CN117625369A - 污泥和有机废弃物预处理装置与方法以及废弃物处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及市政排水工程污泥资源化技术领域，提供一种污泥和有机废弃物预处理装置与方法以及废弃物处理系统。该污泥和有机废弃物预处理装置包括预反应罐、机械循环预处理装置、循环泵；预反应罐与机械循环预处理装置之间形成循环管路，预反应罐还包括进料口和蒸汽喷射口，机械循环预处理装置还包括复合药剂进口，机械循环预处理装置设有破碎设备，循环泵设置于循环管路上。协同预处理方式能加快预反应速率，提高厌氧消化沼气产能，使系统运行更加稳定。

Description

污泥和有机废弃物预处理装置与方法以及废弃物处理系统

技术领域

本发明涉及市政排水工程污泥资源化技术领域，提供一种污泥和有机废弃物预处理装置与方法以及废弃物处理系统。

背景技术

市政污水处理已经全面普及，但市政污泥的处理率仍然不高。污泥处理存在投资成本高、技术难度大等多方面难题，其中处理成本是最关键的难题之一。如何实现市政污泥处理的低碳高效和广泛普及是目前亟待解决的难题。

城市污泥单独厌氧消化已发展近百年，不论国内还是国外，单纯污泥厌氧消化建设了较多的样板工程，普遍存在系统启动周期长、故障率高，因有机质不足须补充能源较多，厌氧稳定后出路不畅等诸多问题，单纯污泥产品的重金属和有机有毒有害物质限制了最终处置的出路。

单纯的有机废弃物处理如厨余垃圾、畜禽粪便、农林有机废弃物和其他工业有机废弃物进行厌氧稳定化同样存在物料单一造成的易酸化腐败、系统运行不稳定，个别有机废弃物如畜禽粪便的重金属超标等诸多问题。采用焚烧处理处置易产生重金属和有毒害性有机污染物通过烟尘和灰渣的形式污染土地和食物链。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中污泥处理成本高，污泥单独厌氧消化系统启动周期长、故障率高，因有机质不足须补充能源较多，单纯的有机废弃物处理易酸化腐败、系统运行不稳定的缺陷，提供一种污泥和有机废弃物预处理装置与方法以及废弃物处理系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种污泥和有机废弃物预处理装置，其包括预反应罐、机械循环预处理装置、循环泵；

预反应罐包括混合物进口和混合物出口，机械循环预处理装置包括浆料进口与浆料出口，混合物出口与浆料进口、混合物进口和浆料出口通过管道连接以形成循环管路，预反应罐还包括进料口和蒸汽喷射口，机械循环预处理装置还包括复合药剂进口，机械循环预处理装置设置有多种破碎设备，循环泵设置于循环管路上。

在本方案中，预反应罐包括混合物进口和混合物出口，以便将混合后的浆料送到机械循环预处理装置中，机械循环预处理装置包括浆料进口与浆料出口，以便接收与输出混合浆料，混合物出口与浆料进口、混合物进口和浆料出口通过管道连接以形成循环管路，循环管路上设置循环泵，给循环提供动力，预反应罐还包括进料口和蒸汽喷射口，以输入反应原料与加热蒸汽，机械循环预处理装置还包括复合药剂进口，以输入碱性或氧化剂等复合药剂和工业用水，以破坏污泥菌胶团、细菌细胞壁、植物或有机质细胞壁结构，很大程度上缩短了常规厌氧反应初期水解的反应时间，且碱性复合药剂可以缓解有机质的腐败酸化，解决了有机废弃物进行厌氧消化时易酸化腐败的问题，机械循环预处理装置设置有多种破碎设备，应用于不同原料组分的研磨，将大颗粒打碎研磨成更加利于厌氧反应的小颗粒，不容易造成循环管路的堵塞，且能加快预反应速率，多种预处理方式协同进行能使系统运行更加稳定。该污泥和有机废弃物预处理装置为一循环系统，废弃物可以在系统中循环反应，直至达到下一级的反应要求，例如酸碱度、温度、粘度的要求，有利于污泥和有机废弃物更好地反应，从而更有效地处理污泥和有机废弃物。

