公布日：2022.12.23

申請日：2022.08.03

分類號：C12P5/02(2006.01)I;C12M1/107(2006.01)I;C12M1/00(2006.01)I;C12M1/02(2006.01)I;C12M1/24(2006.01)I;C12M1/36(2006.01)I;C12M1/12(2006.01)I;C02F11/

121(2019.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C10L3/08(2006.01)I

摘要

一種干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的方法，包括以下步驟：（a）接料系統(tǒng)收集廚余垃圾滲濾液后輸送至氣浮裝置，分離出氣浮泥至半干式儲料池；（b）接料系統(tǒng)的廚余垃圾通過預(yù)處理系統(tǒng)篩分出易腐垃圾輸送至擠壓脫水裝置，有機(jī)液相進(jìn)入半干式儲料池，有機(jī)固相輸送至儲料箱；（c）半干式儲料池的混合物料進(jìn)入半干式厭氧發(fā)酵罐，產(chǎn)生消化污泥二進(jìn)入沼液混合池；（d）儲料箱的有機(jī)固相輸送進(jìn)入干式厭氧發(fā)酵罐，產(chǎn)生的消化污泥一輸送至固液分離裝置，分離出的沼液與消化污泥二進(jìn)入沼液混合池；（e）沼液混合池再通過沼液脫水裝置進(jìn)一步脫水處理。本發(fā)明可實現(xiàn)廚余垃圾生物質(zhì)厭氧消化的全處理，厭氧消化處理能力高、生產(chǎn)穩(wěn)定。

權(quán)利要求書

1.一種干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的方法，其特征在于，包括以下步驟：（a）將廚余垃圾通過專車收運至接料系統(tǒng)，接料系統(tǒng)收集廚余垃圾滲濾液，將滲濾液輸送至氣浮裝置進(jìn)行固液分離，凈化廢水，同時分離出高有機(jī)質(zhì)含量的氣浮泥，氣浮泥進(jìn)入半干式儲料池與其他物料混合后，用泵輸入至半干式厭氧發(fā)酵罐，進(jìn)行厭氧消化獲得沼氣；（b）滲濾液收集后，接料系統(tǒng)中的廚余垃圾輸送進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，預(yù)處理系統(tǒng)將難降解、不利于生產(chǎn)的干擾物剔除出，篩分出可生物降解的易腐垃圾，可生物降解的易腐垃圾輸送至擠壓脫水裝置進(jìn)行擠壓，擠壓后的有機(jī)液相進(jìn)入半干式儲料池，有機(jī)固相輸送至儲料箱；（c）半干式儲料池帶有攪拌功能，混合擠壓后的有機(jī)液相、氣浮泥，并定時定量通過泵輸入至半干式厭氧發(fā)酵罐中進(jìn)行厭氧消化，半干式厭氧發(fā)酵罐與干式厭氧發(fā)酵罐內(nèi)部構(gòu)造和攪拌形式相同，半干式儲料池的混合物料直接進(jìn)入半干式厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行半干式厭氧消化，產(chǎn)生的消化污泥二進(jìn)入沼液混合池；（d）儲料箱中的有機(jī)固相輸送進(jìn)入干式厭氧發(fā)酵罐中進(jìn)行干式厭氧消化，干式厭氧發(fā)酵罐中產(chǎn)生的消化污泥一輸送至固液分離裝置，經(jīng)固液分離出一次沼渣和沼液，沼液與半干式厭氧發(fā)酵罐產(chǎn)生的消化污泥二都進(jìn)入沼液混合池；（e）沼液混合池中的沼液及消化污泥二通過沼液脫水裝置進(jìn)一步脫水處理，脫水處理后的二次沼渣選擇部分回流至半干式厭氧發(fā)酵罐，脫水污水則進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。

2.如權(quán)利要求1所述的干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的方法，其特征在于：步驟（a）中，接料系統(tǒng)帶有瀝水功能，接料系統(tǒng)通過瀝水收集廚余垃圾滲濾液，接料系統(tǒng)中設(shè)有瀝水池用以收集廚余垃圾滲濾液，滲濾液通過管道輸送至氣浮裝置，氣浮裝置中分離出的氣浮尾水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)中進(jìn)一步處理。

