可利用物质进行厌氧消化后的物质进行过滤，以得到残余垃圾。

在一些实施例中，可以对第一可利用物质进行厌氧消化后的物质进行粗分离（固液分离），以过滤出残余垃圾，其中，该残余垃圾包括固态残余垃圾和液态残余垃圾。

可选地，如图1所示，第二预处理子系统107分别与第一过滤子系统102和第二过滤子系统106连接，用于调节残余垃圾中的液态残余垃圾和液态垃圾中可利用成分的分配，以得到调节后第二可利用物质。

在一些实施例中，第二预处理子系统107与第一预处理子系统104可以是相同的也可以是不同，具体地，在第二预处理子系统107与第一预处理子系统104是相同的情况下，在第二预处理子系统107内将述残余垃圾中的液态残余垃圾和液态垃圾经80-200℃热处理30-120分钟，以调节有机营养成分的分配，实现厨余垃圾中可浮油、糖类等物质的转化，从而得到转化后的第二可利用物质。

其中，第二可利用物质可以为油脂-水的混合物。

可选地，如图1所示，电解槽108与第二预处理子系统107连接，用于电解第二可利用物质，以得到氢气。

在一些实施例中，通过电解第二可利用物质，得到氢气，降低第二可利用物质（油脂-水的混合物）的化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）。

可选地，如图1所示，厨余垃圾处理系统100还包括好氧堆肥子系统109，其中，好氧堆肥子系统109与第二过滤子系统106连接，用于对残余垃圾中的固态残余垃圾进行堆肥，以得到可利用的肥料。

在一些实施例中，好氧堆肥子系统109对残余垃圾中的固态残余垃圾进行堆肥，以得到可利用的肥料的一种实施方式可以为，将固态残余垃圾和菌剂一并进好氧堆肥子系统109，并基于好氧堆肥子系统109控制工艺参数，实现对肥料的高效生产，以将肥料直接市场化销售。

其中，好氧堆肥子系统109控制工艺参数可以为低温期10-30℃，中温期20-50℃，高温期60-80℃，该实施例对此不做具体限定。

此外，可利用的肥料可以是一种有机肥，但不仅限于此。

可选地，如图1所示，厨余垃圾处理系统100还包括氢气收集子系统110，其中，氢气收集子系统110分别与电解槽108和厌氧消化子系统105连接，用于收集电解槽108和厌氧消化子系统105产生的氢气。

在一些实施例中，在氢气收集子系统110收集电解槽108和厌氧消化子系统105产生的氢气之后，可净化和加压后直接销售，或直接掺混进天然气管道满足自用需求。

可选地，如图1所示，厨余垃圾处理系统100还包括分离子系统111，其中，分离子系统111与电解槽108连接，用于获取电解槽108电解第二可利用物质之后的电解液，并从电解液中分离出酸类物质。

其中，酸类物质可以包括但不限于醇、酮、醚类等物质，该实施例对此不做具体限定。

可选地，如图1所示，厨余垃圾处理系统100还包括废水处理子系统112，其中，废水处理子系统112与分离子系统111连接，用于处理电解液中的废水。

综上，厨余垃圾处理系统100中，各个子系统之间可以通过管道进行连接，但不仅限于此，该实施例对此不做具体限定。

本申请提出一种厨余垃圾处理系统，厨余垃圾处理系统中分拣子系统分拣厨余垃圾，以得到备用垃圾；第一过滤子系统固液分离备用垃圾，以得到固态垃圾和液态垃圾；破碎子系统破碎固态垃圾，以得到残渣垃圾；第一预处理子系统调节残渣垃圾中可利用成分的分配，以得到第一可利用物质；厌氧消化子系统厌氧消化第一可利用物质，以得到氢气；第二过滤子系统过滤第一可利用物质进行厌氧消化后的物质，以得到残余垃圾；第二预处理子系统调节残余垃圾中的液态残余垃圾和液态垃圾中可利用成分的分配，以得到第二可利用物质；电解槽电解第二可利用物质，以得到氢气，由此，基于厌氧消化第一可利用物质和电解第二可利用物质，提高厨余垃圾的利用率。

为更清楚的理解本申请，本申请还提出一种厨余垃圾处理方法的流程示意图，如图2所示。

如图2所示，该厨余垃圾处理方法包括:

步骤201，基于厨余垃圾的规格，对厨余垃圾进行分拣，以得到备用垃圾。

步骤202，对备用垃圾进行固液分离，以得到备用垃圾对应的固态垃圾和液态垃圾。

步骤203，将固态垃圾进行破碎，以得到破碎后的残渣垃圾。

步骤204，对残渣垃圾中可利用成分的分配进行调节，以得到调节后的第一可利用物质。

步骤205，对第一可利用物质进行厌氧消化，以得到氢气。

步骤206，对第一可利用物质进行厌氧消化后的物质进行过滤，以得到残余垃圾。

在一些实施例中，还可以对残余垃圾中的固态残余垃圾进行堆肥，以得到可利用的肥料。

步骤207，对残余垃圾中的液态残余垃圾和液态垃圾中可利用成分的分配进行调节，以得到调节后的第二可利用物质。

步骤208，对第二可利用物质进行电解，以得到氢气。

在一些实施例中，可以对第一可利用物质进行厌氧消化和对第二可利用物质进行电解得到氢气进行收集，此外还可以获取对第二可利用物质进行电解之后的电解液，并从电解液中分离出酸类物质，实现酸类物质的富集，提高厨余垃圾的利用效率。

