海岛有机垃圾循环利用系统及方法

本发明属于海岛有机垃圾处理，具体涉及一种海岛有机垃圾循环利用系统及方法。

背景技术：

1、中国海域分布着大小岛屿。海岛大部分占地面积较小，海岛居民较少，可利用的自然资源少，生活专用配套设施不健全，导致海岛存在有机垃圾种类多、体量少、状态杂等环境特殊性。海岛有机垃圾若处理不当，会影响岛上的水源及空气环境。

2、传统的海岛有机垃圾处理方式通常为就地填埋、焚烧、垃圾外运。然而，因海岛地域空间和资源有限，海岛有机垃圾不适合长期采用如陆地生活模式下的就地填埋处理方式；而焚烧等传统田园自然生活方式下有机垃圾处理效率低、污染严重；而将海岛有机垃圾打包托运回陆地垃圾厂处理，有机垃圾容易变质变味影响环境，还极大增加了垃圾处理的经济压力。由此可见，目前海岛有机垃圾处理方式既不环保也不经济，适合海岛有机垃圾处理的专业性可持续环保处理系统处于空白阶段。

技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供一种海岛有机垃圾循环利用系统及方法，旨在实现海岛有机垃圾的环保处理及再利用，进而实现海岛资源循环可持续发展。

2、本发明提供一种海岛有机垃圾循环利用系统，包括依次设置的有机垃圾分类预处理装置、厌氧处理装置及资源回收装置；其中，

3、有机垃圾分类预处理装置包括第一预处理装置和第二预处理装置；第一预处理装置用于对生活有机废物和畜牧养殖有机废物进行过滤、粉碎，以获得浆液；第二预处理装置用于对水产养殖有机废物进行筛滤、沉淀，以获得有机颗粒废物和浓缩液；

4、厌氧处理装置包括依次连接的调配罐、酸化沉砂罐及厌氧发酵罐；调配罐用于对浆液、有机颗粒废物和浓缩液进行混合及调配，以获得调配后的混合液；酸化沉砂罐用于对调配后的混合液进行酸化及沉淀，以获得酸化后的混合液；厌氧发酵罐用于对酸化后的混合液进行厌氧发酵，以获得沼液和沼气；

5、资源回收装置包括沼气提纯装置及沼液制肥装置；沼气提纯装置包括依次连接的汽水分离罐、脱硫罐及气柜；厌氧发酵罐的沼气出口与汽水分离罐的入口连接，沼气依次流经汽水分离罐和脱硫罐后储存至气柜内；沼液制肥装置包括蒸发浓缩罐，厌氧发酵罐的沼液出口与蒸发浓缩罐的入口连接，沼液经蒸发浓缩罐后成为有机液肥；

6、海岛有机垃圾循环利用系统还包括加热装置，加热装置包括太阳能热水器、电加热器及恒温热水储罐；恒温热水储罐内装有水，太阳能热水器和电加热器分别与恒温热水储罐连接，以对其内的水进行加热；恒温热水储罐与厌氧发酵罐连接，以调控厌氧发酵罐温度；太阳能热水器和电加热器还分别与蒸发浓缩罐连接，以调控蒸发浓缩罐温度。

7、上述技术方案，能够实现海岛有机垃圾的分类预处理，有利于提高海岛有机垃圾处理效率；能够实现海岛有机垃圾的环保处理及再利用，使海岛有机垃圾转化为能源和肥料为海岛居民所用，进而能够实现海岛资源循环可持续发展；而且，通过采用太阳能和电能结合提供热源的方式，能够降低能源使用，有利于降低海岛有机垃圾处理成本。

8、在其中一些实施例中，厌氧发酵罐的上部连接有溢流管，溢流管的另一端与调配罐连通，以使厌氧发酵罐内的沼液可经溢流管溢流回调配罐内；溢流管上还设有流量调控单元，以对溢流回调配罐内的沼液液量进行调控。该技术方案可降低调配罐的淡水使用量，弥补海岛淡水资源匮乏的不足，实现沼液的循环利用。

9、在其中一些实施例中，第一预处理装置包括依次设置的机械格栅及破碎分选一体机；机械格栅用于对生活有机废物和畜牧养殖有机废物进行过滤，以获得粪污固态物和过滤液；破碎分选一体机用于对粪污固态物进行破碎，以获得浆液和未被破碎杂质；第二预处理装置包括沉淀池、架设于沉淀池上的滚筒筛；滚筒筛用于对水产养殖有机废物进行筛滤，以获得有机颗粒废物和筛滤液；沉淀池用于对筛滤液进行沉淀，以获得浓缩液和上清液。该技术方案实现了海岛有机垃圾的分类预处理。

10、在其中一些实施例中，破碎分选一体机包括机体、破碎装置和浆液转运装置；

11、机体内腔包括相互隔离的浆液腔和杂质腔；浆液腔上部横亘一朝向杂质腔的分离筒，分离筒远离杂质腔的一端封闭，靠近杂质腔的一端开放以使分离筒内腔与杂质腔连通；分离筒上方设有贯通机体顶部的进料口，粪污固态物经进料口进入分离筒内；分离筒筒壁上开通有多个过滤孔，浆液腔经过滤孔与分离筒内腔连通；浆液腔底部凹设有出浆通道，浆液腔一侧开设有对应出浆通道的浆液出口，浆液出口经管道与调配罐连通；杂质腔底部开通有杂质出口；

