一种家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法技术

本发明专利技术提供了一种家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法，所述家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法包括如下步骤：(1)粗筛家庭厨余垃圾，得到包装杂质、厨余固体以及厨余液体；(2)脱水处理步骤(1)所得厨余固体，得到脱水固相和脱水液相；(3)混合步骤(1)所得包装杂质和步骤(2)所得脱水固相得到混合固体，热解炭化处理后得到生物炭和可燃气；(4)混合步骤(1)所得厨余液体和步骤(2)所得脱水液相，水热处理后得到水热液。本发明专利技术通过对粗筛分类、热解炭化以及水热处理技术的合理组合，将家庭厨余垃圾全组分充分转化为高值化产品，实现了家庭厨余垃圾的零排放，具有显著的环境、社会和经济效益。社会和经济效益。社会和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法


[0001]本专利技术属于生活垃圾再利用
，具体涉及一种家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法。

技术介绍

[0002]家庭厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工等活动中产生的垃圾，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、骨头等。家庭厨余垃圾属于含有淀粉、蛋白质、脂肪、糖类以及纤维素等有机质的易腐物质，其含水率高、易滋生病菌、产生恶臭，若处理不当，将会对环境和人类健康造成一定影响。
[0003]厨余垃圾处理技术种类繁多，常见的包括焚烧、填埋、饲料化、好氧堆肥、厌氧发酵等技术。厨余垃圾填埋极易产生大量的垃圾渗滤液，导致后续的环境及处理成本较高。由于大部分厨余垃圾含水率高，热值低，所以焚烧法并不适合于所有的厨余垃圾。厨余垃圾中含有蛋白质和油脂，是优质的动物饲料原料，但未经消毒加工的饲料资源极易造成病原体通过食物链传播疾病。
[0004]目前，好氧堆肥和厌氧发酵技术是国内热门的厨余垃圾生物处理技术，但由于技术限制，好氧堆肥易产生恶臭等二次污染问题，厌氧发酵将产生大量的沼液和沼渣，需进行后续处理。另外，这两种技术都难以将厨余垃圾中的杂物以及污染物进行彻底处置。
[0005]目前公开的厨余垃圾的处理和资源化方法较多，但仍存在工艺复杂和二次排放等问题。例如，CN 114632804A公开了一种厨余垃圾资源化处理工艺，所述处理工艺包括以下步骤：将厨余垃圾倒入挤压式料仓进行挤压一级脱水处理、磁选、粗破碎、第一道淋洗脱盐、挤压二级脱水处理；将上述处理后的物料转移至料仓中进行预发酵，对预发酵的产物进行排盐、三级脱水处理，再将剩余的物料进行细破碎、第二道淋洗脱盐、挤压四级脱水处理；向处理后的物料中加入绿化废弃物，混合均匀后进行超高温预处理；最后将超高温预处理后的物料进行高温发酵、陈化得到高品质有机肥。该专利提供的处理工艺过程经过了四次脱水和两道淋洗，所获得的物料与园林废弃物混合进行超高温预处理，预处理后的物料再进行高温发酵、陈化得到有机肥。脱水处理收集的污水进行提油处理后，剩余污水进行厌氧处理后达标排放。整个工艺复杂，处理成本较高，且有污水二次处理排放等问题。
[0006]CN 113617802A公开了一种家庭厨余垃圾无害化处理方法，主要包括以下步骤：(1)将厨余垃圾进行破袋、筛分，所得剩余物再通过磁选去除铁磁性杂质后，经弹跳筛抖散得到重滚动物料、轻扁平物料和筛下物；(2)将重滚动物料送入涡电流分选机中分选出非磁导体金属，筛出物回收利用；(3)将步骤(2)中经涡电流分选机筛选后的筛下物送入混料仓，并进行挤压破碎制浆，所得浆液再打入厌氧反应器进行厌氧发酵；(4)厌氧发酵后的产物经三相分离器分离出沼气、沼液和固体有机物料。该方法获得沼气需净化后使用，沼液加工成沼液肥或经污水处理系统处理达标后排放，固体有机物料与农业废弃物混合好氧堆肥。该专利提供的处理方法步骤繁琐，采用厌氧发酵和好氧堆肥的处理方式易产生恶臭等二次污染，且未考虑到家庭厨余垃圾中塑料、纸质垃圾的回收利用问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法。所述方法操作简单，可以将家庭厨余垃圾分质转化为生物炭、可燃气和污水处理碳源，充分实现了厨余垃圾各组分资源的全利用化和零排放。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法，所述家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法包括如下步骤：
[0010](1)粗筛家庭厨余垃圾，得到包装杂质、厨余固体以及厨余液体；
[0011](2)脱水处理步骤(1)所得厨余固体，得到脱水固相和脱水液相；
[0012](3)混合步骤(1)所得包装杂质和步骤(2)所得脱水固相得到混合固体，热解炭化处理后得到生物炭和可燃气；
[0013](4)混合步骤(1)所得厨余液体和步骤(2)所得脱水液相，水热处理后得到水热液；
[0014]其中，步骤(3)和步骤(4)不区分先后顺序。
[0015]本专利技术通过粗筛分类、热解炭化以及水热处理技术合理组合，对家庭厨余垃圾筛分和转化利用，制备得到生物炭、可燃气和水热液。所述处理方法操作简单，可以将家庭厨余垃圾分质转化为生物炭、可燃气和水热液，其中生物炭可以直接作为土壤改良剂或通过改性、扩孔、活化等技术制备得到吸附或催化材料；可燃气可用于步骤(3)的热解炭化处理过程以及步骤(4)的水热处理过程，为其补充能源；水热液中富含可生物利用的小分子有机酸(包括但不限于甲酸、乙酸、氨基酸等)，可作为污水处理过程中脱氮除磷的碳源使用；因此，本专利技术提供的方法充分实现了厨余垃圾各组分资源的全利用化和零排放。
