本發明屬于垃圾處理技術領域,具體涉及一種餐廚垃圾能源化、肥料化及飼料化融合處理工藝。
背景技術:
餐廚垃圾是食物垃圾中最主要的一種,包括家庭、學校、食堂及餐飲行業等產生的食物加工下腳料和食用殘余,其成分復雜,主要包括油、水、果皮、蔬菜、米面、魚、肉、骨頭以及廢餐具、塑料、紙巾等多種物質的混合物。我國餐廚垃圾數量十分巨大,并呈快速上升趨勢。隨著城市化進程的不斷加快,餐廚垃圾帶來的環境和生態問題日益顯著。
餐廚垃圾產生的危害主要有以下幾個方面:第一、影響城市市容和人居環境。餐廚垃圾多表現為油膩污染物,影響人的視覺和嗅覺的舒適感和生活衛生,多數餐廚垃圾具有很高的含水率和有機組分,使得其成為微生物滋生的場所,同時高含水率也帶來垃圾運輸與處理難度增大。另外,餐廚垃圾會增加填埋場的產氣和滲濾液析出,會造成地表和地下水污染。第二、餐廚垃圾常作為飼料喂養家畜,也就說俗稱的泔水豬。目前,在我國相當多的省、市及廣大農村、城市郊區和相毗鄰的農區廣大飼養戶普遍用餐廚垃圾飼養畜禽,特別是喂豬已成為一種傳統習慣,泔水在收集、保管、存放中開始發酵、酸化、發霉甚至腐敗,并且泔水內常摻有雜質和異物,如砂礫、鐵絲、貝殼、骨頭、牙簽、塑料品等,對畜禽消化道造成物理性傷害。另外,餐廚廢棄物極易受到鋁、汞、鎘等重金屬以及有機化合物、苯類化合物的污染,被豬食用后,有害物質蓄積在豬的肝臟、腎臟、脂肪、肌肉等組織里,人食用了這樣的豬肉達到一定程度后,就會導致肝臟、腎臟等系統免疫功能下降。更為嚴重的問題是,餐廚垃圾的危害性還遠沒有被人們所認識,國內大部分城市的餐廚垃圾仍被運往城郊豬場飼養泔水豬。第三、廢棄食用油脂產生危害。在利益的驅使下,一些不法商販回收餐廚垃圾產生過程中的含油潲水,通過加熱,過濾,蒸餾等一系列手段提取油脂,然后利用這些油脂賣給一些小的食品經營點、餐館等來牟取利益。經過提煉得到的地溝油帶有雜質,里面會沾染黃曲霉素、苯等有毒物質,長期食用會造成腫瘤等慢性疾病的發生,如胃的腫瘤、肝的腫瘤。另外,地溝油在水體中經過復雜的生物化學反應,產生一系列組成復雜的醛、酸等具有臭味的物質,這些臭味物質的氣味散發到空中,污染大氣,惡化居住環境。
現有技術中處理餐廚垃圾的主要方法是:一、粉碎后直接通過管道排除。但是這種方法僅僅適用于餐廚垃圾量較小的情況,并且存在弊端,如容易造成排水管道阻塞,加重城市污水排除負擔,并造成二次污染。二、直接填埋。這種方法雖然操作簡單處理方便,但是不符合節能環保,循環利用的發展理念,容易造成可利用資源的浪費。能源化處理餐廚垃圾的方法是現在餐廚垃圾處領域探究的一種新的方法,但是現有的能源化處理餐廚垃圾的工藝不成熟,很難實現餐廚垃圾中能源的充分回收利用,因此為貫徹保護生態環境、保證食品安全、發展可再生能源、改善能源結構的方針理念,如何改進現有的餐廚垃圾處理工藝,成為亟需解決的技術問題。
技術實現要素:
本發明為了解決現有技術中的不足之處,提供一種以餐廚垃圾為原料,通過本工藝實現餐廚垃圾的高效、快速、穩定地分離,制成生物有機肥、菌劑、沼氣回收利用以及工業原料油、最終實現餐廚垃圾的資源化和無害化的餐廚垃圾能源化、肥料化及飼料化融合處理工藝。
為解決上述技術問題,本發明采用如下技術方案:餐廚垃圾能源化、肥料化及飼料化融合處理工藝,包括以下步驟:
(1)對餐廚垃圾進行機械去雜:通過除雜機將餐廚垃圾內難降解物挑揀去除;
(2)粉碎制漿:啟動粉碎機,對餐廚垃圾中的固態物進行粉碎,粉碎后形成漿料,與此同時將漿料中難降解物過濾去除;
(3)濕熱水解:將餐廚垃圾粉碎形成的漿料導入濕熱解罐中,采用濕熱水解方法將漿料中的病毒、病菌充分滅活,同時將大分子物質水解為小分子物質,便于厭氧發酵;
(4)除砂:通過除砂器對濕熱水解后的漿料進行分離,分離出難降解物的呈顆粒狀的雜物;
(5)將除砂后的漿料存儲在暫存罐內;
(6)三相分離:將暫存罐內的漿料注入三相分離設備,利用漿料中物質的性質不同,實現固渣、油脂以及漿液的分離;
(7)將分離出的油脂進行靜置沉淀,分離出油脂內的水渣,然后進一步提純制成工業油脂,其中分離出的水渣再次送入暫存罐內;
(8)接著對固渣進行飼料化處理、以及對漿液進行能源化和肥料化處理。
步驟(8)中對漿液進行能源化和肥料化處理的具體過程為:
a)漿液在厭氧發酵器內充分厭氧發酵后產生的沼氣回收利用,此為能源化處理;
b)接著進行肥料化處理,對厭氧發酵后的固液混合物進行固液分離,分離出沼渣和沼液;
c)對沼液進行沉淀處理,分離出沼液中產生的污泥;
d)沼液經處理達到市政污水三級排放標準后排入城市污水管網,然后經城市污水管網至污水處理廠處理達標排放;
e)對步驟b)中分離出的沼渣和步驟c)中濾出的污泥進行加水攪拌,經機械壓濾脫水后進行好氧發酵,最終制成生物有機肥。
步驟(8)中對固渣進行飼料化處理的具體過程為:
a)對分離出的固渣進行加水稀釋,稀釋到固渣含量濃度在10%以下,接著進行接種;
b)開始好氧發酵工作;
c)充分發酵后進行脫水,脫出的水導入厭氧發酵器內;
d)脫水后,進行低溫干燥;
f)最終制成菌劑;
步驟(1)、步驟(2)以及步驟(4)中分離出來的難降解物外運至指定地點進行掩埋處理。
采用上述技術方案,本發明具有以下有益效果:本發明提供的餐廚垃圾處理工藝,以保護和改善環境、防止和減少污染、改善生態環境為指導,以環境效益、社會效益和經濟效益兼顧為原則,將產品開發和資源回收利用有機的結合起來。經過本處理工藝,三相分離后的固渣物質富含有機物以及氮、磷、鉀、鈣、鋅、鐵、錳等微量元素和生長素、維生素、有機素、氨基酸等多種活化生物,此分離出的固渣物質再經好氧發酵形成菌劑,制成發酵飼料添加劑,另外分離出的油體物質經加工提取,制作成用于油脂化工、日用化工的工業原料,分離出的漿液進行厭氧發酵處理,最終制成沼氣以及生物有機肥,投入市場應用;其中三化融合工藝為能源化、肥料化以及飼料化,能源化是指對漿液在厭氧發酵器內充分厭氧發酵后產生的沼氣進行回收利用,肥料化是指沼渣和污泥脫水到60%以下,再經好氧發酵制成生物有機肥,飼料化是指三相分離出的固渣經接種好氧發酵制成菌劑(飼料添加劑);傳統的餐廚垃圾處理工藝比較簡單,是以上所指的“三化”中的其中一種,這就會造成處理不徹底,對環境影響大,其中現有的飼料化處理為:直接把處理中產生的高濃度有機污水排入環境,僅是提取油脂并將剩余固渣經干燥后制成菌劑,由于沒有經發酵轉化,其食物同源性問題沒有解決;肥料化處理為:僅是在提取油脂后將固渣加入輔料,進行好氧發酵制成有機肥,高濃度有機廢水處理問題沒有解決;能源化處理為:餐廚垃圾處理之后,提取油脂,剩余固渣和高濃度有機廢水混合,再進行厭氧發酵,由于固渣成分復雜,易造成厭氧器中浮渣和結殼等問題,處理困難,易產生故障;綜上所述,現有的對餐廚垃圾處理需要三個不同的處理工藝,處理工藝步驟繁瑣,資源化利用不夠成分,而本發明的三化融合工藝,結合三種處理工藝優點,提高資源化程度,能夠將餐廚垃圾充分合理的資源化,減少對環境資源的占用和污染,取得經濟、社會、環境綜合效益。
