餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备及厌氧消化方法技术

本发明专利技术揭示了一种餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备及厌氧消化方法，所述设备包括进料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进料缓冲池、中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统、真空干燥机、沼气锅炉。进料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进料缓冲池、中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统依次连接，中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐分别连接沼气锅炉，离心脱水机连接真空干燥机，真空干燥机连接沼气锅炉；污水净化系统连接接料池。本发明专利技术提出的餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备及厌氧消化方法，可提高沼气产率，提高系统运行的稳定性，易于资源化利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于餐厨废弃物处理
，涉及一种餐厨废弃物处理设备，尤其涉及一种餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备；同时，本专利技术还涉及一种上述厌氧消化设备的厌氧消化方法。
技术介绍
餐厨废弃物是城市生活垃圾中有机相的主要来源，一般产生于企事业单位、学校、农贸市场、超市，以及餐饮服务行业。以北京、上海、广州等大城市为例，其餐厨废弃物日产量均超过了1000吨。餐厨废弃物以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等有机物质为主要成分，具有高水分、高油脂、高盐分以及易腐发臭、易生物降解等特点。我国的餐厨废弃物除了用作饲养生猪外,绝大部分都是以填埋的形式处理，不仅占用了大量宝贵的土地资源，而且污染周边环境。餐厨废弃物的厌氧发酵工艺源于工业污水、污泥的厌氧处理技术，是一种较成熟的应用技术。餐厨废弃物厌氧生物处理的优点在于厌氧微生物的高有机负荷承受能力，全封闭的生物反应器减少了处理过程对环境的二次污染，更为重要的是在处理废弃物的同时回收生物质能(氢气、甲烷)，这对于能源日益紧张的现今社会具有更为重要的现实意义。申请号为CN201410787679.3，名称为《基于中高温联合厌氧消化的厨余垃圾和污泥共同处理方法》专利申请，其方法是采用中温厌氧消化、臭氧氧化和高温厌氧消化组合技术对厨余垃圾与污泥的混合物进行处理，包括将厨余垃圾进行破碎处理、与脱水污泥混合、水解酸化处理、中温厌氧消化、臭氧氧化处理、高温厌氧消化、脱水处理，制得脱水液和脱水泥饼，脱水液输送到储液池，脱水泥饼用作有机肥。申请号为CN200710029440.X，名称为《一种餐厨垃圾两相厌氧发酵产氢产甲烷的方法》专利，其方法是采用2座中温完全混合式圆柱型反应器(CSTR)来实现产氢和产甲烷，沼渣用于制作肥料。现有的餐厨废弃物厌氧消化方法及装备，一般是采用单相或两相同温，即均为中温厌氧消化(30-40℃)或均为高温厌氧消化(50-60℃)，又或者需要与污泥混合后共同处理，造成餐厨废弃物处理量小、系统稳定性差，沼气转化率低等问题，而发酵后的沼渣生化性差，制作肥料却因易含有重金属等原因，销路受到限制。因此，这些因素都制约了餐厨废弃物的资源化利用和零排放处理。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备，可提高沼气产率，同时提高系统运行的稳定性，易于资源化利用，污染物零排放。此外，本专利技术还提供一种餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备的厌氧消化方法，可提高沼气产率，同时提高系统运行的稳定性，易于资源化利用，污染物零排放。