CN204769849U - 一种餐厨垃圾处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种餐厨垃圾处理系统，其包括：前处理系统，将餐厨垃圾分为固相物料、油相物料和水相物料；第一过滤系统，包括能对水相物料进行错流过滤的第一过滤膜组件，所述第一过滤膜组件的第一过滤膜的截留分子量为250000，所述第一过滤系统的输入端与前处理系统的输出端连接；第二过滤系统，包括能对经第一过滤系统处理后的水相物料进行卷式过滤的第二过滤膜组件，所述第二过滤膜组件的第二过滤膜的截留分子量为100，所述第二过滤系统的输入端与第一过滤系统的输出端连接。本处理系统能有效去除餐厨垃圾中的污染物，获得的水质澄清透明，且符合排放标准；另外，本处理工艺的产水率为85％以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种生活垃圾处理系统，尤其涉及一种餐厨垃圾处理系统。
背景技术
餐厨垃圾又称泔脚、厨房下脚料垃圾，是指饭店、宾馆、各类餐馆以及政府机关、企事业单位、学校等公共食堂，居民家庭、农贸市场、食品加工企业所产生的餐厨垃圾及食品废弃物，是城市生活垃圾中的有机垃圾部分。餐厨垃圾经堆放就会变质，不仅是腐臭味、废水、废油等污染环境，更是苍蝇、蚊子、蟑螂、老鼠等害虫的孳生地，餐厨垃圾已成为令人头痛的城市公害。
餐厨垃圾腐殖变质后，会产生大量的有害物质，包括对人体和动物有害的各种细菌。因此，餐厨垃圾也不能直接用来喂猪或作为其他动物的饲料。“在国家畜禽养殖管理办法”中规定：“禁止使用餐厨垃圾或者食品加工过程中产生的动物制品废弃物返饲喂畜禽”；上海市餐厨垃圾处理管理办法规定：禁止将厨余垃圾作为畜禽饲料。
餐厨垃圾的特点是：含水量高、有机物含量高，并且油脂含量等远高于其他有机垃圾，餐厨垃圾的高脂肪、高有机物的特性，使其有较高的回收利用价值，其中有机物主要成分是淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类和蛋白质，这些都是制作有机肥料或饲料的丰富资源。因此，将餐厨垃圾科学地进行处理，制成高品位的有机肥料或高蛋白饲料，不仅解决了环境污染，切断有害物质向人体转移的生物链，同时，产出物又可作为农、畜业的宝贵生产资料，在解决环境污染的同时，发展了循环经济。
现有技术中处理餐厨垃圾的主要方法是：一、粉碎后直接通过管道排除。但是这种方法仅仅适用于餐厨垃圾量较小的情况，并且存在弊端，如容易造成排水管道阻塞，加重城市污水排除负担，并造成二次污染。二、直接填埋。这种方法虽然操作简单处理方便，但是不符合节能环保，循环利用的发展理念，容易造成可利用资源的浪费。三、能源化处理。这种方法主要包括焚烧法、热分解法、发酵制氢等等。这种处理方法可以实现能源的回收利用，但是投资成本大，尾气处理困难。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对技术现状提供一种结构简单、合理，处理效果稳定的餐厨垃圾处理系统。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种餐厨垃圾处理系统，包括：
前处理系统，将餐厨垃圾分为固相物料、油相物料和水相物料；
第一过滤系统，包括能对水相物料进行错流过滤的第一过滤膜组件，所述第一过滤膜组件的第一过滤膜的截留分子量为250000，所述第一过滤系统的输入端与前处理系统的输出端连接；
第二过滤系统，包括能对经第一过滤系统处理后的水相物料进行卷式过滤的第二过滤膜组件，所述第二过滤膜组件的第二过滤膜的截留分子量为100，所述第二过滤系统的输入端与第一过滤系统的输出端连接。
其中，所述第一过滤系统还包括第一循环槽、过滤器和第一膜泵，所述第一循环槽的输入端与前处理系统的输出端连接，所述第一循环槽的输出端与过滤器的输入端连接，所述过滤器的输出端与第一过滤膜组件的输入端连接，所述第一过滤膜组件的输出端与第二过滤系统的输入端连接，所述水相物料在第一膜泵的作用下通过第一过滤膜组件进行错流过滤。
其中，所述第一过滤膜组件的输出端还与第一循环槽连接。
其中，第二过滤系统还包括第二循环槽和第二膜泵，所述第二循环槽的输入端与第一过滤膜组件的输出端连接，所述第二循环槽的输出端与第二过滤膜组件的输入端连接，经所述第一过滤系统处理后的水相物料在第二膜泵的作用下通过第二过滤膜组件进行卷式过滤。
