CN204799670U - 一种餐厨废弃物资源化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了属于环境保护与废弃物资源利用技术领域的一种餐厨废弃物资源化处理系统。该系统依次由计量器，预处理系统，湿解反应器，厌氧反应器和污水处理系统组成。本实用新型的湿解处理单元，可以将餐厨废弃物中的大分子有机物在短时间内由高温高压环境下快速降解，增强餐厨废弃物处理系统运行稳定性，提高产油率，可以提高厌氧沼渣的脱水性能。采用高效复合厌氧反应器可以提高有机物去除效率，缩短厌氧反应水力停留时间，节约投资，提高经济效益。

Description

一种餐厨废弃物资源化处理系统

技术领域

本实用新型属于环境保护与废弃物资源利用技术领域，具体涉及一种餐厨废弃物资源化处理系统。

背景技术

餐厨废弃物是食物垃圾中最主要的一种，主要是餐饮企业、机关和学校食堂等公共餐饮服务部门所产生的食用残余(泔脚)。其成分复杂，是油、水、果皮、蔬菜、米面，鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。餐厨废弃物特点主要是含水量高，水份占到垃圾总量的80～90％；有机物含量高，油脂高，盐分含量高；易腐烂变质，易发酵，易发臭；易滋长寄生虫、卵及病原微生物和霉菌毒素等有害物质。不经过处理的餐厨废弃物直接用于喂养畜禽、甚至生产“地沟油”，由此造成的二次污染以及食品卫生安全隐患越来越大。因此，为保障食品卫生安全和人民的身体健康，必须对餐厨废弃物进行减量化、无害化和资源化处理。

目前，作为国内外已经采用的餐厨废弃物处理技术主要有饲料化/肥料化技术、复合微生物高温好氧扩培技术、传统厌氧发酵技术，其中传统厌氧发酵技术已经成为国内餐厨废弃物处理的主流工艺。

饲料化/肥料化技术，是经过预处理后，首先进行脱水，得到液体和固体两部分，液体是高油脂废水，宜先进行油水分离获得高附加值的油脂，然后对污水进行处理，其固体部分可以采用高温堆肥的方式制成肥料，也可以烘干制成饲料。该工艺主要问题是：(1)对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底。(2)不能从根本上解决餐厨废弃物同源性的问题，对其用作饲料存在一定的顾虑。(3)处理过程不封闭，容易造成二次污染。(4)有机肥料质量受餐厨废弃物成分制约很大，销路往往不畅。(5)堆肥处理周期较长，占地面积大，卫生条件较差。

复合微生物高温好氧扩培技术是选取自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种，在生化处理设备中，对过期食品、餐厨废弃物等有机废弃物进行高温高速发酵，使各种有机物得到降解和转化；不仅解决了各类有机物及时、彻底、无害化处理，减少人畜交差感染和环境污染，同时通过资源循环系统工程，产出活性微生物菌群；这些菌群按照不同的配方和特殊的工艺，经过深加工制成高品质的微生物肥料菌剂和生物蛋白饲料，应用在有机、绿色生态农业和畜禽、水产养殖业，实现资源循环再利用。该工艺主要问题是：(1)一次性投资高，设备处理能力低。(2)更重要的是设备耗能大，而且该技术减量化效果差。(3)在餐厨废弃物中大量掺其他有机物，如麸皮、糠等，后端农业生产资料应用产业链较长。(4)运行费用高。(5)产品出路难，需要良好产业链条。

传统厌氧发酵技术是餐厨废弃物经过物理方法预处理后在无氧环境下通过厌氧微生物作用对其进行讲解的过程(如图1所示)。餐厨废弃物经过厌氧发酵后产生沼液、沼渣和沼气，沼液通过污水处理设施处理后达标排放，沼渣经过脱水后堆肥或外运填埋，沼气再进一步净化利用。厌氧发酵处理工艺已经成为餐厨废弃物处理的主要工艺，但该工艺主要问题是：(1)物料均化程度差，厌氧发酵系统运行不稳定和操控性差。(2)消毒灭菌效果差，无害化程度不彻底。(3)产生的沼液量较大，后续处理难度大。(4)厌氧反应时间长。(5)预处理阶段产油率低。(6)沼气产率低，沼气品质差。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷，提出一种餐厨废弃物资源化处理系统。

