一种多源有机废弃物处理及多联产系统的制作方法

本发明属于餐厨垃圾、畜禽粪污、生活垃圾、市政污泥及秸秆有机废弃物处理，具体涉及一种多源有机废弃物处理及多联产系统。

背景技术：

1、随着社会经济的不断发展，我国餐厨垃圾、畜禽粪污、市政污泥、秸秆及生活垃圾等有机废弃物产量不断增大，对各类有机废弃物的资源化、无害化处置成为了社会亟需解决的问题。目前厌氧发酵和热解气化是两种成熟的垃圾能源化利用技术，多种有机废弃物经厌氧发酵可生产沼气、有机肥等进行利用，而热解气化可对生活垃圾、市政污泥及部分不适用于厌氧发酵的有机垃圾进行高温热解处理，产生可利用的高温气体。但单一的处理技术存在对处理物料具有选择性，无法实现多源有机废弃物的协同处置，可持续发展性差，且在处理时自身耗电、耗热量也较高，无法实现低能耗处理有机废弃物，且最终应用方式单一，推广性较差。

2、发明专利cn111996020a公开了一种生物质废弃物耦合湿垃圾多态化联产综合利用系统及工艺，通过对湿垃圾过滤分离、与生物质耦合并重构热化学路径，生产热能、电能、沼气、肥料等，对有机废弃物进行多种资源化处理，但未对各种有机废弃物的复杂组成成分，采取相应的预处理措施，且该工艺对沼气、沼液利用方式单一，对整个系统液流的循环利用未做考量。发明专利cn112792100a公开了一种生活污泥与多源有机垃圾协同处理设备及其工艺，使用全自动封闭式设备对生活污泥及多源有机垃圾进行协同处理，处理工艺简单，但对部分不适用于厌氧发酵的废弃物组成未妥善处置。发明专利cn111282962b明公开了一种有机固体废弃物与餐厨垃圾协同处理的方法，该方法使用厌氧发酵对餐厨垃圾和市政污泥进行资源化处理，且产气、产电、产热、产油进行利用，但该方法同时也产出大量未经充分利用的固相垃圾，对整个有机废弃物的资源化利用不够。

技术实现思路

1、本发明提供一种多源有机废弃物处理及多联产系统，使用热解气化和厌氧发酵相结合的方式，实现对餐厨垃圾、畜禽粪污、生活垃圾、市政污泥等有机垃圾的协同处理和能量梯级利用；通过对生活垃圾、市政污泥进行热解气化处理，产生的热量可用于对餐厨垃圾除油，餐厨垃圾、畜禽粪污及秸秆的厌氧发酵系统加热及自身污泥进料的烘干利用；餐厨垃圾油脂提取后可直接作为生物燃料进行利用，厌氧发酵产生的沼气经净化提纯后分离制备生物天然气，沼气净化提纯同时，对二氧化碳进行捕集储存利用，产生的沼液沼渣经有机肥生产系统后生产制备固体有机肥、液体有机肥，整个系统实现了多种有机垃圾的协同耦合处理和能量梯级利用，同时可联产生物天然气、热能、电能、压缩二氧化碳、有机肥，提高了多种有机废弃物处理时的协同处理效率，提升了能源利用效率，真正实现了有机废弃物减量化、无害化、资源化处理利用。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种多源有机废弃物处理及多联产系统，包括餐厨垃圾、畜禽粪污预处理系统，热解气化系统，有机垃圾混合系统，厌氧发酵系统，厌氧发酵产物利用系统；所述餐厨垃圾、畜禽粪污预处理系统对餐厨垃圾进行破碎、筛分、除杂、提油处理，对提油处理后的油脂输送进油脂储存设备，对畜禽粪污进行筛分、沉砂、搅拌处理，将处理后的餐厨垃圾和畜禽粪污混合为厌氧发酵的物料，筛分出的轻质物质用于热解气化的物料；将可热解气化的物料输送进热解气化系统，同时加入生活垃圾，市政污泥，进行热解气化，产生的高温烟气经空气、水介质换热处理产生的热能，用于餐厨垃圾、畜禽粪污预处理系统，厌氧发酵系统和热解气化系统加热和保温；将可厌氧发酵的物料输送进有机垃圾混合系统混合秸秆后，输送进厌氧发酵系统发酵处理，厌氧发酵产物利用系统对厌氧发酵系统的产物进行处理，将产出的沼气一部分处理为生物天然气并捕集二氧化碳制成压缩二氧化碳，另一部分转化为热能、电能；将厌氧发酵后的沼渣处理为液体有机肥和固体有机肥，同时产生的沼液与垃圾坑产生的渗滤液可代替新鲜水重复利用于厌氧发酵系统与餐厨垃圾、畜禽粪污预处理系统。

3、优选地，所述餐厨垃圾、畜禽粪污预处理系统包括生物质分离设备，提油机和有机垃圾精细化混合设备；所述生物质分离设备将餐厨垃圾中的轻质物质分离出输送进热解气化系统，餐厨垃圾中的重质物质分离出输送进沉砂处理设施收集处理，餐厨垃圾中的剩余物质输送进提油机进行提油处理，提油处理后的餐厨垃圾输送进有机垃圾精细化混合设备，有机垃圾精细化设备过滤畜禽粪污中的大颗粒杂质，将除杂后的畜禽粪污与提油处理后的餐厨垃圾充分混合，输送进有机垃圾混合系统，畜禽粪污中的大颗粒杂质输送进热解气化系统。

