一种厨余垃圾厌氧发酵的熟化制浆预处理方法及系统与流程

本发明属于厨余垃圾处理领域，尤其涉及一种厨余垃圾厌氧发酵的熟化制浆预处理方法及系统。

背景技术：

1、厨余垃圾是居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，包括菜帮、菜叶、瓜果皮壳、剩菜剩饭、废弃食物等。厨余垃圾占生活垃圾中大部分，而随着生活垃圾分类政策的施行，需处理的厨余垃圾量也越来越大。如何对分类出来的厨余垃圾实现资源化、减量化处理，已成为当前急需解决的问题。

2、国内的厨余垃圾处理以厌氧发酵、好氧堆肥、饲料化为主，厨余垃圾中含有大量的水分及有机物质，厌氧发酵具有更大的优越性，厌氧的沼气可以资源化利用，可减少co2、ch4等温室气体的排放，因此厌氧发酵成为当前厨余垃圾处理的主流工艺。

3、厨余垃圾的处理受垃圾分类的制约，当前的厨余垃圾依旧含有大量的杂物，如大块骨头、干硬皮壳、各式各样的包装袋与包装瓶等，为了保证后续厌氧发酵物料的纯净度，需要在预处理的过程中将这些杂物分离出来，并提取出有机组分，制成易于厌氧发酵的有机浆液。目前，预处理采用的主要方法是机械破碎、筛分、挤压等，但厨余垃圾属于生垃圾，含有大量的胞内水，通过机械破碎、挤压的方式无法实现破壁，浆液制取量低，大部分有机物随残渣外运，资源化程度低，且工艺设备复杂、运行不稳定，臭气外逸扩散。上述缺点都是目前阻碍厨余垃圾资源化、减量化、无害化处理而亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是针对现有的厨余垃圾厌氧发酵的预处理方法存在的问题，提供一种厨余垃圾厌氧发酵的熟化制浆预处理方法及系统，通过蒸煮熟化厨余垃圾，有效的实现厨余垃圾的浆化分离，降低残渣含水率，进而提高对厨余垃圾的资源化处理效率，实现厨余垃圾资源化、减量化、无害化处理。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种厨余垃圾厌氧发酵的熟化制浆预处理方法，包括如下步骤：

3、s001、将分类收集来的厨余垃圾沥水后进行蒸煮熟化，得到熟垃圾；

4、s002、将所述熟垃圾进行制浆的同时分离出杂物，得到第一有机浆液；

5、s003、将所述杂物进行挤压脱水，得到第二有机浆液和粗渣；

6、s004、将所述第一浆液和所述第二浆液合并后进行除砂和除渣，得到第三有机浆液、细砂和细渣；

7、s005、将所述第三有机浆液加热后进行三相分离，得到粗油脂、水相和固相；所述水相和所述固相混合，形成用于厌氧发酵的有机浆料。

8、上述的方法中，所述蒸煮熟化的温度可为80℃～150℃，具体可为120℃；压力可为0.0mpa～0.4mpa，具体可为0.3mpa；时间可为20～40min，具体可为30min。