优选地，该污泥和有机废弃物预处理装置用于处理污泥和有机废弃物，有机废弃物包括厨余垃圾、畜禽粪便、农林废弃物、工业有机废弃物中的一种或多种。

在本方案中，污泥和有机废弃物协同处理能有效实现资源化利用，能极大解决污泥和有机废弃物处理处置成本居高不下的问题，具有节能与环保的优点。

优选地，破碎设备包括机械研磨设备、微波设备、超声波设备中的一种或多种。

在本方案中，通过设置机械研磨设备，可以粉碎较大体积的污泥块和其他有机废弃物，若需要将机械研磨设备所无法处理的较小体积的废弃物粉碎成更利于厌氧反应进行的更小体积的颗粒，可以通过设置微波设备和超声波设备来实现。

优选地，预反应罐还包括搅拌器，搅拌器设置于预反应罐内部。

在本方案中，通过在预反应罐内部设置搅拌器可以将大型生活垃圾、厨余垃圾、农林废弃物如秸秆等大块垃圾搅碎成小块，并且能使原料充分混合。

优选地，预反应罐的下部设置取样口，取样口用于对预反应罐内的浆料进行取样。

在本方案中，预反应罐的下部设置取样口，浆料从罐体下部流出，易于浆料的取样。

优选地，污泥和有机废弃物预处理装置还包括控制站，控制站与取样口相连，以便将取样口中的样品输送到控制站中进行在线检测，预反应罐的下部还包括排料口，排料口用于将预反应罐中的浆料输送至下一级处理装置，控制站根据检测结果和系统装备在线仪表信号控制排料口的启闭。

在本方案中，控制站联络控制包括预反应罐相关的仪表信号，如进料口、蒸汽喷射口、搅拌器、循环泵的接口处设置的仪表发出的仪表信号；还包括机械循环预处理相关的仪表信号，如复合药剂接口、浆料出口的接口处设置的仪表发出的仪表信号。该污泥和有机废弃物预处理装置中的各接口及设备本体状态信号包括流量、压力、温度、扭矩等通过传感器提供控制站感知，再由可编程控制器实现逻辑控制，建立带反馈和自学习功能的控制数学模型。控制站包括检测装置，检测装置与取样口相连，以便检测从取样口中取出的样品，预反应罐的下部还包括排料口，排料口用于将预反应罐中的浆料输送至下一级处理装置，控制站根据检测结果和系统装备在线仪表信号控制排料口的启闭。

优选地，循环管路上还设置有加热装置，加热装置用于对循环管路中的浆料进行加热。

在本方案中，循环管路上设置加热装置，用于加热循环管路中的浆料，使浆料控制在厌氧反应的适宜温度，分高温工况和中温工况，高温工况一般为55-70℃，中温工况一般为42-60℃。

一种污泥和有机废弃物预处理方法，其采用如上的污泥和有机废弃物预处理装置进行，其包括如下步骤：

通过污泥进料口将废弃物送入预反应罐；

从蒸汽喷射口将蒸汽送入预反应罐加热废弃物；

在复合药剂进口送入复合药剂和工业用水；

启动循环泵；

启动破碎设备；

对预反应罐中的浆料进行取样和检测，根据检测结果判断预处理是否完成。

在本方案中，污泥和至少1种有机废弃物在剔除无机杂质后进入预反应罐，污泥含量占比至少为10％-20％，通过循环泵驱动实现循环，浆料的加热调理通过加热装置实现，浆料的机械调理通过研磨装置实现，机械调理的同时可根据实际需求添加工业水、复合药剂或氧化剂进行化学调理，经过循环预处理的浆料返回预反应罐与进料混合均质，控制循环比10％-100％。取样口输送至控制站的样品的检测结果的pH值为6.5-7.5，酸碱度为0.01-0.3，平均含固率为9％-15％，有机质含量占比不低于60％时判定为预处理反应完成，此时开启排料口后不再需要在下一级处理装置中添加有机质。