[0016]本专利技术所述步骤(3)通过热解炭化处理可以得到生物炭和可燃气，其反应原理为：混合固体中的有机物在无氧或缺氧状态下加热，将发生分解，产生气态可燃气和固体的产品(炭黑以及无机矿物成分)。气态可燃气冷却后部分可液化为有机液体(包括有机酸、芳烃、焦油等)以及小分子气体(H2、CH4、CO、CO2等)。本专利技术产生的气态可燃气将直接通过气体通道流入炉膛进行燃烧，为热解过程提供热量。
[0017]本专利技术所述步骤(4)通过简单的水热处理即可得到用于污水处理的水热液，其反应原理为：厨余垃圾中的液体富含蛋白质、油脂等大分子有机物，在水热处理即高温高压条件下将分解转化为小分子有机酸，使得水热液成为易被微生物利用的有机碳源。
[0018]作为本专利技术的优选技术方案，步骤(1)所述粗筛包括依次进行的破袋粗分和重力分选。
[0019]优选地，所述破袋粗分为：利用厨余垃圾处理设备将袋装家庭厨余垃圾依次进行破袋和滤网过滤，得到过滤固体和厨余液体。
[0020]优选地，所述重力分选为：利用重力分选设备将过滤固体分离，得到厨余固体和包装杂质。
[0021]本专利技术所述粗筛过程中通过破袋粗分分离家庭厨余垃圾中的液体和固体，然后通过重力分选分离厨余固体和包装杂质。本专利技术进行分离分类的目的在于分离出大块的塑料、纸盒等包装杂质，有助于后端厨余固体的高效脱水，节约能耗；同时，分离出来的包装杂质进行单独的破碎处理、效率更高，而且可以根据后端热解炭化的产能和生物炭性能的要求，灵活调控混合比例，也可保证后续与脱水固体混合的均匀性，提升热解炭化的性能。
[0022]优选地，步骤(1)所述包装杂质包括保鲜膜、利乐包、塑料袋、塑料盒、纸盒或纸张中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括保鲜膜和利乐包的组合，利乐包和塑料袋的组合，塑料袋和塑料盒的组合，保鲜膜、塑料袋、纸盒的组合，利乐包、塑料袋和纸张的组合，或利乐包、塑料袋、塑料盒和纸张的组合。
[0023]优选地，步骤(1)所述厨余固体为经过粗筛得到的固体残渣。
[0024]优选地，所述固体残渣包括剩菜、剩饭、蛋壳、茶渣、骨头或果蔬残渣中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括剩菜、剩饭和蛋壳的组合，蛋壳、茶渣和骨头的组合，剩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法，其特征在于，所述家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法包括如下步骤：(1)粗筛家庭厨余垃圾，得到包装杂质、厨余固体以及厨余液体；(2)脱水处理步骤(1)所得厨余固体，得到脱水固相和脱水液相；(3)混合步骤(1)所得包装杂质和步骤(2)所得脱水固相得到混合固体，热解炭化处理后得到生物炭和可燃气；(4)混合步骤(1)所得厨余液体和步骤(2)所得脱水液相，水热处理后得到水热液；其中，步骤(3)和步骤(4)不区分先后顺序。2.根据权利要求1所述的家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法，其特征在于，步骤(1)所述粗筛包括依次进行的破袋粗分和重力分选。3.根据权利要求2所述的家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法，其特征在于，所述破袋粗分为：利用厨余垃圾处理设备将袋装家庭厨余垃圾依次进行破袋和滤网过滤，得到过滤固体和厨余液体；优选地，所述重力分选为：利用重力分选设备将过滤固体分离，得到厨余固体和包装杂质。4.根据权利要求1
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3任一项所述的家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法，其特征在于，步骤(1)所述包装杂质包括保鲜膜、利乐包、塑料袋、塑料盒、纸盒或纸张中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述厨余固体为经过粗筛得到的固体残渣；优选地，所述固体残渣包括剩菜、剩饭、蛋壳、茶渣、骨头或果蔬残渣中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述厨余液体为经过粗筛得到的过滤汤水。5.根据权利要求1
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4任一项所述的家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法，其特征在于，步骤(2)所述脱水处理在脱水设备中进行；优选地，所述脱水设备包括螺旋压榨脱水机、叠螺脱水机、带式压滤机、厢式压滤机、真空过滤机或离心机中的任意一种。6.根据权利要求1
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5任一项所述的家庭厨余垃圾分质资源化利用的方法，其特征在于，步骤(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪印，林炳荣，潘兰佳，陈向农，魏玉珍，李智伟，
申请(专利权)人：龙岩城市发展集团有限公司龙岩水发环境发展有限公司，
类型：发明
国别省市：