一种污泥和餐厨垃圾处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种污泥和餐厨垃圾处理系统，其特征在于：所述的系统包括餐厨垃圾粉碎机、油水分离装置、均质罐和厌氧消化反应器；所述均质罐设有污泥进料口和餐厨垃圾进料口，所述餐厨垃圾粉碎机的出料口与油水分离装置的进料口连接，油水分离装置的餐厨垃圾出料口与均质罐的餐厨垃圾进料口相连接，均质罐的出料口连接到厌氧消化反应器的进料口。本实用新型解决了我国城市污泥厌氧处理过程中存在的问题，同时也解决了餐厨垃圾处理的问题，并且能够最大程度的实现污泥和餐厨垃圾中的资源回收。
【专利说明】一种污泥和餐厨垃圾处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种污泥和餐厨垃圾处理系统。
【背景技术】
[0002]至2010年底，全国城镇污水处理量达到343亿立方米，脱水污泥产生量已接近3000万吨(含水率80%，下同)，而且“十二五”期间污泥产量还将以246万吨/年的速度递增。但令人担忧的是，目前全国污泥处理处置达到安全化的比例不超过20%。城市污水处理厂污泥得不到及时有效的处理处置，直接外运、直接农用或任意堆放和不规范的填埋都将使污泥成为新的环境污染源。可想而知，如此多的污泥如果肆意处置，将从空气、地下水、食物链三方面威胁着人类生活。没有妥善处理处置的污泥给城市造成环境压力和经济负担是巨大的，污泥如何安全合理的消纳已成为城市基础设施建设中亟待解决的问题。
[0003]餐厨垃圾是指家庭、学校、机关公共食堂以及餐饮行业的食物废料和食物残余，是城市生活垃圾的主要组成部分。与其他垃圾相比，具有含水量、有机物含量、油脂含量及盐分含量高的特点，极易在较短时间内腐烂发臭和滋生蚊蝇等，如果家庭产生的餐厨垃圾不及时收运，会对环境造成极大的污染，影响居民的生活。同时，餐厨垃圾与其他垃圾混合收集处理，会影响处理效果以及对环境造成污染，餐厨垃圾的单独收集处理是十分必要的。
[0004]污泥中含有大量有机物，如进行妥善处理和处置，不仅可以避免污染问题，同时可以实现资源化利用。厌氧消化技术由于高效的能量回收和较低的环境影响，是被普遍认可的污泥稳定化和资源化处理方法，已经在西方国家得到了广泛的应用。但由于我国城市污泥中有机质含量较西方国家低，且较难降解，导致污泥厌氧消化的沼气产量和产率低。相对于厌氧消化系统较高的项目投资来说，沼气产量和产率低导致项目投资回收期长。因此，污泥厌氧消化处理技术在我国并没有得到广泛的推广。另一方面，餐厨垃圾有机质含量极高，营养成分丰富，配比均衡，是理想的厌氧沼气能源化基质。如果将城市污泥与餐厨垃圾进行混合厌氧消化，不仅能够提高进料的固体含量，而且有助于促进物料的营养平衡，提高城市污泥厌氧消化系统的降解能力和沼气产量。
[0005]厌氧消化处理产生的沼液中含有丰富的氮、磷等植物营养元素，是高效植物液肥。但在我国沼液的作为肥料使用受到了很大的限制，其主要原因，一是我国城市集中且规模较大，大城市周边没有足够的种植地消纳大量的沼液，二是污泥、餐厨垃圾等有机废弃物中可能含有大量重金属，转移到沼液中，作为液肥使用有安全隐患。目前，无法土地利用的沼液都是按照污水进行达标排放处理，，但由于沼液中磷元素的含量远远高于一般性污水，常规技术难以保证磷的达标排放，是目前沼液处理的难题。另外，磷元素是稀缺资源，沼液中的磷元素作为废物处理也是对磷元素的浪费。
[0006]厌氧消化的沼渣脱水经处理后可作为有机肥进行利用，但是由于存在季节性等问题，限制了沼渣作为有机肥的应用。垃圾衍生燃料(RDF)是将垃圾制成的一种固体燃料，避免垃圾直接焚烧热值低、二次污染严重等问题。实用新型内容
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种污泥和餐厨垃圾处理系统。
[0008]解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0009]一种污泥和餐厨垃圾处理系统，其特征在于:所述的系统包括餐厨垃圾粉碎机、油水分离装置、均质罐和厌氧消化反应器；所述均质罐设有污泥进料口和餐厨垃圾进料口，所述餐厨垃圾粉碎机的出料口与油水分离装置的进料口连接，油水分离装置的餐厨垃圾出料口与均质罐的餐厨垃圾进料口相连接，均质罐的出料口连接到厌氧消化反应器的进料口。
[0010]作为本实用新型的一种改进，所述的系统还包括分拣机和磁选机；所述分拣机的进料口作为污泥和餐厨垃圾处理系统的餐厨垃圾进料口，分拣机的出料口与磁选机的进料口相连接，磁选机的出料口连接到所述餐厨垃圾粉碎机的进料口。
