一种厨余垃圾处理系统及处理工艺技术方案

本申请公开了一种厨余垃圾处理系统及处理工艺，采用两相厌氧消化工艺对厨余垃圾进行处理，通过在湿热预处理过程中增加超声处理，产甲烷阶段前将滤液采用含有氨氮去除菌的吸附剂进行安达能去除，可显著降低厌氧消化处理的进料成本，提高厌氧消化处理产物中甲烷的浓度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种厨余垃圾处理系统及处理工艺


[0001]本专利技术属于环保领域，具体为一种厨余垃圾处理系统及处理工艺。

技术介绍

[0002]厨余垃圾是生活垃圾中最为常见的一种，随着垃圾分类工作的推进，对于厨余垃圾的处理工作愈发细化和重要，厨余垃圾的组分特点决定了处理工艺的类型，现阶段对于厨余垃圾处理的目标为“减量化，无害化，资源化”，常用的处理方式为厌氧消化，好氧堆肥和饲料化，应用最为广泛的是通过厌氧消化方式将厨余垃圾经微生物代谢产生甲烷，变废为宝。
[0003]为了提高厌氧消化产甲烷的效率和保证产物的纯净，需要对厨余垃圾进行湿热预处理，实现油水分离、固液分离，而湿热预处理工艺中，通常需要延长处理时间并提高处理温度以提高预处理的分离和初步水解效果，但较长时间和较高温度的湿热预处理工艺会降低固相物中的C/N，导致固相难以满足生物处理的C/N要求，进而降低厌氧消化产物中甲烷的浓度。
[0004]现有技术中，为改善湿热处理后垃圾固相C/N低的问题，通过改善预处理工艺参数、餐厨垃圾与厨余垃圾共消化、添加剂去除氨氮等方式提高厌氧消化产物中甲烷的浓度。但上述方法效果有限，工艺参数的改进过程复杂、影响因素多，且需要对进料进行混合改进，降低了湿热预处理的效果，添加剂的加入并未从实质上降低氨氮含量，只是将氨氮进行吸附，不能长效降低氨氮含量，作用时间有限。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种厨余垃圾处理系统及处理工艺。
[0006]一种厨余垃圾处理系统，包括储料仓、进料口、水解酸化腔、氨氮去除腔以及产甲烷腔，其中，储料仓接收经过湿热预处理后的固相物，储料仓与进料口连接，进料口与水解酸化腔连接，进料口设置电磁阀可控制进料口的开闭，水解酸化腔设置在产甲烷腔内部，水解酸化腔内设置有隔板，隔板上部设置有过滤孔，隔板外的腔体与氨氮去除腔连通，氨氮去除腔设置在产甲烷腔外部，氨氮去除腔与产甲烷腔连通，氨氮去除腔内设置有附着有氨氮去除菌的吸附剂，氨氮去除腔设置有调配口，产甲烷腔顶部设置有气体出料口，侧壁下部设置有渣料出料口。
[0007]进一步地，氨氮去除腔垂直设置高度在水解酸化腔与产甲烷腔底部之间，水解酸化腔与氨氮去除腔之间、氨氮去除腔与产甲烷腔之间均设置有电磁阀门。还可通过设置泵送装置控制流体运动方向。
[0008]进一步地，氨氮去除腔内设置有pH监测设备和升降装置，升降装置可将吸附剂浸入滤液或将吸附剂升高与滤液分离。
[0009]进一步地，氨氮去除腔设置有调配口，用于投加调配剂。
[0010]进一步地，调配剂包括水、碳酸氢钠。
[0011]进一步地，水解酸化腔顶部设置有压力感应器和气体出口。
[0012]进一步地，产甲烷腔内设置有搅拌装置。
[0013]一种厨余垃圾处理工艺，采用上述厨余垃圾处理系统进行两相厌氧消化工艺对厨余垃圾进行处理，其包括以下步骤：
[0014]S1、进料处理，将厨余垃圾进行分选，去除硬物后进行粉碎处理；
[0015]S2、湿热预处理，对粉碎处理后的进料进行湿热预处理，湿热预处理装置中设置超声振动装置，在湿热预处理过程中进行超声振动；湿热预处理后分离的废水进行净化处理，油脂进行回收利用；
[0016]S3、水解酸化，将湿热预处理出料固相物输送至水解酸化腔内进行水解酸化；
[0017]S4：氨氮去除，将水解酸化溢流出的滤液导入氨氮去除腔，经调配后与附着有氨氮去除菌的吸附剂混合，去除滤液中的氨氮；
[0018]S5：产甲烷，将去除氨氮后的滤液导入产甲烷腔，与产甲烷菌混合后产生甲烷并收集。
[0019]进一步地，步骤S2中，湿热预处理温度为90
‑
110℃，时间为40
‑
60min，压力为0.2
‑
0.8MPa；
[0020]进一步地，步骤S2中，超声振动的频率为20
‑
30kHz，功率为30
‑
40W。
[0021]进一步地，步骤S4中，吸附剂的粒径为0.5
‑
2mm，吸附剂包括重量比为1:1.5:1的鸟粪石、坡缕石和膨润土，吸附剂的重量占固相物的比例为12
‑
13％；
[0022]进一步地，步骤S4中，氨氮去除菌占吸附剂的重量比例为6
‑
