一种蚯蚓消解餐厨垃圾的装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种蚯蚓消解餐厨垃圾的装置及方法，属于污水处理技术领域。它包括蚯蚓消解系统和生化系统，所述蚯蚓消解系统设置在生化系统的前部，蚯蚓消解系统的底部与生化系统的侧面通过管道连通；蚯蚓消解系统内自上而下依次为餐厨垃圾进料口、布水系统、蚯蚓消解区、排泥区域和排泥泵，所述布水系统通过送水管道盘旋设置在蚯蚓消解系统内，并在餐厨垃圾进料口的正下方留有空挡，布水系统的送水管道上设置有水龙头，布水系统上设置有出水量控制器，出水量控制器与送水管道连接，所述蚯蚓消解区的底部铺设了过滤网。它克服市政污水处理厂脱氮效果不理想、有效碳源不足的问题，充分利用餐厨垃圾资源，使得环境经济效益好，资源利用率高。
【专利说明】
-种化蝴消解餐厨垃圾的装置及方法
技术领域
[0001] 本发明设及污水处理技术领域，更具体地说，设及一种版蝴消解餐厨垃圾的装置 及方法。
【背景技术】
[0002] 随着环境保护要求的提高，我国城镇污水处理对出水氮、憐浓度的要求越来越严。 生物脱氮是目前广泛应用的脱氮形式，但它受到各种因素的制约，特别是我国相当一部分 城镇市政污水厂存在碳源不足的问题，严重制约了脱氮效率，使得出水总氮往往不能稳定 达标，运已成为不少污水处理厂迫切需要解决的问题。在生物脱氮过程中，碳源是重要的影 响因素，通常情况下，当B0化/TKN<3时，脱氮效果较差，需要外加碳源才能达到理想的脱氮 效果。常用的方法是投加外部碳源，如甲醇、乙酸等，来提高生物脱氮的效果，采用投加化学 药剂，如硫酸亚铁、聚合氯化侣等，来提高除憐的效果，但是该方法虽然具有一定的效果，但 它的费用很高，同时由于化学药物的过多使用的利用的不充分，会造成对环境再污染的不 利影响。
[0003] 餐厨垃圾具有含水量高、有机物含量高、油脂含量高、营养元素丰富等特点，有很 大的回收利用价值，是放错地方的资源。对餐厨垃圾资源化处理，可实现城市餐厨垃圾的资 源化、无害化和减量化，是解决中国城市日益严峻的餐厨垃圾危害的唯一出路，也遵循了可 持续发展之路的要求。版蝴消解是根据版蝴在自然生态系统中具有促进有机物质分解转化 的功能的基础上发展起来的一项生物处理技术。版蝴在其新陈代谢过程中吞食大量有机物 质，并将其与±壤混合，通过砂囊的机械研磨作用和肠道内的生物化学作用促进有机质分 解转化。由于版蝴具有惊人的吞隧能力（日吞食量可达其体重的数倍），且其消化道可分泌 蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、甲壳素酶、淀粉酶等多种酶类，对绝大多数有机废弃物有较强的 分解作用。有机物质被版蝴摄食后少部分被直接同化利用，大部分经版蝴体内的磨碎和挤 压作用后W颗粒状排出，起到类似于挤压造粒的作用，从而达到物理改性的目的。
[0004] 期刊：《生态环境学报》2012年01期《利用餐厨和绿化垃圾提高版蝴堆肥效率处理 剩余污泥的研究》，作者:刘顺会陈大志林秋奇吴艳，公开了利用版蝴消解餐厨和绿化垃圾 作为碳源，提高碳氮比，处理剩余污泥，共同作为堆肥基质，具有堆肥农用的潜力，版蝴消解 餐厨垃圾的蝴粪中有机碳含量高，应用于污水处理领域，可W提高C/N的比值，起到脱氮除 憐的效果。其不足之处在于，此文献开展了通过渗入餐厨垃圾和绿化垃圾，而提高剩余污泥 的降解速度的相关研究，但它是用于降解处理剩余污泥，实现污泥的减量化。