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备，所述设备包括：进料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进料缓冲池、中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统、真空干燥机、沼气锅炉；所述进料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进料缓冲池、中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统依次连接，中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐分别连接沼气锅炉，离心脱水机连接真空干燥机，真空干燥机连接沼气锅炉；污水净化系统连接接料池，污水经过污水净化系统后作为回用水，通过回用水管连接接料池，用于餐厨废弃物的进料稀释；所述进料机用于接收餐厨垃圾；进料机处安装有输送泵和转鼓粗格栅，转鼓粗格栅的栅条间距为60mm；尺寸大于栅条间距的组分被分离，这部分大颗粒物质将被集中收集后通过排渣管道排出后，送入填埋场进行填埋处置；而尺寸小于栅条间距的餐厨垃圾穿过粗格栅进入破碎机；餐厨垃圾经破碎机破碎和挤压机挤压后成浆状，由输送管道送入接料池和回用水稀释，接料池中安装有搅拌器，以保证接料池中的垃圾混合均匀，餐厨垃圾在接料池中搅拌混合后，呈浆状从接料池底部排出；餐厨废弃物和回用水稀释比例，以重量计，为1:8～1:10；排出的浆状垃圾进入旋流除砂器分离重物质，水力停留时间50s；分离出的重物质被排砂管道排出后，集中收集后送入填埋场填埋，其余部分输送到进料缓冲池进行加热预处理；将上述加热预处理后的混合物置于中温厌氧反应器中进行厌氧发酵产沼气；中温厌氧反应器采用完全混合式圆柱型反应器CSTR，温度控制范围为35～38℃，进料TS(总固体含量)浓度在10％，反应器水力停留时间为21天，控制发酵pH值为7.5～8.5；为补偿热损失和反应器中料液的加热，在反应器内双向气流管上安装有内部热循环装置，用以保持处理温度在36℃；中温发酵后的剩余物继续进入高温厌氧反应器中，进一步发酵生产沼气；高温厌氧反应器采用升流式污泥床反应器UASB，温度控制范围为52～55℃，进料TS浓度在8％，进料有机负荷：4～5kgVS/m3·d，控制发酵pH值为6.5～7.5；其中上升流速控制在0.5m/h，为保证上升流速，将中温厌氧反应器中产生的沼气通过压缩机充入反应器底部；将在中温厌氧反应器及高温厌氧反应器中产生的沼气经过简单净化后，作为沼气锅炉的燃料使用，高温厌氧反应器发酵后的沼渣通过离心脱水机脱水后，污水经过污水净化系统后作为回用水，通过回用水管连接至接料池，用于餐厨废弃物的进料稀释；污水净化系统采用膜生物反应器MBR，膜通量控制在18L/(m2h)；通过离心脱水后的泥饼进入真空干燥机进行真空干燥，干燥所需的蒸汽由沼气锅炉提供，而经过干燥后的绝干泥作为补充燃料投入到沼气锅炉中燃烧；真空干燥机所需蒸汽压力为0.2MPa，干燥后物料含水率≤10％。一种餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备，所述设备包括：进料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进料缓冲池、中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统、真空干燥机、沼气锅炉；所述进料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进料缓冲池、中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统依次连接，中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐分别连接沼气锅炉，离心脱水机连接真空干燥机，真空干燥机连接沼气锅炉；污水净化系统连接接料池，污水经过污水净化系统后作为回用水，通过回用水管连接接料池，用于餐厨废弃物的进料稀释。作为本专利技术的一种优选方案，所述进料机用于接收餐厨垃圾；进料机处安装有输送泵和转鼓粗格栅，尺寸大于栅条间距的组分被分离，这部分大颗粒物质将被集中收集后通过排渣管道排出后，送入填埋场进行填埋处置；而尺寸小于栅条间距的餐厨垃圾穿过粗格栅进入破碎机。