公布日：2022.12.23
申请日：2022.08.03
分类号：C12P5/02(2006.01)I;C12M1/107(2006.01)I;C12M1/00(2006.01)I;C12M1/02(2006.01)I;C12M1/24(2006.01)I;C12M1/36(2006.01)I;C12M1/12(2006.01)I;C02F11/
121(2019.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C10L3/08(2006.01)I
摘要
一种干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的方法，包括以下步骤：（a）接料系统收集厨余垃圾渗滤液后输送至气浮装置，分离出气浮泥至半干式储料池；（b）接料系统的厨余垃圾通过预处理系统筛分出易腐垃圾输送至挤压脱水装置，有机液相进入半干式储料池，有机固相输送至储料箱；（c）半干式储料池的混合物料进入半干式厌氧发酵罐，产生消化污泥二进入沼液混合池；（d）储料箱的有机固相输送进入干式厌氧发酵罐，产生的消化污泥一输送至固液分离装置，分离出的沼液与消化污泥二进入沼液混合池；（e）沼液混合池再通过沼液脱水装置进一步脱水处理。本发明可实现厨余垃圾生物质厌氧消化的全处理，厌氧消化处理能力高、生产稳定。
权利要求书
1.一种干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将厨余垃圾通过专车收运至接料系统，接料系统收集厨余垃圾渗滤液，将渗滤液输送至气浮装置进行固液分离，净化废水，同时分离出高有机质含量的气浮泥，气浮泥进入半干式储料池与其他物料混合后，用泵输入至半干式厌氧发酵罐，进行厌氧消化获得沼气；（b）渗滤液收集后，接料系统中的厨余垃圾输送进入预处理系统，预处理系统将难降解、不利于生产的干扰物剔除出，筛分出可生物降解的易腐垃圾，可生物降解的易腐垃圾输送至挤压脱水装置进行挤压，挤压后的有机液相进入半干式储料池，有机固相输送至储料箱；（c）半干式储料池带有搅拌功能，混合挤压后的有机液相、气浮泥，并定时定量通过泵输入至半干式厌氧发酵罐中进行厌氧消化，半干式厌氧发酵罐与干式厌氧发酵罐内部构造和搅拌形式相同，半干式储料池的混合物料直接进入半干式厌氧发酵罐进行半干式厌氧消化，产生的消化污泥二进入沼液混合池；（d）储料箱中的有机固相输送进入干式厌氧发酵罐中进行干式厌氧消化，干式厌氧发酵罐中产生的消化污泥一输送至固液分离装置，经固液分离出一次沼渣和沼液，沼液与半干式厌氧发酵罐产生的消化污泥二都进入沼液混合池；（e）沼液混合池中的沼液及消化污泥二通过沼液脱水装置进一步脱水处理，脱水处理后的二次沼渣选择部分回流至半干式厌氧发酵罐，脱水污水则进入污水处理系统。
2.如权利要求1所述的干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的方法，其特征在于：步骤（a）中，接料系统带有沥水功能，接料系统通过沥水收集厨余垃圾渗滤液，接料系统中设有沥水池用以收集厨余垃圾渗滤液，渗滤液通过管道输送至气浮装置，气浮装置中分离出的气浮尾水进入污水处理系统中进一步处理。
3.如权利要求1所述的干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的方法，其特征在于：步骤（b）中，接料系统中的厨余垃圾用铲车或抓料斗抓取至板式给料机，经板式给料机输送进入预处理系统，预处理系统包含人工监选、破袋、磁选、筛分装置，可生物降解的易腐垃圾通过皮带输送至挤压脱水装置，挤压后的有机固相通过皮带和螺旋输送至储料箱，储料箱中的有机固相通过皮带和螺旋输送进入干式厌氧发酵罐中。
4.如权利要求1所述的干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的方法，其特征在于：步骤（d）中，干式厌氧发酵罐采用真空卸料罐抽取卸料，产生的消化污泥一通过管道输送至固液分离装置，分离出的沼渣选择堆肥或外运处理，同时，干式厌氧发酵罐产生的沼气与半干式发酵罐产生的沼气统一收集、利用。
