一种餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥的协同处理装置的制作方法

本实用新型涉及垃圾处理领域，具体地，涉及一种餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥的协同处理装置。

背景技术：

餐厨垃圾是指餐饮单位和家庭在日常营业以及生活过程中所产生的食品垃圾，是城镇有机垃圾的主要组成部分之一。餐厨垃圾以淀粉、食物纤维类、蛋白质、脂类等有机物质为主要成分，同时也含有无机盐类，具有高油脂、高盐分、高水分、高有机质含量以及易腐发臭、易酸化、易生物降解等特点。

现有的餐厨垃圾沼气工程，在满负荷运行前半年整体表现较稳定，但过了一定期限后，稳定性逐渐下降，稳定性下降的主要原因是装置中的VFA(挥发性有机酸，volatile fatty acid)出现积累，不能得到及时利用。该现象的产生主要有以下几种原因：其一，餐厨垃圾成分虽然复杂，但均属易降解物质，原料容易酸化，导致厌氧装置中VFA浓度提高，而产甲烷微生物对酸敏感，定殖受影响；其二，餐厨垃圾经提油后，浆液中的固相粒径较小，在厌氧装置搅拌器的作用下，部分随出料流失，而产甲烷微生物世代时间较长，导致其在装置中的停留时间缩短，影响稳定性；其三，装置中可供产甲烷微生物附着的颗粒污泥逐渐减少，影响装置稳定性。

因此，有必要提出一种新的餐厨垃圾的处理装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥的协同处理装置，所述装置包括：

餐厨垃圾处理单元，用于对餐厨垃圾进行厌氧发酵；

生活垃圾渗滤液处理单元，用于对生活垃圾渗滤液进行厌氧发酵，并产生厌氧污泥；以及

污泥管道，用于在当所述餐厨垃圾处理单元出现VFA积累时，将所述生活垃圾渗滤液处理单元产生的厌氧污泥导入所述餐厨垃圾处理单元。

示例性地，当所述餐厨垃圾处理单元的VFA浓度平稳时，所述餐厨垃圾处理单元和所述生活垃圾渗滤液处理单元单独运行，所述污泥管道停止导入所述厌氧污泥。

示例性地，所述餐厨垃圾处理单元包括调浆池、进料池、厌氧罐、储料罐、沼液脱水装置和/或沼气发电装置。

示例性地，所述生活垃圾渗滤液处理单元包括预处理池、厌氧罐、A/O脱氮装置、超滤装置、纳滤装置和/或反渗透装置。

示例性地，所述厌氧污泥由所述预处理池、所述厌氧罐和/或所述A/O脱氮装置产生。

示例性地，所述污泥管道用于将所述厌氧污泥导入所述调浆池。

本实用新型提供的餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥的协同处理装置将餐厨垃圾处理单元和生活垃圾渗滤液处理单元“同址共建”，将生活垃圾渗滤液处理单元产生的厌氧污泥就近导入餐厨垃圾处理单元，达到中和有机酸的目的，为厌氧微生物提供了合适的生存代谢空间；同时，污泥本身含带的产甲烷菌及载体属性也为提高微生物浓度起到积极作用，最终实现了装置运行的平稳、高效，增大了产气率及有机物降解率。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的装置及原理。在附图中，

图1为根据本实用新型一个实施例的餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥的协同处理装置的结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本实用新型提出的餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥的协同处理装置。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

餐厨垃圾在进行厌氧发酵的过程中会逐渐产生小分子有机酸，包括甲、乙、丙、丁、戊酸(统称挥发性有机酸，VFA，volatile fatty acid)等。VFA出现积累会破坏餐厨垃圾处理装置的稳定性，最终导致沼气工程效益低下。

生活垃圾渗滤液在厌氧发酵过程中排出部分厌氧污泥，污泥中有机质含量高，附着大量的产甲烷菌，同时碱度较高。将部分污泥泵入餐厨垃圾厌氧发酵装置，实现共发酵，将提高装置稳定性，提高产气率。其原因主要表现在两个方面：其一，厌氧污泥为厌氧装置补充产甲烷微生物，提高装置消化挥发性有机酸的能力，提高装置产甲烷潜力；其二，厌氧污泥的高碱度能够中和厌氧装置中的部分有机酸，使装置的pH呈中性，为产甲烷微生物提供合适的生存环境，提高装置运行的稳定性。