作为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备，其特征在于，所述设备包括：进料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进料缓冲池、中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统、真空干燥机、沼气锅炉；所述进料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进料缓冲池、中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统依次连接，中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐分别连接沼气锅炉，离心脱水机连接真空干燥机，真空干燥机连接沼气锅炉；污水净化系统连接接料池，污水经过污水净化系统后作为回用水，通过回用水管连接接料池，用于餐厨废弃物的进料稀释；所述进料机用于接收餐厨垃圾；进料机处安装有输送泵和转鼓粗格栅，转鼓粗格栅的栅条间距为60mm；尺寸大于栅条间距的组分被分离，这部分大颗粒物质将被集中收集后通过排渣管道排出后，送入填埋场进行填埋处置；而尺寸小于栅条间距的餐厨垃圾穿过粗格栅进入破碎机；餐厨垃圾经破碎机破碎和挤压机挤压后成浆状，由输送管道送入接料池和回用水稀释，接料池中安装有搅拌器，以保证接料池中的垃圾混合均匀，餐厨垃圾在接料池中搅拌混合后，呈浆状从接料池底部排出；餐厨废弃物和回用水稀释比例，以重量计，为1:8～1:10；排出的浆状垃圾进入旋流除砂器分离重物质，水力停留时间50s；分离出的重物质被排砂管道排出后，集中收集后送入填埋场填埋，其余部分输送到进料缓冲池进行加热预处理；将上述加热预处理后的混合物置于中温厌氧反应器中进行厌氧发酵产沼气；中温厌氧反应器采用完全混合式圆柱型反应器CSTR，温度控制范围为35～38℃，进料总固体含量TS浓度在10％，反应器水力停留时间为21天，控制发酵pH值为7.5～8.5；为补偿热损失和中温厌氧反应器中料液的加热，在中温厌氧反应器内双向气流管上安装有内部热循环装置，用以保持处理温度在36℃；中温发酵后的剩余物继续进入高温厌氧反应器中，进一步发酵生产沼气；高温厌氧反应器采用升流式污泥床反应器UASB，温度控制范围为52～55℃，进料总固体含量TS浓度在8％，进料有机负荷：4～5kg VS/m3·d，控制发酵pH值为6.5～7.5；其中上升流速控制在0.5m/h，为保证上升流速，将中温厌氧反应器中产生的沼气通过压缩机充入高温厌氧反应器底部；将在中温厌氧反应器及高温厌氧反应器中产生的沼气经过简单净化后，作为沼气锅炉的燃料使用，高温厌氧反应器发酵后的沼渣通过离心脱水机脱水后，污水经过污水净化系统后作为回用水，通过回用水管连接至接料池，用于餐厨废弃物的进料稀释；污水净化系统采用膜生物反应器MBR，膜通量控制在18L/(m2h)；通过离心脱水后的泥饼进入真空干燥机进行真空干燥，干燥所需的蒸汽由沼气锅炉提供，而经过干燥后的绝干泥作为补充燃料投入到沼气锅炉中燃烧；真空干燥机所需蒸汽压力为0.2MPa，干燥后物料含水率≤10％。...

【技术特征摘要】
1.一种餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备，其特征在于，所述设备包括：进
料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进料缓冲池、
中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统、真空干燥
机、沼气锅炉；
所述进料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进
料缓冲池、中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统
依次连接，中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐分别连接沼气锅炉，离心脱水
机连接真空干燥机，真空干燥机连接沼气锅炉；污水净化系统连接接料池，
污水经过污水净化系统后作为回用水，通过回用水管连接接料池，用于餐厨
废弃物的进料稀释；
所述进料机用于接收餐厨垃圾；进料机处安装有输送泵和转鼓粗格栅，
转鼓粗格栅的栅条间距为60mm；尺寸大于栅条间距的组分被分离，这部分大
颗粒物质将被集中收集后通过排渣管道排出后，送入填埋场进行填埋处置；
而尺寸小于栅条间距的餐厨垃圾穿过粗格栅进入破碎机；
餐厨垃圾经破碎机破碎和挤压机挤压后成浆状，由输送管道送入接料池
和回用水稀释，接料池中安装有搅拌器，以保证接料池中的垃圾混合均匀，
餐厨垃圾在接料池中搅拌混合后，呈浆状从接料池底部排出；餐厨废弃物和
回用水稀释比例，以重量计，为1:8～1:10；
排出的浆状垃圾进入旋流除砂器分离重物质，水力停留时间50s；分离
