[发明专利]餐厨垃圾联合污泥预处理产甲烷的方法以及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种餐厨垃圾联合污泥预处理产甲烷的方法以及装置。

背景技术

随着生活水平的不断提升，固体废物(如污泥和餐厨垃圾)产生量不断增加，目前我国年产污泥3000万吨，年产餐厨垃圾4000万吨；由于国家生态文明的持续建设，固体废物的资源化和无害化处置技术方法亟需进一步提高。然而我国对于餐厨垃圾和污泥采取的主要处理方式是送往垃圾焚烧厂进行焚烧发电，总体处于固体废物处理的初步阶段。采用厌氧发酵技术处理有机质固体废物是固废处置技术发展的重点之一，但将污泥和餐厨垃圾联合厌氧发酵的技术装置缺少可操作性。例如专利申请公布号为CN103923951A的发明专利公开了一种超声/酸处理强化垃圾厌氧发酵的方法，此方法步骤较为繁琐，且仅对从餐厨垃圾进行预处理，对其同等比例的接种污泥未作任何处理，增加厌氧发酵时间。

因此，提出一种对餐厨垃圾、污泥进行综合前处理和预处理的方法及设计一种操作方便、发酵时间短的处理装置显得十分重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种餐厨垃圾联合污泥预处理产甲烷的方法以及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种餐厨垃圾联合污泥预处理产甲烷的方法，包括以下步骤：

①、选取污泥和餐厨垃圾，对其进行脱水处理；

②、将处理后的餐厨垃圾、污泥和碱液一同放入碎料筒内，经碎料筒将餐厨垃圾、污泥一同粉碎；

③、将粉碎后的餐厨垃圾、污泥以及碱液一同倒入搅拌罐内，搅拌罐继续对破碎物搅拌进行预处理，预处理的温度为85-95℃，搅拌速度为115-125r/min，搅拌时间1-3小时；

④、搅拌罐继续对破碎物搅拌处理，重新调整搅拌罐的温度和速度，温度设置在25-35℃，搅拌速度在25-35r/min，搅拌时间9-11天。

进一步的，在所述的步骤①中，脱水后污泥和餐厨垃圾的质量比为1:2，其污泥含固率为9-11％，餐厨垃圾浓度为25-35g/l。

进一步的，在所述的步骤②中，粉碎机破碎后物质颗粒直径≤5mm。

进一步的，在所述的步骤②中，碱液的pH值为9-11。

进一步的，在所述的步骤②中，碱液按照0.1-0.3L/min的速度向碎料筒内倒入。

一种餐厨垃圾联合污泥预处理产甲烷的装置，包括搅拌罐以及碎料筒，所述碎料筒安装在搅拌罐的上端，所述碎料筒上设置有排料管，所述排料管与搅拌罐的内腔连通；

所述搅拌罐的内壁安装有壁式加热器，所述搅拌罐的上端设置有用于排出甲烷的排气口。

进一步的，所述搅拌罐的下端设置有排渣口。

进一步的，所述碎料筒包括筒体、安装碎料刀片的碎料轴以及第一电机，所述碎料轴设置在筒体内，所述第一电机与第一电机传动连接。

进一步的，所述搅拌罐包括罐体、搅拌轴以及第二电机，所述搅拌轴设置在罐体内，所述第二电机与搅拌轴传动连接。

进一步的，所述罐体的底端设置有支架。

本发明的有益效果是：本发明方法，一方面可以降低污泥和餐厨垃圾的粘度便于实现搅拌功能；另一方面，对破碎物增加预处理步骤，可以初步释放污泥和餐厨垃圾的碳源；热碱预处理进一步释放污泥和餐厨垃圾的碳源，加快厌氧发酵产甲烷的时间和增加厌氧发酵的甲烷量，以便实现粉碎机和发酵罐的连续处理的目的。

实现破碎前处理过程、热碱预处理过程和厌氧发酵过程的一体化操作，减少人工操作步骤和提高厌氧发酵效率。

粉碎机破碎后物质颗粒直径≤5mm，降低物质粘度使破碎物质随液体流动直接进入罐体，初步释放污泥和餐厨垃圾的碳源。

经破碎前处理后的热碱预处理过程的条件相对宽松，可以轻松实现餐厨垃圾和污泥的浆化过程(即厌氧发酵的分解和水解过程)。

本发明的方法，简单，能耗低，反应结束后发酵残留物经排渣口排除可另作它用。

本发明的装置，将碎料筒和搅拌罐安装在了一起，从而，经碎料筒破碎后的物料可以直接排料管通入搅拌罐的内腔中，提高处理效率。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明装置的示意图；

其中，1、罐体，2、筒体，3、排料管，4、壁式加热器，5、排气口，6、搅拌轴。

具体实施方式

现在结合具体实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。