CN118287477A - 一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，包括预处理过程、毛油分离过程、厌氧消化过程、污泥热水解过程及产物利用过程；本发明能够同时处理餐厨垃圾、市政污泥和生活垃圾，该工艺产生的最终产品为电能、建筑用砖及毛油，实现了无废物排出；与传统的垃圾处理方法相比，本发明能够提高垃圾的综合资源利用率，减少环境污染，为实现垃圾处理行业的可持续发展提供了新的解决方案。
Description
技术领域
本发明涉及餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾处理技术领域，尤其涉及一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺。
背景技术
传统的垃圾处理方法主要依赖于填埋和焚烧。然而这些方法存在许多问题，例如处理效率低下、资源利用率低、环境污染严重等。尤其是在垃圾分类和资源回收方面，传统的处理方法无法满足现代社会的需求。因此，开发一种高效、环保的垃圾处理工艺已成为当前研究的热点。
城市废弃物包括餐厨垃圾、市政污泥及生活垃圾等，申请号为CN202210690724.8、CN202210216434.X、CN202210521317.4、CN202111090369.2、CN201810709482.6等多个中国专利申请均公开了“一种餐厨垃圾处理工艺”；申请号为CN201610235458.4的中国专利申请公开了一种“市政污泥综合处理工艺”，申请号为CN202011303614.9的中国专利申请公开了”一种市政污泥处理系统和市政污泥处理方法”；申请号为CN202110674066.9、CN201711072200.8、CN201811252517.4、CN201510952014.8等多个中国专利申请均公开了“一种生活垃圾处理工艺”。
本发明提出了一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾的协同处理工艺，旨在实现垃圾资源化、减量化和无害化处理的同时，将多种城市废弃物的处理工艺结合在一起进行综合处理，充分利用每种废弃物的价值并提高环境质量的同时，还具有操作简便、投资成本低、处理效率高等优点。
发明内容
本发明提供了一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，能够同时处理餐厨垃圾、市政污泥和生活垃圾，该工艺产生的最终产品为电能、建筑用砖及毛油，实现了无废物排出；与传统的垃圾处理方法相比，本发明能够提高垃圾的综合资源利用率，减少环境污染，为实现垃圾处理行业的可持续发展提供了新的解决方案。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，包括如下步骤：
1)对餐厨垃圾进行预处理，得到毛油和少量粗杂质；
2)将经步骤1)预处理后的剩余餐厨垃圾送入厌氧消化装置中进行厌氧消化反应，得到沼气和消化液；
3)将市政污泥及步骤2)得到的消化液送污泥热水解系统中进行高温高压处理，得到沼气；高温高压处理后的市政污泥送入板框压滤机脱除水分得到污泥残渣，脱出的水分送污水处理系统进行净化处理；
4)将步骤2)及步骤3)得到的沼气作为辅助燃料送入生活垃圾焚烧炉进行燃烧，产生高温蒸汽；
5)将生活垃圾及步骤2)得到的少量粗杂质送入生活垃圾焚烧炉，经高温焚烧后产生高温蒸汽、飞灰及炉渣；
6)将步骤4)及步骤5)产生的高温蒸汽送入锅炉，产生蒸汽；
7)将步骤6)得到的蒸汽送往汽轮机发电，得到电能和低压蒸汽；
8)将步骤7)的低压蒸汽作为污泥热水解的热源送往污泥热水解系统；
9)将步骤3)得到的污泥残渣及步骤5)得到的飞灰及炉渣送入制砖系统，加入水泥及螯合剂进行制砖；
10)将步骤3)中经过污水处理系统处理后的净化水作为锅炉补充水送入锅炉。
进一步的，所述步骤1)中，餐厨垃圾的预处理过程包括固液分离及脱水。
进一步的，所述步骤3)中，污水处理系统设有除氧装置和除盐装置，经污水处理系统处理后的水满足锅炉补充水的水质要求。
进一步的，所述步骤5)中，生活垃圾焚烧炉的主要燃料为生活垃圾和粗杂质，步骤2)及步骤3)得到的沼气作为辅助热源，生活垃圾焚烧炉内设有流量控制装置、温度控制装置及压力控制装置。
进一步的，所述步骤2)中，厌氧消化装置中设温度控制装置及pH值控制装置，并控制剩余餐厨垃圾的停留时间。
进一步的，所述步骤3)中，污泥热水解系统中设温度控制装置及压力控制装置，并控制市政污泥的停留时间。