一种污泥和有机废弃物处理系统装置，其包括如上的污泥和有机废弃物预处理装置以及厌氧消化池和干化装置，污泥和有机废弃物预处理装置、厌氧消化池和干化装置依次连接。

优选地，加热装置包括换热器，换热器与干化装置通过尾汽输送管相连，以利用干化装置的尾汽和蒸汽冷凝水余热。

在本方案中，换热器设置于循环管路上，通过尾汽输送管吸收干化装置所产生的尾汽和蒸汽冷凝水余热，用于加热循环管路中的浆料，减少能源消耗，符合节能减排。

本发明的积极进步效果在于：该污泥和有机废弃物预处理装置将加热、加水、化学药剂或氧化剂、机械的多种方法相结合，高效低能耗地破坏污泥菌胶团、细菌细胞壁、植物或有机质细胞壁结构，大大缩短常规厌氧反应初期水解的反应时间，为下一步厌氧消化创造最佳的工况条件，提供充足有效且能实现自热平衡的基质，工艺流程简单可靠。包括该污泥和有机废弃物预处理装置的废弃物处理系统具有上述相同效果。

附图说明

图1为根据本发明的实施例1的污泥和有机废弃物预处理装置的示意图。

图2为根据本发明的实施例1的污泥和有机废弃物预处理装置的模块示意图。

图3为根据本发明的实施例2的污泥和有机废弃物预处理方法的流程图。

图4为根据本发明的实施例3的废弃物处理系统装置的示意图。

附图标记说明：

污泥和有机废弃物预处理装置1

协同厌氧预反应罐10

混合物进口101

混合物出口102

进料口11

污泥进口111

厨余垃圾进口112

其他有机废弃物进口113

蒸汽喷射口12

循环泵13

搅拌器14

搅拌桨141

取样口15

排料口16

机械循环预处理装置20

浆料进口201

浆料出口202

复合药剂进口203

破碎设备204

控制站30

检测装置301

加热装置40

换热器41

干化尾汽冷凝换热器411

蒸汽冷凝水换热器412

废弃物处理系统100

厌氧消化池2

第一厌氧消化池21

排料输送泵161

排料流量计162

第二厌氧消化池22

干化装置3

污泥脱水机31

污泥干化机32

尾汽和蒸汽冷凝水输送管33

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种污泥和有机废弃物预处理装置1，其包括协同厌氧预反应罐10、机械循环预处理装置20、循环泵13。

协同厌氧预反应罐10包括混合物进口101和混合物出口102，机械循环预处理装置20包括浆料进口201与浆料出口202，混合物出口102与浆料进口201、混合物进口101和浆料出口202通过管道连接以形成循环管路，协同厌氧预反应罐10还包括进料口11和蒸汽喷射口12，进料口11包括污泥进口111、厨余垃圾进口112和其他有机废弃物进口113，机械循环预处理装置20还包括复合药剂进口203，机械循环预处理装置20设置有多种破碎设备204，循环泵13设置于循环管路上。

其中，进料口11所在的管道为主管道，污泥进口111、厨余垃圾进口112和其他有机废弃物进口113所在的管道为主管道的三条支路管道。

协同厌氧预反应罐10包括混合物进口101和混合物出口102，以便将混合后的浆料通到机械循环预处理装置20中，机械循环预处理装置20包括浆料进口201与浆料出口202，以便接收与输出混合浆料，混合物出口102与浆料进口201、混合物进口101和浆料出口202通过管道连接以形成循环管路，循环管路上的混合物出口102处设置循环泵13，为循环提供动力，协同厌氧预反应罐10还包括进料口11和蒸汽喷射口12，进料口11包括污泥进口111、厨余垃圾进口112和其他有机废弃物进口113，以输入不同的反应原料与加热蒸汽，机械循环预处理装置20还包括复合药剂进口203，以输入碱性或氧化剂等复合药剂和工业用水，以破坏污泥菌胶团、细菌细胞壁、植物或有机质细胞壁结构，很大程度上缩短了常规厌氧反应初期水解的反应时间，且碱性复合药剂可以缓解有机质的腐败酸化，解决了有机废弃物进行厌氧消化时易酸化腐败的问题，机械循环预处理装置20设置有多种破碎设备204，应用于不同原料组分的破碎或研磨，将大颗粒打碎研磨成更加利于反应的小颗粒，不容易造成管路堵塞，规避浮渣生成，且加快预反应速率，多种预处理方式协同进行能使系统运行更加稳定。

