CN203330107U

CN203330107U - 餐厨废弃物预处理消化及资源化利用系统

Info

Publication number: CN203330107U
Application number: CN2013204118677U
Authority: CN
Inventors: 孙存正
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2023-07-11

Abstract

本实用新型提供一种餐厨废弃物预处理消化及资源化利用系统，其特征在于包括预处理单元、油水分离单元、厌氧消化单元、沼气净化利用系统和生物柴油单元，所述预处理单元包括卸料仓、螺旋进料机、一级筛分机、二级筛分机、粉碎机、破袋机、物料斗、卫生填埋渣箱、匀浆沉淀罐，本实用新型从根本上解决了目前垃圾带来的灰色地带，减少了对环境的污染，消除疾病传播，降低医疗费用，提高社会劳动生产率，改善了城市环境；保护土地资源，保护了国家及地区的土地资源，特别是对于利用餐厨废弃物喂养的“垃圾猪”及加工“地沟油”回流餐桌对食品安全造成的威胁，将起到积极地抑制和阻断作用。

Description

餐厨废弃物预处理消化及资源化利用系统

技术领域

本实用新型涉及一种废物预处理消化及利用系统，尤其涉及一种餐厨废弃物预处理消化及资源化利用系统。

背景技术

随着时代的发展，人们生活水平的提高，人们在外用餐的次数增多，因而餐饮垃圾数量剧增，餐饮垃圾对环境的污染极为严重，孳生蚊蝇、传播疾病，对人类和动物造成直接危害；现今的处理方法一般是将餐饮垃圾进行掩埋，但是餐饮垃圾并不容易分解，掩埋会造成环境污染。

发明内容

根据以上技术问题，本实用新型提供一种餐厨废弃物预处理消化及资源化利用系统，其特征在于包括预处理单元、油水分离单元、厌氧消化单元、沼气净化利用系统和生物柴油单元，所述预处理单元包括卸料仓、螺旋进料机、一级筛分机、二级筛分机、粉碎机、破袋机、物料斗、卫生填埋渣箱、匀浆沉淀罐，油水分离单元包括油水分离调节池、加热釜、卧螺式分渣离心机、立式分油离心机、粗油脂储罐，厌氧消化单元包括水解酸化反应器、转子泵、 CSTR反应器，沼气净化利用系统包括脱硫系统、干式双模气柜、沼气锅炉、发电机组、沼渣浓缩池、固液分离机、进污水处理系统，所述生物柴油单元包括脱水油储罐、泔水油计量器、反应釜、甲醇计量器、冷凝器、蒸馏塔、中间罐、过滤器，所述螺旋进料机和破袋机连接，所述破袋机和安装在一起的一级筛选机和物料机连接，所述一级筛选机位于上侧，物料机位于下侧，所述一级筛选机和卫生填埋渣箱连接，所述物料箱和二级筛分机连接，所述破袋机、物料斗、二级筛分机分别和油水分离调节池连接，所述二级筛分机和粉碎机连接，所述粉碎机和匀浆沉淀罐连接，所述匀浆沉淀罐、油水分离调节池分别和水解酸化反应器连接，所述油水分离调节池和卧螺式分渣离心机、加热釜、立式分油离心机、粗油脂储罐依次连接，所述加热釜另一端和水解酸化反应器连接，所述水解酸化反应器还和转子泵、 CSTR反应器连接，所述CSTR反应器分别和转子泵、脱硫系统、沼渣浓缩池连接，所述沼渣浓缩池和固液分离机、进污水处理系统连接，所述固液分离机和进污水处理系统连接，所述脱硫系统和干式双气柜连接，所述干式双气柜分别和沼气锅炉、发电机组连接，所述粗油脂储罐另一端和脱水油储罐、泔水油计量器、反应釜、冷凝器、蒸馏塔、中间罐、过滤器一侧连接，所述甲醇计量器分别和蒸馏塔、反应釜连接。

