餐厨垃圾能源化、资源化、无公害处理方法

摘要

一种餐厨垃圾能源化、资源化、无公害处理方法，将分离出的水形物先泵入污水集中池，之后将集中的水形物排入调节预处理池中，在池中接种甲烷菌，并将水形物稀释到适合厌氧菌反应的程度(COD含量40000mg/L)，将预处理后的水形物排入厌氧发酵池中，在厌氧发酵池增加厌氧菌基团，产生甲烷气体，并使厌氧发酵池内溢出的水形物进入好氧曝气池进行好氧反应，将好氧反应后的水形物排入沉淀池中沉淀。本发明在对“泔水”的综合利用中，进行厌氧发酵和好氧曝气生化处理，将泔水中的部分能量转化成生物能，再将这些生物能转化成热能，最终转化成电能并入电网。分离出的固形物经粉碎、烘干、杀菌、脱水后添加中草药可加工成中草药配合饲料和肥料。同时实现餐厨垃圾处理的能源化、资源化、无公害化。

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种餐厨垃圾的处理方法。

(二)背景技术

随着经济水平的不断提高，各城市的餐饮业也在不断发展，各大城市产出的餐厨垃圾都已经达到几百吨到上千吨，不仅造成了极大的资源浪费，还成了环境保护上的棘手问题。餐厨垃圾处理好是一笔不可多得的有形财富，处理不当会变成一个很大的污染源。经本申请人定性、定量分析，餐厨垃圾中水分含量75～80％，固形物20～25％，固形物中蛋白17～22％，脂肪2.8～3.5％，纤维2.5％。化学需氧量COD一般在10万以上。餐厨垃圾中含有丰富的脂肪，如无序的流入江河湖海中会导致水质的富营养化，造成水质大规模恶化，对环保来说是一严重的污染源。

我国传统的餐饮垃圾处理方法仍是直接去喂猪。未经无害化处理的餐厨垃圾喂动物存在以下问题：

(1)、餐厨垃圾是一个传染源，容易产生公共卫生隐患。

(2)、将餐厨垃圾直接喂养猪容易发生“同源性”疾病，给养殖户带来损失。

(3)、用餐厨垃圾喂养的垃圾猪大量流入市场，危害百姓的身体健康。

我国政府禁止未经无害化处理的餐厨垃圾喂动物，但效果甚微。随着改革开放的不断深入，从中央到地方各级政府已经把“餐厨垃圾无害化处理”提上议事日程。要实现经济的持续稳定的发展，对餐厨垃圾的无害化处理已经迫在眉睫。

新近发展的餐厨垃圾集中无害化处理方法都是将收集的餐厨垃圾经运输、分拣，以及水、油、固形物分离，将泔水中的固形物经过处理后加工成蛋白饲料和有机肥，这均属“资源化再利用”的处理方法，而泔水中所含有的其余能量并未得到合理的综合利用，不能实现并网发电。餐厨垃圾作为一种资源和能源，如何同时实现能源化、资源化、无公害化、合理开采这个有利可图的“富矿”资源仍是一个急待解决的技术难题。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种餐厨垃圾能源化、资源化、无公害处理方法，要解决科学、合理利用餐厨垃圾，其处理同时实现能源化、资源化、无公害化的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

这种餐厨垃圾能源化、资源化、无公害处理方法，包括餐厨垃圾的收集、运输、分拣，以及水、油、固形物的分离，分离出的固形物经粉碎、烘干、杀菌、脱水后加工成饲料和肥料，其特征在于还具有以下步骤：

a、将分离出的水形物先泵入污水集中池；

b、将集中的水形物排入调节预处理池中；

c、预处理后的水形物排入厌氧发酵池中，在池中接种甲烷菌，并将水形物稀释到适合厌氧菌反应的程度，在厌氧发酵池增加厌氧菌基团，并进行搅动使其与新液充分接触反应，产生甲烷气体，甲烷气体燃烧时驱动燃气轮机发电，所发电能直接接入供电网络，实现能源的转化和利用。