基于此，本实用新型提出了一种餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥的协同处理装置，将餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥协同厌氧发酵，实现工艺协同，污泥携带的大量产甲烷菌能够增加厌氧装置的功能微生物浓度；污泥为产甲烷菌提供附着载体从而减少产甲烷菌流失量；污泥具有的高碱度中和厌氧装置高浓度有机酸从而维持装置发酵稳定性。餐厨垃圾处理单元和生活垃圾渗滤液处理单元“同址共建”，节省投资。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构及/或步骤，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

[示例性实施例]

下面结合附图对本实用新型的餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥的协同处理装置做进一步的说明。

如图1所示，本实施例所提供的餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥的协同处理装置的包括餐厨垃圾处理单元，用于对餐厨垃圾进行厌氧发酵；生活垃圾渗滤液处理单元，用于对生活垃圾渗滤液进行厌氧发酵，并产生厌氧污泥；以及污泥管道，用于在当所述餐厨垃圾处理单元出现VFA积累时，将所述生活垃圾渗滤液处理单元产生的厌氧污泥导入所述餐厨垃圾处理单元。当所述餐厨垃圾处理单元的VFA浓度平稳时，所述餐厨垃圾处理单元和所述生活垃圾渗滤液处理单元单独运行，所述污泥管道停止导入所述厌氧污泥。所述厌氧污泥为厌氧装置补充产甲烷微生物，提高装置消化挥发性有机酸的能力，提高装置产甲烷潜力；厌氧污泥的高碱度还能够中和厌氧装置中的部分有机酸，使装置的pH呈中性，为产甲烷微生物提供合适的生存环境，提高装置运行的稳定性。

在一个实施例中，所述餐厨垃圾处理单元包括调浆池、进料池、厌氧罐、储料罐、沼液脱水装置和/或沼气发电装置。

在将餐厨垃圾输送到所述调浆池之前，需要对所述餐厨垃圾进行预处理。所述预处理依次包括餐厨垃圾的分拣、破碎、制浆和提油，分拣负责将餐厨垃圾中不能进行厌氧发酵或影响设备运行的物料挑拣出来。具体地，采用卸料斗、分拣机、粗破碎、破碎分选、磁选等工艺分离出餐厨垃圾中的塑料、竹木、玻璃、砂石、贝壳等异物质，并回收混入餐厨垃圾中的金属物质，分选出的异物质送往焚烧厂或卫生填埋场进行无害化处理，金属送往金属回收企业进行二次利用。

调浆池用于对餐厨垃圾进行调浆。示例性地，在进入调浆池之前，还包括将制浆后的餐厨垃圾进行离心脱油，得到粗油脂和脱除粗油脂后的剩余餐厨垃圾，即提油后产生的固相和液相(贫油废水)。离心脱油是利用油、水和固相的三相密度差，通过高速旋转产生不同的离心力，使轻组分油和重组分水及固体分别分布在脱油设备壁面和中心，实现油水分离。离心脱油后得到的粗油脂输送至储油罐，销售给合法化工企业。

脱除粗油脂后的剩余餐厨垃圾投入到调浆池进行均质化，然后投入到进料池，在进料池中停留2-3天，进行初步水解。接着，将初步水解后进料池里的餐厨垃圾通过进料泵输送至厌氧罐。

在厌氧罐中，餐厨垃圾在微生物的作用下降解有机物，进行厌氧发酵，生产沼气，沼液进入出料池。厌氧发酵过程主要由酸化和甲烷化阶段构成，其中酸化是指原料在产酸微生物的作用下经水解、发酵过程种逐渐产生小分子有机酸，包括甲、乙、丙、丁、戊酸(统称挥发性有机酸，VFA，volatile fatty acid)等。当出现VFA积累时，由设置于餐厨垃圾处理单元，和生活垃圾渗滤液处理单元之间的污泥管道将所述生活垃圾渗滤液处理单元产生的厌氧污泥导入所述餐厨垃圾处理单元；当所述餐厨垃圾处理单元的VFA浓度平稳时，所述餐厨垃圾处理单元和所述生活垃圾渗滤液处理单元单独运行，所述污泥管道停止导入所述厌氧污泥。在一个实施例中，所述污泥管道将所述厌氧污泥导入所述调浆池。

沼气从厌氧罐中逸出后，经排气管道输送至脱水脱硫设备，除去沼气中的水蒸气和硫化氢气体，净化后的沼气储存在贮气装置中，作为能源外供。经固液分离的沼液排入密封的沼液储存池，一部分用于调浆，剩余部分经储存后进行绿化灌溉或直接进入焚烧厂渗滤液站处理，产水达标排放；沼渣脱水后用于绿化基质、固体肥料或进入焚烧厂焚烧。

