一种厨余垃圾预处理工艺的制作方法

本发明涉及环保，特别涉及一种厨余垃圾预处理工艺。

背景技术：

1、随着垃圾分类的不断推进，厨余垃圾被作为重点分类和处理对象逐渐受到重视。现有的厨余垃圾处理方式主要为发酵产甲烷、高温堆肥以及三相分离后结合生活垃圾焚烧，其中发酵产甲烷为现阶段主要的处理方式。在发酵产甲烷工艺中，需要首先将厨余垃圾进行预处理，通常包括分选、破碎、制浆，然后进行产酸和产甲烷步骤，预处理工艺对于后续的产酸和产甲烷步骤影响较大，预处理工艺决定了进行厌氧发酵时的底物状态，现有的预处理工艺除了上述内容外，研究较多的为加入添加剂、高温加热、电化学处理以及碱处理，通过这些额外的预处理工艺，可以提高发酵底物的有机物利用率，加快发酵速度，提高产气量。但现有的预处理工艺中，添加剂的加入往往需要增加整体成本，例如购买成品药剂，高温加热对于厨余垃圾制浆后的浆料来说往往难以达到均匀加热的效果，电化学处理的方式在实际应用中存在安全隐患，因此，需要对现有的预处理工艺进行进一步改进。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种厨余垃圾预处理工艺。

2、一种厨余垃圾预处理工艺，包括以下步骤：

3、s1、厨余垃圾分选、破碎以及制浆获得浆料；

4、s2、采用生活垃圾焚烧灰渣与回收铁粉通过机械搅拌混合均匀；

5、s3、将浆料置入加热桶内，其中，加热桶内设置有电磁线圈，电磁线圈采用绝缘材料包覆，电磁线圈数量为4个，均布在加热桶内，电磁线圈的直径为加热桶直径的1/3；

6、s4、将步骤s2获得的混合粉末加入至电磁线圈中，采用电磁搅拌将混合物搅拌均匀；

7、s5、电磁线圈通电，回收铁粉产生感应电流，对加热桶内的浆料进行加热，加热持续时间为5-15s，加热频率为2-3次/min，加热至加热桶中心位置温度高于90℃，电磁线圈的加热方式为：四个电磁线圈同时加热，电磁线圈中通入的交流电相位相同，加热桶中心位置温度达到50℃，调整电磁线圈中通入的交流电相位，相邻电磁线圈中通入的交流电相位相反，加热桶中心位置温度达到90℃。

8、进一步地，步骤s5中，加热桶中心位置温度达到50℃后，在交流电频率不变的情况下，调整电磁线圈中通入的交流电相位，相邻电磁线圈中通入的交流电相位相反，加热桶中心位置温度达到90℃，然后降低交流电的频率，促进浆料的对流。

9、进一步地，电磁线圈的功率为100-150w，电流为2-6a。

10、进一步地，回收铁粉的粒径为500μm-2mm。

11、进一步地，步骤s2中，回收铁粉与生活垃圾焚烧灰渣的质量比为1：5-1：7。

12、进一步地，步骤s4中，混合粉末的加入量为20-25g/l。

13、进一步地，还包括脱水步骤。

14、本发明的有益效果在于：本申请通过对于厨余垃圾预处理工艺中加热方式的改进，提高了加热的均匀性，改善了浆料的组成，可显著提高后续发酵产气的速率和产气量。

15、具体地，本申请中，对于现有的加热处理工艺进行改进，在加热桶中设置四个电磁线圈，电磁线圈通过绝缘材料包覆，使其对于加热桶内的浆料不产生点接触，保证了生产的安全性，采用电磁感应加热的方式对浆料进行间接加热，可减少加热装置的损耗，延长加热设备的寿命。

16、本申请中，采用电磁线圈加热回收铁粉的方式使回收铁粉快速升温，仅需几秒钟时间铁粉温度即可达到几百℃，能够实现快速加热并且加热体采用回收铁粉，一方面减少零价铁的购买成本，另一方面回收铁粉在加热10s左右时温度高达500℃左右，并可通过控制电磁线圈的通电时间控制回收铁粉的温度，在高温下，回收铁粉表面的氧化物会在巨大的温度差下脱落，使回收铁粉内部铁质暴漏，由于浆料中含氧量较少，可降低其氧化速度，从而在后续的发酵过程中起到零价铁的作用，提高发酵产气的效率。