在本实施例中，循环泵13设置在协同厌氧预反应罐10和加热装置40之间，但是本发明并不局限于此，本领域的技术人员可以根据需要，将循环泵设置在循环管路的任意位置。

在本实施例中，污泥和有机废弃物预处理装置1处理的废弃物原料包括污泥和有机废弃物如厨余垃圾、畜禽粪便、农林废弃物、工业有机废弃物中的一种或多种。

污泥和有机废弃物协同处理能有效实现资源化利用，能极大解决污泥和有机废弃物处理处置成本居高不下的问题，做到了能源的高效利用。

在本实施例中，破碎设备204包括机械研磨设备、微波设备、超声波设备中的一种或多种。

通过设置机械研磨设备，可以粉碎较大体积的污泥块和其他有机废弃物，若需要将机械研磨设备所无法处理的较小体积的废弃物粉碎成更利于厌氧反应进行的更小体积的颗粒，可以通过设置微波设备和超声波设备来实现。

在本实施例中，协同厌氧预反应罐10还包括搅拌器14，搅拌器14使用搅拌桨141，设置于协同厌氧预反应罐10的内部。

通过在协同厌氧预反应罐10内部设置搅拌桨141，桨叶高速旋转时可以将大型生活垃圾、厨余垃圾、农林废弃物如秸秆等大块垃圾搅碎成小块，并且能使原料充分混合，搅拌桨141在该污泥和有机废弃物预处理装置1运行时处于常开状态。

在本实施例中，协同厌氧预反应罐10的下部设置取样口15，取样口15用于对协同厌氧预反应罐10内的浆料进行取样。

协同厌氧预反应罐10的下部设置取样口15，浆料从罐体下部流出，易于浆料的取样。

在本实施例中，污泥和有机废弃物预处理装置1还包括控制站30，协同厌氧预反应罐10、搅拌桨141、取样器、循环泵13、排料输送泵161、污泥进口111、厨余垃圾进口112、其他有机废弃物进口113、蒸汽喷射口12、浆料出口202每一接口均配备有相应的流量、压力、温度、固体浓度等仪表和传感器传送信号至控制站30。控制站30包括检测装置301，检测装置301与取样口15相连，以便检测从取样口15中取出的样品，协同厌氧预反应罐10的下部还包括排料口16，排料口16用于将协同厌氧预反应罐10中的浆料输送至下一级处理装置，控制站30根据检测结果控制排料口16的启闭。

如图2所示，控制站30联络控制包括协同厌氧预反应罐10相关的仪表信号，如污泥进口111、厨余垃圾进口112、其他有机废弃物进口113、蒸汽喷射口12、搅拌桨141、循环泵13的接口、排料输送泵161的接口，排料流量计162的接口处设置的仪表发出的仪表信号；还包括机械循环预处理装置20相关的仪表信号，如复合药剂进口203、浆料出口202的接口处设置的仪表发出的仪表信号；还包括循环加热相关的干化尾汽冷凝换热器411的接口、蒸汽冷凝水换热器412的接口处设置的仪表发出的仪表信号。污泥和有机废弃物预处理装置1中的各接口及设备本体状态信号包括流量、压力、温度、扭矩等通过传感器提供控制站30感知，再由可编程控制器实现逻辑控制，建立带反馈和自学习功能的控制数学模型。控制站30包括检测装置301，检测装置301与取样口15相连，以便检测从取样口15中取出的样品，协同厌氧预反应罐10的下部还包括排料口16，排料口16用于将协同厌氧预反应罐10中的浆料输送至下一级处理装置，控制站30根据样品的检测结果和上述系统仪表信号反馈共同控制排料口16的启闭。

在本实施例中，当样品检测结果的pH值为6.5-7.5，酸碱度为0.01-0.3，平均含固率为9％-15％，有机质含量占比不低于60％时判定为预处理反应完成，此时工作人员可操作控制站30打开排料口16；若样品的检测结果的相关参数中有至少一项不在上述结果的数据范围内，则排料口16保持关闭。

