申请日2020.12.30
公开（公告）日2021.03.23
IPC分类号C12M1/107; C12M1/00; C12P5/02; C02F3/30; B01D53/00; B01D53/02; C05F9/02; C02F103/06
摘要
本发明公开一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，包括以下步骤：第一步，通过对厨余垃圾进行预处理，得到待发酵的垃圾物料；第二步，将第一步中最后得到的垃圾物料污水进行混合调配，混合均匀后的污水通过提升泵泵入厌氧反应器内部进行厌氧发酵五到二十五天；第三步，将第二步厌氧过程中每天产生的大量沼气存储起来，经过脱硫后进入沼气综合利用单元，将产生的的沼液流入储液水池；第四步，将第三步中产生的沼液一部分通过过滤系统后用于农田滴灌系统，另一部分沼液进入后续深度处理系统；能够将厨余垃圾有效地收集起来处理，将垃圾变为可利用的沼气和沼液，实现变废为宝，减少垃圾对环境造成的负担。
权利要求书
1.一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，通过对厨余垃圾进行预处理，得到待发酵的垃圾物料；
第二步，将第一步中最后得到的垃圾物料污水进行混合调配，混合均匀后的污水通过提升泵泵入厌氧反应器内部进行厌氧发酵五到二十五天；
第三步，将第二步厌氧过程中每天产生的大量沼气存储起来，经过脱硫后进入沼气综合利用单元，将产生的的沼液流入储液水池；
第四步，将第三步中产生的沼液一部分通过过滤系统后用于农田滴灌系统，另一部分沼液进入后续深度处理系统；
第五步，将第四步中后续深度处理系统中处理后达标的沼液供给周围农田灌溉或者纳管排放，剩余污泥排入污泥池；
第六步，将第五步中最后得到的污泥输送至污泥脱水机进行泥水分离，污水流到均浆调节池，沼渣和污泥作为有机肥供给周围农田施肥；
第七步，将上述步骤中产生的臭气通过自清洁抽气管排入喷淋塔内部经过处理达标后排放。
2.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，其特征在于：所述沼气净化后主要用于生产沼气发电系统，或者设置一套沼气热水锅炉，用来生产热水或者蒸汽。
3.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，其特征在于：所述厌氧反应器为全混合厌氧反应器，又称连续搅拌反应器系统，搅拌的目的在于使物料体系达到均匀状态，以有利于反应的均匀和传热。
4.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，其特征在于：所述厌氧反应器的内部设置有厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐分为高温发酵42-75℃，中温发酵20-42℃和低温发酵5-20℃三个部分。
5.一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理系统，其特征在于：包括自清洁抽气管（1）、喷淋塔（2）、预处理设备（3）、预处理泵（4）、厌氧反应器（5）、储液水池（7）、后续深度处理系统（8），所述自清洁抽气管（1）的输出端和喷淋塔（2）的输入端连接，所述自清洁抽气管（1）的输入端与所述预处理设备（3）的输出端连接，所述预处理设备（3）的输出端与所述预处理泵（4）的输入端连接，所述预处理泵（4）的输出端与所述厌氧反应器（5）的输入端连接，所述厌氧反应器（5）上设有沼气综合利用单元（6），所述厌氧反应器（5）的输出端与所述储液水池（7）的输入端连接，所述储液水池（7）的输出端与所述后续深度处理系统（8）的输入端连接，所述后续深度处理系统（8）包括污泥脱水机（9）。
6.根据权利要求5所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理系统，其特征在于：所述自清洁抽气管（1）包括管体（107）和固定框（104），所述管体（107）的一端固定有固定框（104），所述固定框（104）的内部固定有固定电机（103），所述管体（107）的内部设置有丝杆（101），所述固定电机（103）的输出端穿过管体（107）和丝杆（101）转动连接，所述丝杆（101）的外部套接有连接套（102），所述连接套（102）的外壁和管体（107）的内壁完全贴合，所述管体（107）的上端内部开设有滑槽（108），所述连接套（102）的上端外壁上固定有对位块（106），所述对位块（106）设置在滑槽（108）的内部，所述管体（107）的一端开设有排气口（105），所述固定电机（103）与外部电源电性连接。