[0011]作为本实用新型的一种实施方式，所述分拣机的出料口与磁选机的进料口之间、磁选机的出料口与餐厨垃圾粉碎机的进料口之间分别通过传送带或者螺旋输送机连接。
[0012]作为本实用新型的一种改进，所述的系统还包括垃圾衍生燃料成型机和干化装置；所述分拣机的分拣出料口连接到垃圾衍生燃料成型机的杂物进料口，厌氧消化反应器的沼渣出料口通过干化装置连接到垃圾衍生燃料成型机的干化沼渣进料口。
[0013]作为本实用新型的一种实施方式，所述餐厨垃圾粉碎机的出料口与油水分离装置的进料口之间、油水分离装置的餐厨垃圾出料口与均质罐的餐厨垃圾进料口之间、均质罐的出料口与厌氧消化反应器的进料口之间分别通过管道连接。
[0014]作为本实用新型的一种改进，所述的系统还包括沼气净化及提纯装置；沼气净化及提纯装置的进料口连接到所述厌氧消化反应器的沼气出料口。
[0015]作为本实用新型的一种改进，所述的系统还包括生物脱氮反应器和磷回收鸟粪石反应器；生物脱氮反应器的进料口连接到所述厌氧消化反应器的沼液出料口，生物脱氮反应器的出料口与磷回收鸟粪石反应器的进料口相连接。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0017]第一，本实用新型通过设置餐厨垃圾粉碎机、油水分离装置、均质罐和厌氧消化反应器，将污泥和餐厨垃圾联合处理，同时解决了污泥、餐厨垃圾处理难的问题；在污泥中添加餐厨垃圾，可以调节污泥中的有机含量和营养配比，有利于厌氧消化反应的进行；餐厨垃圾和污泥的联合处理，避免其中某种原料收集问题影响厌氧消化连续进行的问题；污泥和餐厨垃圾联合厌氧，可以产生沼气，可以进行发电或净化作为天然气使用；并且，对餐厨垃圾进行热水解预处理后，餐厨垃圾具有一定的高温，与污泥混合均质后进入厌氧反应器，可以减少反应器加温所需的能耗；
[0018]第二，本实用新型通过设置垃圾衍生燃料成型机，实现对沼渣新型资源化处理，将沼渣干化处理后，通过与其他垃圾、秸杆等混合制成固体成型燃料，垃圾衍生燃料具有热值高、燃烧稳定、易于运输储存、二次污染低等优点，相较于沼渣作为有机肥处理的方式，显著提高了沼渣的资源化利用效率，缓解了大量沼渣土地消纳处理等的压力；
[0019]第三，本实用新型通过设置生物脱氮反应器和磷回收鸟粪石反应器，实现对沼液的资源化处理，以免其对环境污染，同时回收氮磷元素。不仅解决沼液处理难的问题，而且实现资源的回收利用；通过鸟粪石沉淀法回收沼液的氮磷元素，不仅可以保证出水处理达标排放，而且鸟粪石是一种良好的缓释肥。
[0020]综上所述，本实用新型解决了我国城市污泥厌氧处理过程中存在的问题，同时也解决了餐厨垃圾处理的问题，并且能够最大程度的实现污泥和餐厨垃圾中的资源回收。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0022]图1为本实用新型的污泥和餐厨垃圾处理系统的系统框图。
【具体实施方式】
[0023]如图1所示，本实用新型的污泥和餐厨垃圾处理系统，包括分拣机、磁选机、餐厨垃圾粉碎机、油水分离装置、均质罐、厌氧消化反应器、垃圾衍生燃料成型机即RDF成型机、干化装置、沼气净化及提纯装置、生物脱氮反应器和磷回收鸟粪石反应器，它们均可采用现有的设备。
[0024]本实用新型的分拣机能够将餐厨垃圾中根据物料密度不同将大块杂物筛选出来，其进料口作为污泥和餐厨垃圾处理系统的餐厨垃圾进料口，其分拣出料口输出筛选出来的大块杂物，其出料口则输出未被筛选出来的餐厨垃圾。
[0025]本实用新型的磁选机能够将餐厨垃圾中的金属材料筛选出来，其进料口与分拣机的出料口相连接，其磁选出料口输出筛选出来的金属材料，其出料口则输出未被筛选出来的餐厨垃圾。
[0026]本实用新型的餐厨垃圾粉碎机能够将餐厨垃圾粉碎成粒径在5?20_之间的浆状餐厨垃圾，其进料口与磁选机的出料口相连接，其出料口输出浆状餐厨垃圾。
[0027]本实用新型的油水分离装置能够将餐厨垃圾中的油脂分离出来，其进料口与餐厨垃圾粉碎机的出料口相连接，其分离出料口输出油脂，其出料口输出脱除油脂后的浆状餐厨垃圾，本实用新型的油水分离装置优选采用高温油水分离器。
[0028]本实用新型的均质罐设有污泥进料口和餐厨垃圾进料口，能够将污泥和餐厨垃圾混合均匀并均衡调节污泥和餐厨垃圾进料量的变化，使厌氧反应器进料量均匀，其污泥进料口作为污泥和餐厨垃圾处理系统的污泥进料口，其餐厨垃圾进料口与油水分离装置的出料口相连接，其出料口输出污泥和餐厨垃圾的混合物。