在本实施例中，循环管路上还设置有加热装置40，加热装置40选用2个换热器41，用于对循环管路中的浆料进行加热。

循环管路上设置加热装置40，用于加热循环管路中的浆料，使浆料控制在厌氧反应的适宜温度，分高温工况和中温工况，高温工况一般为55-70℃，中温工况一般为42-60℃。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种污泥和有机废弃物预处理方法，其采用实施例1中的污泥和有机废弃物预处理装置1进行，其包括如下步骤：

S1、通过污泥进料口将废弃物送入协同厌氧预反应罐10；

S2、从蒸汽喷射口12将蒸汽送入协同厌氧预反应罐10加热废弃物；

S3、在复合药剂进口203送入复合药剂和工业用水；

S4、启动循环泵13；

S5、启动破碎设备204；

S6、对协同厌氧预反应罐10中的浆料进行取样并输送到控制站30中进行检测，根据检测结果判断预处理是否完成。

污泥和至少1种有机废弃物在剔除无机杂质后进入协同厌氧预反应罐10，污泥含量占比至少为10％-20％，通过循环泵13驱动实现循环，浆料的加热调理通过加热装置40实现，浆料的机械调理通过研磨装置实现，机械调理的同时可根据实际需求添加工业水、复合药剂或氧化剂进行化学调理，经过循环预处理的浆料返回协同厌氧预反应罐10与进料混合均质，控制循环比10％-100％。取样口15输送至控制站30的样品的检测结果的pH值为6.5-7.5，酸碱度为0.01-0.3，平均含固率为9％-15％，有机质含量占比不低于60％时判定为预处理反应完成，此时开启排料口16后不再需要在下一级处理装置中添加有机质。

下面将介绍按照不同进料方式，利用本实施例的污泥和有机废弃物预处理方法处理不同原料组分的处理结果：

进料方式1：

假定污泥、畜禽粪便的投料固体按1:1的方式进料，进入协同厌氧预反应罐10的处理能力按参数表1中的序列1、微波加碱预处理调质和上述预处理方法步骤进行后既可按中温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度35-38℃，预处理浆料达到42-60℃即可进入后阶段的厌氧消化；也可以按高温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度55-58℃，预处理浆料达到62-70℃即可进入后阶段的厌氧消化；适度控制进料条件，全流程厌氧消化+沼渣干化均能实现自热平衡。

进料方式2：

假定污泥、畜禽粪便的投料固体按3:7的方式进料，进入协同厌氧预反应罐10的处理能力按参数表1的序列2、微波加碱预处理调质和上述预处理方法步骤进行后既可按中温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度35-38℃，预处理浆料达到42-60℃即可进入后阶段的厌氧消化；也可以按高温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度55-58℃，预处理浆料达到62-70℃即可进入后阶段的厌氧消化；适度控制进料条件，全流程厌氧消化+沼渣干化均能实现自热平衡。

进料方式3：

假定污泥、畜禽粪便的投料固体按1:4的方式进料，进入协同厌氧预反应罐10的处理能力按参数表1的序列3、微波加碱预处理调质和上述预处理方法步骤进行后既可按中温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度35-38℃，预处理浆料达到42-60℃即可进入后阶段的厌氧消化；也可以按高温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度55-58℃，预处理浆料达到62-70℃即可进入后阶段的厌氧消化；适度控制进料条件，全流程厌氧消化+沼渣干化均能实现自热平衡。

进料方式4：

假定污泥、畜禽粪便的投料固体按1:9的方式进料，进入协同厌氧预反应罐10的处理能力按参数表1的序列4、微波加碱预处理调质和上述预处理方法步骤进行后既可按中温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度35-38℃，预处理浆料达到42-60℃即可进入后阶段的厌氧消化；也可以按高温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度55-58℃，预处理浆料达到62-70℃即可进入后阶段的厌氧消化；适度控制进料条件，全流程厌氧消化+沼渣干化均能实现自热平衡。