8％，氨氮去除菌为重量比例为(1.7
‑
2.5)：(2
‑
1)：(2.5
‑
1)：(2
‑
1)的硝化细菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、粪产碱杆菌。
[0023]进一步地，步骤S4中，产甲烷腔的运行温度为32
‑
35℃。
[0024]本申请中的微生物提取自城镇污水处理后的剩余污泥，并经常规发酵培养，得到的菌群密度≥2
×
109个/g。
[0025]本专利技术与现有技术相比，本申请通过在湿热预处理过程中增加超声处理，可显著提高湿热预处理的分离、水解效果，提高湿热预处理后产物的C/N，降低厌氧消化处理的进料成本，降低产甲烷原料中的氨氮含量，减少氨氮抑制作用，提高厌氧消化处理产物中甲烷的浓度。
[0026]1、通过在湿热预处理装置中设置超声振动装置，对湿热预处理过程中的厨余垃圾进行超声振动，加速湿热条件下厨余垃圾中油水与固相物的分离，并加速固相物在较低温度下的水解，促进湿热预处理的反应进度，降低了湿热预处理所需要的温度和时间，提高了固相物中C/N，由原来的15提高至16
‑
17，保证了后期厌氧消化反应的高效进行，减少了厌氧消化过程中氨氮所占的比例。
[0027]2、结合湿热预处理后固相物中较高的C/N，本申请进一步对产甲烷前的滤液通过吸附剂进行氨氮去除，并且对吸附剂进行改进，由单纯的具备吸附功能的多孔矿石改进为均匀混合氨氮去除菌的吸附剂，并针对吸附剂的组成进行优化，经不断尝试发现比例为1:1.5:1的鸟粪石、坡缕石和膨润土，吸附剂的重量占滤液的比例为12
‑
13％时吸附剂的吸附效果最佳；在吸附剂中混合的氨氮去除菌为重量比例为(1.7
‑
2.5)：(2
‑
1)：(2.5
‑
1)：(2
‑
1)的硝化细菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、粪产碱杆菌，经申请人研究发现，该比例的菌种配
合作用，且菌种质量比例占吸附剂的重量比例为6
‑
8％时，可实现较佳的氨氮去除效果。吸附剂既可以实现对于氨氮的吸附，又将氨氮靶向分解，吸附剂中吸附的氨氮去除菌可在吸附剂的吸附作用下在聚集氨氮的环境中进行代谢，提高厌氧消化的效率和氨氮去除的效率。
[0028]3、本申请中的两相厌氧消化装置可将厌氧两相厌氧消化工艺与氨氮去除的好氧工艺有机结合，将好氧处理环境的氨氮去除腔设置在腔体最外部，氨氮去除腔一端与最内部的水解酸化腔连通，可将水解酸化后的滤液作为进料导入氨氮去除腔中，并通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厨余垃圾处理系统，包括储料仓、进料口、水解酸化腔、氨氮去除腔以及产甲烷腔，其特征在于，储料仓接收经过湿热预处理后的固相物，储料仓与进料口连接，进料口与水解酸化腔连接，进料口设置电磁阀可控制进料口的开闭，水解酸化腔设置在产甲烷腔内部，水解酸化腔内设置有隔板，隔板上部设置有过滤孔，隔板外的腔体与氨氮去除腔连通，氨氮去除腔设置在产甲烷腔外部，氨氮去除腔与产甲烷腔连通，氨氮去除腔内设置有附着有氨氮去除菌的吸附剂，氨氮去除腔设置有调配口，产甲烷腔顶部设置有气体出料口，侧壁下部设置有渣料出料口。2.根据权利要求1所述的厨余垃圾处理系统，其特征在于，优选地，氨氮去除腔垂直设置高度在水解酸化腔与产甲烷腔底部之间，水解酸化腔与氨氮去除腔之间、氨氮去除腔与产甲烷腔之间均设置有电磁阀门。3.根据权利要求1所述的厨余垃圾处理系统，其特征在于，优选地，氨氮去除腔内设置有pH监测设备和升降装置，升降装置可将吸附剂浸入滤液或将吸附剂升高与滤液分离。4.根据权利要求1所述的厨余垃圾处理系统，其特征在于，氨氮去除腔设置有调配口，用于投加调配剂，调配剂包括水、碳酸氢钠；优选地，水解酸化腔顶部设置有压力感应器和气体出口，产甲烷腔内设置有搅拌装置。5.一种厨余垃圾处理工艺，采用权利要求1
‑
4中任一项厨余垃圾处理系统进行两相厌氧消化工艺对厨余垃圾进行处理，其包括以下步骤：S1、进料处理，将厨余垃圾进行分选，去除硬物后进行粉碎处理；S2、湿热预处理，对粉碎处理后的进料进行湿热预处理，湿热预处理装置中设置超声振动装置，在湿热预处理过程中进行超声振动；湿热预处理后分离的废水进行净化处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，刘涛，邓海文，王莉，童琳，
申请(专利权)人：中国城市建设研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：