[发明专利]处理食物垃圾的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及处理食物垃圾的装置和方法，具体地，涉及以下处理食物垃圾的装置和方法：使食物垃圾中的有机物质厌氧分解和好氧分解，分离成沉淀淤渣和上清液之后，上清液进行化学处理，此时，在好氧分解前和好氧分解后的工序中发生硝态氮(NOx-N)的脱硝反应。

背景技术

随着全世界人口的激增，生活废弃物、尤其是食物垃圾的产生量，以2003年度为基准，为一天11398吨，占总生活废弃物的产生量50737吨/天的约22.5％。

在韩国，在工业化开始前的1960年代以前，食物垃圾以用作狗、猪、鸡等家畜的饲料的方法等进行再循环。但是，随着工业化导致的人口集中和生产率提高，其结果是，垃圾的排出量以几何级数增加，由此，这样的再循环链被切断，食物垃圾的处理作为一个新的社会问题而出现。

迄今为止，食物垃圾的处理方法主要采用填埋或焚烧方法进行处理。但是，食物垃圾的水分含量为75～85％，非常高，因此，在焚烧处理时会引发不完全燃烧，发热量低，所以，存在不得不使用辅助燃料的问题。另外，填埋处理时，存在引发由于产生浸出液而导致地下水的污染和恶臭等环境污染的问题，韩国的现状是，从2005年起立法禁止垃圾的直接填埋。

对此，设计了各种用于食物垃圾减量和再循环的政策性替代方案，并开发出多种食物处理技术，但至今没有得到令人满意的结果。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种处理食物垃圾的装置和方法，其中，将食物垃圾转换为减量化的淤渣和满足适合排放水质的出水，并在该过程中得到可以作为能量使用的甲烷气体，可以使硝态氮(NOx-N)的脱硝效率极大化。

解决问题的方法

为了达到上述目的，在本发明中，提供一种食物垃圾处理方法，该方法包括：

(i)使食物垃圾粉碎并添加水分进行前处理的步骤；

(ii)使进行了上述前处理的食物垃圾中的有机物质厌氧分解并收集产生的甲烷气体的步骤；

(iii)将经过上述步骤(ii)的被处理物浓缩和脱水的步骤；

(iv)将经过上述步骤(iii)的被处理物中的有机物质作为碳源，使在步骤(vi)和步骤(vii)流入到输送管线的淤渣中所含的硝态氮脱硝的步骤；

(v)使用流入的需氧的微生物和氧使经过上述步骤(iv)的被处理物中的有机物质进行好氧分解的步骤；

(vi)以提供到流入管线中的单链有机酸作为碳源，使经过上述步骤(v)的被处理物中所含的硝态氮脱硝的步骤；

(vii)将经过上述步骤(vi)的被处理物分离为沉淀淤渣和上清液的步骤，以及将上述步骤(vii)中分离的沉淀淤渣转移到输送管线中，对上清液进行化学处理，除去生物学难分解性物质的步骤。

另外，提供一种食物垃圾处理装置，该装置包括：对食物垃圾中的有机物质进行厌氧分解并产生甲烷气体的无氧消化槽、和对食物垃圾中的有机物质进行好氧分解的曝气槽，并且，在曝气槽前后分别具有：将通过输送管线流入的淤渣中所含的硝态氮(NOx-N)脱硝的无氧槽、以及将通过曝气槽的被处理物中所含的NOx-N脱硝的脱硝槽，其中，上述脱硝槽与流入单链有机酸的流入管线连接。

图1示出本发明的食物垃圾处理装置的一个例子。按照图1，该装置包括：

使食物垃圾中的有机物质厌氧分解并产生甲烷气体的无氧消化槽(2)、

使被处理物浓缩以及脱水的浓缩槽(3)、

将通过输送管线流入的淤渣中所含的硝态氮脱硝的无氧槽(4)、

使被处理物中的有机物质好氧分解的曝气槽(6)、

使被处理物中所含的NOx-N脱硝的脱硝槽(7)、

将被处理物分离为沉淀淤渣和上清液的沉淀槽(8)、

对上清液进行化学处理，除去生物学难分解性物质的化学处理槽(9)、

使需氧的微生物活化的微生物活性槽(5)、

收集在无氧消化槽中产生的甲烷气体的气体收集器(10)、

输送硝态氮的输送管线(16和17)、

微生物活性槽输送管线(18)、

将单链有机酸流入脱硝槽的流入管线(21)、以及

排出淤渣的废淤渣管线(19)。

发明效果

如上所述，如果通过本发明的装置和方法处理食物垃圾，不仅转换为减量化的淤渣和满足适合排放水质的出水并得到甲烷气体，而且可以使硝态氮(NOx-N)的脱硝效率极大化。

附图说明

图1是采用本发明的用于沼气生产和污水净化的食物垃圾处理装置的构成图。

符号说明

1：用于生产沼气和净化污水的食物垃圾处理装置