进一步的，所述生活垃圾焚烧炉和锅炉采用一体化装置，或者分别独立设置。
进一步的，所述步骤3)中，根据市政污泥及消化液混合物的温度及湿度，控制高温高压处理产生的水蒸气的停留量，多余水蒸气进行放散处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明所述一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾的协同处理工艺，旨在实现垃圾资源化、减量化和无害化处理的同时，将多种城市废弃物的处理工艺结合在一起进行综合处理，充分利用每种废弃物的价值并提高环境质量的同时，还具有操作简便、投资成本低、处理效率高等优点。
2)本发明所述工艺产生的最终产品为电能、建筑用砖及毛油，实现了无废物排出；与传统的垃圾处理方法相比，本发明能够提高垃圾的综合资源利用率，减少环境污染，为实现垃圾处理行业的可持续发展提供了新的解决方案。
附图说明
图1是本发明所述一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺的工艺路线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明所述一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，包括如下步骤：
1)对餐厨垃圾进行预处理，得到毛油和少量粗杂质；
2)将经步骤1)预处理后的剩余餐厨垃圾送入厌氧消化装置中进行厌氧消化反应，得到沼气和消化液；
3)将市政污泥及步骤2)得到的消化液送污泥热水解系统中进行高温高压处理，得到沼气；高温高压处理后的市政污泥送入板框压滤机脱除水分得到污泥残渣，脱出的水分送污水处理系统进行净化处理；
4)将步骤2)及步骤3)得到的沼气作为辅助燃料送入生活垃圾焚烧炉进行燃烧，产生高温蒸汽；
5)将生活垃圾及步骤2)得到的少量粗杂质送入生活垃圾焚烧炉，经高温焚烧后产生高温蒸汽、飞灰及炉渣；
6)将步骤4)及步骤5)产生的高温蒸汽送入锅炉，产生蒸汽；
7)将步骤6)得到的蒸汽送往汽轮机发电，得到电能和低压蒸汽；
8)将步骤7)的低压蒸汽作为污泥热水解的热源送往污泥热水解系统；
9)将步骤3)得到的污泥残渣及步骤5)得到的飞灰及炉渣送入制砖系统，加入水泥及螯合剂进行制砖；
10)将步骤3)中经过污水处理系统处理后的净化水作为锅炉补充水送入锅炉。
进一步的，所述步骤1)中，餐厨垃圾的预处理过程包括固液分离及脱水。
进一步的，所述步骤3)中，污水处理系统设有除氧装置和除盐装置，经污水处理系统处理后的水满足锅炉补充水的水质要求。
进一步的，所述步骤5)中，生活垃圾焚烧炉的主要燃料为生活垃圾和粗杂质，步骤2)及步骤3)得到的沼气作为辅助热源，生活垃圾焚烧炉内设有流量控制装置、温度控制装置及压力控制装置。
进一步的，所述步骤2)中，厌氧消化装置中设温度控制装置及pH值控制装置，并控制剩余餐厨垃圾的停留时间。
进一步的，所述步骤3)中，污泥热水解系统中设温度控制装置及压力控制装置，并控制市政污泥的停留时间。
进一步的，所述生活垃圾焚烧炉和锅炉采用一体化装置，或者分别独立设置。
进一步的，所述步骤3)中，根据市政污泥及消化液混合物的温度及湿度，控制高温高压处理产生的水蒸气的停留量，多余水蒸气进行放散处理。
本发明所述一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，主要包括以下处理过程：
1、预处理过程：对餐厨垃圾进行预处理。在预处理过程中，可以对餐厨垃圾进行固液分离、压缩及脱水干燥等处理，以去除其中的食物残渣和水分。
2、毛油分离过程：将预处理过程得到的挥发性有机物通过毛油分离装置进行分离和净化，得到毛油和少量粗杂质。毛油分离装置的作用原理是通过吸附、过滤和分离等手段将挥发性有机物中的杂质去除，得到纯净的毛油。毛油可用于生产生物柴油和其他化学品；少量粗杂质可送入生活垃圾焚烧炉进一步处理或直接用作肥料。在毛油分离过程中，需要控制温度和压力，以保证最佳的处理效果。同时，防止杂质的混入和毛油的氧化。
3、厌氧消化过程：将剩余的餐厨垃圾送入厌氧消化装置中进行厌氧消化，得到沼气和消化液。厌氧消化是一种微生物降解过程，通过厌氧微生物的作用将有机物转化为沼气和消化液。沼气是一种清洁能源，可用于生产电力和热能；消化液是一种富含有机物的液体肥料，可用于农田施肥。在厌氧消化过程中，控制温度、pH值和停留时间等参数，以保证最佳的处理效果。同时，防止杂菌的污染。