5.一种干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的设备，其特征在于：包括有接料系统、气浮装置、预处理系统、挤压脱水装置、半干式储料池、储料箱、干式厌氧发酵罐、固液分离装置、沼液混合池、沼液脱水装置以及后期污水处理系统；其中，接料系统连接气浮装置和预处理系统，接料系统带有沥水功能，将接料系统中的厨余垃圾进行沥水；气浮装置用以将渗滤液分离出气浮泥进入半干式储料池，预处理系统对接料系统中的厨余垃圾筛分出可生物降解的易腐垃圾，挤压脱水装置对易腐垃圾进行挤压，半干式储料池接收挤压后有机液相，有机固相输送至储料箱，半干式储料池带有搅拌功能，用以混合挤压后的有机液相、气浮泥或者市政脱水污泥，并定时定量通过泵输入至半干式厌氧发酵罐中进行厌氧消化；半干式厌氧发酵罐与干式厌氧发酵罐内部构造和搅拌形式相同，半干式厌氧发酵罐用以将半干式储料池的混合物料进行厌氧消化，储料箱将有机固相输送进入干式厌氧发酵罐，干式厌氧发酵罐用以对挤压脱水分离出来的有机固相进行干式厌氧消化，干式厌氧发酵罐采用真空卸料罐抽取卸料，并通过管道输送至固液分离装置，固液分离装置用以分离出一次沼渣和沼液；沼液混合池混合固液分离装置分离出的沼液与半干式厌氧罐产生的消化污泥二，沼液脱水装置将沼液混合池的混合沼液进一步脱水处理。
6.如权利要求5所述的干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的设备，其特征在于：储料箱用以暂存2-3天所需的进罐物料，并通过推杆自动出料至干式厌氧发酵罐，储料箱设有皮带和螺旋将有机固相输送进入干式厌氧发酵罐中进行厌氧消化。
7.如权利要求5所述的干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的设备，其特征在于：半干式储料池带有搅拌功能，还配合有进、出料管道和控制系统，以实现定时定量给半干式厌氧发酵罐供料。
8.如权利要求5所述的干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的设备，其特征在于：干式厌氧发酵罐为水平推流式干式厌氧发酵罐，罐内设有多轴或单轴搅拌器，发酵罐前端的进料模式采用螺旋进料或柱塞泵进料装置，后端采用真空卸料罐卸料；半干式厌氧发酵罐与干式厌氧发酵罐结构相同，半干式厌氧发酵罐前端的进料模式采用螺杆泵输送。
9.如权利要求5所述的干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的设备，其特征在于：气浮装置采用气浮机，其包含有加药絮凝装置；沼液脱水装置为卧螺离心机，卧螺离心机中包含有自动加药装置。
10.如权利要求5所述的干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的设备，其特征在于：固液分离装置采用螺旋挤压脱水机，螺旋挤压脱水机内部安装有筛网、螺旋轴，螺旋轴的输送力和挤压腔形成压榨区对消化污泥一进行挤压脱水，挤压出的液相经过筛网滤出，挤压到一定干度的固相物料通过挤压腔后被推出设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的设备及方法，其可实现厨余垃圾生物质厌氧消化的全处理，形式简单、设备磨损低、所需消化罐容积小、对原料兼容性好、污水量小、厌氧消化处理能力高、生产稳定等一系列优势。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的方法，包括以下步骤：（a）将厨余垃圾通过专车收运至接料系统，接料系统收集厨余垃圾渗滤液，将渗滤液输送至气浮装置进行固液分离，净化废水，同时分离出高有机质含量的气浮泥，气浮泥进入半干式储料池与其他物料混合后，用泵输入至半干式厌氧发酵罐，进行厌氧消化获得沼气；（b）渗滤液收集后，接料系统中的厨余垃圾输送进入预处理系统，预处理系统将难降解、不利于生产的干扰物剔除出，筛分出可生物降解的易腐垃圾，可生物降解的易腐垃圾输送至挤压脱水装置进行挤压，挤压后的有机液相进入半干式储料池，有机固相输送至储料箱；（c）半干式储料池带有搅拌功能，混合挤压后的有机液相、气浮泥，并定时定量通过泵输入至半干式厌氧发酵罐中进行厌氧消化，半干式厌氧发酵罐与干式厌氧发酵罐内部构造和搅拌形式相同，半干式储料池的混合物料直接进入半干式厌氧发酵罐进行半干式厌氧消化，产生的消化污泥二进入沼液混合池；（d）储料箱中的有机固相输送进入干式厌氧发酵罐中进行干式厌氧消化，干式厌氧发酵罐中产生的消化污泥一输送至固液分离装置，经固液分离出一次沼渣和沼液，沼液与半干式厌氧发酵罐产生的消化污泥二都进入沼液混合池；（e）沼液混合池中的沼液及消化污泥二通过沼液脱水装置进一步脱水处理，脱水处理后的二次沼渣选择部分回流至半干式厌氧发酵罐，脱水污水则进入污水处理系统。