其中，所述第一膜泵的泵压为0.5～0.6MPa，所述第二膜泵的泵压为1.0～3.0MPa。
其中，所述第二过滤膜组件的输出端与前处理系统的输入端连接。
其中，所述第一过滤膜的膜通量为60～250L/m2.h·atm；所述第一过滤膜为超滤膜；所述第二过滤膜为反渗透膜或纳滤膜。
优选的，超滤膜的孔径为0.005～0.1μm，例如0.008μm、0.01μm、0.04μm、0.05μm、0.06μm、0.08μm、0.09μm，该孔径的超滤膜能保证水、诸如钾离子、钠离子的单价离子、诸如镁离子、钙离子的多价离子通过，而阻挡病毒、细菌和诸如胶体、泥沙的悬浮物；反渗透膜或纳滤膜的孔径为0.001～0.05μm，例如0.005μm、0.01μm、0.02μm、0.03μm、0.04μm，该孔径的反渗透膜或纳滤膜能保证水、诸如钾离子、钠离子的单价离子通过，而阻挡诸如镁离子、钙离子的多价离子通过、病毒、细菌和诸如胶体、泥沙的悬浮物。
其中，所述前处理系统包括依次连接的碾压破碎装置、破乳格栅装置和油水分离装置。
其中，所述前处理系统还包括能回收油相物料的油回收机构，所述油回收机构与油水分离系统连接。
其中，所述前处理系统还包括能对固相物料发酵的好氧发酵装置，所述好氧发酵装置的输入端与碾压破碎装置的输出端连接，所述好氧发酵装置的输出端与第一过滤系统的输入端连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本餐厨垃圾处理系统将两种过滤膜(第一过滤膜和第二过滤膜)相结合，通过分别限定两种过滤膜的过滤模式及截留分子量，进而获得了达标的可排放水。其中，用于错流过滤的第一过滤系统能有效阻挡大颗粒的固体悬浮物，从第一过滤系统出来的初处理水较澄清透明，基本无肉眼可见的固体悬浮物，COD在800～1200mg/L之间。另外，用于卷式过滤的第二过滤系统能深度去除溶解性小分子有机物，有效降低了COD，所得排放水水质达到了污水综合排放标准GB8978-1996。
总之，本处理系统采用了膜组合分离系统为主体的三级耦合处理工艺(分别为前处理、第一过滤处理以及第二过滤处理)，本处理系统处理效果稳定、污染物去除彻底、操作方便、自动化程度高，运行灵活等；此外，本处理系统能有效去除餐厨垃圾中的污染物，获得的水质澄清透明，且符合排放标准；另外，本处理工艺的产水率为85％以上。
附图说明
图1为本实用新型实施例餐厨垃圾处理系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
本实施例用于处理餐厨垃圾的处理系统，如图1所示，包括依次连接的前处理系统、第一过滤系统和第二过滤系统。
其中，前处理系统包括依次连接的碾压破碎装置、破乳格栅装置和油水分离装置，油水分离装置与第一过滤系统连接。前处理系统可将收集的餐厨垃圾分为固相物料、油相物料和水相物料，第一过滤系统和第二过滤系统都是用于处理水相物料，而固相物料和油相物料可直接丢弃。但是为了提高餐厨垃圾的再利用，前处理系统还包括油回收机构和好氧发酵装置，油回收机构与油水分离系统连接；好氧发酵装置的输入端与碾压破碎装置的输出端连接，好氧发酵装置的输出端与第一过滤系统的输入端连接。油回收机构用于回收油相物料，好氧发酵装置用于对固相物料进行好氧发酵，以制得有机肥料。
第一过滤系统包括依次连接的第一循环槽、过滤器和能进行错流过滤的第一过滤膜组件，第一循环槽的输入端与前处理系统的输出端连接，第一过滤膜组件的输出端与第二过滤系统的输入端连接；第一过滤系统还包括第一膜泵，第一膜泵将物料泵入第一过滤膜组件，第一膜泵的泵压为0.5～0.6MPa。
第一过滤膜组件的输出端还与第一循环槽连接，经第一过滤系统处理的水相物料用于冲洗第一过滤系统。因经第一过滤系统处理的水相物料澄清透明，基本没有固体悬浮物，因此可用于冲洗处理系统的其他部分，进而保证碾压破碎装置的高效运行，防止第一过滤膜、第二过滤膜被固体悬浮物堵塞。
第二过滤系统包括第二循环槽和第二过滤膜组件，第二循环槽的输入端与第一过滤膜组件的输出端连接，第二循环槽的输出端与第二过滤膜组件的输入端连接；第二过滤系统还包括第二膜泵，第二膜泵将物料泵入第二过滤膜组件中，第二膜泵的泵压为1.0～3.0MPa。