[0005] 中国实用新型专利，申请号：201320512621.9，授权公告号：CN 203402965U，授权 公告日：2014.01.22,公开了一种高效脱氮的串联式版蝴生态滤池，属于污水处理设备领 域。其包括一级版蝴生态滤池，还包括储水池、二级版蝴生态滤池、Ξ级版蝴生态滤池和碳 源调节池，所述的储水池与一级版蝴生态滤池的上端通过连接管道连接，并且所述的连接 管道上还设置有第一水累;所述的一级版蝴生态滤池与二级版蝴生态滤池之间通过连接管 道连接;所述的储水池还通过连接管道与碳源调节池连接，并且储水池与碳源调节池之间 的连接管道上还设有第二水累。该实用新型通过合理设计各级装置体积和增设碳源调节 池，提高二级出水中的C/^比，在不影响其它水质指标的前提下，可显著提高版蝴生态滤池 的脱氮效果，实现了污水中氨氮和总氮的高效去除。其不足之处在于，它的多级版蝴生态滤 池仅作为水处理设施的一部分，对于污染浓度较低的生活污水有着较好的去除效果，但其 结构单一，受水质影响较大。
【发明内容】
[0006] 1.发明要解决的技术问题
[0007] 针对现有技术中消解餐厨垃圾的碳源不足，脱氮效果差，餐厨垃圾污染的问题，本 发明提供了一种版蝴消解餐厨垃圾的装置及方法。它可W便捷高效地利用市政污水碳源消 解餐厨垃圾，环境经济效益好，资源利用率高。
[000引2.技术方案
[0009] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
[0010] -种版蝴消解餐厨垃圾的装置，包括版蝴消解系统和生化系统，版蝴消解系统设 置在生化系统的前部，版蝴消解系统的底部与生化系统的侧面通过管道连通;所述版蝴消 解系统内自上而下依次为餐厨垃圾进料口、布水系统、版蝴消解区和排泥区域，所述的排泥 区域底部设置有排泥累。
[0011] 优选地，所述版蝴消解区的厚度为50cm~80cm。
[0012] 优选地，所述布水系统通过送水管道盘旋设置在版蝴消解系统内，并在餐厨垃圾 进料口的正下方留有空挡。
[0013] 优选地，所述布水系统的送水管道上设置有水龙头，布水系统上设置有出水量控 制器，出水量控制器与送水管道连接。
[0014] 优选地，所述版蝴消解区的底部铺设了孔径为1cm~2cm的过滤网。
[0015] -种版蝴消解餐厨垃圾的方法，其步骤为：
[0016] A)、搭建W上所述的一种版蝴消解餐厨垃圾的装置，关闭布水系统和排泥累；
[0017] 每平米版蝴消解区内投放若干重量的生长一段时间的版蝴；
[0018] 将餐厨垃圾由餐厨垃圾进料口输送至版蝴消解区，让版蝴吞食，经消解后，消解产 生的蝴粪呈颗粒状通过过滤网，进入排泥区域；
[0019] 打开布水系统，通过出水量控制器控制水龙头的出水量，对版蝴消解区进行冲洗， 使蝴粪完全进入排泥区域；
[0020] B)、关闭布水系统，并打开排泥累，将排泥区域里的蝴粪通过管道送入市政污水厂 的生化系统内；
[0021] C)、通过与版蝴消解系统连通的管道，市政污水厂的生化系统接收蝴粪作为微生 物生长所需的碳源，实现废物的资源化利用。
[0022] 蝴粪做为肥料、营养元素投入废水处理的生化系统，可做为生化系统的碳源使用， 减少了憐肥、尿素的投加，实现了废物的资源化利用，W废治废的思路。
[0023] 优选地，所述的步骤A)有效碳源在市政污水处理中的投加量为0.01化g~0.04kg/ d · t。
[0024] 优选地，所述的步骤A)中餐厨垃圾投加负荷为1.化g/m2~4kg/m2。
[0025] 优选地，所述的步骤A)中版蝴消解时长为2天~5天。
[0026] 3.有益效果
[0027] 采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
[0028] (1)本发明利用的原料是餐厨垃圾，有效的解决了餐厨垃圾难处置的问题，通过生 物消解变废为宝，实现了餐厨垃圾的资源化、无害化、减量化，遵循了可持续发展之路的要 求；
[0029] (2)本发明的版蝴消解系统设置在市政污水厂的生化系统的前部，版蝴消解系统 的底部与生化系统的侧面通过管道连通，将版蝴消解餐厨垃圾产生的蝴粪，输送到生化系 统里，为市政污水处理厂提供易降解碳源，缓解碳源不足的压力W强化脱氮效果，并保证出 水总氮浓度稳定达；