4、污泥热水解过程：本发明中，将消化液及市政污泥送入污泥热水解系统中进行高温高压处理，得到沼气、有机肥和水蒸气。污泥热水解系统的作用是通过高温高压作用将消化液及市政污泥中的有机物转化为沼气、有机肥和水蒸气。沼气可用于生产电力和热能；有机肥可用于农田施肥；水蒸气可用于提高污泥及消化液混合物的温度和湿度，促进微生物活动。在污泥热水解过程中，控制温度、压力和停留时间等参数，以保证最佳的处理效果。同时，防止设备的腐蚀和堵塞。将热水解后的污泥及消化液混合物经板框压滤机脱除水分，脱出的水分送污水处理系统。
5、产物利用过程：将上述处理过程中产生的沼气进行净化后引入城市燃气网或燃气锅炉，作为燃料生产蒸汽用于发电；有机肥用于农田施肥，可提高土壤肥力和农作物产量；部分水蒸气排放到大气中，可降低污泥处理的能耗并减少温室气体排放。毛油可用于生产生物柴油和其他化学品。将经板框压滤机脱水后的污泥残渣、生活垃圾焚烧炉焚烧后产生的飞灰和炉渣破碎成细粉状，通过混合搅拌将细粉状的物料与适量的添加剂(水泥、螯合剂)和水混合搅拌成混合料，将混合料注入模具中压制成型，再经养护和烧成处理后得到建筑用砖。
本发明所述一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，实现了餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾的综合处理，与现有处理方式相比，具有更高的效率和处理能力，可以更好地实现废弃物的资源化、减量化和无害化处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)对餐厨垃圾进行预处理，得到毛油和少量粗杂质；
2)将经步骤1)预处理后的剩余餐厨垃圾送入厌氧消化装置中进行厌氧消化反应，得到沼气和消化液；
3)将市政污泥及步骤2)得到的消化液送污泥热水解系统中进行高温高压处理，得到沼气；高温高压处理后的市政污泥送入板框压滤机脱除水分得到污泥残渣，脱出的水分送污水处理系统进行净化处理；
4)将步骤2)及步骤3)得到的沼气作为辅助燃料送入生活垃圾焚烧炉进行燃烧，产生高温蒸汽；
5)将生活垃圾及步骤2)得到的少量粗杂质送入生活垃圾焚烧炉，经高温焚烧后产生高温蒸汽、飞灰及炉渣；
6)将步骤4)及步骤5)产生的高温蒸汽送入锅炉，产生蒸汽；
7)将步骤6)得到的蒸汽送往汽轮机发电，得到电能和低压蒸汽；
8)将步骤7)的低压蒸汽作为污泥热水解的热源送往污泥热水解系统；
9)将步骤3)得到的污泥残渣及步骤5)得到的飞灰及炉渣送入制砖系统，加入水泥及螯合剂进行制砖；
10)将步骤3)中经过污水处理系统处理后的净化水作为锅炉补充水送入锅炉。
2.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，其特征在于，所述步骤1)中，餐厨垃圾的预处理过程包括固液分离及脱水。
3.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，其特征在于，所述步骤3)中，污水处理系统设有除氧装置和除盐装置，经污水处理系统处理后的水满足锅炉补充水的水质要求。
4.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，其特征在于，所述步骤5)中，生活垃圾焚烧炉的主要燃料为生活垃圾和粗杂质，步骤2)及步骤3)得到的沼气作为辅助热源，生活垃圾焚烧炉内设有流量控制装置、温度控制装置及压力控制装置。
5.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，其特征在于，所述步骤2)中，厌氧消化装置中设温度控制装置及pH值控制装置，并控制剩余餐厨垃圾的停留时间。
6.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，其特征在于，所述步骤3)中，污泥热水解系统中设温度控制装置及压力控制装置，并控制市政污泥的停留时间。
7.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，其特征在于，所述生活垃圾焚烧炉和锅炉采用一体化装置，或者分别独立设置。
8.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾、市政污泥与生活垃圾协同处理工艺，其特征在于，所述步骤3)中，根据市政污泥及消化液混合物的温度及湿度，控制高温高压处理产生的水蒸气的停留量，多余水蒸气进行放散处理。
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