出的重物质被排砂管道排出后，集中收集后送入填埋场填埋，其余部分输送
到进料缓冲池进行加热预处理；
将上述加热预处理后的混合物置于中温厌氧反应器中进行厌氧发酵产沼
气；中温厌氧反应器采用完全混合式圆柱型反应器CSTR，温度控制范围为
35～38℃，进料总固体含量TS浓度在10％，反应器水力停留时间为21天，控
制发酵pH值为7.5～8.5；为补偿热损失和中温厌氧反应器中料液的加热，在
中温厌氧反应器内双向气流管上安装有内部热循环装置，用以保持处理温度
在36℃；
中温发酵后的剩余物继续进入高温厌氧反应器中，进一步发酵生产沼气；

\t高温厌氧反应器采用升流式污泥床反应器UASB，温度控制范围为52～55℃，
进料总固体含量TS浓度在8％，进料有机负荷：4～5kgVS/m3·d，控制发酵
pH值为6.5～7.5；其中上升流速控制在0.5m/h，为保证上升流速，将中温厌
氧反应器中产生的沼气通过压缩机充入高温厌氧反应器底部；
将在中温厌氧反应器及高温厌氧反应器中产生的沼气经过简单净化后，
作为沼气锅炉的燃料使用，高温厌氧反应器发酵后的沼渣通过离心脱水机脱
水后，污水经过污水净化系统后作为回用水，通过回用水管连接至接料池，
用于餐厨废弃物的进料稀释；污水净化系统采用膜生物反应器MBR，膜通量
控制在18L/(m2h)；
通过离心脱水后的泥饼进入真空干燥机进行真空干燥，干燥所需的蒸汽
由沼气锅炉提供，而经过干燥后的绝干泥作为补充燃料投入到沼气锅炉中燃
烧；真空干燥机所需蒸汽压力为0.2MPa，干燥后物料含水率≤10％。
2.一种餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备，其特征在于，所述设备包括：进
料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进料缓冲池、
中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统、真空干燥
机、沼气锅炉；
所述进料机、转鼓粗格栅、破碎机、挤压机、接料池、旋流除砂器、进
料缓冲池、中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐、离心脱水机、污水净化系统
依次连接，中温厌氧发酵罐、高温厌氧发酵罐分别连接沼气锅炉，离心脱水
机连接真空干燥机，真空干燥机连接沼气锅炉；污水净化系统连接接料池，
污水经过污水净化系统后作为回用水，通过回用水管连接接料池，用于餐厨
废弃物的进料稀释。
3.根据权利要求2所述的餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备，其特征在于：
所述进料机用于接收餐厨垃圾；进料机处安装有输送泵和转鼓粗格栅，
尺寸大于栅条间距的组分被分离，这部分大颗粒物质将被集中收集后通过排
渣管道排出后，送入填埋场进行填埋处置；而尺寸小于栅条间距的餐厨垃圾

\t穿过粗格栅进入破碎机。
4.根据权利要求2所述的餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备，其特征在于：
餐厨垃圾经破碎机破碎和挤压机挤压后成浆状，由输送管道送入接料池
和回用水稀释，接料池中安装有搅拌器，以保证接料池中的垃圾混合均匀，
餐厨垃圾在接料池中搅拌混合后，呈浆状从接料池底部排出。
5.根据权利要求2所述的餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备，其特征在于：
从接料池底部排出的浆状垃圾进入旋流除砂器分离重物质，分离出的重
物质被排砂管道排出后，集中收集后送入填埋场填埋，其余部分输送到进料
缓冲池进行加热预处理。
6.根据权利要求5所述的餐厨废弃物中高温联合厌氧消化设备，其特征在于：
将上述加热预处理后的混合物置于中温厌氧反应器中进行厌氧发酵产沼
气；中温发酵后的剩余物继续进入高温厌氧反应器中，进一步发酵生产沼气；
将在中温厌氧反应器及高温厌氧反应器中产生的沼气经过简单净化后，
作为沼气锅炉的燃料使用，高温厌氧反应器发酵后的沼渣通过离心脱水机脱
水后，污水经过污水净化系统后作为回用水，通过回用水管连接至接料池，
用于餐厨废弃物的进料稀释；
通过离心脱水后的泥饼进入真空干燥机进行真空干燥，干燥所需的蒸汽
由沼气锅炉提供，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明扬，
申请(专利权)人：上海万帝环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31