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餐廚垃圾的生物處理方法與污泥處理方式

來源:

2019-07-29

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  在現代社會中,對于餐廚垃圾,我們有各種各樣的處理方式,而生物處理法,就是其中的一種。那么,其具體該如何實現呢?對于污泥,設備又該如何進行處理呢?下面,就讓我們一起來看看吧!




 餐廚垃圾的生物處理方法:

  背景技術:

  餐廚垃圾,俗稱泔腳,又稱泔水、潲水,是居民在生活消費過程中形成的生活廢物,極易腐爛變質,散發惡臭,傳播細菌和病毒。餐廚垃圾主要成分包括米和面粉類食物殘余、蔬菜、動植物油、肉骨等,從化學組成上,有淀粉、纖維素、蛋白質、脂類和無機鹽。從化學組成上,有淀粉、纖維素、蛋白質、脂類和無機鹽等,其特點如下:1、粗蛋白和粗纖維等有機物含量高,開發利用價值較大,但易腐并產生惡臭;2、含水量高,不便收集運輸,處理不當容易產生二次污染;3、油類和鹽類物質含量較其它生活垃圾高,對資源化產品品質影響較大,需要很大處理成本,因此,廚余的處理及去向已成為一項迫切需要解決的問題。

  現有的將餐廚垃圾制成畜禽飼料主要有兩種方式,一種是直接經過脫水、烘干、滅菌處理得到泔水粉,但存在蛋白質同源的安全性問題;另一種是通過菌種的發酵作用,生產單細胞蛋白飼料,這種方式得到的飼料適口性好、有利于消化,對豬和人體并無明顯威脅,但是對于廚余發酵生產蛋白飼料的菌種,大多采用霉菌、酵母菌,由于霉菌、酵母菌適宜生長的PH值為6.5-7,有利于餐廚垃圾中腐敗菌的生長及病原微生物的繁殖,導致餐廚垃圾的變質發臭,使制備得到的畜禽飼料蛋白含量低,保鮮效果差,同時還具有惡臭味,感官品質較差。

  技術實現要素:

  為解決以上技術問題,本實用新型提供一種餐廚垃圾生物處理系統。

  技術方案如下:

  一種餐廚垃圾生物處理系統,其關鍵在于:包括依次設置的卸料室、分選室、粉碎機和生物發酵罐,所述粉碎機和生物發酵罐之間設有攪拌機,所述攪拌機和生物發酵罐之間設有干燥機。

  采用以上技術方案,原料存儲在卸料室內,經分選后依次粉碎、攪拌、發酵,最后的發酵產物可作為昆蟲飼料,原料在卸料室、分選室、粉碎機、攪拌機、干燥機和生物發酵罐之間的轉運,可采用人工轉運,也可設置傳輸帶自動轉運。

  上述卸料室的出料口連接有螺旋壓榨機,該螺旋壓榨機的干料出料口和分選室之間設有干料輸送機。該設計能使原料經過螺旋壓榨機壓榨后干濕分離,利于后續選料。

  上述分選室內設有分選皮帶機,該分選皮帶機的進料端與所述干料輸送機的出料端對應設置,該分選皮帶機的出料端靠近所述粉碎機。該方案中分選皮帶機運送螺旋壓榨機的干料出料,并在運送過程中進行分選,去除塑料等雜質。

  上述分選皮帶機的傳動帶上方設有分選磁鐵。該方案中的分選磁鐵用于吸附干料出料中的含鐵雜質。


  上述螺旋壓榨機的濕料出料口管道連接有油水分離器,該油水分離器的油料出口管道連接有廢油罐,該油水分離器的廢水出口管道連接有一體化污水處理設備。該方案中的油水分離器能將螺旋壓榨機的濕料出料進行油水分離。

  上述卸料室和分選室分別設有排風管,所述排風管將所述卸料室和分選室內的廢氣引入所述一體化污水處理設備。

  卸料室和分選室內的廢氣經排風系統抽入排風管,排風管將廢氣引入一體化污水處理設備的進料處,與廢水一起進行處理、除臭。

  有益效果:采用本實用新型的餐廚垃圾生物處理系統,原料(餐廚垃圾)依次經過螺旋壓榨、分選、粉碎、攪拌、干燥和生物發酵,餐廚垃圾經過生物法得到有效處理;餐廚垃圾中的油水分離后單獨儲存和處理。



  餐廚垃圾處理產生污泥的處理方法有哪些:

  目前,我國常用的餐廚垃圾處理技術主要是焚燒、衛生填埋、厭氧消化、好氧堆肥等,本文介紹了這些處理技術的現狀和存在問題,并分析了餐廚垃圾聯合厭氧消化技術的研究進展。

  餐廚垃圾俗稱泔水,是日常食物加工、消費、食用過程中產生的邊角余料、過期食品、剩菜剩飯、腐爛果蔬等,據統計,我國城市餐廚垃圾現在每年的產量已超過6000萬噸,并呈快速增長趨勢。

  餐廚垃圾的主要特點是含水率高、有機物含量高、高油脂、高鹽度,還容易發酵、變質、腐爛。這些特點不僅使其容易滋生病原微生物,產生大量病毒,而且還會散發惡臭和大量溫室氣體,如處理不當,會產生嚴重的環境問題。因此,科學、合理地處理餐廚垃圾成為目前亟需解決的問題。

