[发明专利]一种废弃纸箱高效产甲烷及资源化处理系统及其处理方法

说明书

本发明涉及一种废弃纸箱高效产甲烷及资源化处理系统及其处理方法，属于废弃物资源化利用技术领域，包括预处理系统、厌氧消化系统、能源回收系统和沼渣利用系统；预处理系统包括分选机和破碎机，厌氧消化系统包括厌氧消化池，能源回收系统包括脱硫装置、沼气锅炉和内燃机发电系统，沼渣利用系统包括太阳能风干装置。本发明通过设定温度、TS、F/M、C/N等操作条件，实现纸箱最大潜力的产甲烷资源化；同时设有指标在线监测和调控系统可以保证整个厌氧消化系统的平稳运行。以厌氧消化过程产生的沼气为燃料燃烧发电发热，可以实现生活用能的高效化、清洁化，减少了后续沼渣对环境的污染问题。

技术领域

本发明涉及一种废弃纸箱高效产甲烷及资源化处理系统及其处理方法，属于废弃物资源化利用技术领域。

背景技术

国家邮政局发布的《2017中国快递领域绿色包装发展现状及趋势报告》显示，2016年全国快递业务量多达312.8亿件，其中消耗了约37亿个包装箱，消耗的快递包装盒所需的瓦楞纸箱原纸多达4600万吨。但在目前中国快递业中，能够回收利用的纸箱并不多，纸箱的实际回收率只有不到10％，主要原因为在快递点或社区内，没有快递包装的回收点，导致快递包装大多进了垃圾箱。同时，消费者对于垃圾的分类处理意识不足，加大了回收的难度。纸箱如果和其他生活垃圾混在一起，被污染后无法再回收。

厌氧消化作为最重要的生物质能源之一，可以将有机生活垃圾中的能量转化为沼气来燃烧或发电。纸箱的主要成分为植物纤维，属于高碳水化合物，利用废弃纸箱厌氧消化，可以调节反应池内的碳氮比，以实现能源的回收利用。经厌氧消化产生的沼渣，经脱水后可用来制砖或有机肥料。

发明内容

本发明提供一种废弃纸箱高效产甲烷及资源化处理系统及其处理方法，实现废纸箱的最大潜力的资源化利用。

术语解释：

VFAs：即挥发性脂肪酸，是厌氧生物处理法发酵阶段的末端产物。

TS：Total solid，是指样品(液体)中干物质的含量，通常为百分含量。

F/M：“Food”/“Microorganism”，指有机负荷率，也叫做食微比，为有机物与微生物之比，两者比值用来反映污泥负荷，用在活性污泥上的，作为反应其活力的一种比值。

C/N：Carbon/Nitrogen，指碳氮比。

VS：volatile solid，是指挥发性固体，挥发性固体在总固体中能在550度高温下挥发的那部分固体，一般用VS表示。

本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种废弃纸箱高效产甲烷及资源化处理系统，包括预处理系统、厌氧消化系统、能源回收系统和沼渣利用系统；

所述预处理系统包括分选机和破碎机，所述厌氧消化系统包括厌氧消化池，所述能源回收系统包括脱硫装置、沼气锅炉和内燃机发电系统，脱硫装置可将沼气中含有的硫化氢去除，减少对后续过程中金属管道或阀门的腐蚀；沼气锅炉能够以厌氧消化沼气为燃料燃烧产生热量，内燃机发电系统可以将厌氧消化产生的沼气进行压缩处理，注入内燃机，利用沼气燃烧产生的热烟气值推动涡轮机，从而带动发电机发电。

所述沼渣利用系统包括太阳能风干装置。沼渣利用系统是指将厌氧消化后的污泥进行稳定化、无害化、减量化和资源化处理，主要包括脱水风干和资源化利用两部分，脱水风干过程为以太阳能为主要能源对污泥进行干化处理，得到沼渣干品颗粒。

优选的，该系统还包括PLC控制器和调控系统，所述厌氧消化池内设置有在线监测仪，用于监测厌氧消化池的VFAs、化学需氧量、氨氮和pH，所述调控系统和在线监测仪均与所述PLC控制器连接。

优选的，所述调控系统包括运送基质的输送带、位于厌氧消化池的搅拌装置和厌氧消化池的备用管路开关。