本实用新型基于传统厌氧发酵处理技术的改进型的餐厨废弃物处理系统：预处理+湿解+中温高效符合厌氧反应器系统。对餐厨废弃物的预处理工艺段及厌氧反应器进行改进，使其餐厨废弃物经过预处理后物料均质性好，提高预处理阶段的产油率，增强厌氧反应器运行稳定性，缩短餐厨废弃物厌氧处理时间，提高厌氧反应器的处理效率，提高沼气产率，实现餐厨废弃物的完全无害化和资源化处理，提高餐厨废弃物处理的经济效益。

一种餐厨废弃物资源化处理系统，该系统依次由计量器，预处理系统，湿解反应器，厌氧反应器和污水处理系统组成；

所述湿解反应器的结构为：物料均质暂存器依次与浆化反应器，湿解反应器，闪蒸乏汽器和冷凝反应器相连，闪蒸乏汽器的蒸汽出口与浆化反应器相连。

所述计量器用于给餐厨废弃物称重计量并分配到预处理池。

所述预处理池用于分拣，将不可分解的垃圾分拣出运走填埋，将可分解垃圾送入湿解反应器。

所述污水处理系统用于处理厌氧反应器排出的污水。

所述厌氧反应器为中温高效复合厌氧反应器。

所述中温高效复合厌氧反应器设有3套环形布水系统。

本实用新型的有益效果：本实用新型的湿解处理单元，可以将餐厨废弃物中的大分子有机物在短时间内由高温高压环境下快速降解，经过湿解处理后的餐厨废弃物生化性能显著提高，可以增强餐厨废弃物处理系统运行稳定性，提高产油率，可以提高厌氧沼渣的脱水性能。采用高效复合厌氧反应器可以提高有机物去除效率，缩短厌氧反应水力停留时间，节约投资，提高经济效益。本处理系统主要包含预处理+湿解处理+高效复合厌氧反应器处理单元可以保证餐厨废弃物的连续稳定处理，节约投资，经济效益好，可以实现餐厨废弃物的减量化、无害化和资源化处理。

附图说明

图1为餐厨废弃物传统厌氧发酵处理工艺流程图。

图2为本实用新型餐厨废弃物资源化处理系统。

图3为湿解反应器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例1

一种餐厨废弃物资源化处理系统，如图2所示，该系统依次由计量器，预处理系统，湿解反应器，厌氧反应器和污水处理系统组成；

如图2所示，所述湿解反应器的结构为：物料均质暂存器依次与浆化反应器，湿解反应器，闪蒸乏汽器和冷凝反应器相连，闪蒸乏汽器的蒸汽出口与浆化反应器相连。

采用湿解技术，经过预处理的餐厨废弃物进入湿解反应器，通过在密闭的反应器中将物料加热，在加热至150℃以上时，微生物细胞开始破碎，胶体物质开始解体，粘度降低，胞内水、毛细吸附水和表面吸附水大量析出，大分子有机物发生水解，动物脂肪融入水中。经过30min反应时间，可以很大程度提高餐厨废弃物的降解性能，餐厨有机物出油率提高1％，厌氧反应后的沼渣经过高压板框脱水后含水率可达到55％以下，可增强厌氧反应器的运行稳定性，厌氧反应器的沼气产率可增加30％。

湿解反应器包含物料均质暂存器、浆化反应器、湿解反应器、闪蒸乏汽器、冷凝反应器。物料均质后进入浆化反应器，通过闪蒸乏汽返混进行预热浆化，在蒸汽预热的同时进行机械协同搅拌，提高浆化效率；浆化后物料进入湿解反应器进行湿解处理，采用蒸汽逆向流直接混合加热的方式，可强化传质传热过程，避免局部过热结焦炭化；经湿解处理后物料进入多级闪蒸反应器中闪蒸减压，降至常压，闪蒸乏汽回用于浆化反应器，以提高能量利用率。湿解反应器采用序批式运行。