其中，还可以对电解液中的废水进行污水处理，以对废水进行再利用。

本申请提出一种厨余垃圾处理方法，基于厨余垃圾的规格，对厨余垃圾进行分拣，以得到备用垃圾；对备用垃圾进行固液分离，以得到备用垃圾对应的固态垃圾和液态垃圾；将固态垃圾进行破碎，以得到破碎后的残渣垃圾；对残渣垃圾中可利用成分的分配进行调节，以得到调节后的第一可利用物质；对可利用物质进行厌氧消化，以得到氢气；对第一可利用物质进行厌氧消化后的物质进行过滤，以得到残余垃圾；对残余垃圾中的液态残余垃圾和液态垃圾中可利用成分的分配进行调节，以得到调节后的第二可利用物质；对第二可利用物质进行电解，以得到氢气，由此，基于厌氧消化第一可利用物质和电解第二可利用物质，提高厨余垃圾的利用率。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种厨余垃圾处理系统，其特征在于，所述厨余垃圾处理系统包括分拣子系统、第一过滤子系统、破碎子系统、第一预处理子系统、厌氧消化子系统、第二过滤子系统、第二预处理子系统、电解槽，其中：

所述分拣子系统用于对所述厨余垃圾按照预设的分拣规则进行分拣，以得到备用垃圾，其中，所述分拣规则是基于所述厨余垃圾的规格确定的；

所述第一过滤子系统与所述分拣子系统连接，用于接收所述备用垃圾，并对所述备用垃圾进行固液分离，以得到所述备用垃圾对应的固态垃圾和液态垃圾；

所述破碎子系统与所述第一过滤子系统连接，用于将所述固态垃圾进行破碎，以得到破碎后的残渣垃圾；

所述第一预处理子系统与所述破碎子系统连接，用于调节所述残渣垃圾中可利用成分的分配，以得到调节后的第一可利用物质，其中，所述第一预处理子系统采用热烟气或蒸汽将残渣垃圾经80-200℃热处理，以调节有机营养成分的分配，实现厨余垃圾中可浮油、糖类物质的转化；

所述厌氧消化子系统与所述第一预处理子系统连接，用于对所述第一可利用物质进行厌氧消化，以得到氢气；

所述第二过滤子系统与所述厌氧消化子系统连接，用于对所述第一可利用物质进行厌氧消化后的物质进行过滤，以得到残余垃圾；

所述第二预处理子系统分别与所述第一过滤子系统和所述第二过滤子系统连接，用于调节所述残余垃圾中的液态残余垃圾和所述液态垃圾中可利用成分的分配，以得到调节后第二可利用物质，其中，第二可利用物质为油脂-水的混合物；

电解槽与所述第二预处理子系统连接，用于电解所述第二可利用物质，以得到氢气；

所述系统还包括分离子系统，其中：

所述分离子系统与所述电解槽连接，用于获取所述电解槽电解所述第二可利用物质之后的电解液，并从所述电解液中分离出酸类物质。

2.如权利要求1所述的厨余垃圾处理系统，其特征在于，所述系统还包括好氧堆肥子系统，其中：

所述好氧堆肥子系统与所述第二过滤子系统连接，用于对所述残余垃圾中的固态残余垃圾进行堆肥，以得到可利用的肥料。

3.如权利要求1所述的厨余垃圾处理系统，其特征在于，所述系统还包括氢气收集子系统，其中：

所述氢气收集子系统分别与所述电解槽和所述厌氧消化子系统连接，用于收集所述电解槽和所述厌氧消化子系统产生的氢气。

4.如权利要求1所述的厨余垃圾处理系统，其特征在于，所述系统还包括废水处理子系统，其中：

所述废水处理子系统与所述分离子系统连接，用于处理所述电解液中的废水。

5.一种厨余垃圾处理方法，其特征在于，所述方法包括：

基于所述厨余垃圾的规格，对所述厨余垃圾进行分拣，以得到备用垃圾；

对所述备用垃圾进行固液分离，以得到所述备用垃圾对应的固态垃圾和液态垃圾；

将所述固态垃圾进行破碎，以得到破碎后的残渣垃圾；

对所述残渣垃圾中可利用成分的分配进行调节，以得到调节后的第一可利用物质，其中，所述对所述残渣垃圾中可利用成分的分配进行调节，包括采用热烟气或蒸汽将残渣垃圾经80-200℃热处理，以调节有机营养成分的分配，实现厨余垃圾中可浮油、糖类物质的转化；

对所述第一可利用物质进行厌氧消化，以得到氢气；

对所述第一可利用物质进行厌氧消化后的物质进行过滤，以得到残余垃圾；

对所述残余垃圾中的液态残余垃圾和所述液态垃圾中可利用成分的分配进行调节，以得到调节后的第二可利用物质，其中，第二可利用物质为油脂-水的混合物；

对所述第二可利用物质进行电解，以得到氢气；

所述方法还包括：

获取对所述第二可利用物质进行电解之后的电解液，并从所述电解液中分离出酸类物质。

6.如权利要求5所述的厨余垃圾处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述残余垃圾中的固态残余垃圾进行堆肥，以得到可利用的肥料。

7.如权利要求5所述的厨余垃圾处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述氢气进行收集并存储。

8.如权利要求5所述的厨余垃圾处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述电解液中的废水进行污水处理。