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餐廚垃圾處理設備的工作原理與構成

來源:

2019-07-18

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  在日常生活中,餐廚垃圾處理設備對我們的生活帶來了極大地幫助。那么,其系統,是由哪些部分所組成的呢?具體,它的工作原理又是什么呢?



 餐廚垃圾處理設備的工作原理:

  一、提升系統:具有瞬間接受桶裝有機垃圾的能力,處理設備能力22000kg/d,能接受不小于120kg的桶裝有機垃圾。

  二、粉碎系統:采用對輥式高速破碎,干濕物料經過提升機傾倒進物料倉,送到由轉子、刀片構成的破碎室,物料在高速刀片橫切、豎切作用下破碎的所需要的粒度。

  三、脫水系統:破碎后的物料經過螺旋均勻的輸送到螺旋壓分離機進料口,螺旋輸送壓榨脫水系統全部采用304不銹鋼制成,連接破碎系統與發酵系統,具有固液分離功能。

  四、油水分離系統:油水分離系統采用304不銹鋼制成,策略實現油、水、殘渣分離,利用吸油專例技術將油脂吸走。系統內置水處理器,其內部添加生物菌劑對廢水進行處理,處理后廢水采用180目過濾膜與微生物菌兩級處理技術進行處理后再用無機陶瓷膜技術過濾,實現廢水的達標排放。

  五、自動干燥(發酵)系統:該功能是對固液分離后的物料進行生物降解和制肥。

  六、除臭系統:采用UV光分解+VOCs有機廢氣復合氧化技術的技術優勢,本系統已申請專例,是業內獨有的技術。



  餐廚垃圾處理設備的構成:

  1.1 破碎除雜系統

  分選后的餐廚垃圾中含有較多的有機物,如爛水果、蔬菜、肉塊等,直接進行厭氧發酵體積較大物質在管道內輸送或在發酵罐內攪拌會對設備的穩定運行產生影響,同時厭氧發酵不充分,發酵效率低。餐廚垃圾通常需先破碎后再進入厭氧發酵系統進行發酵。常用的機械能破碎方法有壓碎、劈碎、剪碎、磨碎和沖擊破碎等。餐廚垃圾的特性直接影響破碎方法的選擇,對于柔韌性廢棄物宜采用剪切和沖擊破碎。餐廚垃圾常用破碎的設備有錘式破碎機、沖擊式破碎機、剪切式破碎機和輥式破碎機。北京時代桃源環境科技有限公司引進歐洲破碎制漿分選系統,集破碎制漿、雜質分離、調整漿液濃度于一體的設備,是目前比較先進的處理設備,破碎方式采用錘式破碎,提高了處理效率,經過破碎的物質進入下一道工序,去除的雜物進行填埋。由于餐廚垃圾成分復雜,目前市場上破碎機不能將有機質完全破碎,破碎不均勻,而餐廚垃圾厭氧發酵要求破碎粒度小于10mm,沒有破碎的有機質進入發酵系統,造成泵及管道的堵塞,發酵不充分,為后續工序增加負荷。

  破碎除雜系統

  1.2 油水分離系統

  餐廚垃圾中的油脂可以被厭氧發酵降解,但油脂的性質決定了其降解過程十分緩慢,并且極易在反應器內與其他物質形成粘度較大的懸浮物,影響設備的正常運行,因此在餐廚垃圾厭氧發酵工藝中通常先去除餐廚垃圾中的油脂。油脂在餐廚垃圾中以游離態和固態存在。固態的油脂必須經過高溫之后才能轉換為游離態,餐廚垃圾一般先通過加溫系統,將固態油脂轉換成游離態油脂,再進入油水分離系統。

  目前餐廚垃圾油水分離常用的技術有離心分離技術和氣浮分離技術。離心分離技術是利用兩相密度差,通過高速旋轉產生不同的離心力,使輕組分油和重組分水分布在旋轉器面壁和中心,實現油水分離。離心油水分離設備停留時間較短、設備體積小,但存在阻力較大,能耗高、不易維護等缺點;氣浮分離技術是使大量微細氣泡吸附在預去除的顆粒上,利用氣體的浮力將油脂帶出水面,從而實現油水分離。氣浮油水分離設備處理效果好且穩定,但動力消耗大,維護保養困難,且浮渣難處理。