本实用新型的有益效果为：本实用新型设有厌氧消化单元，经过预处理的餐厨废弃物与洗车污水及回流的沼液在匀浆罐内混合后，由泵提升进入水解酸化反应器，内设顶式搅拌机，通过搅拌机的机械搅拌作用，保证物料均匀、不沉积于底部。水解酸化反应器产酸阶段的发酵温度为25摄氏度，有机物在此产酸阶段经过高度集中的水解和产酸微生物作用，被降解为大量的中间物如葡萄糖和有机挥发酸等，这些中间产物为后续厌氧消化的高效进行创造了有利条件。本实用新型内部还安装有CSTR厌氧反应器，CSTR厌氧反应器是该沼气工程的核心设备，物料中的有机污染物在厌氧条件下经微生物降解，转化成甲烷气体，所产气体（沼气）含甲烷55～75%，可作为能源再次利用，既去除了有机污染物又回收了能源。在运行过程中，需要保证一定的温度，以保证厌氧反应系统的正常运行。本实用新型从根本上解决了目前垃圾带来的灰色地带，减少了对环境的污染，消除疾病传播，降低医疗费用，提高社会劳动生产率，改善了城市环境；保护土地资源，保护了国家及地区的土地资源，特别是对于利用餐厨废弃物喂养的“垃圾猪”及加工“地沟油”回流餐桌对食品安全造成的威胁，将起到积极地抑制和阻断作用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型生物柴油单元结构示意图。

如图1，一级筛分机-1、螺旋进料机-2、二级筛分机-3、粉碎机-4、破袋机-6、物料斗-7、卫生填埋渣箱-8、匀浆沉淀罐-9、油水分离调节池-10、加热釜-11、卧螺式分渣离心机-12、立式分油离心机-13、粗油脂储罐-14、水解酸化反应器-15、转子泵-16、CSTR反应器-17，脱硫系统-18、干式双模气柜-19、沼气锅炉-20、发电机组-21、沼渣浓缩池-22、固液分离机-23、进污水处理系统-24、泔水油计量器-25、反应釜-26、甲醇计量器-27、冷凝器-28、蒸馏塔-29、中间罐-30、过滤器-31、生物柴油单元-32、脱水油储罐-33；

具体实施方式

根据图1所示，对本实用新型进行进一步说明：

系统使用时，首先要将餐厨废弃物放入预处理单元进行预处理分选，餐厨废弃物进入螺旋进料机2，处理后的原料再进入破袋机6，在破袋机6内会产生滤液，滤液进入油水分离调节池10，然后经过处理的原料进入一级筛分机1，经过一级筛分机1和物料斗7的作用，原料分为上下两层，上层的原料进入卫生填埋渣箱8，然后一部分无机物原料进行价值回收后剩余废弃物进行卫生填埋，一部分进入除臭系统除臭；下层原料通过物料斗将滤液和固体原料分离，滤液进入油水分离调节池10，固体原料进入二级筛分机3，通过二级筛分机3作用，将原料分为滤液和固体原料，滤液进入油水分离调节池10，滤液经过油水分离调节池10作用将油水分离，油品进入卧螺式分渣离心机12，水进入水解酸化反应器15，进入卧螺式分渣离心机12的油品再经过加热釜11、立式分油离心机13作用，最后油品进入粗油脂储罐14并经提纯符合指标要求后作为脂肪酸甲酯（生物柴油）的原料，在经过加热釜11时会产生水分，然后水分进入水解酸化反应器15；固体原料进入粉碎机4，然后粉碎后的原料进入匀浆沉淀罐9，经过匀浆沉淀罐9作用的原料进入水解酸化反应器15进行作用，然后作用后的原料进入转子泵16后再进入CSTR反应器17进行反应，CSTR反应器17中产生的部分沼液再回流回水解酸化反应器15，，CSTR反应器17反应后产生沼液和沼气，沼气进入脱硫系统18、干式双模气柜19进行作用，处理后的沼气分别进入沼气锅炉20和发电机组21；沼液进入沼渣浓缩池22作用，产生沼渣和上清液，上清液进入进污水处理系统进行作用，沼渣进入固液分离机23，经过固液分离机23的作用将沼渣中的沼渣和分离液彻底分离，沼渣作为沼渣肥存储，分离液进入进污水处理系统24进行处理。粗油脂储罐14中的油品经过生物柴油单元32进行作用，油品经过“脱水、除杂”这两个步骤后，将水杂含量处理到0.3%以下，再将处理完毕的原料油放置在脱水油储罐33中，进一步的静置除渣，待生产时，从脱水油储罐33的中间层抽取进入酯化工段，在脱水油储罐33的底部经长时间静置后，排出底部杂质，然后油脂进入泔水油计量器25进行计量，计量后在进入反应釜26进行反应。

