[发明专利]一种餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法

说明书

技术领域

一种餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法，属于废物资源化处理技术领域。

背景技术

餐厨垃圾在城市生活垃圾中占主体地位，是固体废弃物的重要组成部分。随着人民生活水平的不断提高，餐厨垃圾的产生量与日俱增，我国餐厨垃圾的日产生量已超过20000吨。餐厨垃圾本身具有含水率高，脱水性能较差，高温易腐，易孳生蚊蝇、病菌等特点，若处置不当，将会造成严重的环境污染，最终对人们的身体健康造成重大威胁。如何对其进行及时有效地处理已经越来越受到人们的重视。

现有的对餐厨垃圾的处置方式存在一定的问题。从食品安全角度看，餐厨垃圾加工成饲料再进入食物链存在同源性等食品安全风险，因此，餐厨垃圾的规模化饲料加工存在较大的不确定性因素，不利于企业的长远发展。目前，部分餐厨垃圾进入垃圾填埋场填埋处理，对城市垃圾填埋场的造成负担，也造成了资源的浪费。餐厨垃圾的厌氧处理可产生大量沼气，沼气是一种清洁的可再生能源，可用于发电和做燃料，且由于系统全封闭而无异味，因此，餐厨垃圾厌氧处理是未来的发展方向。但是由于各地区、各单位的食物种类不同，导致餐厨垃圾成分有很大不同，会对发酵生产沼气产生一定影响。

发明内容

本发明提供了一种具有通用性的餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法。

技术方案如下：以餐厨垃圾为原料，采用如下方法：1)将餐厨垃圾粉碎、蒸煮、提取油脂；2)将预处理后的原料泵入进料调节池，调节进料速度及进料温度；3)从进料调节池底部将物料泵入一级发酵罐中进行厌氧发酵，控制温度和pH，发酵时间为15-20天；4)经一级厌氧发酵后的物料进入二级发酵罐中继续发酵，控制温度和pH，发酵时间为10-15天；5)发酵后物料从二级发酵罐的顶部流入综合池；6)经综合池处理后的上清液泵入沼气提升式强化反应器，控制温度和pH，控制上升流速和回流比；7)出水经AO池后达标排放。

具体而言，技术方案如下：以餐厨垃圾为原料，采用如下方法：1)餐厨垃圾粉碎、蒸煮(100-160℃)、提取油脂等预处理；2)将预处理后的原料(含固率3％-15％、温度80-100℃，pH值3.5-4.5)泵入进料调节池，调节进料速度(10m³/h-20m³/h)及进料温度(40℃-70℃)；3)从进料调节池底部将物料泵入一级发酵罐中进行厌氧发酵，控制温度30-60℃，pH为7-8，发酵时间为15-20天；4)经一级厌氧发酵后的物料进入二级发酵罐中继续发酵，控制温度30-60℃，pH为7-8，发酵时间为10-15天；5)发酵后物料从二级发酵罐的顶部流入综合池；6)经综合池处理后的上清液泵入沼气提升式强化反应器，控制温度30-40℃，pH为7-8，上升流速0.8-2m/s，回流比5-10；7)出水经AO池后达标排放。

沼气的收集利用过程如下：1)从一级、二级发酵罐产生的沼气从发酵罐顶部溢出，进入沼气管道；2)各支管的沼气汇集到主管道；3)全部的沼气进入水封器，水封液位在30cm左右；4)从水封器出来的沼气进入水洗喷淋塔，以洗去沼气中的杂质；5)洗过的沼气再进行脱硫，用碱液洗脱；6)脱硫后的沼气进入脱水器，去除气体中的水分；7)脱水后的沼气进入沼气膜，以暂存缓冲；8)引风机将沼气膜内的沼气引入锅炉燃烧。

沼气膜内的沼气可引入沼气压缩机，压缩后的沼气用于发酵罐内的搅拌。同时，整个沼气收集利用系统还配有阻火器、压力控制系统、气体报警控制器、沼气流量计、沼气燃烧火炬、沼气照明灯等。

所述油脂提取过程将收集来的餐厨垃圾粉碎后，通蒸汽加热蒸煮、湿热水解(主要把固相中的油脂蒸出来)，然后通过离心-重力双效分离装置将油脂提出。

所述进料调节池运行方式为间歇运行，其作用是调节进料速度(10m³/h-20m³/h)及进料温度(40℃-70℃)，使进料均匀可控。

所述一级厌氧发酵用于降解主要固形物，COD在此阶段下降，沼气在此阶段开始产生，控制温度30-60℃，pH为7-8，发酵时间为15-20天；

所述二级厌氧发酵罐控制温度30-60℃，pH为7-8，发酵时间为10-15天COD在此阶段继续得以降解。

所述综合池，用于处理发酵罐出水的沉淀，污泥的浓缩，调节沼气提升式强化反应器的进水；

沼气提升式强化反应器用于继续降低物料COD，减轻好氧负担，同时最大量的产生沼气；

多级AO池用于降解厌氧未能去除的COD，使出水达标排放；