本發(fā)明涉及餐廚垃圾處理領(lǐng)域，特別是涉及一種餐廚垃圾處理方法。

背景技術(shù)：

隨著高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和快速推進(jìn)的城市化進(jìn)程，餐廚垃圾的產(chǎn)生量也逐年提高，隨之而來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重。餐廚垃圾目前的處理方式主要有填埋、焚燒、堆肥和厭氧消化等，厭氧消化在降解餐廚垃圾的同時(shí)能回收沼氣、氫氣等清潔能源而被廣泛應(yīng)用。而餐廚單獨(dú)厭氧消化時(shí)，大量有機(jī)質(zhì)易在酸化過(guò)程中轉(zhuǎn)化為VFAs而導(dǎo)致pH急劇降低抑制甚至終止后續(xù)產(chǎn)甲烷過(guò)程；而剩余污泥單獨(dú)厭氧消化時(shí)，其可生物降解物質(zhì)較難溶出且有毒成分含量較高，導(dǎo)致產(chǎn)沼氣效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種高效、可持續(xù)的餐廚垃圾處理方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種餐廚垃圾處理方法，包括以下步驟：

a．餐廚垃圾與污泥混合后的熱水解；

b．熱水解后的混合物的厭氧消化；

c．厭氧消化中產(chǎn)生的混合氣體進(jìn)行沼氣純化。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟a中的污泥為城市污泥。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟c中純化的沼氣進(jìn)行回收利用。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，厭氧消化后產(chǎn)生的沼渣用于制肥、培植復(fù)綠。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，熱水解的產(chǎn)物進(jìn)行主動(dòng)冷卻后輸送至厭氧消化步驟。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟a和/或步驟b均具有加熱步驟以及保溫工藝。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，通過(guò)攪拌、溫度、pH來(lái)監(jiān)測(cè)與控制步驟a和/或步驟b中的工藝環(huán)境。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)實(shí)現(xiàn)工藝環(huán)境控制。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在實(shí)施步驟a前，隔除餐廚垃圾中的大塊硬物，之后粉碎餐廚垃圾。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟c中利用干法脫硫的原理進(jìn)行沼氣純化。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用依次進(jìn)行的熱水解和厭氧消化進(jìn)行餐廚垃圾的處理，熱水解可以作為預(yù)處理可以提高厭氧消化效率，達(dá)到改善污泥脫水性能、降解有機(jī)物和殺滅病原菌的目的，同時(shí)本方法能夠通過(guò)純化使得沼氣純凈從而利用沼氣的內(nèi)能，沼渣可制肥或培植樹木，對(duì)餐廚垃圾的處理實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排、綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的作用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明所實(shí)用的裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例的餐廚垃圾處理方法，包括以下步驟：

a．餐廚垃圾與污泥混合后的熱水解；

b．熱水解后的混合物的厭氧消化；

c．厭氧消化中產(chǎn)生的混合氣體進(jìn)行沼氣純化。

該方法所依托的裝置可參考圖1所示的裝置，其包括用于熱水解的熱水解池1、用于厭氧消化的厭氧消化池2和用于沼氣純化的沼氣純化部件。

熱水解池1設(shè)有餐廚垃圾入口3、污泥入口4。其中，餐廚垃圾入口3用于注入餐廚垃圾，污泥入口4用于注入城市污泥，餐廚垃圾入口3與污泥入口4是分隔的且均位于熱水解池1的頂部。熱水解作為預(yù)處理可以提高厭氧消化效率，達(dá)到改善污泥脫水性能、降解有機(jī)物和殺滅病原菌的目的。

所述的厭氧消化池2用于提供厭氧消化的環(huán)境，厭氧消化池2的入口位于池的頂部，其通過(guò)提升泵12連通熱水解池1的底部出口，即可以在熱水解池1底部或者熱水解池1的外部設(shè)置提升泵12，從熱水解池1底部將熱水解后的泥水混合物抽入?yún)捬跸?內(nèi)。厭氧消化池2底部還設(shè)置有排渣口13，厭氧消化后產(chǎn)生的沼渣由排渣口13排出，沼渣可用于制肥、培植復(fù)綠等。

厭氧消化池2內(nèi)會(huì)產(chǎn)生沼氣等其他氣體，在厭氧消化池2頂部設(shè)置氣體出口，所述的沼氣純化部件與氣體出口連通，用于接收厭氧消化的混合氣體后純化沼氣，從而在后續(xù)工藝中獲取純度較高的沼氣。