[0030] (3)本发明的版蝴消解系统自上而下依次为餐厨垃圾进料口、布水系统、版蝴消解 区、排泥区域和排泥累，版蝴消解区的底部设置有过滤网，版蝴消解餐厨垃圾产生的蝴粪通 过过滤网进入排泥区域，打开布水系统将残留在过滤网上的蝴粪，全部冲洗到排泥区域，由 排泥累将蝴粪输送到生化系统，整个装置，结构合理，处理过程干净卫生，操作简便；
[0031] (4)本发明的版蝴消解系统自上而下依次为餐厨垃圾进料口、布水系统、版蝴消解 区、排泥区域和排泥累，版蝴消解区的底部设置有过滤网，整体结构简单，易于实现，制作成 本低，且餐厨垃圾容易获得，便于广泛推广应用，在解决污水处理问题的同时，又解决了餐 厨垃圾处理的问题，尤其适合在市政污水处理厂的污水处理中广泛应用；
[0032] (5)本发明利用版蝴降解餐厨垃圾后，通过工艺技术的设置，在一定条件下将处理 后的蝴粪作为市政污水处理过程中生化系统的碳源及营养盐，实现垃圾的资源化利用，达 到W废治废的目的；
[0033] (6)本发明的系统可控参数多，在降解处理餐厨垃圾的同时，为水处理设施解决碳 源不足的问题，实现废物的资源化利用，方法经济有效。
【附图说明】
[0034] 图1是本发明一种版蝴消解餐厨垃圾的装置的示意图。
[0035] 示意图中的标号说明：
[0036] 1、餐厨垃圾进料口；2、布水系统;3、版蝴消解区；4、排泥累;5、生化系统;6、排泥区 域;7、版蝴消解系统。
【具体实施方式】
[0037] 为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
[003引实施例1
[0039] 合肥市某区市政污水处理厂采用SBR工艺进行污水处理。待处理市政污水（水量 20000t/d，氨氮35mg/L，COD 420mg/L，总憐22.7mg/L，悬浮物质250mg/L)经处理后需达到城 镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)-级A标准。为了保证市政污水能够稳定的 达标排放，利用周边收集的餐厨垃圾，设置了一种版蝴消解餐厨垃圾的装置，为SBR池提供 适量的有效碳源，W改善SBR工艺的脱氮效果。
[0040] 结合图1，一种版蝴消解餐厨垃圾的装置，包括版蝴消解系统7和生化系统5,版蝴 消解系统7的底部与生化系统5的左侧面通过管道连通，所述版蝴消解系统7内自上而下依 次为餐厨垃圾进料口 1、布水系统2、版蝴消解区3、排泥区域6和排泥累4。布水系统2通过送 水管道盘旋设置在版蝴消解系统7内，并在餐厨垃圾进料口 1的正下方留有空挡，W便餐厨 垃圾由餐厨垃圾进料口 1能够通过布水系统2所在平面顺利进入版蝴消解区3,布水系统2的 送水管道上设置有水龙头，布水系统2上设置有出水量控制器，出水量控制器与送水管道连 接，W便控制布水系统2的出水量，使蝴粪能够完全进入排泥区域6,选择版蝴消解区3厚度 为50cm，版蝴消解区3的底部铺设了孔径为1cm的过滤网，版蝴消解餐厨垃圾产生的蝴粪，通 过过滤网，进入排泥区域6,由排泥累4通过管道送入生化系统5,为市政污水处理提供碳源。
[0041] 按上述方式将版蝴消解餐厨垃圾的装置搭建好W后，检查并确认布水系统2和排 泥累4处于关闭状态;每平米版蝴消解区3内投放生长了2个月的版蝴1.化g(约3000条），将 从周边地区收集到的餐厨垃圾由餐厨垃圾进料口 1送至版蝴消解区3,让版蝴吞食，餐厨垃 圾投加负荷为每平米1.2kg，每天投加量控制在200kg/d，有效碳源在市政污水处理中的投 加量为0.01化g/d . t，经消解5天后，消解产生的蝴粪呈颗粒状且粒径较小，易于通过过滤 网，进入排泥区域6;打开布水系统2,通过出水量控制器控制水龙头的出水量，对版蝴消解 区3进行冲洗，使蝴粪完全进入排泥区域6;关闭布水系统2，并打开排泥累4，将排泥区域6里 的蝴粪通过管道全部送入市政污水厂的生化系统5内，关闭排泥累4,生化系统5进行混合揽 拌处理后出水水质稳定，满足国家标准(GB18918-2002)-级A标准的排放要求，出水氨氮 2.55mg/L，C0D35.4mg/L，总憐0.18mg/L，悬浮物质 5.2mg/L，如表 1。
