[发明专利]一种餐厨垃圾的处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种餐厨垃圾的处理方法及系统，该处理方法包括如下步骤：(1)除杂破碎：去除餐厨垃圾中的不能或不易生物降解的各种杂质，将剩余部分破碎成固体颗粒粒径小于5mm的浆液；(2)水热处理：将浆液进行水热处理；(3)油脂分离：将水热处理后的浆液进行分离，得到油脂，并将包含固相产物和其他液相产物的固液混合物进行步骤(4)；(4)发酵：将固液混合物进行发酵，在发酵的启动阶段一次性接种混菌；(5)固液分离：将发酵产物进行固液分离，得到富含有机酸和醇的高碳酸化液和富含蛋白质的固相残渣。本发明可以实现餐厨垃圾的全量资源化利用，且处理周期可以降低至10天以下，工艺简单、处理效率高、生产成本低。

技术领域

本发明具体涉及固废处理技术领域，特别是涉及一种餐厨垃圾的处理方法及系统。

背景技术

随着居民生活水平的提高和我国垃圾分类工作的推进，餐厨垃圾的收运量逐年上升。餐厨垃圾具有高含水率、高有机质含量的特点，不经处理的餐厨垃圾易腐败发臭，污染环境；同时，餐厨垃圾中的主要成分如脂肪、糖类和蛋白质等具有巨大的资源化潜力。因此，如何开发清洁、高效的餐厨垃圾的无害化和资源化技术，是目前餐厨垃圾管理中面临的关键问题。

厌氧消化产沼气是目前国内餐厨垃圾的主流处理技术。在厌氧消化前，餐厨垃圾中的油脂通常会被提取回收并制备生物柴油，而剩余的富含糖类和蛋白质的物料被输送入厌氧系统处理。在厌氧微生物的作用下，这些物料的降解大致可分为两个阶段：一是发酵阶段，水解酸化细菌将有机质分解为乙醇、乳酸、挥发性脂肪酸、CO₂和H₂；二是产甲烷阶段，产甲烷菌利用乙酸、CO₂和H₂等物质生产甲烷。这两个阶段可以在同一个反应器中进行，即为单相厌氧消化，也可以分别在不同的反应器中进行，即两相厌氧消化。这两类工艺在实践中都有广泛应用。单相厌氧消化系统更为简单，而两相厌氧消化工艺可以适应更高的负荷，系统不易过酸化而失效。

然而，产甲烷过程速率慢，导致整个处理周期长达20～30天，这限制了餐厨垃圾的处理效率，处理设施占地面积大。而且，在这一过程中，除餐厨垃圾中的部分有机质转化为沼气外，其余有机质和水分转化为二次污染物，厌氧消化后产生的大量沼液具有高氨氮、高COD(化学需氧量)的特点，在高标准的污水排放要求背景下，其处理成本高达40～100元/t，而沼渣也需要进一步焚烧或填埋处理。因此，如何快速低成本地处理餐厨垃圾的，并得到有经济利用价值的处理产物是亟待解决的问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种餐厨垃圾的处理方法及系统。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决：

一种餐厨垃圾的处理方法，包括如下步骤：

(1)除杂破碎：去除餐厨垃圾中的不能或不易生物降解的各种杂质，将剩余部分破碎成固体颗粒粒径小于5mm的浆液；

(2)水热处理：将步骤(1)得到的浆液进行水热处理；

(3)油脂分离：将经步骤(2)处理后的浆液进行分离，分离得到油脂，并将包含固相产物和其他液相产物的固液混合物进行步骤(4)；

(4)发酵：将步骤(3)得到的固液混合物进行发酵，在发酵的启动阶段一次性接种混菌；

(5)固液分离：将步骤(4)得到的发酵产物进行固液分离，得到富含有机酸和醇的高碳酸化液和富含蛋白质的固相残渣。

优选地，所述餐厨垃圾包括餐饮服务单位产生的餐饮垃圾和/或家庭厨房产生的厨余垃圾。

优选地，步骤(2)所述的水热处理温度为60～120℃，处理时间为30～120分钟。

优选地，所述步骤(4)的发酵的条件为：氧化还原电位为-600～50mV，pH在3.0～6.0之间，温度20～40℃，进料的固体浓度5～20wt％，固体停留时间2～10d。