按照上述进料方式1-4，进行处理的效果，详见表1列举四种进料方式的单个生产线工况阐释具体效果，单线生产规模可依据实际需要向下调整设置，该四种原料组分工况能代表绝大多数的应用场景。控制预处理阶段pH＞7.2，经过该方法预处理后的厌氧消化有机质降解率≥65％，单位投料有机质沼气产率可望达到0.4-0.6Nm³/kgVS。

表1两物料实施例的四种生产线简要工况参数

进料方式5：

假定污泥、厨余垃圾和其它有机废弃物(如食品垃圾)的投料固体按2:1:1的方式进料，进入协同厌氧预反应罐10的处理能力按参数表2的序列1，机械研磨加碱预处理调质和上述预处理方法步骤进行后既可按中温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度35-38℃，预处理浆料达到42-60℃即可进入后阶段的厌氧消化；也可以按高温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度55-58℃，预处理浆料达到62-70℃即可进入后阶段的厌氧消化；适度控制进料条件，全流程厌氧消化+沼渣干化均能实现自热平衡。

进料方式6：

假定污泥、厨余垃圾和其它有机废弃物(如食品垃圾)的投料固体按1:1:1的方式进料，进入协同厌氧预反应罐10的处理能力按参数表2的序列2，机械研磨加碱预处理调质和上述预处理方法步骤进行后既可按中温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度35-38℃，预处理浆料达到42-60℃即可进入后阶段的厌氧消化；也可以按高温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度55-58℃，预处理浆料达到62-70℃即可进入后阶段的厌氧消化；适度控制进料条件，全流程厌氧消化+沼渣干化均能实现自热平衡。

进料方式7：

假定污泥、厨余垃圾和其它有机废弃物(如食品垃圾)的投料固体按1:2:2的方式进料，进入协同厌氧预反应罐10的处理能力按参数表2的序列3，机械研磨加碱预处理调质和上述预处理方法步骤进行后既可按中温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度35-38℃，预处理浆料达到42-60℃即可进入后阶段的厌氧消化；也可以按高温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度55-58℃，预处理浆料达到62-70℃即可进入后阶段的厌氧消化；适度控制进料条件，全流程厌氧消化+沼渣干化均能实现自热平衡。

进料方式8：

假定污泥、厨余垃圾和其它有机废弃物(如食品垃圾)的投料固体按2:9:9的方式进料，进入协同厌氧预反应罐10的处理能力按参数表2的序列4，机械研磨加碱预处理调质和上述预处理方法步骤进行后既可按中温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度35-38℃，预处理浆料达到42-60℃即可进入后阶段的厌氧消化；也可以按高温厌氧消化方式运行，后阶段第一厌氧消化池21控制反应温度55-58℃，预处理浆料达到62-70℃即可进入后阶段的厌氧消化；适度控制进料条件，全流程厌氧消化+沼渣干化均能实现自热平衡。

按照上述进料方式5-8，进行处理的效果，详见表2列举四种进料方式的单个生产线工况阐释具体效果，单线生产规模可依据实际需要向下调整设置，该四种原料组分工况能代表绝大多数的应用场景。控制预处理阶段pH＞7.2，经过该方法预处理后的厌氧消化有机质降解率≥65％，单位投料有机质沼气产率可望达到0.4-0.6Nm³/kgVS。

表2三物料的四种生产线简要工况参数

实施例3

如图4所示，本实施例提供一种废弃物处理系统100，其包括实施例1中的污泥和有机废弃物预处理装置1以及厌氧消化池2和干化装置3，污泥和有机废弃物预处理装置1、厌氧消化池2和干化装置3依次连接。厌氧消化池2包括第一厌氧消化池21和第二厌氧消化池22，干化装置3包括污泥脱水机31和污泥干化机32。

第一厌氧消化池21为主要厌氧反应池，预处理后的浆料从协同厌氧预反应罐10进入第一厌氧消化池21中进行厌氧消化，为了保证有机质厌氧消化完全，在第一厌氧消化池21后设置第二厌氧消化池22以保证有机质的完全消化，做到能源的完全利用。厌氧消化完成的浆料被送往下一级的污泥脱水机31进行初步脱水，减少干化的时间及能耗，脱水完成后，将初步脱水后的浆料送至污泥干化机32中将水分大量去除。