[0029]本实用新型的厌氧消化反应器能够使污泥和餐厨垃圾进行厌氧消化反应，以产生沼渣、沼液和沼气，其进料口与均质罐的出料口相连接，其沼渣出料口、沼液出料口和沼气出料口分别输出相应的反应产物；本实用新型的厌氧消化反应器优选采用全混合反应器CSTR(continuous stirred tank reactor),以便于含固率较高的有机质即污泥和餐厨垃圾的混合物的厌氧消化过程，并且通过搅拌使反应器内污泥和餐厨垃圾混合物更为均匀分布，以使得消化原料和微生物可以处于完全混合状态。
[0030]本实用新型的垃圾衍生燃料成型机，其具有木材与秸杆进料口、杂物进料口和干化沼渣进料口，其杂物进料口与分拣机的分拣出料口相连接，其干化沼渣进料口通过干化装置连接到厌氧消化反应器的沼渣出料口，其能够将干化后的沼渣与分选出来的其他垃圾、木材、秸杆等一起混合通过固体燃料成型装置制成垃圾衍生燃料(RDF)。
[0031]本实用新型的沼气净化及提纯装置能够将沼气通过净化后进行热电联产，或者通过进一步提纯后作为车用燃气或家用燃气使用，其进料口连接到厌氧消化反应器的沼气出料口。
[0032]本实用新型的生物脱氮反应器的进料口连接到厌氧消化反应器的沼液出料口，生物脱氮反应器的出料口与磷回收鸟粪石反应器的进料口相连接，该磷回收鸟粪石反应器能够将脱氮后的沼液形成能够作为缓释肥的鸟粪石沉淀。
[0033]上述分拣机的出料口与磁选机的进料口之间、磁选机的出料口与餐厨垃圾粉碎机的进料口之间可以分别通过传送带或者螺旋输送机连接，餐厨垃圾粉碎机的出料口与油水分离装置的进料口之间、油水分离装置的餐厨垃圾出料口与均质罐的餐厨垃圾进料口之间、均质罐的出料口与厌氧消化反应器的进料口之间可以分别通过管道连接。
[0034]本实用新型不局限与上述【具体实施方式】，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。例如，本实用新型的分拣机和磁选机也可以采用现有的综合型机械分选装置替代，或者直接采用人工分选实现它们的功能。
【权利要求】
1.一种污泥和餐厨垃圾处理系统，其特征在于:所述的系统包括餐厨垃圾粉碎机、油水分离装置、均质罐和厌氧消化反应器；所述均质罐设有污泥进料口和餐厨垃圾进料口，所述餐厨垃圾粉碎机的出料口与油水分离装置的进料口连接，油水分离装置的餐厨垃圾出料口与均质罐的餐厨垃圾进料口相连接，均质罐的出料口连接到厌氧消化反应器的进料口。
2.根据权利要求1所述的污泥和餐厨垃圾处理系统，其特征在于:所述的系统还包括分拣机和磁选机；所述分拣机的进料口作为污泥和餐厨垃圾处理系统的餐厨垃圾进料口，分拣机的出料口与磁选机的进料口相连接，磁选机的出料口连接到所述餐厨垃圾粉碎机的进料口。
3.根据权利要求2所述的污泥和餐厨垃圾处理系统，其特征在于:所述分拣机的出料口与磁选机的进料口之间、磁选机的出料口与餐厨垃圾粉碎机的进料口之间分别通过传送带或者螺旋输送机连接。
4.根据权利要求2所述的污泥和餐厨垃圾处理系统，其特征在于:所述的系统还包括垃圾衍生燃料成型机和干化装置；所述分拣机的分拣出料口连接到垃圾衍生燃料成型机的杂物进料口，厌氧消化反应器的沼渣出料口通过干化装置连接到垃圾衍生燃料成型机的干化沼渣进料口。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的污泥和餐厨垃圾处理系统，其特征在于:所述餐厨垃圾粉碎机的出料口与油水分离装置的进料口之间、油水分离装置的餐厨垃圾出料口与均质罐的餐厨垃圾进料口之间、均质罐的出料口与厌氧消化反应器的进料口之间分别通过管道连接。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的污泥和餐厨垃圾处理系统，其特征在于:所述的系统还包括沼气净化及提纯装置；沼气净化及提纯装置的进料口连接到所述厌氧消化反应器的沼气出料口。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的污泥和餐厨垃圾处理系统，其特征在于:所述的系统还包括生物脱氮反应器和磷回收鸟粪石反应器；生物脱氮反应器的进料口连接到所述厌氧消化反应器的沼液出料口，生物脱氮反应器的出料口与磷回收鸟粪石反应器的进料口相连接。
【文档编号】B09B5/00GK203991645SQ201420326630
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】易莹, 周艳伟, 孔伟, 张堃, 谢乔光, 朱姗 申请人:中国电器科学研究院有限公司