一种餐厨垃圾及城镇粪便综合处理系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环境保护、废物综合利用领域，尤其涉及垃圾处理技术领域，特别是一种对餐厨垃圾、城镇粪便共同无害化资源化处理的方法。
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【背景技术】
[0003]随着城镇化水平的不断提高，城镇人口的不断增加，居民生活产生的垃圾量是巨大的，特别是餐厨垃圾和粪便垃圾的产生量将不断增加，若这些垃圾不加处理的排入环境，会造成环境污水，影响居民身体健康。餐厨垃圾、粪便垃圾都是富含有机质的垃圾，如何将其中有用的资源加以回收利用是技术面临的难题。目前，餐厨垃圾预处理，特别是杂物分选是餐厨垃圾处理中面临的最为关键也是缺乏有效可行的方法的步骤。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为处理餐厨垃圾、粪便垃圾资源化利用提供了一种高效的、综合的处理方法。结合各处理工艺，从餐厨垃圾、粪便的前期处理，分选、制浆一直到最后油、渣的资源化利用，水的达标排放、沼气回用实现了能量的自循环利用，通过技术优势的组合，达到餐厨垃圾、粪便垃圾处理的目标。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种餐厨垃圾及城镇粪便综合处理系统，该系统包括，餐厨垃圾预处理系统、粪便垃圾预处理系统、均质调节系统、厌氧发酵系统、污水处理系统，所述餐厨垃圾预处理系统与粪便垃圾预处理系统分离出的液体进入均质调节系统后，进行厌氧发酵产生沼气，沼气进入锅炉系统产生的热量用于综合处理系统。
[0007]本发明综合处理系统的优选技术方案为，所述均质调节系统的底部为锥形，此系统与锅炉系统相连接，其内部温度为35~38°C，液体pH控制在6.5-8.5。
[0008]本发明综合处理系统的优选技术方案为，所述餐厨垃圾预处理系统中包括输送系统、破袋分选系统、破碎制浆系统、除砂系统、热解系统及三相分离系统；所述粪便垃圾预处理系统包括固液分离系统、絮凝脱水系统；此综合处理系统中还包括储液箱、节能器，产生液体的步骤分别与储液箱、节能器相连。
[0009]本发明综合处理系统的优选技术方案为，所述节能器分两个箱体，一个为循环段，一个为厌氧段，循环段的水回流至储液箱，储液箱达到限位高度时，循环段的水停止回流，溢流至厌氧段，厌氧段到达高液位时，厌氧输送泵将厌氧段内的水输送至均质调节系统。
[0010]餐厨垃圾经输送系统的螺旋轴输送至破袋分选系统，餐厨垃圾经破袋装置将包裹物料的塑料袋破开，释放包裹的物料、垃圾在筛分作用下，分选出塑料袋、布条等杂物；再进入破碎制浆系统:经分选后的餐厨垃圾被送入固液混合有机质分离设备，在旋转的刀片组的作用下被破碎成浆液，浆液透过底部筛网进入除砂系统，轻质杂物在离心力的作用下分离至杂物收料斗；餐厨垃圾浆液经过旋流除砂器，分离重质砂砾，重质砂砾通过底部出料口进入出砂接料箱，浆液从上部出料口进入热解器进行热解；热解:热解器内通入170°C的高温蒸汽，将餐厨垃圾浆液加热至85°C，将浆液中的细菌杀死，热解器顶部设置油酯分离区，积聚一定体积的油酯后从出油口排出，加热后的浆液从底部出口送至两级除砂器；两级除砂:加热后浆液经过两级除砂分离重质砂砾，重质砂砾在底部排出，浆液从上部出料口送至三相分离机进行油、水、渣三相分离；三相分离:热浆液经三相分离机分离出油、水、渣，出油含水率小于15%，出水含固率小于2%，出渣含固率大于20%，分离出的油酯制备生物柴油，分离出的水进入节能器，分离出的固渣进入堆肥系统。
