CN102732564A - 一种综合处理高含水有机废弃物的处理方法 - Google Patents

一种综合处理高含水有机废弃物的处理方法 Download PDF

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Abstract

一种综合处理高含水有机废弃物的处理方法，其特征在于包括下述步骤：餐厨废弃物依次经过分拣、粉碎、均质、制浆、分离、酸化后制成pH为3.5-4.0、COD：80～120kg/m3、TS：6-8％、含油率≤0.2％的厌氧原料；农产品加工废弃物依次经过分拣、粉碎、制浆、酸化后制成pH：3.5-4.0、COD：80～120kg/m3、TS：6-8％的厌氧原料；禽畜粪便经沉沙后进行压榨，压榨后的水相直接作为厌氧原料，固相经过粉碎后制浆、酸化后制成厌氧原料；厌氧发酵，将前述处理后的厌氧原料泵入厌氧罐，使进料COD：80～120kg/m3，TS：6-8％；发酵温度52～58℃；气体搅拌；氧化还原电位-180～-350mV；获得的沼气供企业或者居民使用，沼渣压滤后，分成固相去制有机肥，而水相经过水处理后达标排放；它能处理多种有机废弃物、厌氧发酵产气率高、污泥负荷率高且沼渣产生量小。

Description

一种综合处理高含水有机废弃物的处理方法
技术领域
本发明涉及一种多种有机废弃物综合处理的方法。
背景技术
随着农业产业化发展和农村生活生平的提高，村镇有机废弃物特别是高含水有机废弃物造成的污染问题已经开始显现。我国村镇高含水有机废弃物按其来源不同可分为以下几种类型：(1)禽畜粪便：包括畜禽养殖场的牲畜和家禽的***物，年产量30亿吨；(2)农产品加工废弃物：包括屠宰场、啤酒厂、乳制品厂等废水废料和蔬果加工废弃物，年产量2亿吨；(3)餐厨垃圾：主要来自饭店、学校食堂、企事业食堂等，近年来随着农村旅游业的发展，农村餐厨垃圾的总量不断攀升。这些村镇废弃物大多数没有被作为资源利用，而是随意丢弃或者排放到环境中，对生态环境造成很大的污染。畜牧业大量的粪便没有得到适当的处理，造成有机氮、磷的流失和严重的环境污染。农产品加工废弃物堆放产生的臭气严重影响空气质量，形成不可逆的对周围大范围的大气及水土的二次污染。餐厨垃圾中直接喂猪造成“垃圾猪”问题，油脂处置不当易形成“地沟油”。
本项目将多种村镇高含水有机废弃物进行工业化处置，采用精细化前处理作为高效厌氧的基础，突破了原有的沼气工程采用单种原料的模式，与传统沼气工程相比，具有有机负荷高，停留时间短，处理量大，产气率高，产生的沼渣少的优点。工业化处理有机废弃物厌氧产沼并回收利用还处于起步阶段，因此本项目有利于农村产业结构调整和发展方式转变，将粗放型向精细化转变，并轨“十二五”计划中重点提及的中国新农村建设。对推缓解能源短缺、促进可持续发展具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能处理多种有机废弃物、厌氧发酵产气率高、污泥负荷率高且沼渣产生量小的综合处理高含水有机废弃物的处理方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种综合处理高含水有机废弃物的处理方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)餐厨废弃物依次经过分拣、粉碎、均质、制浆、分离、酸化后制成pH为3.5-4.0、COD 80～120kg/m3、TS 6-8％、含油率≤0.2％的厌氧原料；
(2)农产品加工废弃物依次经过分拣、粉碎、制浆、酸化后制成pH 3.5-4.0、COD80～120kg/m3、TS 6-8％的厌氧原料；
(3)禽畜粪便经沉沙后进行压榨，压榨后的水相直接作为厌氧原料，固相经过粉碎后制浆、酸化后制成厌氧原料；
(4)厌氧发酵，将前述处理后的厌氧原料泵入厌氧罐，使进料COD 80～120kg/m3，TS6-8％；发酵温度52～58℃；气体搅拌；氧化还原电位-180～-350mV；
(5)获得的沼气供企业或者居民使用，沼渣压滤后，分成固相去制有机肥，而水相经过水处理后达标排放。
作为改进，所述的餐厨废弃物分拣是采用两次分拣，将杂物进行回收利用或者卫生填埋。
作为改进，所述的餐厨废弃物分离是采用三相分离，分离出的液相经过油水分离，获得粗油脂，进行油脂加工。
作为改进，所述的厌氧发酵后的沼液与沼渣压滤后水相汇合后再去水处理。
作为改进，所述的餐厨废弃物粉碎时产生的废气收集后喷淋吸附，达标后排放。
最后，所述的步骤(1)、(2)、(3)不分先后，任意次序组合。
与现有技术相比，本发明的优点在于：主要经分类前处理工艺来提高物料中有机物的含量，经粉碎制浆、水解酸化工艺，将非溶解态有机物逐步转变为溶解态有机物，提高了厌氧发酵产气率和污泥负荷率，降低了沼渣产生量。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细描述。
(1)餐厨废弃物的前处理，餐厨垃圾经过一级机械分拣、机械破碎、二级机械分拣组成的两次分拣步骤，确保其中的塑料物质、玻璃瓶、竹木、陶瓷等杂物分离出来，杂物去除率达90％以上，同时将大颗粒有机物料破碎成大小不超过25mm的相对均匀的物料，并将可回收的杂物回收利用，不可回收的杂物运往卫生填埋场填埋，这样大大降低了工人分拣的劳动强度，提高了餐厨垃圾的质量；然后采用粉碎步骤，该技术能对分拣出料进行粉碎以达到限定的尺寸要求。物料的尺寸降至3mm以下，便于管道输送，同时，在粉碎过程中将废气收集起来，通过喷淋吸附处理，达标后排放气体；采用均质机对粉碎后的物料进行均质处理；再进行制浆，这样，固相有机废弃物经制浆处理，形成粒径80-100目的颗粒，降低三相分离含固率；然后经过三相分离、油水分离步骤，采用卧式离心机进行轻相、重相、固渣三相分离，降低液相中的固含量，提高轻相油脂比例，降低后段油水分离难度，再经碟片式离心机进行油水分离，得到含水率≤3％的油脂、含油率≤0.2％的液相，由于油脂分子量大而且难以酸化成小分子挥发酸，厌氧发酵速率低，因此该技术可使厌氧发酵效率得到提高，分离出来的粗油脂送油脂加工，而水相和固相送酸化步骤，项目采用分段厌氧处理法，将水解酸化和甲烷化过程分开进行，物料经过调节池进行水解酸化，将非溶解态有机物逐步转变为溶解态有机物，主要是小分子酸，缓冲和稀释负荷冲击与有害物质，并为后续的甲烷化产沼气提供优质的基料，控制条件水解酸化反应的条件，产生脂肪酸，尽量不产生沼气，最后制成pH为3.5-4.0、COD 80～120kg/m3、TS 6-8％、含油率≤0.2％的厌氧原料；
(2)农产品加工废弃物的前处理：农产品加工废弃物经分拣步骤的人工除杂后，进行粉碎，粒径小于3mm，然后经制浆和酸化，形成低pH 3.5-4.0，COD 80～120kg/m3，TS 6-8％的厌氧原料；
(3)禽畜粪便的前处理：禽畜粪便经沉沙后进行压榨，压榨后的水相直接作为厌氧原料，固相经过粉碎后制浆、酸化后制成厌氧原料；
(4)厌氧发酵处理，采用改进型升流式厌氧污泥床(UASB)作为厌氧发酵罐，调节餐厨垃圾和农产品加工废弃物与禽畜粪便的比例，使前述的三种厌氧发酵物料混合后碳氮比达到16～25∶1，COD 80～120kg/m3，TS6-8％，发酵温度控制在52-58℃，气体搅拌，氧化还原电位-180～-350mV，此时微生物繁殖和生产沼气效率较高。高温厌氧能够杀灭致病微生物，并且产气效率高，停留时间短。水解酸化产物通过布水***从厌氧罐底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解进料中的有机物，把它转化为甲烷和二氧化碳等最终产物，沼气以微小气泡形式不断放出，在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，对罐内料液进行气体搅拌，沼液从溢流口上部溢出，然后排出厌氧罐。该过程保持严格的厌氧条件和pH值，以利于甲烷菌的生长；降解、稳定有机物，产生含甲烷较多的消化气。改进型UASB顶部装有正压和负压保护装置，具有防堵防爆的作用。装置产气能力使高含水有机废弃物经综合处理后，高温厌氧产气率4.0m3沼气/m3罐体·d，沼气中甲烷含量55-65％。
(5)获得的沼气供企业或者居民使用，沼渣压滤后，分成固相去制有机肥，而水相与厌氧发酵后的沼液汇合，经过水处理后达标排放。
与现有技术相比，本发明主要经分类前处理工艺来提高物料中有机物的含量，经粉碎制浆、水解酸化工艺，将非溶解态有机物逐步转变为溶解态有机物，提高了厌氧发酵产气率和污泥负荷率，降低了沼渣产生量。