在一个实施例中，所述生活垃圾渗滤液处理单元包括预处理池、厌氧罐、A/O脱氮装置、超滤装置、纳滤装置、和/或反渗透装置。所述生活垃圾渗滤液处理单元与所述餐厨垃圾处理单元同址共建，以便于通过所述污泥管道将所述生活垃圾渗滤液处理单元产生的污泥导入所述餐厨垃圾处理单元。

其中，预处理池包括初级沉淀池和调节池，用于对收集得到的生活垃圾渗滤液进行沉降处理，同时具备调节水质、水量的作用。在进入预处理池之前，还需用过滤器对渗滤液进行过滤，以减少其中的大颗粒物。经由过滤器处理后的混合液进入所述预处理池进行沉淀。示例性地，所述的生活垃圾渗滤液在预处理池的停留处理时间为7-10天。

经过预处理后的渗滤液进入厌氧罐进行厌氧发酵，以产生沼气、污水和厌氧污泥。沼气可进入焚烧炉燃烧发电，从而实现垃圾的资源化。所述厌氧污泥专用有机质含量高，附着大量的产甲烷菌，同时碱度较高。将部分污泥泵入餐厨垃圾处理单元进行协同发酵，将提高装置稳定性，提高产气率。其原因主要表现在两个方面：其一，厌氧污泥为厌氧装置补充产甲烷微生物，提高装置消化挥发性有机酸的能力，提高装置产甲烷潜力；其二，污泥的高碱度能够中和厌氧装置中的部分有机酸，使装置pH呈中性，为产甲烷微生物提供合适的生存环境，提高装置运行的稳定性。

所述厌氧罐出水进入A/O脱氮装置。在所述A/O脱氮装置中，A池代表缺氧池，O池代表好氧池；在缺氧池，硝酸盐和亚硝酸盐类物质被去除，降低总氮；在好氧池，则可以进行充分曝气，降解大部分有机污染物和氨氮。渗滤液和餐厨废液的混合液在缺氧池和好氧池交替进行反硝化和硝化反应，从而去除大部分污染物。

示例性地，所述生活垃圾渗滤液处理单元还包括污泥池，用于接收预处理池、厌氧罐和A/O脱氮装置所产生的污泥，以用于将所述预处理池、厌氧罐和A/O脱氮装置产生的污泥导入餐厨垃圾处理单元。即导入所述餐厨垃圾处理单元的厌氧污泥由所述预处理装置、厌氧罐和/或所述A/O脱氮装置产生。

所述A/O脱氮装置出水进入超滤装置，示例性地，所述超滤装置可以采用外置式管式超滤装置，但是在本实用新型的其他实施例中，所述超滤装置还可以是浸没式、平板式、管式、气提式超滤装置等。所述超滤装置可用于去除剩余有机污染物，过滤后产生的浓缩液回流至A/O脱氮装置，作进一步处理。

超滤装置出水进入纳滤装置，利用纳滤设备去除二价或多价离子及分子量介于200-1000之间的有机物，对反渗透装置起到保护作用。纳滤装置产生的浓液排放至浓水贮池待处理。

纳滤装置出水进入反渗透装置。反渗透装置对纳滤装置处理过后的出水进行脱盐处理，浓液排放至浓水贮池待处理。示例性地，所述反渗透装置可采用海水淡化膜。纳滤和反渗透浓水经混凝沉淀和高级氧化后，去除绝大部分金属离子和部分有机物后回用，避免二次污染。经由反渗透装置最终处理后的清液可达标排放，也可用于工厂冷却水的补给用水，从而实现资源的再次利用。

本实用新型提出的餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥的协同处理装置，将餐厨垃圾与生活垃圾渗滤液污泥协同厌氧发酵，实现工艺协同。当餐厨垃圾处理单元的VFA浓度平稳、产气率维持稳定时，可执行工艺路线一，即餐厨垃圾处理单元与生活垃圾渗滤液处理单元各自运行；当餐厨垃圾处理单元出现VFA积累，沼液出料变黄、酸臭味严重，同时产气率下降时，可执行工艺路线二，即由增设的污泥管道向餐厨垃圾处理单元引入生活垃圾渗滤液处理单元产生的厌氧污泥，厌氧污泥携带的大量产甲烷菌能够增加餐厨垃圾处理单元厌氧装置的功能微生物浓度；污泥为产甲烷菌提供附着载体从而减少产甲烷菌流失量；污泥具有的高碱度中和厌氧装置高浓度有机酸从而维持装置发酵稳定性。餐厨垃圾处理单元和生活垃圾渗滤液处理单元“同址共建”，节省投资，使装置的运行平稳、高效，增大了产气率及有机物降解率。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施例中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施例，除非该特征在该另一个实施例中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。