一种餐厨垃圾资源化处理系统及处理方法

文档序号:111930 发布日期:2021-10-19 浏览:38次 >En<

阅读说明:本技术 一种餐厨垃圾资源化处理系统及处理方法 (Kitchen waste recycling treatment system and treatment method ) 是由 高权 吴逸涵 张继华 周潮 刘伟利 张思邈 袁越 王涛 曾茜 徐梓涵 马昊阳 于 2021-06-25 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种餐厨垃圾资源化处理系统,包括预处理模块、厌氧发酵模块和后处理模块;其中:预处理模块包括分选机、破碎机和油水分离机,所述分选机的用料出料口与所述破碎机的进料口连接,所述破碎机的出料口与所述油水分离机的进料口连接;厌氧发酵模块包括第一发酵反应罐和第二发酵反应罐,所述第一发酵反应罐进料口与所述油水分离机的出水口和出料口均连接,所述第一发酵反应罐的出料口与所述第二发酵反应罐的进料口连接;后处理模块包括湿法脱硫塔、脱氢罐和微生物电解脱盐池。本发明还公开了一种餐厨垃圾资源化处理方法。(The invention provides a resourceful treatment system for kitchen waste, which comprises a pretreatment module, an anaerobic fermentation module and a post-treatment module; wherein: the pretreatment module comprises a sorting machine, a crusher and an oil-water separator, wherein a material discharge port of the sorting machine is connected with a feed port of the crusher, and a discharge port of the crusher is connected with a feed port of the oil-water separator; the anaerobic fermentation module comprises a first fermentation reaction tank and a second fermentation reaction tank, a feed inlet of the first fermentation reaction tank is connected with a water outlet and a discharge outlet of the oil-water separator, and a discharge outlet of the first fermentation reaction tank is connected with a feed inlet of the second fermentation reaction tank; the post-treatment module comprises a wet desulphurization tower, a dehydrogenation tank and a microbial electrolysis desalting pool. The invention also discloses a resourceful treatment method for the kitchen waste.)

一种餐厨垃圾资源化处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域,特别涉及一种餐厨垃圾资源化处理系统及处理方法。

背景技术

我国餐厨垃圾产生量逐年增加且处理形势严峻,后端处理能力缺口巨大。同时,无论是收集、储运,还是末端处理,都需要投入大量的人力和物力,带来诸如垃圾异味、滋生病菌、影响市容、垃圾运输成本,现行方法具有费用高、占地大、效率低、资源回收率低等问题。

而目前餐厨垃圾的处理技术主要包括有填埋、焚烧、好氧堆肥这几种方式,此类方法都是通过将餐厨垃圾集中至一起处理,然而,无论是从经济效益,还是环境效益上来看,目前餐厨垃圾实际处理情况并不理想。

发明内容

为解决上述餐厨垃圾集中处理时收集、储运及末端处理效率差的技术问题,本发明提供一种餐厨垃圾资源化处理系统及处理方法。

本发明采用如下的技术方案:

一种餐厨垃圾资源化处理系统,包括预处理模块、厌氧发酵模块和后处理模块;其中:

预处理模块包括分选机、破碎机和油水分离机,所述分选机的用料出料口与所述破碎机的进料口连接,所述破碎机的出料口与所述油水分离机的进料口连接;

厌氧发酵模块包括第一发酵反应罐和第二发酵反应罐,所述第一发酵反应罐进料口同时与所述油水分离机的出水口和出料口连接,所述第一发酵反应罐的出料口与所述第二发酵反应罐的进料口连接;所述第一发酵反应罐和所述第二发酵反应罐的顶部均设有气柜;

后处理模块包括湿法脱硫塔、脱氢罐和微生物电解脱盐池,其中脱氢罐中含有脱氢酶,所述湿法脱硫塔的进液口与所述第二发酵反应罐的沼液出口连接,所述脱氢罐的进液口与所述湿法脱硫塔的出液口连接,所述微生物电解脱盐池的进液口和所述脱氢罐的出液口连接。