[0042] 表1实施例1中合肥市某区市政污水处理厂的水质测试指标情况
[0043]
[0044] 实施例2
[0045] 江苏无锡某区市政污水处理厂采用AVO工艺进行污水处理，待处理市政污水（水 量30000t/d，氨氮45mg/L，COD 460mg/L，总憐28.3mg/L，悬浮物质170mg/L)经处理后需达到 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)-级A标准。为了保证市政污水能够稳定 的达标排放，利用周边收集的餐厨垃圾，设置了一种版蝴消解餐厨垃圾的装置，为SBR池提 供适量的有效碳源，W改善SBR工艺的脱氮效果。
[0046] 结合图1，本实施例的版蝴消解餐厨垃圾的装置结构基本同实施例1，其不同之处 在于，选择版蝴消解区3厚度为80cm，版蝴消解区3的底部铺设了孔径为2cm的过滤网，版蝴 消解餐厨垃圾产生的蝴粪，通过过滤网，进入排泥区域6,由排泥累4通过管道送入生化系统 5，为市政污水处理提供碳源。
[0047] 按上述方式将版蝴消解餐厨垃圾的装置搭建好W后，检查并确认布水系统2和排 泥累4处于关闭状态;每平米版蝴消解区3内投放生长了 2个月的版蝴4kg(约8000条），将从 周边地区收集到的餐厨垃圾由餐厨垃圾进料口 1送至版蝴消解区3,让版蝴吞食，餐厨垃圾 投加负荷为每平米4.0kg，每天投加量控制在1200kg/d，有效碳源在市政污水处理中的投加 量为0.04kg/d · t，经消解2天后，消解产生的蝴粪呈颗粒状通过过滤网，进入排泥区域6;打 开布水系统2,通过出水量控制器控制水龙头的出水量，对版蝴消解区3进行冲洗，使蝴粪完 全进入排泥区域6;关闭布水系统2，并打开排泥累4，将排泥区域6里的蝴粪通过管道全部送 入市政污水厂的生化系统5内，关闭排泥累4,生化系统5混合揽拌处理后出水水质稳定，满 足国家标准(GB18918-2002)-级A标准的排放要求，出水氨氮3.15mg/L，C0D20.8mg/l，总憐 0.28mg/L，悬浮物质4.16mg/L，如表 2。
[0048] 表2实施例1中江苏无锡某区市政污水处理厂的水质测试指标情况
[0049]
[00加]实施例3
[0051] 安徽某区市政污水处理厂采用AVO工艺进行污水处理，待处理市政污水（水量 35000t/d，氨氮40mg/L，COD 440mg/L，总憐25.5mg/L，悬浮物质210mg/L)经处理后需达到城 镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)-级A标准。为了保证市政污水能够稳定的 达标排放，利用周边收集的餐厨垃圾，设置了一种版蝴消解餐厨垃圾的装置，为SBR池提供 适量的有效碳源，W改善SBR工艺的脱氮效果。
[0052] 结合图1，本实施例的版蝴消解餐厨垃圾的装置结构基本同实施例1，其不同之处 在于，选择版蝴消解区3厚度为65cm，版蝴消解区3的底部铺设了孔径为1.5cm的过滤网，虫丘 蝴消解餐厨垃圾产生的蝴粪，通过过滤网，进入排泥区域6,由排泥累4通过管道送入生化系 统5，为市政污水处理提供碳源。