4、优选地，所述生物质分离设备包括餐厨垃圾送入的漏斗，漏斗下面连接破碎装置，破碎装置内部设置有对餐厨垃圾破碎的破壁刀，破碎装置下面连接转筒，转筒上部设置有供水口，供水口输送进所述厌氧发酵系统产生的沼液，在所述转筒上部设置有轻物质出口，中部位置设置有匀浆出口，底部设置有重物质出口，内部设置有高频振动器；所述转筒可离心转动与高频振动器将餐厨垃圾中的轻物质、重物质与匀浆物质分离。

5、优选地，所述有机垃圾精细化混合设备的顶部设置有餐厨垃圾入口和畜禽粪污入口，在有机垃圾精细化混合设备的内腔中的上半部分，餐厨垃圾入口连通可开合的餐厨垃圾暂存室，畜禽粪污入口连通可过滤大颗粒杂质的畜禽粪污过滤室，畜禽粪污过滤室设置有粪污物料出口，粪污物料出口输出过滤大颗粒杂质；在有机垃圾精细化混合设备的内部设置有搅拌装置，在有机垃圾精细化混合设备底部设置第二双轴螺旋将混合的垃圾输出，输送进有机垃圾混合系统。

6、优选地，所述餐厨垃圾暂存室与畜禽粪污过滤室中间由隔板隔开，所述餐厨垃圾暂存室底部设置有活动挡板控制餐厨垃圾暂存室的开合，畜禽粪污过滤室底部为格栅进行除杂过滤，格栅为倾斜设置，格栅与水平方向夹角为15°～30°；所述搅拌装置为餐厨垃圾暂存室内部设置有第一搅拌器，和有机垃圾精细化混合设备内腔底两侧分别设置的第二搅拌器和第三搅拌器；所述第二双轴螺旋底部设置有沉砂池，沉砂池底部倾斜设置，沉砂池中的沉砂输送进所述沉砂处理设施。

7、优选地，所述热解气化系统包括垃圾进料斗，热解气化炉和换热器，所述垃圾进料斗输送进生活垃圾、市政污泥和餐厨垃圾、畜禽粪污预处理系统中分离出的需要热解气化的成分，垃圾进料斗底部连通热解气化炉，热解气化后产生的气化燃气再燃烧可产生高温烟气为换热器提供热能。

8、优选地，所述有机垃圾混合系统包括处理垃圾储坑液体的渗滤液处理装置、匀质罐和秸秆进料仓，所述匀质罐顶部设置有流液入口、秸秆进料口，中部设置有粗浆入口，底部设置有浆液出口，所述流液入口与渗滤液处理装置和厌氧发酵产物利用系统均连通，所述秸秆进料口与秸秆进料仓连通，所述粗浆入口连通餐厨垃圾、畜禽粪污预处理系统，所述浆液出口连接厌氧发酵系统。

9、优选地，所述厌氧发酵系统为厌氧发酵罐，包括发酵罐体、发酵罐体顶部的储气膜，发酵罐体上部的浆液入口和发酵罐体下部的消化液出口，所述浆液入口连通有机垃圾混合系统，储气膜与消化液出口连通厌氧发酵产物利用系统。

10、优选地，所述厌氧发酵产物利用系统包括沼气利用系统和有机肥利用系统，所述沼气利用系统连通储气膜，所述有机肥利用系统连通消化液出口。

11、优选地，所述沼气利用系统包括沼气净化设备、沼气提纯设备和热电联产设备，所述沼气净化设备连通储气膜，沼气提纯设备和热电联产设备分别连通沼气净化设备，所述沼气提纯设备连通生物天然气储存设备和二氧化碳捕集设备，沼气提纯过程中实现天然气和二氧化碳的分离和分别收集；所述有机肥利用系统包括固液分离机、液体有机肥生产设备和固体有机肥生产设备，所述液体有机肥生产设备和固体有机肥生产设备分别与固液分离机连通，所述固液分离机分离出的沼液回流至有机垃圾混合系统。

12、本发明和现有技术相比较，其有益效果：

13、1、可处理有机废弃物种类多样化：本发明可实现餐厨垃圾、畜禽粪污、秸秆、生活垃圾和市政污泥等常见城镇有机废弃物的协同处理，原料适应性强，系统集成度高，可适用于国内绝大多数有机废弃物的处理。

14、2、处理技术多样化：基于不同有机废弃物具有不同的物料特性(如餐厨垃圾、畜禽粪污、市政污泥含水率高，而秸秆、生活垃圾含水率低，以及餐厨垃圾油脂含量高等)，采用不同的预处理技术、能源化处理技术，将有机垃圾进行分类，分类后垃圾适宜采用“湿法”处理的物料，通过厌氧发酵技术生产沼气，适宜采用“干法”处理的物料，通过热解气化生产热解燃气。

15、3、污染物排放低：处理过程中还可实现废弃物的充分利用和系统内消纳，如将渗滤液、沼液等在处理系统内消纳，降低废弃物排放；对主要产生臭气的餐厨垃圾、畜禽粪污预处理系统所在封闭车间内的臭气抽出作为换热器换热冷风，保证车间微负压避免臭气扩散；将沼气净化提纯过程中分离出的二氧化碳进行收集压缩，作为产品出售，既降低温室气体排放，又提升经济效益。

16、4、能源利用效率高：系统可将热解燃气燃烧的能量进行充分利用，通过双介质换热，热水用于三相提油机、厌氧发酵罐的加热和保温，热空气用于垃圾进料斗内生活垃圾、市政污泥等原料的烘干，以降低物料含水率、提高进入热解汽化炉的垃圾热值，降低系统本身能耗。

17、5、产品多联产：可实现基于废弃物处理时的生物天然气、压缩二氧化碳、电能、热能、固体有机肥、液体有机肥、油脂、炉渣(可做低等级道路路基材料)等多联产，技术利用方式多样，市场适应力强，具有推广性高等优点。