一种厨余垃圾与绿化垃圾的协同处置方法与流程

文档序号:15142927发布日期:2018-08-10 20:06阅读:928来源:国知局

本发明属于城市有机固废处置与可再生能源领域,涉及一种厨余垃圾与绿化垃圾协同处置的方法。



背景技术:

厨余垃圾是指家庭产生的包括剩菜、剩饭、菜叶、果皮、蛋壳、骨肉、贝壳等在内的有机物质。其主要特点有:一是含水率很高,一般可达到80%-90%;二是有机质含量高,有毒成分含量少,营养丰富,粗脂肪、粗蛋白等有机物含量高,同时还富含n、p、k、ca及各种微量元素,开发利用潜力大;三是厨余垃圾在常温下易腐烂变质、滋生病菌虫蝇,且含有一定量的油,因此在进行资源化利用时需综合考虑。据相关报道,我国城市生活垃圾中厨余垃圾所占比例平均在50%左右,日产厨余垃圾量超过2万吨,如此大量的厨余垃圾如果不能合理处理和利用而与其他垃圾混合进行填埋,不仅会占据大量土地,而且会产生渗滤液、恶臭等二次污染。同时由于厨余垃圾含水率高热值低,焚烧处置不充分会产生二噁英等有毒有害气体,且焚烧处理一次性投入很高。近年来,随着我国垃圾分类工作的积极推进,相关法律法规的相继出台,为实现我国城市生活垃圾资源化回收利用率在2020年达到35%,居民区厨余垃圾的分类投放、分类收集、分类运输和分类处置势在必行,高水分和高有机质含量的厨余垃圾采用厌氧发酵产沼气处理技术意义重大。但厨余垃圾直接进行厌氧发酵产沼气时,水解酸化速率过快,严重抑制后续产沼气进程,因此亟需开发一种新的沼气发酵模式。

绿化垃圾主要包括市政绿化、园林、农业等产生的纤维质有机固体废弃物,目前大部分的绿化垃圾存在随意堆弃、直接就地焚烧等现象,环境污染严重,资源化程度低。实验研究表明绿化垃圾有机质可利用性极高,厌氧消化产气率极高,但目前利用覆盖面较低。同时绿化垃圾复杂的木质纤维结构是阻碍其生物降解的重要因素,因此在进行沼气发酵之前,通常需要对其进行预处理。常用的预处理方法包括物理预处理、化学预处理、生物预处理,从目前的应用来看,主要采用物理、化学预处理相结合的方法,即切碎、粉碎、酸碱预处理,但采用化工酸碱预处理会对后续处理工艺中相关设备带来腐蚀问题,且需大量水对预处理后的原料进行清洗或需要大量的酸碱进行中和,大量水清洗会大大降低后续厌氧发酵产沼气量,大量酸碱中和时,产生的大量阴阳离子不仅会抑制厌氧发酵的进行,还会给环境带来二次污染。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种厨余垃圾与绿化垃圾的协同处置方法,用于解决居民区生活垃圾分类后的厨余垃圾和绿化垃圾单独处理的问题和绿化垃圾堆弃、焚烧的现象。

为解决上述技术问题,本发明采取如下技术方案:一种厨余垃圾与绿化垃圾的协同处置方法,该方法包括如下步骤:

(1)除臭分拣:将蛋白水解酶制成水溶液对厨余垃圾进行喷淋除臭灭菌,然后进行分拣,剔除杂质,为后续处理做准备;

(2)打浆去油:将除臭分拣后的厨余垃圾装入打浆机进行打浆处理,之后通过去油器去除油类物质,分离出来的油转入储油桶,进行再生处理;

(3)将经步骤(2)处理后的厨余垃圾浆料装入厌氧发生器中进行厌氧水解产酸;

(4)对绿化垃圾进行筛分、除杂,再用粉碎机进行粉碎处理,将处理得到的绿化垃圾粉末装入超声波发生装置进行超声处理;

(5)将步骤(3)中厌氧水解产酸所得的有机酸液与步骤(4)进行超声处理后的绿化垃圾粉末装入反应器中,充分混合,进行高温热湿处理;

