一种餐厨垃圾厌氧发酵的预处理方法与流程

本发明涉及一种餐厨垃圾厌氧发酵的预处理方法，属于固体废物处理与资源化领域。

背景技术：

1、餐厨垃圾是指餐饮服务企业、单位集体食堂、学校等单位产生的食物残渣、食品加工废料，具有高水分、高盐分、高油脂、杂物多、成分混杂、易腐烂变质等特点。在餐厨垃圾收集、存放、转运的过程中，由于其高含水率、高有机物，在较短时间内腐烂发臭、滋生蚊虫，污染空气及土壤。近年来，国家颁布的一系列餐厨垃圾分类处理政策，并陆续指定餐厨废弃物试点城市，开展餐厨废弃物资源化利用和无害化处理，餐厨垃圾处理逐渐成为新兴行业。

2、随着相关政策的颁布，餐厨垃圾已被禁止饲喂牲畜，或制成餐厨废弃油售卖。餐厨垃圾处理行业的兴起，餐厨垃圾有了统一的收集、处理模式，实现无害化、减量化和资源化。目前形成了以餐厨垃圾厌氧消化为主，小部分好氧发酵、生化机处理，少量协同生化垃圾焚烧或填埋的处理工艺。厌氧消化产生沼气是餐厨垃圾资源化处理的主要处理技术之一，但厌氧发酵对发酵底物的性状要求较高，而餐厨垃圾中的成分复杂，且随季节、地域变化；若不进行预处理有效去除餐厨垃圾中的无机杂物，并使有机部分浆液化，将造成厌氧消化罐体、设备堵塞，或延长发酵时间，降低产沼气效率。因此，如何有效、稳定的进行餐厨垃圾预处理，是餐厨垃圾高效厌氧消化，实现餐厨垃圾资源化的关键。

3、目前我国餐厨预处理工艺，主要采用筛分、破碎、压榨的组合工艺，经常因餐厨垃圾中含有的塑料、金属、瓷器等，对设备造成缠绕、损坏。且筛分出的餐厨残渣量大，餐厨浆液里面杂质含量多，油脂提取率较低，都是实现餐厨垃圾资源化亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高效、稳定的餐厨垃圾厌氧发酵的预处理方法，以解决现有餐厨垃圾厌氧发酵的预处理工艺存在的问题。

2、本发明所提供的餐厨垃圾厌氧发酵的预处理方法，包括如下步骤：

3、s1、餐厨垃圾输送至水力旋流制浆机中进行分解，经筛分得到有机浆液和残渣；

4、s2、所述有机浆液输送至高浓度除砂器分离重物质，然后再输送至精细除杂设备筛分轻质物质，得到浆液；

5、s3、所述浆液经加热后进行三相分离(蒸汽间接加热至80℃以上进行三相分离)，得到粗油脂、热浆液和固相残渣，所述热浆液和所述固相残渣混合后进行厌氧发酵。

6、上述的预处理方法中，步骤s1中，所述有机浆液的粒径小于6mm，所述残渣的粒径大于6mm。

7、上述的预处理方法中，步骤s1中，采用物料接收料斗底部无轴螺旋所述餐厨垃圾输送至所述水力旋流制浆机中；

8、所述无轴螺旋的倾斜角度低于30°，上部设有电动液压盖板，顶部配有密封集气罩。

9、上述的预处理方法中，步骤s1中，所述水力旋流制浆机间歇式运行，打浆转子低转速运转，单批次运转时间≤20min；

10、所述餐厨垃圾的含固率为10～25％。

11、上述的预处理方法中，步骤s1中，所述残渣进行挤压脱水得到粗杂质和浓浆，所述浓浆回流至所述水力旋流制浆机中；

12、所述粗杂质的含水率低于65％，所述浓浆的含水率高于84％。

13、上述的预处理方法中，步骤s2中，所述高浓度除砂器内设有砂水分离器和平衡水箱，利用所述平衡水箱中的水回流冲洗所述砂水分离器分离出的重物质；

14、所述精细除杂设备采用离心除杂，筛分粒径为1mm。

15、上述的预处理方法中，步骤s3中，采用加热罐与蒸汽盘管结合的形式进行加热，浆液在加热罐内流动，蒸汽在加热罐外壁的盘管内流动。

16、上述的预处理方法中，步骤s3中，所述粗油脂经过静止沉淀后，底层含杂量高的粗油脂与加热前的所述浆液混合，上部粗油脂作为毛油，用来制生物柴油。

17、上述的预处理方法中，步骤s3中，所述热浆液部分回流至所述水力旋流制浆机，剩余部分的所述热浆液与所述有机浆液换热后，再与所述固相残渣混合进行所述厌氧发酵；以降低所述热浆液的温度，回收部分热量，并提高“加热前的浆液”的温度，减少浆液加热时蒸汽的使用量。