进一步地,所述气柜内的气体管道上设有用于监控沼气流量的气流流量计和用于控制流量的流量阀。

进一步地,所述第一发酵反应罐上还设有污泥加入口。

进一步地,还设有热泵和热交换器,所述热泵的热源侧连接所述第一发酵反应罐和/或第二发酵反应罐,热输出侧连接热交换器,用于将第一发酵反应罐和/或第二发酵反应罐产生的热量转移至热交换器。

进一步地,所述第一发酵反应罐和/或所述第二发酵反应罐内至少还设有用于监控温度的红外摄像头或pH检测仪。

一种使用处理系统的餐厨垃圾资源化处理方法,步骤包括:

将垃圾加入至分选机中进行分选,分选合格的餐厨垃圾通过分选机的用料出料口进入破碎机中破碎;

经破碎的餐厨垃圾进入油水分离机进行油水分离,分离出来的油经出油口排出,分离出来的水及餐厨垃圾进入第一发酵反应罐中;

第一发酵反应罐中进行厌氧发酵,产生的沼气进入气柜,残余物进入第二发酵反应罐中进行二次发酵;

第二发酵反应罐产生的沼气进入气柜,产生的沼液依次经过湿法脱硫塔、脱氢罐和微生物电解脱盐池后排出收集。

本发明的有益效果:

(1)通过利用微生物厌氧发酵的方式,将餐厨垃圾转化为生物能和有机肥料,从而实现资源化和无害化处理和节能减排的目标。将投入的垃圾通过预处理装置分拣和粉碎餐厨垃圾,并进行油水分离,然后送入所述厌氧发酵罐,利用厌氧微生物进行厌氧发酵,产生沼气和沼液,根据所需转化为电能和热能或直接作为新能源,最后,将所述厌氧发酵罐产生的沼液通过后处理装置脱硫、脱盐和脱氢,并产生液态有机肥;

(2)投入来源于污水处理厂二沉池的活性污泥中进行厌氧消化,运行过程设置红外智能监测系统,实时监控反应器中的温度,pH,流体状态等各项运行参数以控制餐厨垃圾和污泥共消化的合理配比。

附图说明

图1是本发明餐厨垃圾资源化处理系统的结构示意图。

附图标记说明:1、预处理模块;11、分选机;12、破碎机;13、油水分离机;2、厌氧发酵模块;21、第一发酵反应罐;211、气柜;212、气流流量计;213、红外摄像头;214、pH检测仪;215、污泥加入口;216、流量阀;22、第二发酵反应罐;3、热泵;31、热交换器;4、后处理模块;41、湿法脱硫塔;42、脱氢罐;43、微生物电解脱盐池。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述,实施例仅用于对本发明进行说明,并不构成对权利要求范围的限制,本领域技术人员可以想到的其他替代手段,均在本发明权利要求范围内。

实施例1

一种餐厨垃圾资源化处理系统,如图1所示,包括预处理模块1、厌氧发酵模块2和后处理模块4;其中:

预处理模块1包括分选机11、破碎机12和油水分离机13,所述分选机11的用料出料口与所述破碎机12的进料口连接,所述破碎机12的出料口与所述油水分离机13的进料口连接,将垃圾投入到分选机11后,分选机11进行分选,对于能够进行厌氧发酵的垃圾作为用料垃圾,不能够进行厌氧发酵的垃圾作为非用料垃圾,将用料垃圾通过用料出料口排出,进入到破碎机12中进行破碎,在破碎机12的作用下将垃圾进行粉碎化,增大厌氧发酵反应的反应面积,能够极大地提高发酵反应效率;经过粉碎后的垃圾进入到油水分离机13中进行油水分离,将油质分离出来通过出油口排出,用以减少进入厌氧发酵罐的油脂,分离出来转化为生物柴油或者其他化工工业原料,水质通过出水口排出,物料从出料口排出;