7.根据权利要求5所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理系统，其特征在于：所述厌氧反应器（5）的内部设置有厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐包括高温发酵腔、中温发酵腔和低温发酵腔。
8.根据权利要求5所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理系统，其特征在于：所述沼气综合利用单元（6）为双膜干式贮气柜，所述双膜干式贮气柜和所述厌氧反应器（5）为一体化结构。
9.根据权利要求5所述的一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理系统，其特征在于：所述预处理设备包括依次连接的接收料斗、破碎机、磁选机和筛分机。
说明书
一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理系统及其处 理方法
技术领域
本发明属于厨余垃圾减量化综合处置相关技术领域，具体涉及一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理系统及其处理方法。
背景技术
厨余垃圾预处理采用“卸料+粗破碎+磁选+大杂物筛分”的工艺，厨余垃圾卸料后进入料仓进行预消毒，预消毒采用臭氧发生器产生臭氧，一定浓度的臭氧气体通过料仓内设置的消毒管网，与垃圾充分接触，使垃圾中的大肠杆菌等有害细菌得到抑制或者杀死，从而提高操作人员的细菌感染风险，消毒后的垃圾由双螺旋输送机输送至破碎机进行破碎，沥液部分进入除砂单元，厨余垃圾卸料破碎后进入磁选单元分离金属物质，后经滚筒筛分选后得到<100mm 的筛下物，筛分后的厨余垃圾进入螺杆挤压脱水单元，压榨出的固渣进入后段粉碎处理系统，压榨出的有机浆液进入除砂除杂后泵送至污水处理系统。
现有的厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理系统技术存在以下问题：1、根据我国生活垃圾分类管理办法和规定，厨余垃圾是经过生活垃圾分类而产生的易腐组分，其产生源为居民家庭。按照我国生活垃圾分类的发展历程和现状，目前在绝大多数城市中生活垃圾分类成效并不显著，尤为突出的特点就是厨余垃圾纯度不高。另外，居民源厨余垃圾在现阶段的特点是袋装，密封完好，不利于后续除杂、筛分、磁选工艺进行。需要在预处理环节进行对应的解决措施。
2、在厨余垃圾收集处理过程中会产生大量难闻的臭气，需要将这些臭气集中收集起来净化排放防止污染环境，但收集废气的管道长时间使用会有固体颗粒附着在管道的内壁上，使得管道也会变得很难闻，对管道上的杂质清理比较麻烦不方便清理干净。
发明内容
本发明的目的在于提供一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理系统及其处理方法，以解决上述背景技术中提出的处于垃圾分类处理效果不显著且在废气处理时会使得收集废气的管道内部附着杂质产生难闻气味难以清理干净的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理方法，包括以下步骤：
第一步，通过对厨余垃圾进行预处理，得到待发酵的垃圾物料；
第二步，将第一步中最后得到的垃圾物料污水进行混合调配，混合均匀后的污水通过提升泵泵入厌氧反应器内部进行厌氧发酵五到二十五天；
第三步，将第二步厌氧过程中每天产生的大量沼气存储起来，经过脱硫后进入沼气综合利用单元，将产生的的沼液流入储液水池；
第四步，将第三步中产生的沼液一部分通过过滤系统后用于农田滴灌系统，另一部分沼液进入后续深度处理系统；
第五步，将第四步中后续深度处理系统中处理后达标的沼液供给周围农田灌溉或者纳管排放，剩余污泥排入污泥池；
第六步，将第五步中最后得到的污泥输送至污泥脱水机进行泥水分离，污水流到均浆调节池，沼渣和污泥作为有机肥供给周围农田施肥；
第七步，将上述步骤中产生的臭气通过自清洁抽气管排入喷淋塔内部经过处理达标后排放。