经第二过滤系统处理的水相物料为排放水，可直接排放，也可以用于冲洗整个处理系统，具体是：第二过滤膜组件的输出端与前处理系统的输入端连接，排放水用于冲洗前处理系统、第一过滤系统和第二过滤系统。
为了增强对水相物料的过滤效果，第一过滤膜的膜通量为60～250L/m2.h·atm；第一过滤膜为孔径为0.005～0.1μm的超滤膜；第二过滤膜为孔径为0.001～0.05μm的反渗透膜或纳滤膜。
用上述处理系统进行餐厨垃圾处理时，具体的工艺包括如下步骤：
(1)前处理，通过前处理系统将餐厨垃圾分为固相物料、油相物料和水相物料，本步骤具体包括如下步骤：
(1a)碾压破碎处理，收集的餐厨垃圾进入碾压破碎装置，碾压破碎装置对餐厨垃圾进行碾压、破碎处理，制得固相物料和液相的垃圾渗透液；
(1b)破乳、格栅处理，垃圾渗透液经过破乳格栅装置，破乳格栅装置对垃圾渗透液进行破乳、格栅处理，制得废液；本步骤中，破乳格栅装置包括破乳机构和格栅机构，这两种机构可采用现有结构，其中，格栅机构可进一步去除垃圾渗透液中的大颗粒悬浮物和杂物，这些悬浮物和杂物可能刮伤后续的第一过滤膜和第二过滤膜，被格栅机构阻拦的渣滓采用人工或机械耙取，并与步骤(1a)中的固相物料混合；破乳格栅装置还可以促使垃圾渗透液中大颗粒油化油滴聚集浮出水面，以利于后续的油脂回收；
(1c)油水分离处理，废液进入油水分离装置，油水分离装置将废液分离成油相物料和水相物料，水相物料进入第一过滤系统；
(1d)油相回收处理，油相物料通过回收装置进行回收处理，回收的油脂导入油回收桶中，以往经验数据，餐厨垃圾渗透液的油含量基本稳定在2.2％～3.1％，生活垃圾平均为0.8％～1.0％，每吨餐厨含油废水预计平均可回收20kg油脂。
(2)第一过滤处理，水相物料进入第一过滤系统，水相物料先储藏在第一循环槽内，第一循环槽内的水相物料先经过滤器过滤，再经由第一膜泵泵入第一过滤膜组件中进行错流过滤，所得滤液为初处理水，第一过滤膜的截留分子量为250000；第一过滤膜为超滤膜，其膜通量为60～250L/m2.h·atm，目的是阻挡水相物料中的油分和大粒径物质，获得的初处理水澄清透明，基本无肉眼可见的固体悬浮物，COD在800～1200mg/L之间。本步骤制得的初处理水的污染指数SDI约为5～10。
(3)第二过滤处理，初处理水进入第二过滤系统，初处理水先储存于第二循环槽内，等收集到一定量后再启动第二过滤膜组件集中处理，从而减少了设备的运行时间。第二膜泵将储存于第二循环槽内的初处理水泵入第二过滤膜组件中进行卷式过滤，经第二过滤膜组件渗透出水所得的滤液为能排放的排放水，第二过滤膜的截留分子量为100；第二过滤膜为反渗透膜或纳滤膜，目的是深度去除溶解性小分子有机物，进一步降低COD。
经测试，经过上述处理工艺获得的排放水达到了表1所示的污水综合排放标准GB8978-1996，其具体的污染物去除率如表2所示。
表1.污水综合排放标准GB8978-1996
表2.本处理工艺对餐厨垃圾的水相物料的污染物去除率
| 检测项目 | PH | SS | COD | BOD5 | 动植物油 |
| 去除率(％) | 达到标准 | 96 | 98.75 | 98.5 | 97.5 |
因经第一过滤系统处理获得的初处理水澄清透明，基本没有固体悬浮物，因此可用于冲洗处理系统的其他部分，进而保证碾压破碎装置的高效运行，防止第一过滤膜、第二过滤膜被固体悬浮物堵塞。为了实现这一作用，第一过滤膜组件的输出端还与第一循环槽连接，初处理水用于冲洗第一过滤系统；冲洗用水的用量约为初处理水重量的35％，剩下的65％经过滤器过滤，而后进行后续处理。初处理水每间隔30分钟冲洗第一过滤系统30～60s，具体的冲洗时间视原水的水质状况而定，处理系统可自动用35％的初处理水冲洗前处理系统和第一过滤系统。
另外，第二过滤系统处理获得的排放水可直接排放，也可以用于冲洗整个处理系统，具体是：第二过滤膜组件的输出端与前处理系统的输入端连接，排放水用于冲洗前处理系统、第一过滤系统和第二过滤系统。
上述处理工艺制成的固相物料可以作为垃圾处理，也可以通过好氧发酵装置制成有机肥料。制成有机肥料的同时，会产生发酵液，发酵液可以利用上述的第一过滤系统和第二过滤系统制成排放水，具体过程如同上述对水相物料的处理，即依次进行步骤(2)和步骤(3)。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种餐厨垃圾处理系统，其特征在于，包括：