进一步，步骤（a）中，接料系统带有沥水功能，接料系统通过沥水收集厨余垃圾渗滤液，接料系统中设有沥水池用以收集厨余垃圾渗滤液，渗滤液通过管道输送至气浮装置，气浮装置中分离出的气浮尾水进入污水处理系统中进一步处理。
进一步，步骤（b）中，接料系统中的厨余垃圾用铲车或抓料斗抓取至板式给料机，经板式给料机输送进入预处理系统，预处理系统包含人工监选、破袋、磁选、筛分装置，可生物降解的易腐垃圾通过皮带输送至挤压脱水装置，挤压后的有机固相通过皮带和螺旋输送至储料箱，储料箱中的有机固相通过皮带和螺旋输送进入干式厌氧发酵罐中。
进一步，步骤（d）中，干式厌氧发酵罐采用真空卸料罐抽取卸料，产生的消化污泥一通过管道输送至固液分离装置，分离出的沼渣选择堆肥或外运处理，同时，干式厌氧发酵罐产生的沼气与半干式发酵罐产生的沼气统一收集、利用。
一种干式与半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的设备，包括有接料系统、气浮装置、预处理系统、挤压脱水装置、半干式储料池、储料箱、干式厌氧发酵罐、固液分离装置、沼液混合池、沼液脱水装置以及后期污水处理系统；其中，接料系统连接气浮装置和预处理系统，接料系统带有沥水功能，将接料系统中的厨余垃圾进行沥水；气浮装置用以将渗滤液分离出气浮泥进入半干式储料池，预处理系统对接料系统中的厨余垃圾筛分出可生物降解的易腐垃圾，挤压脱水装置对易腐垃圾进行挤压，半干式储料池接收挤压后有机液相，有机固相输送至储料箱，半干式储料池带有搅拌功能，用以混合挤压后的有机液相、气浮泥或者市政脱水污泥，并定时定量通过泵输入至半干式厌氧发酵罐中进行厌氧消化；半干式厌氧发酵罐与干式厌氧发酵罐内部构造和搅拌形式相同，半干式厌氧发酵罐用以将半干式储料池的混合物料进行厌氧消化，储料箱将有机固相输送进入干式厌氧发酵罐，干式厌氧发酵罐用以对挤压脱水分离出来的有机固相进行干式厌氧消化，干式厌氧发酵罐采用真空卸料罐抽取卸料，并通过管道输送至固液分离装置，固液分离装置用以分离出一次沼渣和沼液；沼液混合池混合固液分离装置分离出的沼液与半干式厌氧罐产生的消化污泥二，沼液脱水装置将沼液混合池的混合沼液进一步脱水处理。
进一步，储料箱用以暂存2-3天所需的进罐物料，并通过推杆自动出料至干式厌氧发酵罐，储料箱设有皮带和螺旋将有机固相输送进入干式厌氧发酵罐中进行厌氧消化。
进一步，半干式储料池带有搅拌功能，还配合有进、出料管道和控制系统，以实现定时定量给半干式厌氧发酵罐供料。
进一步，干式厌氧发酵罐为水平推流式干式厌氧发酵罐，罐内设有多轴或单轴搅拌器，发酵罐前端的进料模式采用螺旋进料或柱塞泵进料装置，后端采用真空卸料罐卸料；半干式厌氧发酵罐与干式厌氧发酵罐结构相同，半干式厌氧发酵罐前端的进料模式采用螺杆泵输送。
进一步，气浮装置采用气浮机，其包含有加药絮凝装置；沼液脱水装置为卧螺离心机，卧螺离心机中包含有自动加药装置。
固液分离装置采用螺旋挤压脱水机，螺旋挤压脱水机内部安装有筛网、螺旋轴，螺旋轴的输送力和挤压腔形成压榨区对消化污泥一进行挤压脱水，挤压出的液相经过筛网滤出，挤压到一定干度的固相物料通过挤压腔后被推出设备。
采用上述结构后，本发明巧妙的利用了厨余垃圾的特性和干式厌氧消化罐的结构特点，设计了干式厌氧消化和半干式厌氧消化协同处理厨余垃圾的工艺路线，通过干式厌氧消化罐直接转为半干式厌氧消化罐，厨余垃圾挤压脱水产生固相和液相分别进入干式和半干式厌氧消化罐，进行厌氧消化的处理方法，解决了厨余垃圾厌氧消化项目的实际生产问题，增强厌氧消化生产的稳定性和高效性，提高厨余垃圾的资源利用率。
（发明人：刘军晓;林艺平;黄世清;黄晓峰;陈家钦;孙晶晶;高静雯;徐利红）