厌氧发酵模块2包括第一发酵反应罐21和第二发酵反应罐22,所述第一发酵反应罐21进料口与所述油水分离机13的出水口和出料口均连接,使水及物料进入第一发酵反应罐21中,所述第一发酵反应罐21的出料口与所述第二发酵反应罐22的进料口连接,第一发酵反应罐21中的物料经过微生物的厌氧发酵后,剩余部分进入到第二发酵反应罐22中继续进行再发酵;所述第一发酵反应罐21和所述第二发酵反应罐22的顶部均设有气柜211,气柜211用于储藏厌氧发酵产生的沼气,并将沼气运输至外部进行使用,转化为电能或其他;

后处理模块4包括湿法脱硫塔41、脱氢罐42和微生物电解脱盐池43,其中脱氢罐42中含有脱氢酶,所述湿法脱硫塔41的进液口与所述第二发酵反应罐22的沼液出口连接,所述脱氢罐42的进液口与所述湿法脱硫塔41的出液口连接,所述微生物电解脱盐池43的进液口和所述脱氢罐42的出液口连接,经过厌氧发酵之后的沼液经过脱氮,脱盐,脱硫,成为液态有机肥料。

所述气柜211内的气体管道上设有用于监控沼气流量的气流流量计212和用于控制流量的流量阀216,根据气体的流速来判断第一发酵反应罐21和第二发酵反应罐22内部的反应速率。

所述第一发酵反应罐21上还设有污泥加入口215,目前餐厨垃圾作为有机底物参与厌氧消化反应存在运行稳定性欠佳等问题,市政污泥作为共消化底物的投入可以弥补不足,有效地提高厌氧消化系统的有机负荷率、沼气产气量以及系统稳定性,将餐厨垃圾与市政污泥的厌氧共消化处理具有以下优点:混合物料有更均衡的C/N和足够量的微量营养元素;稀释油脂含量,拥有更好的系统缓冲能力;有效地提高发酵效率、产气效率和系统稳定性,因此在第一发酵反应罐21上设置污泥加入口215,可以将市政污泥通过该污泥加入口215加入到厌氧反应发酵罐21中进行共消化。

还设有热泵3和热交换器31,所述热泵3的热源侧连接所述第一发酵反应罐21和/或第二发酵反应罐22,热输出侧连接热交换器31,用于将第一发酵反应罐21和/或第二发酵反应罐22产生的热量转移至热交换器31。热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。人们所熟悉的"泵"是一种可以提高位能的机械设备,比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而"热泵"是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热能,经过电能做功,提供可被人们所用的高位热能的装置,在本发明中,热泵31的热源侧是低位热能侧,热输出侧是高位热能侧,热泵31将第一发酵反应罐21和/或第二发酵反应罐22的低位热经过抬升成为高位热用于热交换器32,能够最大效率的利用发酵产生的热能。

所述第一发酵反应罐21和/或所述第二发酵反应罐22内还设有用于监控温度的红外摄像头213或pH检测仪214,用于监控反应罐内的反应状态。

一种使用上述处理系统的餐厨垃圾资源化处理方法,步骤包括:

将垃圾加入至分选机11中进行分选,分选合格的餐厨垃圾通过分选机的用料出料口进入破碎机12中破碎;

经破碎的餐厨垃圾进入油水分离机13进行油水分离,分离出来的油经出油口排出,分离出来的水及餐厨垃圾进入第一发酵反应罐21中;

第一发酵反应罐21中进行厌氧发酵,产生的沼气进入气柜211,残余物进入第二发酵反应罐22中进行二次发酵;

第二发酵反应罐22产生的沼气进入气柜211,产生的沼液依次经过湿法脱硫塔41、脱氢罐42和微生物电解脱盐池43后排出收集作为肥料使用。

应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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