经过前处理的原料，水分必须小于0.3%，方能进入反应釜26开始酯化反应，以促使酯化反充分、完全。酯化反应的条件为加温至115度，稍带压力。酯化期间，定时抽样检测物料的酸值，以判断是否酯化完全。如果酸值达到平衡点，排出甲醇和酸水，重新加入甲醇及浓硫酸催化剂，再次进行酯化反应。酯化完全后，再次排出甲醇和酸水，进行单独处理。得到的物料经过脱水处理后，可以进行酯交换反应。

酯交换反应之前物料的酸值应小于3 mg KOH/g，水杂小于0.3%。添加适量的甲醇和氢氧化钾或者氢氧化钠反应。酯交换反应后，即可得到粗生物柴油和副产品毛甘油。毛甘油的产量约为10%，根据反应及沉降分离的效果来判断是否在粗生物柴油中添加微量的磷酸，以起到中和作用。

酯交换反应后得到轻相部分为干净粗甲酯。干净粗甲酯经过预热进入蒸馏塔29，通过再沸器加热至250度左右，甲酯气化经冷凝器28后回收得到精甲酯。重相部分混合微量的皂、少量的碱催化剂及甘油可进入下批原料再利用。在此步骤中，由于皂只有千分之3-5，所以我们可以采用皂角裂解处理。可以将重相混合物单独用反应产生的废弃酸水进行处理，再生产油脂。也可以混合在原料地沟油中，使用废弃酸水进行处理。排出的经过反应的甲醇、酸水中的甲醇以及甘油中的甲醇经统一回收后，进入甲醇蒸馏塔29，提纯后得到高纯度的甲醇进入甲醇计量器27以再利用。

酯交换后分离的上层物质打入反应釜26内进行水洗操作，加热搅拌至70度左右，然后加入原料量的10%的热盐水混合十多分钟后进入蝶式离心机分离，分出重相和轻相。轻相再进入第二次水洗，完成之后再次进入离心机分离。然后产出物质进过冷凝器28、蒸馏塔29、中间罐30、过滤器31最后产出生物柴油。

整个反应条件较温和，采用中温、低压，使反应更加完全和充分。甲醇回收及提纯效率高，使富余的甲醇可以再利用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种餐厨废弃物预处理消化及资源化利用系统，其特征在于包括预处理单元、油水分离单元、厌氧消化单元、沼气净化利用系统和生物柴油单元，所述预处理单元包括卸料仓、螺旋进料机、一级筛分机、二级筛分机、粉碎机、破袋机、物料斗、卫生填埋渣箱、匀浆沉淀罐，油水分离单元包括油水分离调节池、加热釜、卧螺式分渣离心机、立式分油离心机、粗油脂储罐，厌氧消化单元包括水解酸化反应器、转子泵、 CSTR反应器，沼气净化利用系统包括脱硫系统、干式双模气柜、沼气锅炉、发电机组、沼渣浓缩池、固液分离机、进污水处理系统，所述生物柴油单元包括脱水油储罐、泔水油计量器、反应釜、甲醇计量器、冷凝器、蒸馏塔、中间罐、过滤器，所述螺旋进料机和破袋机连接，所述破袋机和安装在一起的一级筛选机和物料机连接，所述一级筛选机位于上侧，物料机位于下侧，所述一级筛选机和卫生填埋渣箱连接，所述物料箱和二级筛分机连接，所述破袋机、物料斗、二级筛分机分别和油水分离调节池连接，所述二级筛分机和粉碎机连接，所述粉碎机和匀浆沉淀罐连接，所述匀浆沉淀罐、油水分离调节池分别和水解酸化反应器连接，所述油水分离调节池和卧螺式分渣离心机、加热釜、立式分油离心机、粗油脂储罐依次连接，所述加热釜另一端和水解酸化反应器连接，所述水解酸化反应器还和转子泵、 CSTR反应器连接，所述CSTR反应器分别和转子泵、脱硫系统、沼渣浓缩池连接，所述沼渣浓缩池和固液分离机、进污水处理系统连接，所述固液分离机和进污水处理系统连接，所述脱硫系统和干式双气柜连接，所述干式双气柜分别和沼气锅炉、发电机组连接，所述粗油脂储罐另一端和脱水油储罐、泔水油计量器、反应釜、冷凝器、蒸馏塔、中间罐、过滤器一侧连接，所述甲醇计量器分别和蒸馏塔、反应釜连接。