前处理系统，将餐厨垃圾分为固相物料、油相物料和水相物料；
第一过滤系统，包括能对水相物料进行错流过滤的第一过滤膜组件，所述第一过滤膜组件的第一过滤膜的截留分子量为250000，所述第一过滤系统的输入端与前处理系统的输出端连接；
第二过滤系统，包括能对经第一过滤系统处理后的水相物料进行卷式过滤的第二过滤膜组件，所述第二过滤膜组件的第二过滤膜的截留分子量为100，所述第二过滤系统的输入端与第一过滤系统的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于：所述第一过滤系统还包括第一循环槽、过滤器和第一膜泵，所述第一循环槽的输入端与前处理系统的输出端连接，所述第一循环槽的输出端与过滤器的输入端连接，所述过滤器的输出端与第一过滤膜组件的输入端连接，所述第一过滤膜组件的输出端与第二过滤系统的输入端连接，所述水相物料在第一膜泵的作用下通过第一过滤膜组件进行错流过滤。
3.根据权利要求2所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于：所述第一过滤膜组件的输出端还与第一循环槽连接。
4.根据权利要求2所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于：第二过滤系统还包括第二循环槽和第二膜泵，所述第二循环槽的输入端与第一过滤膜组件的输出端连接，所述第二循环槽的输出端与第二过滤膜组件的输入端连接，经所述第一过滤系统处理后的水相物料在第二膜泵的作用下通过第二过滤膜组件进行卷式过滤。
5.根据权利要求4所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于：所述第一膜泵的泵压为0.5～0.6MPa，所述第二膜泵的泵压为1.0～3.0MPa。
6.根据权利要求1所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于：所述第二过滤膜组件的输出端与前处理系统的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于：所述第一过滤膜的膜通量为60～250L/m2·h·atm；所述第一过滤膜为超滤膜；所述第二过滤膜为反渗透膜或纳滤膜。
8.根据权利要求1所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于：所述前处理系统包括依次连接的碾压破碎装置、破乳格栅装置和油水分离装置。
9.根据权利要求8所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于：所述前处理系统还包括能回收油相物料的油回收机构，所述油回收机构与油水分离系统连接。
10.根据权利要求8所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于：所述前处理系统还包括能对固相物料发酵的好氧发酵装置，所述好氧发酵装置的输入端与碾压破碎装置的输出端连接，所述好氧发酵装置的输出端与第一过滤系统的输入端连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN106391650A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 苏州恺利尔环保科技有限公司 | 一种餐厨垃圾处理零排放工艺 |
| CN110116123A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-13 | 刘疏桐 | 餐饮废弃物回收系统 |
| CN111606439A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-01 | 四川禾海环境技术有限公司 | 尾菜资源化处置方法及系统 |
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