一种有机垃圾干式和湿式厌氧耦合处理系统及方法与流程

文档序号:11898858阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种有机垃圾干式厌氧和湿式厌氧耦合处理系统,其特征在于,包括:

预处理单元、干式厌氧发酵单元、湿式厌氧发酵单元、沼渣脱水单元、沼气净化利用单元;其中,

所述预处理单元设有餐厨垃圾入口、泥粪垃圾入口、固态有机垃圾入口、固态有机垃圾出口、湿垃圾物料出口、第一干杂质出口和毛油出口;

所述固态有机垃圾出口与所述干式厌氧发酵单元连接;

所述湿垃圾物料出口与所述湿式厌氧发酵单元连接;

所述沼渣脱水单元设有第一进料口、第二进料口、第二干杂质出口、泥饼出口和沼液出口;

所述干式厌氧发酵单元的出料口与所述沼渣脱水单元的第一进料口连接;

所述湿式厌氧发酵单元的出料口与所述沼渣脱水单元的第二进料口连接;

所述干式厌氧发酵单元的第一沼气出口与所述湿式厌氧发酵单元的第二沼气出口均与所述沼气净化利用单元连接。

2.根据权利要求1所述的一种有机垃圾干式厌氧和湿式厌氧耦合处理系统,其特征在于,所述预处理单元包括:

湿垃圾处理装置、干垃圾处理装置和调配制浆装置;其中,

所述湿垃圾处理装置由顺次连接的高压挤压制浆机和提油装置构成,所述高压挤压制浆机的入口作为所述餐厨垃圾入口,所述提油装置的出口作为湿垃圾物料出口;所述高压挤压制浆机设置所述第一干杂质出口,所述提油装置设置所述毛油出口;

所述干垃圾处理装置由顺次连接的破碎机和混料加热器构成,所述破碎机的入口作为所述固态有机垃圾入口,所述混料加热器的出口作为所述固态有机垃圾出口;

所述调配制浆装置上设置所述泥粪垃圾入口,所述调配制浆装置的出口与所述湿垃圾处理装置的提油装置的湿垃圾物料出口连接,该调配制浆装置的入口与所述干垃圾处理装置的混料加热器连接。

3.根据权利要求2所述的一种有机垃圾干式厌氧和湿式厌氧耦合处理系统,其特征在于,所述高压挤压制浆机采用液压驱动挤压制浆机,其筛孔孔径为2~5mm,挤压压力为3~20MPa;

所述破碎机的破碎粒度为60mm以下;所述混合加热进料器的加热温度为30~60℃。

4.根据权利要求1或2所述的一种有机垃圾干式厌氧和湿式厌氧耦合处理系统,其特征在于,所述干式厌氧发酵单元采用中温或高温卧式机械搅拌推流干式厌氧发酵罐,进料浓度为20~50%,停留时间为20~50天;

所述湿式厌氧发酵单元采用全混式中温或高温湿式发酵罐,进料浓度为6~12%,停留时间为20~30天。

5.根据权利要求1或2所述的一种有机垃圾干式厌氧和湿式厌氧耦合处理系统,其特征在于,所述沼渣脱水单元由顺次连接的第一级脱水装置、第二级脱水装置和沼液处理装置构成,所述第一级脱水装置设置所述第一进料口和所述第一干杂质出口;所述第二级脱水装置设置所述第二进料口和所述泥饼出口;

所述沼液处理装置设置所述沼液出口。

6.根据权利要求5所述的一种有机垃圾干式厌氧和湿式厌氧耦合处理系统,其特征在于,所述第一级脱水装置采用螺旋压榨机;所述第二级脱水装置采用高压弹性板框脱水机。

7.根据权利要求6所述的一种有机垃圾干式厌氧和湿式厌氧耦合处理系统,其特征在于,所述第一级脱水装置采用螺旋的轴径逐渐增加,螺距逐渐减少的单螺旋压榨机或双螺旋压榨机,螺旋的筛板的筛孔孔径为6~12mm。