[0011]粪便垃圾预处理包括:城镇粪便经固液分离装置分离出固体无机残渣送填埋场，分离出的液体进入絮凝脱水装置去除悬浮物，脱水泥饼送至堆肥系统，与餐厨垃圾三相分离后的固渣一并进行堆肥处理，滤液进入节能器，与餐厨垃圾三相分离后的出水一并输送至均质调节器进行均质调节器后进行厌氧发酵，絮凝脱水后的滤液含固率小于5%。。
[0012]均质调节包括:将预处理的餐厨垃圾三相分离后的出水、粪便垃圾絮凝脱水后的出水在节能器厌氧段混合后送至均质调节器，调节器底部设有锥形底沉淀泥沙，定期通过排砂口排砂，均质调节器设有蒸汽入口，以通入蒸汽进行增温，调节器做保温装置，内部温度在35~38°C，液体pH控制在6.5-8.5。
[0013]厌氧发酵包括:将均质调节器内的液体送入厌氧发酵装置，采用完全混合厌氧发酵方式，发酵罐顶部设有沼气罩，收集沼气输送至锅炉房，剩余沼气通过火炬燃烧后对空排放。温度控制:发酵罐内部温度维持在35~38°C，发酵罐罐体外表面设置保温隔热装置，发酵罐内部液体通过换热器做温度补偿，换热器采用蒸汽(G) —液体(L)热交换形式；搅拌方式采用中央机械搅拌桨方式搅拌；进料和出料:发酵罐采用升流式半连续方式进料，出料口在发酵罐上部，进料的同时排料，排料量与进料量相等。
[0014]污水处理包括:厌氧发酵后的出水进入三级好氧污水处理系统，出水达到污水综合排放标准三级标准。
[0015]经厌氧发酵产生的沼气回用包括，厌氧发酵产生的沼气用作锅炉燃料，生产蒸汽，供给系统加热，实现能量的自循环利用，剩余的沼气通过火炬燃烧后对空排放，或者利用发电机组发电供厂区使用。
[0016]本发明综合处理系统的优选技术方案为，所述储液箱上部设有进浆口，其分别与破袋分选系统、破碎制浆系统、除砂系统、三相分离系统相连、絮凝脱水系统相连；在储液箱的上部和中部均设限位装置，当储液箱中液体达到上部限位高度时开启箱底部的出浆口，其与除砂系统相连；当储液箱中液体处于中部限位高度时开启箱上部的进浆口。
[0017]本发明综合处理系统的优选技术方案为，所述储液箱中液体达到限位高度时，关闭储液箱的进浆口，节能器循环段的水溢流至厌氧段，絮凝脱水出水也进入节能器的厌氧段，共同输送至均质调节系统。
[0018]本发明综合处理系统的优选技术方案为，所述餐厨垃圾预处理系统中热解系统内通入锅炉系统产生的热量，将餐厨垃圾浆液加热至85°C，热解器顶部设置油酯分离区及出油口，加热后的浆液从底部出口送至两级除砂器，两级除砂器与三相分离系统相连。
[0019]本发明综合处理系统的优选技术方案为，粪便垃圾预处理系统中，粪便经过絮凝脱水系统去除悬浮物的脱水泥饼与餐厨垃圾预处理系统中三相分离后的固渣混合后一同进行堆肥处理，调节至含水率60%左右，并调节适宜的C/N、温度，施以充足的曝气，发酵时间为7~14d。
[0020]本发明还涉及一种餐厨垃圾及城镇粪便综合处理方法，该处理方法包括以下步骤，餐厨垃圾预处理、粪便垃圾预处理、均质调节、厌氧发酵、污水处理，所述餐厨垃圾预处理与粪便垃圾预处理分离出的液体进行均质调节后，进行厌氧发酵产生沼气，沼气进入锅炉系统产生的热量用于综合处理系统。
[0021]本发明所述综合处理方法的优选技术方案为，餐厨垃圾预处理包括以下步骤，破袋分选、破碎制浆、除砂、热解、三相分离；破袋分选中的液体物料、破碎制浆后的