【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于垃圾处理，特别涉及一种厨余垃圾资源化利用工艺及装置。
技术介绍
1、目前，厨余垃圾资源化处理的主要产品是毛油、沼气。
2、通常是先将厨余垃圾经过分选破碎后，杂质被分离出来，浆料进入加热罐加热，然后进入三相离心机，浆料被分离成油、液、固渣三种物质，毛油单独收集储存，一般用作于生产生物柴油，实现资源化利用。剩余的液相浆料和固相浆料再度混合冷却到适宜温度后，进入厌氧消化系统，产生沼气，沼气可用来发电、生产蒸汽或提纯为生物天然气，实现资源化利用。厨余垃圾主要产自餐饮单位和居民小区，里面含有大量的碳水类食品残余物，如果能用于生产乙醇，将显著增加厨余垃圾资源化的价值。
3、碳水类厨余垃圾的厌氧降解的过程依次是：
4、(1)水解反应，多糖变成葡萄糖。
5、(2)发酵反应，葡萄糖变成乙醇。
6、(3)产乙酸，乙醇变成乙酸。
7、(4)产甲烷，乙酸变成甲烷。
8、产甲烷是厌氧反应的终端，易于控制。乙醇是厌氧消化反应的中间产物，对于厨余垃圾这种成分复杂的物料，较难控制。有研究(cn101684480a)投加一种或几种水解酶、酵母菌，反应控制条件苛刻，酒精得率较低，未有形成工业化生产报道。
9、基于此，如何有效促进厨余垃圾的水解、发酵，抑制产乙酸的进程，提升乙醇得率，丰富厨余垃圾资源化处理产品，是厨余垃圾处理亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术提出了一种新的资源化处理厨余垃
2、本专利技术首先提供了一种厨余垃圾资源化利用的工艺，依次包括如下步骤：
3、s1分选制浆：去除厨余垃圾中杂质，并将食物残渣破碎，得到得到厨余浆料；
4、s2加热提油：厨余浆料加热分离为油相、固相和液相，得到毛油；
5、s3发酵产乙醇：加热提油后的厨余浆料进入与步骤s5得到的脱水或未脱水处理的活性污泥进行混合，在绝氧条件下发酵产乙醇；
6、s4厌氧消化：发酵产乙醇的剩余物，经过厌氧消化产生沼气和沼液；
7、s5沼液处理：厌氧消化所产生的沼液，依次进行反硝化、硝化、超滤、脱水，得到活性污泥。
8、沼液处理后的活性污泥，经过反硝化、硝化、超滤、脱水等处理，活性污泥在好氧、缺氧条件交替变化中繁殖，驯化了多种自养型细菌、异养型细菌以及其它微生物，胞外酶多样而丰富。而且沼液处理工段的处理对象是厌氧消化后的残余物，与发酵产乙醇工段所处理的成分复杂的物料同源，在此环境下驯化出来的活性污泥所产生的胞外物质对促进厨余垃圾浆料各种碳水化合物的水解和发酵会起到积极作用，适当的配比，在可控的反应条件下，大幅提高乙醇的产率。
9、而且本专利技术中使用超滤代替了沉淀池，一方面达到完全的泥水分离效果，提高出水水质，另一方面最大限度的截留了各种微生物，胞外酶等，也为有效延长沼液处理单元的活性污泥泥龄提供了条件。在这种长泥龄系统中，活性污泥中的微生物和胞外酶将更丰富多样。
10、因此，沼液处理后的未脱水污泥或脱水污泥物料均可以适量进入产乙醇发酵罐，在促进充分发酵的同时缩短了发酵的时间，减少了乙醇被降解的可能性，增加了乙醇的累积量，促进了乙醇的产生，提高厨余垃圾的利用率。而且发酵产乙醇阶段的物料，经过蒸馏提取乙醇后，发酵残余物多为蛋白质、油脂的水解产物以及未被利用的一些纤维素，依然具备相当的产沼气能力。而且，由于大部分残余物已经被分解成小分子挥发酸，厌氧消化产气反应速度加快，会大幅提升厌氧消化阶段的反应效率。
11、优选地，步骤s1中浆料粒径小于6mm，易于被微生物利用。
12、优选地，所述步骤s2中，加热温度≥75℃，加热时间大于1h，可有效杀灭浆料中的杂菌。
13、优选地，所述步骤s3中，所述厨余浆料与脱水活性污泥的重量比为20-15:1，或所述厨余浆料与未脱水活性污泥的重量比为9-7：1，反应温度为28±2℃。此处重量比是指浆料与脱水后的活性污泥重量比，实际应用中，依据浆料含水量可以采用未脱水或脱水污泥。
14、优选地，所述步骤s4中，厌氧消化反应温度为38±3℃。
15、优选地，所述步骤s5中，硝化处理时，溶解氧浓度为1-3mg/l。
16、本专利技术的另一方面还提供了一种厨余垃圾资源化利用装置，包括依次通过管道连通的分选制浆单元、加热提油单元、发酵产乙醇单元、厌氧消化单元和沼液处理单元，
17、所述分选制浆单元，用于去除厨余垃圾中杂质，并将食物残渣破碎，得到厨余浆料；
18、所述加热提油单元，用于将所述厨余浆料分离为油相、固相和液相；
19、所述发酵产乙醇单元，用于将所述固相和液相发酵产生乙醇；
20、所述厌氧消化单元，用于将发酵产乙醇后的剩余物通过厌氧消化产生沼气及沼液；
21、所述沼液处理单元，包括依次连通的反硝化装置、硝化装置、超滤装置和脱水装置，用于对所述沼液依次进行反硝化、硝化、超滤及脱水，可得到活性污泥；