  1.3 除砂均漿系統

  餐廚垃圾破碎后還有一些顆粒較小,在厭氧發酵罐內不能被降解的固體物質,如細砂等。這些物質進入厭氧發酵罐內會磨損發酵罐和攪拌器,降低設備使用壽命。發酵罐長時間運行時,還會在發酵罐底部形成堆積,降低發酵罐的有效使用體積。除砂系統是將這部分物質分離出去,剩下的可降解的物質進入發酵罐內,從而提高厭氧發酵罐的工作效率。除砂方法分為重力沉降和離心沉降,重力沉降利用沉砂裝置通過自重沉降完成集砂,定期將砂排放到砂水分離器中,進行砂水分離。離心沉降是依靠離心力的作用實現沉降,離心沉降典型設備為旋液分離器,液體從旋液分離器圓形的器壁切線方向進入,液體向壁表面快速旋轉,固體顆粒軸向向下沉降。旋液分離器沒有運動部件,結構簡單,分離效能高,體積小,應用比較廣泛。

  1.4 厭氧發酵系統

  經過預處理后的餐廚垃圾進入厭氧發酵系統內,系統內設有攪拌裝置,將罐內的物料攪拌均勻,同時內部或外部鋪設保溫系統,以保證厭氧發酵所需溫度。厭氧發酵關鍵設備為厭氧反應器,厭氧反應器的發展經歷了三個時代:第一代反應器:以厭氧消化池為代表,廢水與厭氧污泥完全混合,屬低負荷系統。第二代反應器:可以將固體停留時間和水力停留時間分離,能保持大量的活性污泥,并注重培養顆粒污泥,屬高負荷系統。第三代反應器:將固體停留時間和水力停留時間相分離的前提下,使固、液兩相充分接觸,從而既能保持大量污泥又能使廢水和活性污泥之間充分混合、接觸,以達到真正高效的目的。隨著厭氧反應器的發展,其處理效率不斷提高,適用范圍也由原來的污泥、糞便消化擴展到對各種濃度的固體廢棄物的處理。目前市場上的厭氧反應器五花八門,在實踐應用過程中發現的主要問題有:反應器底部排沙效果差,攪拌效率低,導致反應器表面出現浮渣,發酵不充分等。

  一般設備介紹

  1 接料池

  由于餐廚垃圾中含水率高達80%~90%,給后續處理帶來難度,因此需將餐廚垃圾中液體和有機質進行初步分離,餐廚垃圾接料池主要是將固體有機物質通過螺旋輸送到下一步工序處理,液體泵入油水分離系統處理。接料池制作成熟,目前在鄂爾多斯伊金霍洛旗等多家餐廚垃圾處理工程中都有應用。

  2 破袋分選系統

  餐廚垃圾中有一定量的袋裝垃圾,處理這些垃圾需要先通過人工或機械破袋之后進行分選,餐廚垃圾中通常會有一定量的干擾物質,如紙張、金屬、骨頭、塑料等。這些物質在厭氧發酵過程中不能被降解,通過分選去除。餐廚垃圾中的金屬等物質通過除鐵器去除。其他惰性物質一般采用人工或機械去除。由于餐廚垃圾成分復雜,人工分選效率比機械設備高,但是工作環境差。



  3 固液分離系統和脫水系統

  餐廚垃圾固液分離和脫水系統主要是指將餐廚垃圾中的固體和液體進行分離,固液分離和脫水系統的方法有沉降、過濾、擠壓和膜分離法,其中沉降分離又分重力沉降和離心沉降。目前應用在餐廚垃圾固液分離和脫水系統處理方法中主要有擠壓和離心。在工程中應用比較廣泛的固液分離的方法有螺旋擠壓脫水、離心脫水或螺旋擠壓和離心二者結合,在工程中應用較多的是臥螺離心機。厭氧發酵完的物料經過脫水系統之后沼渣制作顆粒有機肥,因此要求固含率高,所以脫水系統一般采用的方法是擠壓,在工程中應用較多的是板框壓濾機。

  附屬設備

  附屬設備主要是指對餐廚垃圾資源化利用的設備,主要包括生物柴油制取設備、沼氣凈化提純設備、沼氣發電設備、沼渣造肥設備,由于這些設備造價高,可集中建設,除餐廚垃圾外其他廢棄物的資源化利用也可用這些設備,如生活垃圾中有機物、糞便、污泥、秸稈等發酵完的產物歸于一處,統一進行集中處理。
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