d、厌氧发酵池内溢出的水形物进入好氧曝气池进行好氧反应，并在曝气池内实施曝气；

e、将好氧反应后的水形物排入沉淀池中沉淀，取甲烷菌再接种到厌氧发酵池。

上述步骤a中，污水集中池可为二～三级。

上述步骤b中，调节预处理池可为四级或四级以上；

第一级调节预处理池用于取油；

第二级调节预处理池用于酸化降解；

第三级调节预处理池用于脱硫，加石灰液，与水形物分解出的硫元素反应，变成硫酸钙、亚硫酸钙沉淀；

第四级调节预处理池用于调节pH值，将水形物的pH值调节到6.87.2，呈微碱性；

上述步骤c中，搅动的方法是用液力搅动升流法即利用液流的上升来起到搅动作用，在厌氧发酵池内加装强制循环布水管，以达到水与菌种充分接触的目的。

上述步骤c中，厌氧发酵池的进料控制为化学需氧量COD总量的1/5-1/6，厌氧发酵池的出料是自动溢出，实行下进上出。

上述步骤c中，水形物在厌氧发酵池中的全程反应时间可为5～6天，当水形物的化学需氧量COD小于800mg/L时排至好氧曝气池。

上述步骤d中，可以用鼓风机或曝气机在好氧曝气池内实施曝气。

上述步骤d中，当水形物的化学需氧量COD小于500mg/L时，排入沉淀池中。

上述步骤e中，经沉淀池澄清后排出池外的水形物的化学需氧量COD控制在400mg/L以下。

上述分离出的固形物经粉碎、烘干、杀菌、脱水后可添加中草药加工成中草药配合饲料和肥料或直接加工成生物有机肥料。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明在对“泔水”的综合利用中，结合沼气发酵，利用升流式厌氧反应器UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Bed)和好氧曝气池。进行厌氧发酵和好氧曝气生化处理，剩余污泥量少，产出的沼气是一种清洁能源，泔水中的部分能量转化成更多的沼气生物能，再将这些生物能转化成热能，最终转化成电能。经过处理后转化成清洁能源电，并入电网，实现餐厨垃圾的能源化。同时，在整个工艺路线中餐厨垃圾中的固形物也得到了充分的利用，将泔水这一资源中的固形物经过处理后加工成蛋白饲料和有机肥，实现餐厨垃圾的资源化再利用。不仅避免了资源浪费，还避免了环境污染。本发明排出的废水经无锡市滨湖区环境检测站监测，完全达到排放标准。本发明将环保、能源、农业各方面科学、合理地有机串联起来，达到综合治理，实现循环经济，同时实现了餐厨垃圾的能源化、资源化、无公害化。在取得经济效益、社会效益的同时，为循环经济打下了坚实的基础。

(四)附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的工艺流程示意图。

(五)具体实施方式

本发明是处理餐厨垃圾中抽滤出来的水形物，即含有高浓度COD的油脂乳化废水，让餐厨垃圾水形物变废为宝，通过生化反应，转化为能源。实施例参见图1所示：

a、将餐厨垃圾进行收集、运输、分拣，以及水、油、固形物的分离，将分离出的水形物先泵入二～三级污水集中池。上述分离出的固形物经粉碎、烘干、杀菌、脱水后添加中草药加工成中草药配合饲料和肥料或直接加工成生物有机肥料。

b、调节预处理池应使用多级(至少四只以上)，在第一级是取油、第二级达到酸化降解，第三级池实施脱硫，加石灰液使分解出的硫元素反应变成硫酸钙、亚硫酸钙等物质，实现脱硫，第四级池为调节pH值，将pH值从5左右调节到6.8-7.2，呈微碱性。

c、在厌氧发酵池或发酵罐内加装强制循环布水管，采用液力搅动升流法，使水流实行下进上出增加厌氧菌基团，在池中接种甲烷菌，并将水形物稀释到适合厌氧菌反应的程度(COD含量40000mg/L)，使其能与新液充分接触反应，这样大大提升了反应速率和产气量。在24小时内能使进池或进罐的COD从1万左右降到30005000，全过程反应时间为5-6天，在这一过程中实现了能量转换，将原来的碳水化合物转化为甲烷气体，将餐厨垃圾中的营养成分转化为生物能，由生物能再转化成热能，最后转化成电能并入电网。

厌氧发酵池或发酵罐内的进料控制，为总量的1/5-1/6，不管加进是浓浆的泔脚还是泔水，总量是指COD的总量，应控制好，一旦失控会造成发酵罐内菌团死亡，还得从新培养，反而会欲速而不达。发酵罐的出料是自动溢出的，一边进料，另一边自动溢出。

d、厌氧发酵池或发酵罐内溢出的水形物的COD为800mg/L左右，进入曝气池好氧反应，在单位时间内(指到第二批溢出的时间)，在20℃气温的条件下用鼓风机在曝气池内实施曝气，使COD下降到400-500mg/L，以达到国家三级排放标准。

e、排入沉淀池，经过沉淀池的澄清，还可降COD100mg/L，排出沉淀池的水形物可控制在COD300-400mg/L的范围内，取甲烷菌再接种到厌氧发酵池。