(6)将步骤(3)中厌氧水解产酸的残渣与步骤(5)处理后的绿化垃圾及有机酸液混合,加入沼气发酵反应器内,接种,调节ph值,进行混合厌氧发酵产沼气。

进一步地,所述厨余垃圾和绿化垃圾仅为居民区产生的厨余垃圾和绿化垃圾。

进一步地,步骤(1)中所述的蛋白水解酶制成水溶液与厨余垃圾的接触反应时间为4~5小时。

进一步地,步骤(2)的打浆处理过程中按照厨余垃圾和水的质量比为1:1~1:3的比例加水稀释处理后上部挤压,通过去油器去除上部油类物质。

进一步地,步骤(3)中所述的厨余垃圾在反应器内进行厌氧水解产酸过程中,控制搅拌速度在10~20r/min,搅拌周期为1~3min/h。

进一步地,步骤(4)中所述的超声处理处理功率为150~300w,处理时间为30~50min。

进一步地,步骤(5)中所述的高温热湿处理温度控制在80~120℃,时间控制在2~4h。

进一步地,步骤(6)中所述的厌氧发酵接种物浓度控制在6%~10%,ph值控制在6~8,反应器内温度控制在35±2℃,控制搅拌速度在20~40r/min,搅拌周期为2~5min/h。

本发明的有益效果:本发明的方法解决了居民区生活垃圾分类后的厨余垃圾和绿化垃圾单独处理的问题和绿化垃圾堆弃、焚烧的现象。能避免厨余垃圾单独厌氧发酵过程中易发生“酸中毒”、高木质纤维类绿化垃圾难厌氧发酵和化工酸碱预处理对后续工艺相关设备存在腐蚀等问题,可实现二者的减量化、资源化和无害化,具有较高的环境效益和经济效益。

附图说明

为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明厨余垃圾和绿化垃圾协同处置方法的工作流程图。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示,为本发明的厨余垃圾与绿化垃圾的协同处置方法,该方法包括下述步骤:

(1)除臭分拣:将蛋白水解酶制成水溶液对厨余垃圾进行喷淋除臭灭菌,4~5h后进行人工分拣,剔除废纸、塑料等杂质,使厨余垃圾便于后续处理;

(2)打浆去油:打浆处理过程中按1:1~1:3(厨余垃圾和水的质量比)加水稀释处理,然后上部挤压,通过去油器去除上部油类物质,分离出来的油转入储油桶,交由有资质的专业废油回收处置机构进行再生处理;

(3)将经步骤(2)处理后的厨余垃圾浆料装入厌氧发生器中进行厌氧水解产酸;反应过程中控制搅拌速度在10-20r/min,搅拌周期为1~3min/h。同时将后续厌氧发酵产沼气系统中的部分沼液进行回流,进行稀释处理;

(4)对绿化垃圾进行筛分,去除砂石等杂质物质,再用粉碎机进行粉碎处理,处理得到的绿化垃圾粉末再装入超声波发生装置进行超声处理,处理功率调节为150~300w,处理时间为30~50min。这样可以破坏绿化垃圾的木质纤维结构,有利于后续处理;

(5)将步骤(3)中厌氧水解产酸所得的有机酸液与步骤(4)进行超声处理后的绿化垃圾粉末装入反应器中,充分混合,通过沼气发电过程中产生的高温蒸汽进行加热处理,处理时间控制在2~4h,高温蒸汽处理的温度为80~120℃。

(6)将步骤(3)中厌氧水解产酸残渣与步骤五处理后的绿化垃圾及有机酸液混合加入沼气发酵反应器内,按8%的接种物浓度进行接种,同时调节反应器内ph值6~8,控制搅拌速度在20~40r/min,搅拌周期为2~5min/h,并通过沼气发电的余热进行水浴加热保持系统温度在35±2℃,进行混合厌氧发酵产沼气。

本发明所述厨余垃圾和绿化垃圾仅为居民区产生的厨余垃圾和绿化垃圾。

本发明能避免厨余垃圾单独厌氧发酵过程中易发生“酸中毒”、高木质纤维类绿化垃圾难厌氧发酵和化工酸碱预处理对后续工艺相关设备存在腐蚀等问题,可实现二者的减量化、资源化和无害化,具有较高的环境效益和经济效益。

上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围,本发明的请求保护的技术内容,已经全部记载在技术要求书中。

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