17、本申请中，采用生活垃圾焚烧灰渣与回收铁粉混合的方式，将回收铁粉包裹在焚烧灰渣中，焚烧后的生活垃圾灰渣主要为无机物和碳化后的骨架，经其包裹后的铁粉在浆料中不易与加热后的回收铁粉分离，从而借助灰渣的钉扎作用悬浮于浆料中，减少沉积在加热桶底部。而且，灰渣在浆料温度升高后会随着浆料流动性的提高带动浆料循环流动，从而提高加热的均匀性。此外，在后续的发酵过程中，灰渣的骨架结构能够为菌落的附着和发酵反应提供空间和底物。

18、本申请中，由于混合物在浆料加热后会因交流磁场作用下循环流动，加热初期，四个电磁线圈同时加热，电磁线圈中通入的交流电相位相同，加热桶中心位置温度达到50℃，可保证前期的加热速度，然后，调整电磁线圈中通入的交流电相位，相邻电磁线圈中通入的交流电相位相反，可使相邻电磁线圈中的浆料进行部分循环交流，从而提高四个线圈内温度的进一步均匀，而且，四个线圈的设计可保证循环交流更充分，加热桶中心位置温度达到90℃后，降低交流电的频率，交流电在低循环频率下，利用磁场对于铁粉的作用力，进一步促进浆料的对流，可进一步提高浆料的温度均匀性。最后，停止加热，利用回收铁粉的预热，即可保证浆料的整体加热温度以及保温时间。

19、本申请中，借助回收铁粉的高温温度以及灰渣的骨架高硬度，可在加热循环过程中对浆料中的有机物进一步进行破碎，并且可破坏细胞结构，促使胞内水施放，促进营养物质溶于浆料中，对于后续的浆料脱水以及发酵产气效率十分有利。

技术特征：

1.一种厨余垃圾预处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的厨余垃圾预处理工艺，其特征在于，步骤s5中，加热桶中心位置温度达到50℃后，在交流电频率不变的情况下，调整电磁线圈中通入的交流电相位，相邻电磁线圈中通入的交流电相位相反，加热桶中心位置温度达到90℃，然后降低交流电的频率，促进浆料的对流。

3.根据权利要求1所述的厨余垃圾预处理工艺，其特征在于，电磁线圈的功率为100-150w，电流为2-6a。

4.根据权利要求1所述的厨余垃圾预处理工艺，其特征在于，回收铁粉的粒径为500μm-2mm。

5.根据权利要求1所述的厨余垃圾预处理工艺，其特征在于，步骤s2中，回收铁粉与生活垃圾焚烧灰渣的质量比为1：5-1：7。

6.根据权利要求1所述的厨余垃圾预处理工艺，其特征在于，步骤s4中，混合粉末的加入量为20-25g/l。

7.根据权利要求1所述的厨余垃圾预处理工艺，其特征在于，还包括脱水步骤。

技术总结
一种厨余垃圾预处理工艺，包括以下步骤：S1、厨余垃圾分选、破碎以及制浆获得浆料；S2、采用生活垃圾焚烧灰渣与回收铁粉通过机械搅拌混合均匀；S3、将浆料置入加热桶内，其中，加热桶内设置有电磁线圈，电磁线圈采用绝缘材料包覆；S4、将步骤S2获得的混合粉末加入至电磁线圈中，采用电磁搅拌将混合物搅拌均匀；S5、电磁线圈通电，回收铁粉产生感应电流，对加热桶内的浆料进行加热。本申请通过对于厨余垃圾预处理工艺中加热方式的改进，提高了加热的均匀性，改善了浆料的组成，可显著提高后续发酵产气的速率和产气量。

技术研发人员：张艳会,皮猛,章双霜,张晓晓,刘学
受保护的技术使用者：北京朝阳环境集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1