12、破碎装置包括破碎电机、转轴、沿转轴轴向间隔凸设的多个击打棒组，转轴穿置于分离筒内且二者呈共轴设置；转轴的一端与破碎电机输出轴连接，以在破碎电机的驱动下转动，通过多个击打棒组对分离筒内的粪污固态物进行击打破碎，以获得浆液和未被破碎杂质；浆液经过滤孔进入浆液腔内，未被破碎杂质进入杂质腔内经杂质出口向外输出；

13、浆液转运装置包括输送电机、输送轴，输送轴穿置于出浆通道内且二者呈共轴设置；输送轴上沿其轴向设有朝向浆液出口延伸的螺旋状叶片；输送轴的一端与输送电机输出轴连接，以在输送电机驱动下转动，通过螺旋状叶片将浆液腔内的浆液经浆液出口向外输出。

14、上述技术方案实现了对粪污固态物的破碎分离一体化操作功能，达到了工序简化、效率提高、成本降低、实施便利的目的。

15、在其中一些实施例中，每一击打棒组包括环绕转轴间隔凸设的多个击打棒；每一击打棒远离转轴的一端均朝向杂质腔的方向倾斜；击打棒为硬质橡胶棒。该技术方案便于将分离筒内未被破碎杂质向杂质腔方向输送。

16、在其中一些实施例中，调配罐的容积按式（1）进行设置；溢流回调配罐内的沼液液量按式（2）进行调控；酸化沉砂罐的容积按式（3）进行设置；厌氧发酵罐的容积按式（4）进行设置；气柜的容积按式（5）进行设置；

17、（1）；

18、（2）；

19、（3）；

20、（4）；

21、（5）；

22、式（1）-式（5）中，

23、为调配罐的容积设计系数，；为第一调配系数，；为第二调配系数，；为每天进入调配罐内的浆液均量；为每天进入调配罐内的有机颗粒废物均量；

24、为酸化沉砂罐的容积设计系数；当生活有机废物和畜牧养殖有机废物中的果蔬含量≥60%时，；当果蔬含量≤20%时，；当果蔬含量介于20%到60%之间时，；

25、为厌氧发酵罐的容积设计系数；当果蔬含量≥60%时，；当果蔬含量≤20%时，；当果蔬含量介于20%到60%之间时，；

26、为气柜的容积设计系数，。

27、本发明还提供一种海岛有机垃圾循环利用方法，采用上述的海岛有机垃圾循环利用系统进行，包括如下步骤：

28、有机垃圾分类预处理步骤，具体包括：

29、利用机械格栅对生活有机废物和畜牧养殖有机废物进行过滤，获得粪污固态物和过滤液；将过滤液输出至污水处理系统内；将粪污固态物输送到破碎分选一体机内进行破碎，获得浆液和未被破碎杂质；将未被破碎杂质输送至垃圾填埋场；将浆液向调配罐内输送；

30、利用滚筒筛对水产养殖有机废物进行筛滤，获得有机颗粒废物和筛滤液；利用沉淀池对筛滤液进行沉淀，获得浓缩液和上清液；将上清液输出至循环水养殖系统内；将有机颗粒废物和浓缩液向调配罐内输送；

31、混合液调配步骤，对调配罐内的浆液、有机颗粒废物和浓缩液进行混合并加水调配，获得调配后的混合液，并使混合液含固率达到15%-18%；将调配后的混合液向酸化沉砂罐内输送；

32、酸化沉淀步骤，对酸化沉砂罐内的调配后的混合液进行酸化及沉淀，获得酸化后的混合液和残渣；将残渣输送至垃圾填埋场；将酸化后的混合液向厌氧发酵罐内输送；

33、厌氧发酵步骤，对厌氧发酵罐内的酸化后的混合液进行厌氧发酵，获得沼气、沼液和沼渣；将沼渣输送至垃圾填埋场；将沼气和沼液分别输往沼气提纯装置及沼液制肥装置；

34、资源回收步骤，具体包括：沼气依次经汽水分离罐脱水处理和脱硫罐脱硫处理后，储存至气柜内；沼液经蒸发浓缩罐浓缩处理后成为有机液肥。

35、在其中一些实施例中，在厌氧发酵步骤中，采用太阳能热水器为主、电加热器为备的方式对恒温热水储罐内的水进行加热，进而对厌氧发酵罐温度进行调控；在资源回收步骤中，采用太阳能热水器为主、电加热器为备的方式对蒸发浓缩罐温度进行调控。

36、在其中一些实施例中，在厌氧发酵步骤中，厌氧发酵罐内的部分沼液还经溢流管溢流回调配罐内，流量调控单元对溢流回调配罐内的沼液液量进行调控。

37、基于上述技术方案，本发明实施例中的海岛有机垃圾循环利用系统及方法，解决了传统海岛有机垃圾处理方式的缺陷，实现了海岛有机垃圾的环保处理及再利用，将海岛有机垃圾转化为能源和肥料为海岛居民所用，实现海岛资源循环可持续发展。