實(shí)施例中熱水解所用的污泥為城市污泥，即污水處理廠和污水處理的產(chǎn)物，一般來(lái)說(shuō)，城市污泥直接用于填埋，而實(shí)施例采用了城市污泥作為熱水解的原料，減少了對(duì)城市土壤、水體的污染。

實(shí)施例中，熱水解步驟或者厭氧消化步驟分別均具有加熱步驟以及保溫工藝。而優(yōu)選實(shí)施例中，熱水解步驟或者厭氧消化步驟均具有加熱、保溫工藝。

具體來(lái)說(shuō)，熱水解池1內(nèi)設(shè)置有加熱部件，所述的加熱部件為位于熱水解池1池底位置的加熱底板11，用于提供熱水解所需要的熱量。厭氧消化池2也設(shè)有加熱部件，可以是設(shè)置在池底的加熱底板17，提供厭氧消化所需的熱量。熱水解池1以及厭氧消化池2的外壁分別設(shè)有保溫夾層20、21，以維持熱水解和厭氧消化所需的溫度。

實(shí)施例中的熱水解池1的保溫夾層內(nèi)通有冷卻液，用于熱水解后實(shí)現(xiàn)池內(nèi)的冷卻降溫。冷卻液通過(guò)管路與熱水解池1外部的循環(huán)冷卻部件8連接，所述的循環(huán)冷卻部件8可以是換熱器。冷卻液及循環(huán)冷卻部件的作用在于將熱水解的產(chǎn)物進(jìn)行主動(dòng)冷卻后輸送至厭氧消化步驟。

厭氧消化池2內(nèi)設(shè)有工藝監(jiān)測(cè)部件，用于監(jiān)測(cè)池內(nèi)的工藝環(huán)境。熱水解池1內(nèi)也可以設(shè)有工藝監(jiān)測(cè)部件，用于檢測(cè)熱水解池1內(nèi)的工藝環(huán)境。優(yōu)選的實(shí)施例中，厭氧消化池2和熱水解池1內(nèi)均設(shè)有工藝監(jiān)測(cè)部件。

上述兩個(gè)池內(nèi)的工藝監(jiān)測(cè)部件分別包括液位探頭、溫度探頭、pH探頭的至少一種，用于監(jiān)測(cè)不同的數(shù)據(jù)。優(yōu)選實(shí)施例中每個(gè)池內(nèi)均設(shè)有液位探頭51、52、溫度探頭61、62、pH探頭71、72均同時(shí)設(shè)置在一個(gè)池內(nèi)。

實(shí)施例中的熱水解池1與厭氧消化池2內(nèi)分別設(shè)有攪拌部件，比如是攪拌槳18、19。

以上的工藝監(jiān)測(cè)部件以及攪拌槳的作用在于，通過(guò)攪拌、溫度、液位、pH來(lái)監(jiān)測(cè)與控制熱水解步驟和厭氧消化步驟中的工藝環(huán)境。

為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩個(gè)池內(nèi)的工藝環(huán)境以及對(duì)相應(yīng)的部件進(jìn)行控制，每個(gè)池配有控制面板14、15，每個(gè)池的工藝監(jiān)測(cè)部件電性連接在對(duì)應(yīng)池的控制面板上，兩個(gè)控制面板14、15分別與外部的控制部件16電性連接。所述的控制部件16可以是遠(yuǎn)程監(jiān)控室中的上位計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制。另外，所述的攪拌部件均與控制部件16電性相連，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。液位探頭、溫度探頭、pH探頭均與對(duì)應(yīng)控制面板14、15電性連接并并聯(lián)連接在控制部件16上，循環(huán)冷卻部件8與控制部件16電性相連。

如此，通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)實(shí)現(xiàn)工藝環(huán)境控制，便于自動(dòng)化控制和監(jiān)測(cè)。

優(yōu)選的，熱水解池1的餐廚垃圾入口3處設(shè)置粉碎部件，用于將餐廚垃圾打碎，使其更好地混合城市污泥。具體來(lái)說(shuō)，餐廚垃圾入口3設(shè)置有進(jìn)料斗22，進(jìn)料斗22內(nèi)設(shè)置有粉碎機(jī)23，所述粉碎機(jī)23由電機(jī)24驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)粉碎。在進(jìn)料斗22內(nèi)還設(shè)置有格柵25，格柵25位于粉碎機(jī)23的前方，用于攔截餐廚垃圾中的骨頭等大塊硬物，以防止影響后續(xù)裝置的運(yùn)行，格柵可方便拆卸安裝清洗。

實(shí)施例中的沼氣純化部件包括脫硫脫水器9，脫硫脫水器9的入口通過(guò)管道連接厭氧消化池2的氣體出口，脫硫脫水器9的出口可以外接并未圖示的沼氣回用裝置。