綜上所述,本發明將三種處理工藝(能源化、肥料化以及飼料化)融合在一起,與單一處理工藝相比較,減少了污染物外運處置量,極大地提高資源利用水平,從而提高經濟效益,減少了垃圾處理費用。
附圖說明
圖1是本發明的工藝流程示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,本發明的餐廚垃圾能源化、肥料化及飼料化融合處理工藝,包括以下步驟:
(1)對餐廚垃圾進行機械去雜:通過除雜機將餐廚垃圾內難降解物挑揀去除,其中難降解物為不可燃的無機固渣物質,例如金屬、瓷片、塑料等雜物;
(2)粉碎制漿:啟動粉碎機,對餐廚垃圾中的固態物進行粉碎,粉碎后形成漿料,與此同時將漿料中難降解物過濾去除;
(3)濕熱水解:將餐廚垃圾粉碎形成的漿料導入濕熱解罐中,采用濕熱水解方法將漿料中的病毒、病菌充分滅活,同時將大分子物質水解為小分子物質,便于厭氧發酵;
(4)除砂:通過除砂器對濕熱水解后的漿料進行分離,分離出砂石等呈顆粒狀的難降解物;
(5)將除砂后的漿料存儲在暫存罐內;
(6)三相分離:將暫存罐內的漿料注入三相分離設備,利用漿料中物質的性質不同,實現固渣、油脂以及漿液的分離;
(7)將分離出的油脂進行靜置沉淀,分離出油脂內的水渣,然后進一步提純制成工業油脂,其中分離出的水渣再次送入暫存罐內;
(8)接著對固渣進行飼料化處理、以及對漿液進行能源化和肥料化處理。
步驟(8)中對漿液進行能源化和肥料化處理的具體過程為:
a)漿液在厭氧發酵器內充分厭氧發酵后產生的沼氣回收利用,此為能源化處理;
b)接著進行肥料化處理,對厭氧發酵后的固液混合物進行固液分離,分離出沼渣和沼液;
c)對沼液進行沉淀處理,分離出沼液中產生的污泥;
d)沼液經處理達到市政污水三級排放標準后排入城市污水管網,然后經城市污水管網至污水處理廠處理達標排放;
e)對步驟b)中分離出的沼渣和步驟c)中濾出的污泥進行加水攪拌,此目的為減鹽,經機械壓濾脫水后,根據需要可以添加氮磷鉀等元素以及鋸末秸稈粉,再進行好氧發酵,最終制成生物有機肥。
步驟(8)中對固渣進行飼料化處理的具體過程為:
a)對分離出的固渣進行加水稀釋,稀釋到固渣含量濃度在10%以下,接著進行接種;
b)開始好氧發酵工作;
c)充分發酵后進行脫水,脫出的水導入厭氧發酵器內;
d)脫水后,進行低溫干燥;
f)最終制成菌劑;
步驟(1)、步驟(2)以及步驟(4)中分離出來的難降解物外運至指定地點進行掩埋處理。
本實施例并非對本發明的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制,凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均屬于本發明技術方案的保護范圍。