优选的，所述沼气净化后主要用于生产沼气发电系统，或者设置一套沼气热水锅炉，用来生产热水或者蒸汽。
优选的，所述厌氧反应器为全混合厌氧反应器，又称连续搅拌反应器系统，搅拌的目的在于使物料体系达到均匀状态，以有利于反应的均匀和传热。
优选的，所述厌氧反应器的内部设置有厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐分为高温发酵42-75℃，中温发酵20-42℃和低温发酵5-20℃三个部分。
本发明还提供了一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理系统，包括自清洁抽气管、喷淋塔、预处理设备、预处理泵、厌氧反应器、储液水池、后续深度处理系统，所述自清洁抽气管的输出端和喷淋塔的输入端连接，所述自清洁抽气管的输入端与所述预处理设备的输出端连接，所述预处理设备的输出端与所述预处理泵的输入端连接，所述预处理泵的输出端与所述厌氧反应器的输入端连接，所述厌氧反应器上设有沼气综合利用单元，所述厌氧反应器的输出端与所述储液水池的输入端连接，所述储液水池的输出端与所述后续深度处理系统的输入端连接，所述后续深度处理系统包括污泥脱水机。
作为优选，所述自清洁抽气管包括管体和固定框，所述管体的一端固定有固定框，所述固定框的内部固定有固定电机，所述管体的内部设置有丝杆，所述固定电机的输出端穿过管体和丝杆转动连接，所述丝杆的外部套接有连接套，所述连接套的外壁和管体的内壁完全贴合，所述管体的上端内部开设有滑槽，所述连接套的上端外壁上固定有对位块，所述对位块设置在滑槽的内部，所述管体的一端开设有排气口，所述固定电机与外部电源电性连接。
作为优选，所述厌氧反应器的内部设置有厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐包括高温发酵腔、中温发酵腔和低温发酵腔。
作为优选，所述沼气综合利用单元为双膜干式贮气柜，所述双膜干式贮气柜和所述厌氧反应器为一体化结构。
作为优选，所述预处理设备包括依次连接的接收料斗、破碎机、磁选机和筛分机。
与现有技术相比，本发明提供了一种厨余垃圾厌氧塔发酵减量化全过程综合处理系统及其处理方法，具备以下有益效果：
一、本发明采用“预处理+CSTR 厌氧发酵+脱硫+沼气利用+沼液深度处理”为核心的处理工艺，能够将厨余垃圾有效地收集起来处理，将垃圾变为可利用的沼气和沼液，实现变废为宝，减少垃圾对环境造成的负担，采用目前国际上主流的 CSTR 工艺，它具有产气率高、适用原料范围广、应用区域广、能耗低、经济效益高等优点，CSTR工艺可以处理高悬浮固体含量的原料，消化器内物料混合均匀，避免了分层状态，增加了物料和微生物接触的机会，使得液面上的有机悬浮物循环到反应器的下部，逐渐完全反应，避免了反应器液面上的“结盖现象”，完全混合高效厌氧反应器（CSTR）工艺是适用于固体含量较大的农业废弃物厌氧发酵处理工艺，该工艺占地少、成本低，是目前世界上最先进的厌氧反应器之一；
二、本技术采用沼气锅炉或者沼气发电系统，利用沼气燃烧产生的热能，转换成热水、蒸汽、或者电等绿色能源，补充前处理工艺所需要能源，从而减少外接能源的使用量，始整个垃圾处理中心的垃圾资源价值最大化，提高了社会效益和社会价值；
三、污水的生化处理工艺主要作用是利用微生物的生命活动过程将污水中的可溶性的有机物及部分不溶性的有机物有效地去除，使污水得到净化，本工程生化处理单元为A2O+AO+沉淀，由于渗滤液废水COD、BOD高，氮、磷营养元素含量高，经过工艺的反复对比，以及结合以往的工程经验选择了两级A/O工艺，考虑到NH3-N浓度高，因此采用传统、成熟的A/O工艺，A/O工艺具有较好的脱氮功能，从而起到对废水污染物去除的作用，出水水质也较好，A/O工艺效率高，该工艺对废水中的COD、BOD5、氨氮等均有较高的去除效果，流程简单，建筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，投资省，操作费用低，缺氧池在前，污水中的有机碳可被反硝化菌利用，可减轻好氧池的有机负荷，好氧池在缺氧池之后，可使反硝化的有机物得到进一步去除，提高出水水质。
本发明涉及的设备均为市场上可以直接购得的现有设备，可以实现破碎、分选等所需的功能即可。本发明方法中未记载的工艺步骤和工艺参数采用本领域的现有方法即可，不需要特定的某一种方法。
（发明人：徐绍伟;施济人;刘兵兵）