3.如權(quán)利要求1所述的干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的方法，其特征在于：步驟（b）中，接料系統(tǒng)中的廚余垃圾用鏟車或抓料斗抓取至板式給料機(jī)，經(jīng)板式給料機(jī)輸送進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，預(yù)處理系統(tǒng)包含人工監(jiān)選、破袋、磁選、篩分裝置，可生物降解的易腐垃圾通過皮帶輸送至擠壓脫水裝置，擠壓后的有機(jī)固相通過皮帶和螺旋輸送至儲料箱，儲料箱中的有機(jī)固相通過皮帶和螺旋輸送進(jìn)入干式厭氧發(fā)酵罐中。

4.如權(quán)利要求1所述的干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的方法，其特征在于：步驟（d）中，干式厭氧發(fā)酵罐采用真空卸料罐抽取卸料，產(chǎn)生的消化污泥一通過管道輸送至固液分離裝置，分離出的沼渣選擇堆肥或外運處理，同時，干式厭氧發(fā)酵罐產(chǎn)生的沼氣與半干式發(fā)酵罐產(chǎn)生的沼氣統(tǒng)一收集、利用。

5.一種干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的設(shè)備，其特征在于：包括有接料系統(tǒng)、氣浮裝置、預(yù)處理系統(tǒng)、擠壓脫水裝置、半干式儲料池、儲料箱、干式厭氧發(fā)酵罐、固液分離裝置、沼液混合池、沼液脫水裝置以及后期污水處理系統(tǒng)；其中，接料系統(tǒng)連接氣浮裝置和預(yù)處理系統(tǒng)，接料系統(tǒng)帶有瀝水功能，將接料系統(tǒng)中的廚余垃圾進(jìn)行瀝水；氣浮裝置用以將滲濾液分離出氣浮泥進(jìn)入半干式儲料池，預(yù)處理系統(tǒng)對接料系統(tǒng)中的廚余垃圾篩分出可生物降解的易腐垃圾，擠壓脫水裝置對易腐垃圾進(jìn)行擠壓，半干式儲料池接收擠壓后有機(jī)液相，有機(jī)固相輸送至儲料箱，半干式儲料池帶有攪拌功能，用以混合擠壓后的有機(jī)液相、氣浮泥或者市政脫水污泥，并定時定量通過泵輸入至半干式厭氧發(fā)酵罐中進(jìn)行厭氧消化；半干式厭氧發(fā)酵罐與干式厭氧發(fā)酵罐內(nèi)部構(gòu)造和攪拌形式相同，半干式厭氧發(fā)酵罐用以將半干式儲料池的混合物料進(jìn)行厭氧消化，儲料箱將有機(jī)固相輸送進(jìn)入干式厭氧發(fā)酵罐，干式厭氧發(fā)酵罐用以對擠壓脫水分離出來的有機(jī)固相進(jìn)行干式厭氧消化，干式厭氧發(fā)酵罐采用真空卸料罐抽取卸料，并通過管道輸送至固液分離裝置，固液分離裝置用以分離出一次沼渣和沼液；沼液混合池混合固液分離裝置分離出的沼液與半干式厭氧罐產(chǎn)生的消化污泥二，沼液脫水裝置將沼液混合池的混合沼液進(jìn)一步脫水處理。

6.如權(quán)利要求5所述的干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的設(shè)備，其特征在于：儲料箱用以暫存2-3天所需的進(jìn)罐物料，并通過推桿自動出料至干式厭氧發(fā)酵罐，儲料箱設(shè)有皮帶和螺旋將有機(jī)固相輸送進(jìn)入干式厭氧發(fā)酵罐中進(jìn)行厭氧消化。

7.如權(quán)利要求5所述的干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的設(shè)備，其特征在于：半干式儲料池帶有攪拌功能，還配合有進(jìn)、出料管道和控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)定時定量給半干式厭氧發(fā)酵罐供料。

8.如權(quán)利要求5所述的干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的設(shè)備，其特征在于：干式厭氧發(fā)酵罐為水平推流式干式厭氧發(fā)酵罐，罐內(nèi)設(shè)有多軸或單軸攪拌器，發(fā)酵罐前端的進(jìn)料模式采用螺旋進(jìn)料或柱塞泵進(jìn)料裝置，后端采用真空卸料罐卸料；半干式厭氧發(fā)酵罐與干式厭氧發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)相同，半干式厭氧發(fā)酵罐前端的進(jìn)料模式采用螺桿泵輸送。

9.如權(quán)利要求5所述的干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的設(shè)備，其特征在于：氣浮裝置采用氣浮機(jī)，其包含有加藥絮凝裝置；沼液脫水裝置為臥螺離心機(jī)，臥螺離心機(jī)中包含有自動加藥裝置。