脫硫脫水器9采用干法脫硫原理進(jìn)行沼氣純化，一般適合用于沼氣量小、硫化氫濃度低的沼氣脫硫。干法脫除沼氣氣體中硫化氫的設(shè)備基本原理是以氧氣使硫化氫氧化成硫或硫氧化物的一種方法，也可稱為干式氧化法。

實(shí)施例中的脫硫脫水器9內(nèi)設(shè)有填料層10，該填料層10位于脫硫脫水器9的氣體通道中，填料層10的填料主體包括有活性炭、氧化鐵。沼氣以低流速流過(guò)填料層10，硫化氫被氧化成硫或硫氧化物后，余留在填料層10中，凈化后氣體從脫硫脫水器9上方的出口導(dǎo)出回用。在脫硫脫水器9的出口還設(shè)有流量計(jì)。

另外，所述的熱水解池1和厭氧消化池2均裝有壓力表26、27和安全氣閥28、29，保證裝置的安全運(yùn)行。

餐廚垃圾處理方法的運(yùn)作過(guò)程如下：

餐廚垃圾經(jīng)過(guò)初步處理后從餐廚垃圾入口3進(jìn)料，先經(jīng)過(guò)格柵將大粒徑的餐廚垃圾攔截下來(lái)，其余的餐廚垃圾進(jìn)入粉碎部件后進(jìn)行粉碎，經(jīng)粉碎均勻的餐廚垃圾進(jìn)入熱水解池1中；城市污泥從熱水解池1的污泥入口4進(jìn)料，與餐廚垃圾在熱水解池1中攪拌均勻并加熱進(jìn)行170℃熱水解；熱水解結(jié)束后通過(guò)循環(huán)冷卻部件8將熱水解池1溫度冷卻至35℃后，通過(guò)提升泵將熱水解后餐廚垃圾與污泥提升至厭氧消化池2；在厭氧消化池2中通過(guò)控制溫度和pH，使餐廚垃圾與污泥控制在35℃中溫厭氧消化并用攪拌部件進(jìn)行攪拌均勻；厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣通過(guò)厭氧消化池2上方的氣體出口排出，進(jìn)入脫硫脫水器9，脫硫脫水器9通過(guò)對(duì)沼氣進(jìn)行純化處理，處理后的沼氣回收利用；厭氧消化后產(chǎn)生的沼渣由厭氧消化池2下方的排渣口排出，沼渣可用于制肥、培植復(fù)綠等。本裝置以上操作均可由控制部件由遠(yuǎn)程控制操作。

上述方法的工藝運(yùn)行環(huán)境如下：

熱水解池1工作溫度為170℃，水力停留時(shí)間為30min，pH控制在6.5-7.5；厭氧消化池2工作溫度為35℃，水力停留時(shí)間為10天，pH控制在6.8-7.8，攪拌器的工作頻率為10min/h。每個(gè)池的控制面板包括池內(nèi)液位、溫度、pH、攪拌等控制，可遠(yuǎn)程智能控制；裝置為周期式運(yùn)行，每個(gè)工作周期為24h。熱水解池1每個(gè)周期進(jìn)料15min，在170℃下加熱進(jìn)行熱水解30min，停止加熱氣壓穩(wěn)定后開氣閥冷卻至35℃約3h，出料15min，待機(jī)20h。城市污泥與餐廚垃圾按3:2進(jìn)料，二者進(jìn)料量之和約為厭氧消化池2有效容積的十分之一；厭氧消化池2每個(gè)工作周期進(jìn)料15min，35℃下厭氧消化20h，沉淀3.5h，排渣排氣15min。排渣量約為厭氧消化池2有效容積的十分之一。

實(shí)施例中的餐廚垃圾處理方法，相比于傳統(tǒng)餐廚垃圾處理方法，采用了餐廚垃圾與城市污泥混合厭氧消化的處理工藝，具體處理工藝為熱水解，厭氧消化兩個(gè)步驟。熱水解作為預(yù)處理可以提高厭氧消化效率，達(dá)到改善污泥脫水性能、降解有機(jī)物和殺滅病原菌的目的。實(shí)施例中的裝置一體化，提高了處理效率和產(chǎn)氣量，自動(dòng)化程度高，維修方便，在有效解決餐廚垃圾污染同時(shí)能降解城市污泥，并能回收利用沼氣的內(nèi)能，沼渣可制肥或培植樹木。裝置對(duì)餐廚垃圾的處理實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排、綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的作用。

以上所述只是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，其并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。