Claims (6)

1.一种综合处理高含水有机废弃物的处理方法，其特征在于包括下述步骤：
1)餐厨废弃物依次经过分拣、粉碎、均质、制浆、分离、酸化后制成pH为3.5-4.0、COD 80～120kg/m3、TS 6-8％、含油率≤0.2％的厌氧原料；
2)农产品加工废弃物依次经过分拣、粉碎、制浆、酸化后制成pH 3.5-4.0、COD80～120kg/m3、TS 6-8％的厌氧原料；
3)禽畜粪便经沉沙后进行压榨，压榨后的水相直接作为厌氧原料，固相经过粉碎后制浆、酸化后制成厌氧原料；
4)厌氧发酵，将前述处理后的厌氧原料泵入厌氧罐，使进料COD 80～120kg/m3，TS6-8％；发酵温度52～58℃；气体搅拌；氧化还原电位-180～-350mV；
5)获得的沼气供企业或者居民使用，沼渣压滤后，分成固相去制有机肥，而水相经过水处理后达标排放。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于餐厨废弃物分拣是采用两次分拣，将杂物进行回收利用或者卫生填埋。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于餐厨废弃物分离是采用三相分离，分离出的液相经过油水分离，获得粗油脂，进行油脂加工。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于厌氧发酵后的沼液与沼渣压滤后水相汇合后再去水处理。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于餐厨废弃物粉碎时产生的废气收集后喷淋吸附，达标后排放。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于步骤1)、2)、3)不分先后，任意次序组合。
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