[0053] 按上述方式将版蝴消解餐厨垃圾的装置搭建好W后，检查并确认布水系统2和排 泥累4处于关闭状态;每平米版蝴消解区3内投放生长了2个月的版蝴2.75kg(约5500条），将 从周边地区收集到的餐厨垃圾由餐厨垃圾进料口 1送至版蝴消解区3,让版蝴吞食，餐厨垃 圾投加负荷为每平米2.化g，每天投加量控制在700kg/d，有效碳源在市政污水处理中的投 加量为0. 〇3kg/d · t，经消解3.5天后，消解产生的蝴粪呈颗粒状通过过滤网，进入排泥区域 6;打开布水系统2，通过出水量控制器控制水龙头的出水量，对版蝴消解区3进行冲洗，使蝴 粪完全进入排泥区域6;关闭布水系统2，并打开排泥累4，将排泥区域6里的蝴粪通过管道全 部送入市政污水厂的生化系统5内，关闭排泥累4,生化系统5混合揽拌处理后出水水质稳 定，满足国家标准(GB18918-2002)-级A标准的排放要求，出水氨氮2.85mg/L，C0D28. Img/ 1，总憐0.23mg/L，悬浮物质4.68mg/L，如表3。
[0054] 表3实施例3中安徽某区市政污水处理厂的水质测试指标情况
[ο化5]
【主权项】
1. 一种蚯蚓消解餐厨垃圾的装置，包括蚯蚓消解系统(7)和生化系统(5)，其特征在于， 蚯蚓消解系统(7)设置在生化系统(5)的前部，蚯蚓消解系统(7)的底部与生化系统(5)的侧 面通过管道连通； 所述蚯蚓消解系统(7)内自上而下依次为餐厨垃圾进料口（1)、布水系统(2)、蚯蚓消解 区（3)和排泥区域(6)，所述的排泥区域(6)底部设置有排泥栗(4)。2. 根据权利要求书1所述的一种蚯蚓消解餐厨垃圾的装置，其特征在于，所述蚯蚓消解 区（3)的厚度为50cm~80cm 〇3. 根据权利要求书1所述的一种蚯蚓消解餐厨垃圾的装置，其特征在于，所述布水系统 (2)通过送水管道盘旋设置在蚯蚓消解系统(7)内，并在餐厨垃圾进料口（1)的正下方留有 空挡。4. 根据权利要求书1或3所述的一种蚯蚓消解餐厨垃圾的装置，其特征在于，所述布水 系统（2)的送水管道上设置有水龙头，布水系统（2)上设置有出水量控制器，出水量控制器 与送水管道连接。5. 根据权利要求书2所述的一种蚯蚓消解餐厨垃圾的装置，其特征在于，所述蚯蚓消解 区（3)的底部铺设了孔径为lcm~2cm的过滤网。6. -种蚯蚓消解餐厨垃圾的方法，其步骤为： A) 、搭建权利要求1所述的一种蚯蚓消解餐厨垃圾的装置，关闭布水系统（2)和排泥栗 (4)； 每平米蚯蚓消解区（3)内投放若干重量的生长一段时间的蚯蚓； 将餐厨垃圾由餐厨垃圾进料口（ 1)输送至蚯蚓消解区（3)，让蚯蚓吞食，经消解后，消解 产生的蚓粪呈颗粒状通过过滤网，进入排泥区域(6); 打开布水系统（2)，通过出水量控制器控制水龙头的出水量，对蚯蚓消解区（3)进行冲 洗，使蚓粪完全进入排泥区域(6); B) 、关闭布水系统（2)，并打开排泥栗(4)，将排泥区域(6)里的蚓粪通过管道送入市政 污水厂的生化系统(5)内； C) 、通过与蚯蚓消解系统（7)连通的管道，市政污水厂的生化系统（5)接收蚓粪作为微 生物生长所需的碳源，实现废物的资源化利用。 蚓粪做为肥料、营养元素投入废水处理的生化系统，可做为生化系统的碳源使用，减少 了磷肥、尿素的投加，实现了废物的资源化利用，以废治废的思路。7. 根据权利要求书6所述的一种蚯蚓消解餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述的步骤A) 有效碳源在市政污水处理中的投加量为0.015kg~0.04kg/d · t。8. 根据权利要求书6所述的一种蚯蚓消解餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述的步骤A) 中餐厨垃圾投加负荷为1.2kg/m2~4kg/m 2。9. 根据权利要求书6所述的一种蚯蚓消解餐厨垃圾的方法，其特征在于，所述的步骤A) 中蚯蚓消解时长为2天~5天。
【文档编号】C02F101/16GK105834199SQ201610334866
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】焦少俊, 赵泽华, 张后虎, 张俊, 张静
【申请人】环境保护部南京环境科学研究所