餐厨垃圾处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种餐厨垃圾处理系统及方法。所述系统包括依次相连的浆化机、除砂系统、灭菌装置、三相离心机、厌氧消化容器、固液分离系统、A/O反应系统和膜处理系统；所述固液分离系统包括沿水流方向依次连接的离心机、气浮机、转鼓格栅机。该餐厨垃圾处理系统及方法可实现餐厨垃圾中水相、油相、渣质的高精度分离；可生物厌氧降解物得率和油相得率高，餐厨垃圾回收利用率高；水相纯度高，有利于后续厌氧系统稳定；厌氧系统出水通过固液分离系统处理，保证了后续A/O反应系统和膜系统运行稳妥可靠，从而最终实现了餐厨垃圾在低成本下的全资源化利用。利用。利用。

【技术实现步骤摘要】
餐厨垃圾处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及垃圾处理
，具体涉及一种餐厨垃圾处理系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，除填埋和焚烧两大类无害化处理工艺外，单独处理厨余垃圾大多以生化处理资源化利用为主，而生化处理主要以厌氧消化和好氧堆肥两大处理工艺为主。厌氧消化和传统的好氧堆肥工艺相比，反应于密闭环境中进行，环境影响相对较小，且其对周边环境影响及其最终产品的利用上都具有较大优势，代表了目前主流发展方向。
[0003]因厌氧消化技术只对有机质起作用，而餐厨垃圾为有机质和不可生物降解的杂质的混合体，因此需要配置餐厨垃圾预处理系统以实现有机质和影响厌氧消化处理的不可生物降解物料的分离。现行预处理技术科归类为机械分选和机械制浆技术。
[0004]机械分选一般采用各类筛分设备，它假定有机垃圾中的有机质符合粒径分布规律，通过筛分可以把有机组分分选出来。但存在以下缺陷：(1)从原理上讲，垃圾中的有机质并不符合尺寸规律，只有概率上的分选意义，粒径分选必然造成有机质大量损失；(2)袋装垃圾必须破袋；(3)分选剔除物仍是垃圾，还需进行垃圾处理，减量化率低。
[0005]机械制浆一般采用破碎制浆或压榨制浆，靠机械力把有机质破碎后通过筛板分离。但存在以下缺陷：(1)破碎制浆会造成大量杂质被一起破碎进入浆液，给后续除杂带来困难；(2)压榨制浆有机质被杂质粘附带走，有机质回收率极低。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种餐厨垃圾处理系统及方法，可实现有机质、杂质高精度分离，便于垃圾组分的全资源化利用，同时运行稳妥可靠，在低成本下满足处理要求。
[0007]具体的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种餐厨垃圾处理系统，包括：
[0009]浆化机，所述浆化机包括浆化腔体、设置于所述浆化腔体内的转子、设置于所述浆化腔体壁上的餐厨垃圾入口和排渣口、以及设置于所述浆化腔体底部开口处的筛板，所述筛板下方设置有排液口；
[0010]除砂系统，所述除砂系统与所述浆化机的排液口连通；
[0011]灭菌装置，所述灭菌装置与所述除砂系统的排液口连通；
[0012]三相离心机，所述三相离心机与所述灭菌装置的出料口连通，用于将来自所述灭菌装置的物料分离为水相、油相和固相；
[0013]厌氧消化容器，所述厌氧消化容器与所述三相离心机的水相出口连通；
[0014]固液分离系统，所述固液分离系统与厌氧消化容器的排液口连通；所述固液分离系统包括沿水流方向依次连接的离心机、气浮机、转鼓格栅机；
[0015]A/O反应系统，所述A/O反应系统与固液分离系统的排液口连通；
[0016]膜处理系统，所述膜处理系统与所述A/O生化系统的排液口连通。
[0017]本专利技术所述浆化机通过转子让垃圾流形成涡流场，在3～5分钟内，有机垃圾会被分解成有机质浆液和纤维、塑料、织物、惰性物等渣质。分离出来的渣质经脱水后可直接焚烧处理，分离出来的有机质浆液经除砂系统去除细小轻重杂质后进入灭菌装置，实现对餐厨垃圾的杀毒灭菌和除臭。灭菌处理后的浆液送入三相离心机进行油相、固相、水相三相分离。餐厨垃圾经上述预处理工艺后，固相焚烧、油相外运、水相进入到后续的厌氧消化容器中，经厌氧处理后的沼液再次经过离心、气浮、过滤处理后，进入到后续的O/A系统、膜系统中处理，最后达标排放。
[0018]专利技术人发现，上述水相经厌氧处理后出水与一般高浓度废水厌氧出水不同，其消化液相中污泥多呈现悬浮状态，浓度一般为10000～20000mg/L，直接进入或离心处理后进入后续的O/A系统、膜系统，会对后续的污水处理系统造成巨大负荷，且容易引起膜系统堵塞，往往半小时就需要清理外置式超滤膜系统内的袋式过滤器，甚至根本没办法运行。为了解决上述缺陷，专利技术人在研究过程中发现，在A/O反应系统前将厌氧出水经过先离心机离心、然后气浮机气浮、最后转鼓格栅机过滤的固液分离系统，可有效降低后续的A/O反应系统及膜系统的运行负荷，保证系统稳定运行，同时兼顾低运行成本。
[0019]优选的，上述的餐厨垃圾处理系统中，所述转子包括转轴和螺旋设置在转轴上的制浆刀片，所述制浆刀片由底端向顶端呈逆时针或顺时针旋向且螺旋直径递减。更优选的，所述转子竖直向上设置在所述筛板上方，进一步优选的，所述转子与筛板连接处设置底刀。