10.如權(quán)利要求5所述的干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的設(shè)備，其特征在于：固液分離裝置采用螺旋擠壓脫水機(jī)，螺旋擠壓脫水機(jī)內(nèi)部安裝有篩網(wǎng)、螺旋軸，螺旋軸的輸送力和擠壓腔形成壓榨區(qū)對消化污泥一進(jìn)行擠壓脫水，擠壓出的液相經(jīng)過篩網(wǎng)濾出，擠壓到一定干度的固相物料通過擠壓腔后被推出設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的設(shè)備及方法，其可實現(xiàn)廚余垃圾生物質(zhì)厭氧消化的全處理，形式簡單、設(shè)備磨損低、所需消化罐容積小、對原料兼容性好、污水量小、厭氧消化處理能力高、生產(chǎn)穩(wěn)定等一系列優(yōu)勢。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：一種干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的方法，包括以下步驟：（a）將廚余垃圾通過專車收運至接料系統(tǒng)，接料系統(tǒng)收集廚余垃圾滲濾液，將滲濾液輸送至氣浮裝置進(jìn)行固液分離，凈化廢水，同時分離出高有機(jī)質(zhì)含量的氣浮泥，氣浮泥進(jìn)入半干式儲料池與其他物料混合后，用泵輸入至半干式厭氧發(fā)酵罐，進(jìn)行厭氧消化獲得沼氣；（b）滲濾液收集后，接料系統(tǒng)中的廚余垃圾輸送進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，預(yù)處理系統(tǒng)將難降解、不利于生產(chǎn)的干擾物剔除出，篩分出可生物降解的易腐垃圾，可生物降解的易腐垃圾輸送至擠壓脫水裝置進(jìn)行擠壓，擠壓后的有機(jī)液相進(jìn)入半干式儲料池，有機(jī)固相輸送至儲料箱；（c）半干式儲料池帶有攪拌功能，混合擠壓后的有機(jī)液相、氣浮泥，并定時定量通過泵輸入至半干式厭氧發(fā)酵罐中進(jìn)行厭氧消化，半干式厭氧發(fā)酵罐與干式厭氧發(fā)酵罐內(nèi)部構(gòu)造和攪拌形式相同，半干式儲料池的混合物料直接進(jìn)入半干式厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行半干式厭氧消化，產(chǎn)生的消化污泥二進(jìn)入沼液混合池；（d）儲料箱中的有機(jī)固相輸送進(jìn)入干式厭氧發(fā)酵罐中進(jìn)行干式厭氧消化，干式厭氧發(fā)酵罐中產(chǎn)生的消化污泥一輸送至固液分離裝置，經(jīng)固液分離出一次沼渣和沼液，沼液與半干式厭氧發(fā)酵罐產(chǎn)生的消化污泥二都進(jìn)入沼液混合池；（e）沼液混合池中的沼液及消化污泥二通過沼液脫水裝置進(jìn)一步脫水處理，脫水處理后的二次沼渣選擇部分回流至半干式厭氧發(fā)酵罐，脫水污水則進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。

進(jìn)一步，步驟（a）中，接料系統(tǒng)帶有瀝水功能，接料系統(tǒng)通過瀝水收集廚余垃圾滲濾液，接料系統(tǒng)中設(shè)有瀝水池用以收集廚余垃圾滲濾液，滲濾液通過管道輸送至氣浮裝置，氣浮裝置中分離出的氣浮尾水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)中進(jìn)一步處理。

進(jìn)一步，步驟（b）中，接料系統(tǒng)中的廚余垃圾用鏟車或抓料斗抓取至板式給料機(jī)，經(jīng)板式給料機(jī)輸送進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)，預(yù)處理系統(tǒng)包含人工監(jiān)選、破袋、磁選、篩分裝置，可生物降解的易腐垃圾通過皮帶輸送至擠壓脫水裝置，擠壓后的有機(jī)固相通過皮帶和螺旋輸送至儲料箱，儲料箱中的有機(jī)固相通過皮帶和螺旋輸送進(jìn)入干式厭氧發(fā)酵罐中。

進(jìn)一步，步驟（d）中，干式厭氧發(fā)酵罐采用真空卸料罐抽取卸料，產(chǎn)生的消化污泥一通過管道輸送至固液分離裝置，分離出的沼渣選擇堆肥或外運處理，同時，干式厭氧發(fā)酵罐產(chǎn)生的沼氣與半干式發(fā)酵罐產(chǎn)生的沼氣統(tǒng)一收集、利用。