18、与现有餐厨处理技术相比，本发明提供的餐厨垃圾厌氧发酵的预处理方法具有以下优点：

19、1、多道无轴螺旋输送料斗，可缓存更多物料，螺旋之间的相互作用，使输送效率更高，而不必担心堵塞，缠绕的问题；

20、2、餐厨垃圾中含有丰富的有机组分，且是熟化物料，经过水力洗浆后，能最大限度将有机组分提取出来，并去除餐厨垃圾中绝大部分的杂质，防止杂质对厌氧系统产生影响；餐厨垃圾处理就是进行资源回收，本发明将有机的成分干净的提取出来，厌氧产沼气，高效资源化，但是又杜绝了杂质进入厌氧，影响系统稳定运行；

21、3、尽可能的洗浆出固相中的油脂，提升资源化利用率；餐厨垃圾处理就是进行资源回收，本发明多提出油脂，油脂能够用来制生物柴油，资源化利用；

22、4、处理工序简单，对餐厨垃圾分类要求不高，适应性强。

技术特征：

1.一种餐厨垃圾厌氧发酵的预处理方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于：步骤s1中，所述有机浆液的粒径小于6mm，所述残渣的粒径大于6mm。

3.根据权利要求1或2所述的预处理方法，其特征在于：步骤s1中，采用物料接收料斗底部无轴螺旋所述餐厨垃圾输送至所述水力旋流制浆机中；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的预处理方法，其特征在于：步骤s1中，所述水力旋流制浆机间歇式运行，单批次运转时间≤20min；

5.根据权利要求1-4中任一项所述的预处理方法，其特征在于：步骤s1中，所述残渣进行挤压脱水得到粗杂质和浓浆，所述浓浆回流至所述水力旋流制浆机中；

6.根据权利要求1-5中任一项所述的预处理方法，其特征在于：步骤s2中，所述高浓度除砂器内设有砂水分离器和平衡水箱，利用所述平衡水箱中的水回流冲洗所述砂水分离器分离出的重物质；

7.根据权利要求1-6中任一项所述的预处理方法，其特征在于：步骤s3中，采用加热罐与蒸汽盘管结合的形式进行加热。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的预处理方法，其特征在于：步骤s3中，所述粗油脂经过静止沉淀后，底层含杂量高的粗油脂与加热前的所述浆液混合，上部粗油脂作为毛油，用来制生物柴油。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的预处理方法，其特征在于：步骤s3中，所述热浆液部分回流至所述水力旋流制浆机，剩余部分的所述热浆液与所述有机浆液换热后，再与所述固相残渣混合进行所述厌氧发酵。

技术总结本发明公开了一种餐厨垃圾厌氧发酵的预处理方法。所述预处理方法包括如下步骤：餐厨垃圾输送至水力旋流制浆机中进行分解，经筛分得有机浆液和残渣；有机浆液输送至高浓度除砂器分离重物质，然后再输送至精细除杂设备筛分轻质物质，得到浆液；浆液经加热后进行三相分离，得粗油脂、热浆液和固相残渣，热浆液和固相残渣混合后进行厌氧发酵。本发明预处理方法采用多道无轴螺旋输送料斗，可缓存更多物料，螺旋之间相互作用，使输送效率更高；餐厨垃圾中含有丰富的有机组分，且是熟化物料，经过水力洗浆后，能最大限度将有机组分提取出来，并去除餐厨垃圾中绝大部分的杂质，防止杂质对厌氧系统产生影响；本发明将有机成分干净的提取出来，厌氧产沼气，高效资源化。技术研发人员：赵凤秋,陆鹏,刘欢,吴福祥,苏迎受保护的技术使用者：北京洁绿环境科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18