22、所述超滤装置和/或脱水装置与所述发酵产乙醇单元连通，可将经过脱水或未脱水的活性污泥与所述固相和液相混合发酵产生乙醇。
23、优选地，所述分选制浆单元包括分选制浆机；所述加热提油单元包括依次连通的加热罐和离心机及混合罐；所述加热罐的进料口与所述分选制浆机的出浆口连接；所述离心机具有三相分离功能，其油相出口与毛油罐连接，液相出口分别与混合罐和分选制浆机连接，固相出口与混合罐连接；
24、所述发酵产乙醇单元包括依次连通的发酵罐、蒸馏塔，所述发酵罐与混合罐连通；
25、所述厌氧消化单元包括厌氧消化罐，所述厌氧消化罐与所述蒸馏塔连通；
26、所述沼液处理单元包括依次连通的反硝化池、硝化池、超滤装置、污泥脱水机；所述污泥脱水机和/或超滤装置与所述发酵罐连通。
27、优选地，所述分选制浆单元还包括杂质脱水机，所述杂质脱水机与所述分选制浆机的下料口连接。这样有机浆料通过滤板过滤收集，剩余杂物输送到杂质脱水机进行固液分离，进一步回收有机质，降低杂质的含水滤，杂质外运处置。
28、优选地，所述发酵罐和厌氧消化罐内还分别设有循环泵、搅拌器、冷却塔，且所述发酵罐和厌氧消化罐还分别连接有换热器，便于控制发酵和厌氧消化反应温度等。
29、优选地，所述厌氧消化罐的沼气出口连接有沼气锅炉，所述沼气锅炉的蒸汽出口分别连通加热罐、蒸馏塔，这样产生的厌氧消化罐产生的沼气可以通过沼气锅炉产生蒸汽，提供给加热罐和蒸馏塔。
30、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
31、1、本专利技术的发酵产乙醇工艺段使用沼液处理工段的活性污泥催化发酵，由于其中的微生物的多样性，为厨余垃圾浆料的发酵提供了多样的催化酶和酵母本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种厨余垃圾资源化利用的工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的厨余垃圾资源化利用工艺，其特征在于，所述步骤S2中，加热温度≥75℃，加热时间大于1h。
3.根据权利要求1所述的厨余垃圾资源化利用工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述厨余浆料与脱水活性污泥的重量比为20-15:1，或所述厨余浆料与未脱水活性污泥的重量比为9-7：1，反应温度为28±2℃。
4.根据权利要求1所述的厨余垃圾资源化利用工艺，其特征在于，所述步骤S4中，厌氧消化反应温度为38±3℃。
5.根据权利要求1所述的厨余垃圾资源化利用工艺，其特征在于，所述步骤S5中，硝化处理时，溶解氧浓度为1-3mg/L。
6.一种厨余垃圾资源化利用装置，其特征在于，包括依次通过管道连通的分选制浆单元、加热提油单元、发酵产乙醇单元、厌氧消化单元和沼液处理单元，所述分选制浆单元，用于去除厨余垃圾中杂质，并将食物残渣破碎，得到厨余浆料；
7.根据权利要求6所述的厨余垃圾资源化利用装置，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的
9.根据权利要求7所述的厨余垃圾资源化利用装置，其特征在于，所述发酵罐(6)和厌氧消化罐(8)内还分别设有循环泵、搅拌器、冷却塔，且所述发酵罐(6)和厌氧消化罐(8)还分别连接有换热器(18)。
10.根据权利要求7所述的厨余垃圾资源化利用装置，其特征在于，所述厌氧消化罐8的沼气出口连接有沼气锅炉(17)，所述沼气锅炉(17)的蒸汽出口分别权利要求书连通加热罐(3)、蒸馏塔(7)。
...【技术特征摘要】
1.一种厨余垃圾资源化利用的工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的厨余垃圾资源化利用工艺，其特征在于，所述步骤s2中，加热温度≥75℃，加热时间大于1h。
3.根据权利要求1所述的厨余垃圾资源化利用工艺，其特征在于，所述步骤s3中，所述厨余浆料与脱水活性污泥的重量比为20-15:1，或所述厨余浆料与未脱水活性污泥的重量比为9-7：1，反应温度为28±2℃。
4.根据权利要求1所述的厨余垃圾资源化利用工艺，其特征在于，所述步骤s4中，厌氧消化反应温度为38±3℃。
5.根据权利要求1所述的厨余垃圾资源化利用工艺，其特征在于，所述步骤s5中，硝化处理时，溶解氧浓度为1-3mg/l。
6.一种厨余垃圾资源化利用装置，其特征在于，包括依次通过管道连通的分选制浆单元、加热提油单元、发酵产...
【专利技术属性】
技术研发人员：李罕，潘炳新，张伟杰，罗毅力，
申请(专利权)人：征行环境科技佛山有限公司，
类型：发明
国别省市：
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