8.一种有机垃圾干式厌氧和湿式厌氧耦合处理方法,其特征在于,采用权利要求1至7任一项所述的处理系统,包括以下步骤:

步骤1,将处理的餐厨垃圾经餐厨垃圾入口引入所述处理系统的预处理单元进行高压挤压预处理,分离出其中的固体杂质得到浆料,所述固体杂质经所述预处理单元的第一干杂质出口输出,进行焚烧或填埋处置;所述浆料经过提取粗油脂处理后送至所述湿式厌氧发酵单元进行处理;

将处理的固态有机垃圾经固态有机垃圾入口引入所述处理系统的预处理单元依次进行粗破碎和混合加热处理,加热后的物料经固态有机垃圾出口输出至所述干式厌氧发酵单元进行处理;

将处理的污泥和粪便经泥粪垃圾入口引入所述处理系统的预处理单元,一部分进行制浆处理后输出至所述湿式厌氧发酵单元,另一部分直接进行混合加热处理后输出至所述干式厌氧发酵单元进行处理;

步骤2,预处理单元输出的预处理后的餐厨垃圾、污泥和粪便物料在所述湿式厌氧发酵单元进行全混式中温或高温湿式发酵处理,处理后的湿式发酵沼渣进入所述沼渣脱水单元进行处理;

预处理单元输出的预处理后的固态有机垃圾在所述干式厌氧发酵单元进行中温或高温卧式机械搅拌推流干式厌氧发酵处理,处理后的干式发酵沼渣进入所述沼渣脱水单元进行处理;

所述湿式厌氧发酵单元的沼气与所述干式厌氧发酵单元的沼气均进入所述沼气净化利用单元进行沼气净化处理与利用;

步骤3,处理后的干式发酵沼渣进入所述沼渣脱水单元进行一级螺旋压榨处理,压榨处理后得到的杂质经所述沼渣脱水单元的第二杂质出口输出,进行填埋或焚烧处置;压榨处理后的浆料进行二级高压弹性板框脱水处理,脱水处理后得到的泥饼经所述沼渣脱水单元的泥饼出口输出,脱水处理后的浆液进行沼液处理;

处理后的湿式发酵沼渣进入所述沼渣脱水单元进行高压弹性板框脱水处理,处理得到的泥饼经所述沼渣脱水单元的泥饼出口输出,二级处理后的浆液进行沼液处理。

9.根据权利要求8所述的一种有机垃圾干式厌氧和湿式厌氧耦合处理方法,其特征在于,所述步骤1中,处理餐厨垃圾中的高压挤压采用挤压压力为3~20MPa的液压驱动高压挤压,筛孔孔径为2~5mm;处理餐厨垃圾分离的所述固体杂质量小于总进料量的10%,含水率小于45%,残留有机质量小于10%;得到的浆料量大于总进料量的90%,含水率为70~85%;

处理的固态有机垃圾为厨余垃圾、果蔬垃圾、园林垃圾、过期食品和秸秆中的任一种或几种,处理固态有机垃圾中,粗破碎处理后的固态有机垃圾粒度降低至60mm以下;粗破碎处理后的混合加热处理为将各种物料混合均匀,并加热到30~60℃;

处理的污泥和粪便,制浆处理后输出至所述湿式厌氧发酵单元的一部分污泥和粪便含水率调整至90~95%,直接进行混合加热处理的另一部分污泥和粪便含水率控制为70~80%。

10.根据权利要求8或9所述的一种有机垃圾干式厌氧和湿式厌氧耦合处理方法,其特征在于,

所述步骤2中,所述湿式厌氧发酵单元的进料浓度为6~12%,停留时间为20~30天;

所述步骤2中,所述干式厌氧发酵单元的进料浓度为20~50%,停留时间为20~50天;

所述步骤3中,进行一级螺旋压榨处理,螺旋筛板的筛孔孔径为6~12mm,压榨处理得到的杂质含水率为45~60%,压榨处理得到的浆料含水率为80~90%;

所述步骤3中,进行二级高压弹性板框脱水处理后得到泥饼的含水率为45~60%,进行填埋处置或作为营养土使用。

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