一種干式與半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的設(shè)備，包括有接料系統(tǒng)、氣浮裝置、預(yù)處理系統(tǒng)、擠壓脫水裝置、半干式儲料池、儲料箱、干式厭氧發(fā)酵罐、固液分離裝置、沼液混合池、沼液脫水裝置以及后期污水處理系統(tǒng)；其中，接料系統(tǒng)連接氣浮裝置和預(yù)處理系統(tǒng)，接料系統(tǒng)帶有瀝水功能，將接料系統(tǒng)中的廚余垃圾進(jìn)行瀝水；氣浮裝置用以將滲濾液分離出氣浮泥進(jìn)入半干式儲料池，預(yù)處理系統(tǒng)對接料系統(tǒng)中的廚余垃圾篩分出可生物降解的易腐垃圾，擠壓脫水裝置對易腐垃圾進(jìn)行擠壓，半干式儲料池接收擠壓后有機(jī)液相，有機(jī)固相輸送至儲料箱，半干式儲料池帶有攪拌功能，用以混合擠壓后的有機(jī)液相、氣浮泥或者市政脫水污泥，并定時定量通過泵輸入至半干式厭氧發(fā)酵罐中進(jìn)行厭氧消化；半干式厭氧發(fā)酵罐與干式厭氧發(fā)酵罐內(nèi)部構(gòu)造和攪拌形式相同，半干式厭氧發(fā)酵罐用以將半干式儲料池的混合物料進(jìn)行厭氧消化，儲料箱將有機(jī)固相輸送進(jìn)入干式厭氧發(fā)酵罐，干式厭氧發(fā)酵罐用以對擠壓脫水分離出來的有機(jī)固相進(jìn)行干式厭氧消化，干式厭氧發(fā)酵罐采用真空卸料罐抽取卸料，并通過管道輸送至固液分離裝置，固液分離裝置用以分離出一次沼渣和沼液；沼液混合池混合固液分離裝置分離出的沼液與半干式厭氧罐產(chǎn)生的消化污泥二，沼液脫水裝置將沼液混合池的混合沼液進(jìn)一步脫水處理。

進(jìn)一步，儲料箱用以暫存2-3天所需的進(jìn)罐物料，并通過推桿自動出料至干式厭氧發(fā)酵罐，儲料箱設(shè)有皮帶和螺旋將有機(jī)固相輸送進(jìn)入干式厭氧發(fā)酵罐中進(jìn)行厭氧消化。

進(jìn)一步，半干式儲料池帶有攪拌功能，還配合有進(jìn)、出料管道和控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)定時定量給半干式厭氧發(fā)酵罐供料。

進(jìn)一步，干式厭氧發(fā)酵罐為水平推流式干式厭氧發(fā)酵罐，罐內(nèi)設(shè)有多軸或單軸攪拌器，發(fā)酵罐前端的進(jìn)料模式采用螺旋進(jìn)料或柱塞泵進(jìn)料裝置，后端采用真空卸料罐卸料；半干式厭氧發(fā)酵罐與干式厭氧發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)相同，半干式厭氧發(fā)酵罐前端的進(jìn)料模式采用螺桿泵輸送。

進(jìn)一步，氣浮裝置采用氣浮機(jī)，其包含有加藥絮凝裝置；沼液脫水裝置為臥螺離心機(jī)，臥螺離心機(jī)中包含有自動加藥裝置。

固液分離裝置采用螺旋擠壓脫水機(jī)，螺旋擠壓脫水機(jī)內(nèi)部安裝有篩網(wǎng)、螺旋軸，螺旋軸的輸送力和擠壓腔形成壓榨區(qū)對消化污泥一進(jìn)行擠壓脫水，擠壓出的液相經(jīng)過篩網(wǎng)濾出，擠壓到一定干度的固相物料通過擠壓腔后被推出設(shè)備。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明巧妙的利用了廚余垃圾的特性和干式厭氧消化罐的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計了干式厭氧消化和半干式厭氧消化協(xié)同處理廚余垃圾的工藝路線，通過干式厭氧消化罐直接轉(zhuǎn)為半干式厭氧消化罐，廚余垃圾擠壓脫水產(chǎn)生固相和液相分別進(jìn)入干式和半干式厭氧消化罐，進(jìn)行厭氧消化的處理方法，解決了廚余垃圾厭氧消化項目的實際生產(chǎn)問題，增強(qiáng)厭氧消化生產(chǎn)的穩(wěn)定性和高效性，提高廚余垃圾的資源利用率。

（發(fā)明人：劉軍曉;林藝平;黃世清;黃曉峰;陳家欽;孫晶晶;高靜雯;徐利紅）