在本实施例中，协同厌氧预反应罐10和第一厌氧消化池21之间的管路上设置排料输送泵161和排料流量计162，排料输送泵161给浆料进入第一厌氧消化池21提供动力，排料流量计162与控制站30连接以监控系统的运行情况。

在本实施例中，污泥干化机32与污泥和有机废弃物预处理装置1中的换热器41通过尾汽和蒸汽冷凝水输送管33相连，换热器41采用干化尾汽冷凝换热器411和蒸汽冷凝水换热器412，用于利用干化装置3的尾汽和蒸汽冷凝水余热。

干化尾汽冷凝换热器411和蒸汽冷凝水换热器412设置于循环管路上，通过尾汽和蒸汽冷凝水输送管33吸收干化机32所产生的余热，用于加热循环管路中的浆料，此举充分回收利用了尾汽和蒸汽冷凝水中本该排至环境中的热量，减少了能源的消耗和浪费。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种污泥和有机废弃物预处理装置，其特征在于，其包括预反应罐、机械循环预处理装置、循环泵；

所述预反应罐包括混合物进口和混合物出口，所述机械循环预处理装置包括浆料进口与浆料出口；

所述混合物出口与所述浆料进口通过管道连接，所述混合物进口和所述浆料出口通过管道连接以形成循环管路；

所述预反应罐还包括进料口和蒸汽喷射口；

所述机械循环预处理装置还包括复合药剂进口；

所述机械循环预处理装置设置有多种破碎设备；

所述循环泵设置于所述循环管路上。

2.如权利要求1所述的污泥和有机废弃物预处理装置，其特征在于：

所述预反应罐还包括搅拌器，所述搅拌器设置于所述预反应罐内部。

3.如权利要求1所述的污泥和有机废弃物预处理装置，其特征在于：

所述预反应罐的下部设置取样口，所述取样口用于对预反应罐内的浆料进行取样。

4.如权利要求3所述的污泥和有机废弃物预处理装置，其特征在于：

所述污泥和有机废弃物预处理装置还包括控制站；

所述预反应罐的下部还包括排料口，所述排料口用于将所述预反应罐中的浆料输送至下一级处理装置；

所述取样口与所述控制站相连，以便将所述取样口中的样品输送到所述控制站中进行仪表检测，所述控制站根据检测结果和系统在线反馈信号控制所述排料口的启闭。

5.如权利要求1所述的污泥和有机废弃物预处理装置，其特征在于：

所述废弃物预处理系统还包括加热装置，所述加热装置设置于所述循环管路上，所述加热装置用于对所述循环管路中的浆料进行加热。

6.如权利要求1所述的污泥和有机废弃物预处理装置，其特征在于：

所述破碎设备包括机械研磨设备、微波设备、超声波设备中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的污泥和有机废弃物预处理装置，其特征在于：

所述污泥和有机废弃物预处理装置用于处理污泥和有机废弃物，所述有机废弃物包括厨余垃圾、畜禽粪便、农林废弃物、工业有机废弃物中的一种或多种。

8.一种废弃物处理系统，其特征在于，其包括如权利要求1-7中任一项的污泥和有机废弃物预处理装置，所述废弃物处理系统还包括消化池和干化装置；

所述污泥和有机废弃物预处理装置与所述消化池和所述干化装置依次连接。

9.如权利要求8中所述的废弃物处理系统，其特征在于，所述污泥和有机废弃物预处理装置还包括加热装置；

所述加热装置包括换热器，所述换热器与所述干化装置相连，以利用所述干化装置的尾汽和蒸汽冷凝水余热。

10.一种污泥和有机废弃物预处理方法，其特征在于，其采用如权利要求1-7中任一项所述的污泥和有机废弃物预处理装置进行，其包括如下步骤：

通过所述进料口将废弃物送入所述预反应罐；

从所述蒸汽喷射口将蒸汽送入所述预反应罐加热废弃物；

在所述复合药剂进口送入复合药剂和工业用水；

启动所述循环泵；

启动所述破碎设备；

对所述预反应罐中的浆料进行取样和检测，根据检测结果判断预处理是否完成。