[0020]优选的，上述的餐厨垃圾预处理系统中，所述制浆刀片的螺旋直径最大值与所以转轴的直径比为9～11:1；和/或，所述制浆刀片的螺旋直径最大值与所以转轴的高度比为0.8～1.2:2。从而保证垃圾流形成强烈的涡流场，利用涡流各流层间的差速所形成撕扯、摩擦、揉搓效应，达到把垃圾中的物体最大化分解成物质组分的效果，同时减小设备磨损、堵塞。
[0021]优选的，上述的餐厨垃圾处理系统中，所述筛板上的筛孔直径为在该筛孔直径下，可保证有机质浆液和渣质的高精度分离，便于垃圾组分的全资源化利用。
[0022]优选的，上述的餐厨垃圾处理系统中，所述浆化机包括环形喷水管，所述环形喷水管设置在所述浆化腔体内顶部。该环形喷水管可用于调节垃圾固含量，同时，可在浆化处理后对渣质进行清洗，进一步回收黏附在渣质上的有机质。
[0023]优选的，上述的餐厨垃圾预处理系统中，所述浆化机包括挡浆板，所述挡浆板设置在所述浆化腔体内壁上，可有效破坏湿垃圾旋涡，加快分解速度，降低分解时间，降低槽体磨损。
[0024]优选的，上述的餐厨垃圾处理系统中，所述除砂系统包括依次相连的高浓除砂器和砂水分离器。该除砂系统，可保证浆液中的细碎砂石、贝壳等细小重物料，以及花椒粒、辣椒皮、细小塑料片等细小轻物料被有效剔除。
[0025]优选的，上述的餐厨垃圾处理系统中，所述灭菌装置采用热杀菌方式，可以溶出更多油脂，并为后续流程更好的回收餐厨垃圾中的油脂创造条件。
[0026]优选的，上述的餐厨垃圾处理系统中，还包括换热器，所述换热器设置为将从所述三相离心机排出的水相的一部分热量传递到即将流入所述灭菌装置的浆液，提高灭菌装置来料温度，降低热耗。
[0027]优选的，上述的餐厨垃圾处理系统中，还包括螺旋压榨机，所述螺旋压榨机连接所述浆化机的排渣口，用于对浆化机分离出来的渣质进行脱水。
[0028]针对餐厨垃圾含水率高、有机质含量高的特点，为了对有机质进行充分地资源化利用，优选所以厌氧消化容器为连续搅拌釜反应器CSTR，进一步优选温度控制在35
±
3℃。
[0029]为了保证脱氮完全，满足总氮排放限值40mg/L的要求，所述A/O反应系统优选包括沿水流方向依次连接的一级A/O反应单元和二级A/O反应单元。
[0030]优选的，上述的餐厨垃圾处理系统中，所述膜处理系统为外置式超滤膜。
[0031]本专利技术还提供一种采用上述的餐厨垃圾处理系统进行餐厨垃圾处理的方法，包括如下步骤：
[0032](1)餐厨垃圾进入浆化机进行浆化处理，将餐厨垃圾分解为有机质浆液和渣质；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种餐厨垃圾处理系统，其特征在于，包括：浆化机，所述浆化机包括浆化腔体、设置于所述浆化腔体内的转子、设置于所述浆化腔体壁上的餐厨垃圾入口和排渣口、以及设置于所述浆化腔体底部开口处的筛板，所述筛板下方设置有排液口；除砂系统，所述除砂系统与所述浆化机的排液口连通；灭菌装置，所述灭菌装置与所述除砂系统的排液口连通；三相离心机，所述三相离心机与所述灭菌装置的出料口连通，用于将来自所述灭菌装置的物料分离为水相、油相和固相；厌氧消化容器，所述厌氧消化容器与所述三相离心机的水相出口连通；固液分离系统，所述固液分离系统与厌氧消化容器的排液口连通；所述固液分离系统包括沿水流方向依次连接的离心机、气浮机、转鼓格栅机；A/O反应系统，所述A/O反应系统与固液分离系统的排液口连通；膜处理系统，所述膜处理系统与所述A/O生化系统的排液口连通。2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于，所述转子包括转轴和螺旋设置在转轴上的制浆刀片，所述制浆刀片由转轴底端向顶端呈逆时针或顺时针旋向且螺旋直径递减；优选的，所述制浆刀片的螺旋直径最大值与所以转轴的直径比为9～11:1；和/或，所述制浆刀片的螺旋直径最大值与所以转轴的高度比为0.8～1.2:2。3.根据权利要求1或2所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于，所述筛板上的筛孔直径为为4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于，所述浆化机包括环形喷水管，所述环形喷水管设置在所述浆化腔体内顶部。5.根据权利要求1
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4任一项所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于，所述除砂系统包括依次相连的高浓除砂器和砂水分离器。6.根据权利要求1
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5任一项所述的餐厨垃圾处理系统，其特征在于，所述灭菌装置采用热杀菌方式。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛勇位，刘钊，陈奕名，王言强，程振峰，彭子锐，李晓磊，隋洪志，龙艳秋，喻武，管钦臣，
申请(专利权)人：中国环境保护集团有限公司，
类型：发明
国别省市：