[发明专利]一种污水污泥和餐厨垃圾的处理装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护与可再生能源领域，涉及一种污水污泥和餐厨垃圾的处理装置及其方法。

背景技术

污水污泥是污水处理过程中产生的固体副产物。污水污泥的产生量，随着我国污水处理设施的快速增长而不断增加。截至2011年底，全国城市污水处理厂污泥总产生量已经突破3000万吨（以含水率80%的脱水污泥计）。目前，污泥稳定化的处理方法主要包括厌氧消化、好氧消化、好氧堆肥、石灰稳定技术、污泥湿式氧化等技术。其中，污泥厌氧消化方法不仅可以实现污泥的稳定化，而且还能产生生物燃气甲烷，从而能够实现污泥的资源化。然而，污水污泥有机质含量较低，单独厌氧消化普遍存在炭氮比（C/N）偏低、产气率低的问题。

餐厨垃圾是指家庭、宾馆、饭店及机关企事业等饮食单位产生的餐厨垃圾中的一种或几种。近年来，随着我国社会经济的迅速发展和生活水平的不断提高，餐厨垃圾的产生量也在日益增加。据统计，2013年我国餐厨垃圾年产量将超过1.5亿吨。受技术、经济等因素的制约，我国餐厨垃圾大多未得到妥善处理，资源化利用程度低，引起的环境污染问题十分突出。实际上，餐厨垃圾中有机质含量高，具有很好的厌氧消化产甲烷潜能。然而，餐厨垃圾单独厌氧消化过程中容易发生酸抑制和氨氮抑制现象，从而造成消化过程进行缓慢，甚至导致厌氧消化处理系统启动和运行失败。此外，餐厨垃圾具有高盐分的特点，而产甲烷微生物对钠离子（Na^＋）非常敏感，当钠离子（Na^＋）的浓度大于5000mg/L时，会对甲烷转化过程产生不利影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污水污泥和餐厨垃圾的处理装置及其方法，用于解决现有的污水污泥和餐厨垃圾单独处理时所产生的问题，以污水污泥和餐厨垃圾共消化的方法，提高污水污泥有机质含量并同时降低餐厨垃圾的酸性和盐分，从而实现提高甲烷产量和有机物降解效率的目的。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案如下：

一种污水污泥和餐厨垃圾的处理装置，包括均质浆化处理反应器、污水污泥预处理装置以及餐厨垃圾预处理装置，所述均质浆化处理反应器与所述污水污泥预处理装置连通，所述均质浆化处理反应器与所述餐厨垃圾预处理装置连通。

优选地，还包括产酸相反应器和产甲烷相反应器，所述均质浆化处理反应器与所述产酸相反应器连通，所述产酸相反应器与所述产甲烷相反应器连通。

优选地，所述餐厨垃圾预处理装置包括粉碎机，所述粉碎机与所述均质浆化处理反应器连通。

优选地，所述均质浆化处理反应器为滚筒混合装置。

优选地，所述产酸相反应器包括产酸搅拌器和产酸温度控制装置。

优选地，所述产甲烷相反应器包括产甲烷搅拌器和产甲烷温度控制装置。

一种利用污水污泥和餐厨垃圾的处理装置处理污水污泥和餐厨垃圾的方法，包括如下步骤:

步骤一：使用餐厨垃圾预处理装置对餐厨垃圾进行分选，去除其中大粒径的无机物和难降解有机物，用所述粉碎机粉碎所述餐厨垃圾，并调节所述餐厨垃圾的含水率；

步骤二：使用污水污泥预处理装置对污水污泥进行预处理成为脱水泥饼，将所述脱水泥饼和经所述步骤一处理后的餐厨垃圾按比例混合，进入所述均质浆化处理反应器进行均质浆化处理后成为产酸相进料；

步骤三：将所述产酸相进料加入所述产酸相反应器，进行水解和酸化后成为产酸相出泥；以及

步骤四：将所述产酸相出泥加入所述产甲烷相反应器中，进行厌氧发酵后产生甲烷。

优选地，在所述步骤一中，经分选粉碎后的餐厨垃圾的粒径为1mm~3mm。

优选地，经过所述步骤一处理后，餐厨垃圾的含水率为88%~92%。

优选地，所述脱水泥饼的含水率为75%~80%。

优选地，在所述步骤二中，所述脱水泥饼和所述餐厨垃圾按照可挥发性固体质量比1：1~3：1的比例混合。

优选地，在所述步骤二中，所述产酸相进料的含水率为95%~96%，所述产酸相进料的粒径为1mm~3mm。

优选地，所述步骤三包括：

利用所述产酸搅拌器对进入所述产酸相反应器的产酸相进料进行产酸机械搅拌；

利用所述产酸温度控制装置对所述产酸相进料进行恒温处理；以及

所述产酸相进料在所述产酸相反应器进行预定时间的水解与酸化反应，并成为产酸相出泥。

优选地，所述产酸相反应器的温度范围为33℃~37℃。

优选地，所述产酸机械搅拌速率为80转/分钟~100转/分钟。