  1餐廚垃圾處理技術現狀及存在的問題

  1.1焚燒法

  焚燒法處理餐廚垃圾是將經過預處理后的餐廚垃圾與燃料混合進行燃燒,使餐廚垃圾中的可燃成分徹底的氧化分解。餐廚垃圾經焚燒后,可以減少餐廚垃圾中病原微生物的含量,餐廚垃圾的體積和質量也會被大大減少,為后續處理提供方便。餐廚垃圾焚燒處理過程中會產生二惡英、重金屬等大氣污染物,如果不經處理會對環境造成一定的危害。此外,餐廚垃圾含水率較高,一般在80%以上,需要進行預處理。而且熱值較低,燃燒過程中添加的燃料較多。

  1.2衛生填埋法

  餐廚垃圾衛生填埋法是將經過預處理和消毒的餐廚垃圾埋入地下,通??梢院蜕罾黄鹛盥?。衛生填埋技術成熟、操作管理簡單、運行成本低、處理量大、適用范圍廣。但這種方法占用大量土地資源、易產生填埋氣體和垃圾飄塵、填埋過程中產生的滲濾液如果處理不當會造成環境的二次污染,容易導致土壤污染和地下水污染等問題。

  1.3好氧堆肥法

  好氧堆肥是在有氧條件下,利用好氧微生物將經過預處理的餐廚垃圾中的有機物進行降解,最終形成穩定的高肥力腐殖質。好氧堆肥法的優點是成本較低、操作安全性高、降低污染和衛生危險、可將垃圾中的有機質變為穩定的腐殖質。由于餐廚垃圾含有油脂、鹽分及重金屬等難降解物質,好氧微生物不能對其進行徹底氧化,無害化不徹底,容易造成二次污染問題。好氧堆肥時間較長,因此需要占用一定量的土地,而且衛生條件相對較差。這些缺點都制約了好氧堆肥技術的應用。

  1.4厭氧發酵

  厭氧發酵是指在缺氧的情況下,利用厭氧微生物將經過預處理的餐廚垃圾中的有機物進行降解,最終形成穩定的高肥力腐殖質和沼氣。厭氧發酵過程中會產生一定量的沼氣,這部分沼氣可以收集后作為餐廚垃圾處理廠日常使用,實現了餐廚垃圾的資源化利用。

  厭氧發酵是在全密封的系統中進行,衛生條件相對較好,操作控制較為簡單,不需要通風,運行成本低于好氧堆肥法。缺點是產生的沼渣、沼液需進一步處理。

  2餐廚垃圾處理技術研究進展—餐廚垃圾聯合厭氧消化

  餐廚垃圾有機物含量高、營養成分豐富,存在很高的資源化利用價值。然而,焚燒、衛生填埋、堆肥等傳統的處理方式存在二次污染難以處置及能源回收受限等問題[3]。通過大量研究表明,餐廚垃圾和一些有機固體廢物共同處理時可以提高厭氧消化效率,改善系統的穩定性及甲烷產量。

  2.1餐廚垃圾與動物糞便聯合厭氧消化

  餐廚垃圾由于有機物含量高,在厭氧發酵過程中容易導致揮發酸含量過高,發酵過程酸化的現象。而動物糞便營養物含量及C/N值低,單獨消化時容易產生NH3-N抑制的問題。兩者一起處理正好可以解決酸化的現象和NH3-N抑制的問題,提高系統的穩定性。

  Zhang等發現,維持餐廚垃圾與牛糞比例為2∶1時,比單獨的餐廚垃圾產甲烷量提高41.1%,這歸因于牛糞中蛋白質含量高,產氣性能提升[4]。

  2.2餐廚垃圾與果蔬垃圾聯合厭氧消化

  餐廚垃圾中含有鹽與油脂,這些物質對厭氧發酵有抑制作用。果蔬垃圾中含有大量的纖維素,對餐廚垃圾來說可以起到濃度稀釋作用,減輕鹽與油脂對反應體系的抑制作用,提高有機物去除率和產氣量,更好的實現垃圾的資源化處理。

  呂琛等人通過研究發現果蔬與餐廚的比例為5∶8、進料負荷2%時產氣性能最佳,比2%~6%的單一餐廚和單一果蔬原料分別高4.5%~18%和7.1%~510%。

  2.3餐廚垃圾與農作物秸稈聯合厭氧消化

  農作物秸稈主要成分是木質素、纖維素、半纖維等,生物降解較為困難,但農作物秸稈中C/N高,具有較高的發酵潛力。周祺等人研究發現當調節餐廚垃圾與玉米秸稈的混合比例,使原料C/N為20,并高于相同負荷下餐廚垃圾或玉米秸稈單獨厭氧消化的產甲烷量。

  2.4餐廚垃圾與活性污泥聯合厭氧消化

  活性污泥與動物糞便的性質類似,營養物含量及C/N值低,單獨消化時容易產生NH3-N抑制的問題。因此,活性污泥與餐廚垃圾聯合處理是可行的。
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