所述计量器用于给餐厨废弃物称重计量并分配到预处理系统。

所述预处理系统用于分拣，将不可分解的垃圾分拣出运走填埋，将可分解垃圾送入湿解反应器。

所述污水处理系统用于处理厌氧反应器排出的污水。

所述厌氧反应器为中温高效复合厌氧反应器。中温高效复合厌氧反应器整合了上流式厌氧污泥床与厌氧滤池的技术优点，相当于在上流式厌氧污泥床装置上部增设厌氧滤池装置，将滤床置于污泥床的中上部，由底部进水，于上部出水并集气。该厌氧反应器的优点是降解效率高，水力停留时间短，不存在沼渣问题和顶部结壳问题。

中温高效复合厌氧反应器底部设置3套环形布水系统。进水泵进水与厌氧循环泵回流水一起进入环形布水器均匀布水。填料层、上部澄清区以及沼气室相当于UASB中的三相分离器。进行固、液、气的分离。出水由高效复合厌氧反应器顶部出水。排泥采用自动控制系统进行控制。底部进水上部出水可增强对底部污泥床层的搅拌作用，使污泥床层内的微生物同进水基质得以充分接触，从而达到更好的处理效率并有助于颗粒污泥的形成；在反应器上部设置的滤床中。微生物可附着在滤床的填料(滤料)表面得以生长形成生物膜，滤料间的空隙可截留水中的悬浮微生物。从而可进一步去除水中的有机物质；同时于上部出水并集气的构造使得反应器内的水流方向与产气上升方向相一致，可减少设备阻力从而降低了设施堵塞的机率；更重要的是由于滤料的存在，加速了污泥与气泡的分离。从而极大地降低污泥的流失。反应器容积可得到最大限度的利用。反应器积聚微生物的能力大为增强。可使反应器达到更高的有机负荷。反应器部分出水回流，用以缓冲进水污染负荷变化，同时缓冲碱度。

该厌氧反应器特别适用于热解处理后的餐厨废弃物料浆液，具有高效，低耗，操作管理简单方便等特点，处理效率可由原来的70％提升至85％以上，水力停留时间可由原来30天缩短到20天，沼渣产量也大大减少，沼气产率大大增加。高效复合厌氧反应器采用水力搅拌系统，不需专用搅拌设备，保证厌氧反应器均匀搅拌，防止顶部结壳和底部尘沙。预处理+湿解处理+高效复合厌氧反应器的餐厨废弃物处理系统可实现系统运行稳定，最大限度实现餐厨废弃物减量化、无害化和资源化。处理系统热源由设置的生物质能锅炉提供，锅炉燃料采用脱水后的泥饼辅助添加秸秆制作的燃料棒，沼气作为辅助燃料，剩余沼气净化利用。

本实用新型的湿解反应器，运行温度150℃，运行时间30min。厌氧反应器需采用中温高效复合厌氧反应器，合理选择选择有机负荷，设定物料含固率3-5％，精心设计高效复合厌氧反应器底部设置3套环形布水系统、填料层、沼气室和水里搅拌系统，选用适合材质的软性带状膜条填料，污水温度控制35℃，以保证处理效率达到85％以上，采用自动排泥系统。本系统能源实现自给自足，将产生的泥饼脱水后制作生物燃料棒用作锅炉燃料，沼气一部分用作补充能源外，剩余沼气净化利用。

Claims (6)

1.一种餐厨废弃物资源化处理系统，其特征在于，该系统依次由计量器，预处理系统，湿解反应器，厌氧反应器和污水处理系统组成；

所述湿解反应器的结构为：物料均质暂存器依次与浆化反应器，湿解反应器，闪蒸乏汽器和冷凝反应器相连，闪蒸乏汽器的蒸汽出口与浆化反应器相连。

2.根据权利要求1所述一种餐厨废弃物资源化处理系统，其特征在于，所述计量器用于给餐厨废弃物称重计量并分配到预处理系统。

3.根据权利要求1所述一种餐厨废弃物资源化处理系统，其特征在于，所述预处理系统用于分拣，将不可分解的垃圾分拣出运走填埋，将可分解垃圾送入湿解反应器。

4.根据权利要求1所述一种餐厨废弃物资源化处理系统，其特征在于，所述污水处理系统用于处理厌氧反应器排出的污水。

5.根据权利要求1所述一种餐厨废弃物资源化处理系统，其特征在于，所述厌氧反应器为中温高效复合厌氧反应器。

6.根据权利要求5所述一种餐厨废弃物资源化处理系统，其特征在于，所述中温高效复合厌氧反应器设有3套环形布水系统。