9、上述的方法中，所述制浆可为水力分解；

10、所述杂质可为塑料、金属、陶瓷、纸木、玻璃和骨头中的至少一种；

11、所述第一有机浆液的粒径可为≤6mm。

12、上述的方法中，所述粗渣的含水率可为≤65％，具体可为59％；

13、步骤s003还包括：将所述粗渣焚烧。

14、上述的方法中，所述除砂为除去砂石、鸡蛋壳、贝壳、陶瓷碎、玻璃和骨头中的至少一种；

15、所述除砂通过旋流沉砂；

16、所述除渣为除去密度小于水的轻质杂质；

17、所述轻质杂质的粒径大于1mm；

18、所述轻质杂质为辣椒皮、花椒子、细塑料、纤维和编织物中的至少一种；

19、所述除渣通过离心筛分；

20、步骤s004还包括：将所述细砂和所述细渣焚烧。

21、上述的方法中，所述加热的温度可为80℃～95℃，具体可为85℃；

22、所述粗油脂的含水率可为≤3％，具体可为2.5％；

23、所述有机浆料的含油脂率可为≤0.4％；

24、步骤s005还包括：沉淀分离所述粗油脂，将上层油液制成生物柴油。

25、进一步地，所述方法还包括：

26、s006、密闭收集步骤s001产生的废气和步骤s002～s005产生的臭气，所述废气和所述臭气经除臭处理后排放；

27、所述废气在经换热冷却至60℃以下后进行所述除臭处理。

28、为实现上述目的，本发明提供一种利用上述方法对厨余垃圾进行厌氧发酵的熟化制浆预处理系统，包括：

29、蒸煮熟化单元，包括物料接收斗和蒸煮熟化装置，所述物料接收斗具有可启闭的顶盖且下部设有沥水装置，所述物料接收斗与所述蒸煮熟化装置连接；

30、制浆分离单元，包括制浆分离机，所述制浆分离机的入料口与所述蒸煮熟化装置的出料口连接；

31、挤压脱水单元，包括挤压脱水机，所述挤压脱水机的入料口与所述制浆分离机的杂质出料口连接；

32、除砂除渣单元，包括旋流除砂机和离心筛分机，所述旋流除砂机用于对所述制浆分离机输出的有机浆液和所述挤压脱水机输出的有机浆液进行旋流除砂，所述旋流除砂机的有机浆液出料口与所述离心筛分机的入料口连接；

33、三相分离单元，包括加热装置、浆料泵、离心机和油脂暂存罐，所述加热装置用于加热从所述离心筛分机的有机浆液出料口输出的有机浆液，所述浆料泵用于将加热后的有机浆液输送至所述离心机中，所述离心机的油脂出料口与所述油脂暂存罐连接。

34、上述的系统中，所述物料接收斗与所述蒸煮熟化装置之间由螺旋输送机连接；

35、所述蒸煮熟化装置与所述制浆分离机之间由螺旋输送机连接；

36、所述制浆分离机的杂质出料口与所述挤压脱水机之间由螺旋输送机连接；

37、所述除砂除渣单元还包括一可移动的出渣箱；

38、所述挤压脱水机的残渣出料口与所述出渣箱之间通过螺旋输送机对接；

39、所述旋流除砂机的细砂出料口与所述出渣箱之间通过螺旋输送机对接；

40、所述离心筛分机的细渣出料口与所述出渣箱之间通过螺旋输送机对接；

41、所述油脂暂存罐的底部为锥形；

42、所述装置还包括除臭单元，所述除臭单元包括臭气罩和除臭装置，所述除臭罩罩设于所述物料接收斗外，所述臭气罩、所述蒸煮熟化装置、所述制浆分离机、所述离心筛分机和所述离心机分别与所述除臭装置连接。

43、本发明还保护一种厨余垃圾厌氧发酵方法，包括：

44、利用上述任一项所述的方法对厨余垃圾进行预处理；

45、并对所述预处理得到的有机浆料进行厌氧发酵以产生沼气。

46、本发明具有如下有益效果：

47、本发明提供的一种厨余垃圾厌氧发酵的熟化制浆预处理方法，通过蒸煮熟化步骤，将厨余垃圾从生垃圾转变为熟垃圾，实现细胞内有机物料析解出来；通过制浆分离步骤，分离出厨余垃圾中的杂物，获得优质的有机浆液，保证整体工艺流畅性，提高处理的效率；通过挤压脱水步骤，残渣总量少、热值高，提升厨余垃圾减量化率；通过油脂提取步骤，提取出浆液中的油脂，实现资源化利用；系统配套除臭处理，设备密闭无臭气外逸，环境友好，无污染。本发明处理方法，工艺简单，减量化、资源化效果好；处理系统自动化程度高，克服了现有厨余垃圾预处理系统工艺设备复杂、运行不稳定，减量化、资源化程度低等缺陷。