一種餐廚垃圾資源化處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種餐廚垃圾資源化處理方法，該方法包括以下步驟：（1）分揀：將餐廚垃圾中不可用的無機(jī)固形物機(jī)械分揀去除；（2）破碎：將去雜后的餐廚垃圾進(jìn)行機(jī)械破碎至粉末狀；（3）干燥：在破碎后的餐廚垃圾中加入干燥劑進(jìn)行干燥；（4）成型：在干燥后的垃圾中添加輔料后所得混合物，將混合物壓固成型為固形燃料。所述干燥劑為耐高溫枯草芽孢桿菌，所得固形燃料發(fā)熱量在4000kcal/kg以上。該餐廚垃圾資源化處理方法處理過程中無需機(jī)械脫水，不產(chǎn)生污水，有效改善垃圾處理過程中的惡臭問題，具有處理工藝簡(jiǎn)單、處理費(fèi)用低、節(jié)約能源、增加經(jīng)濟(jì)收益等特點(diǎn)，解決垃圾資源化、無害化的難題。
【專利說明】 一種餐廚垃圾資源化處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于餐廚垃圾處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種餐廚垃圾資源化處理生產(chǎn)固形燃料的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化進(jìn)程的加快特別是餐飲業(yè)的快速發(fā)展，餐廚垃圾的產(chǎn)生量逐漸增大，中國每年產(chǎn)生的餐廚垃圾量約為9000萬噸，餐廚垃圾日益成為困擾城市發(fā)展和居民健康的社會(huì)化問題。近年來，由于對(duì)餐廚垃圾缺乏有效的管控措施及餐廚垃圾處理技術(shù)滯后等原因，導(dǎo)致餐廚垃圾堆積嚴(yán)重，影響了居住環(huán)境。更有一批違法商家利用餐廚垃圾非法煉制地溝油，嚴(yán)重?cái)_亂了社會(huì)衛(wèi)生管理秩序，損害了廣大人民群眾的身心健康。開發(fā)餐廚垃圾處理新技術(shù)及資源化處理方法，構(gòu)建綠色、高效、科學(xué)的餐廚垃圾處理體系，大力發(fā)展生態(tài)循環(huán)科技，成為當(dāng)今社會(huì)有效應(yīng)對(duì)餐廚垃圾堆積，變廢為寶，以廢創(chuàng)利的必由之路。
[0003]餐廚垃圾水分高、鹽分高、有機(jī)質(zhì)含量高，組分時(shí)空差異明顯，具有危害性與資源性并存的特點(diǎn)。餐廚垃圾有機(jī)質(zhì)含量高，極易腐敗發(fā)酸發(fā)臭、滋生有害生物，具有危害性的一面；同時(shí)，餐廚垃圾含有豐富的有機(jī)營養(yǎng)成分，經(jīng)過合理處置后是制作動(dòng)物飼料、有機(jī)肥料和生物能源的重要來源，是一種高價(jià)值的生物質(zhì)資源。大量的餐廚垃圾一方面給世界各國帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染，另一方面導(dǎo)致了大量生物質(zhì)能的浪費(fèi)。因此，選擇或者開發(fā)合理的餐廚垃圾處理技術(shù)，對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行資源化處理具有重要意義。
[0004]目前國內(nèi)外常用的餐廚垃圾處理技術(shù)如焚燒、衛(wèi)生填埋、生態(tài)飼料、厭氧消化、好氧堆肥和蚯蚓堆肥等，按照處理媒介不同可以分為非生物處理和生物處理技術(shù)兩大類。非生物處理技術(shù)包括焚燒、填埋，是傳統(tǒng)的垃圾處理方式，此外還有新興的脫水飼料化、真空油炸飼料化、機(jī)械破碎等；而生物處理技術(shù)包括厭氧消化及好氧堆肥、蚯蚓堆肥等。由于采用的核心處理技術(shù)不同，我國餐廚垃圾處理形成了所謂的“四大模式北京模式”多以厭氧消化技術(shù)為主，“西寧模式”以飼料化技術(shù)為主，“上海模式”則采用動(dòng)態(tài)好氧消化技術(shù)，而“寧波模式”則以生產(chǎn)菌體蛋白飼料添加劑和工業(yè)油脂技術(shù)為主?？梢?，目前國內(nèi)餐廚垃圾處理技術(shù)主要集中在厭氧消化、飼料加工、好氧堆肥、生產(chǎn)菌體蛋白及工業(yè)油脂化。
[0005]現(xiàn)有餐廚垃圾處理技術(shù)，存在資源化水平低、產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高、對(duì)餐廚垃圾處理不徹底等問題。傳統(tǒng)的餐廚垃圾處理方法(如焚燒、填埋等)雖然能將餐廚垃圾處理，但會(huì)產(chǎn)生二次污染，不利于環(huán)境保護(hù)。厭氧消化、制作飼料、堆肥等餐廚垃圾處理方法雖然能夠產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，但是存在處理流程長(zhǎng)、成本高、產(chǎn)品附加值低、產(chǎn)品銷售困難等問題，且通常餐廚垃圾處理產(chǎn)生的廢/污水留給城市污水處理統(tǒng)處理，而其中的高鹽分不利于污水的生物處理，且易于腐蝕設(shè)備，加重了污水處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。
[0006]目前國內(nèi)外常用的餐廚垃圾處理技術(shù)如焚燒、衛(wèi)生填埋、生態(tài)飼料、厭氧消化、好氧堆肥和蚯蚓堆肥等，通常存在著資源化利用效率低、經(jīng)濟(jì)效益不夠理想、易產(chǎn)生二次污染等缺陷。我國已經(jīng)開發(fā)了許多對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行處理的技術(shù)，如專利一種節(jié)能餐廚垃圾處理系統(tǒng)及方法(申請(qǐng)?zhí)?201110193864.6)，公開了對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行負(fù)壓干燥及滅菌，再將負(fù)壓干燥滅菌后的余熱提供給好氧生化反應(yīng)利用，有效的減少了能量損耗，節(jié)省生產(chǎn)成本。專利廚余垃圾處理器(申請(qǐng)?zhí)?201120185299.4)，公開了一種廚余垃圾處理器，把垃圾粉碎成小顆粒，再對(duì)小顆粒進(jìn)行處理，提高效率。中國專利一種餐廚垃圾處理方法(申請(qǐng)?zhí)?201210567061.7)公開了一種餐廚垃圾處理方法，將餐廚垃圾分離出易粉碎物質(zhì)，制得垃圾漿液，再進(jìn)行發(fā)酵；將發(fā)酵后的垃圾漿液在萃取罐中用CO2超臨界法萃取出油脂，非油脂物質(zhì)進(jìn)入發(fā)酵系統(tǒng)中進(jìn)行厭氧發(fā)酵，制得沼氣；通過氣體分離裝置從沼氣中分離凈化得到甲烷和C02。專利餐廚垃圾集中處理的方法(專利號(hào):201010173773.1)，公開了一種對(duì)餐廚垃圾的分選、油水分離、油的處理、污水的處理和臭氣的處理等集中處理的方法，將餐廚垃圾從卸料倉中依次輸送到破袋機(jī)中進(jìn)行破袋和篩分器中進(jìn)行篩分；送入第一污水調(diào)節(jié)池的污水經(jīng)過I小時(shí)的沉淀后，將污水加熱到25-30°C后進(jìn)行油水分離處理；分離出來的油依次進(jìn)行酯化、脫水、酯交換和蒸餾處理后，得到生物柴油；分離出來的污水送入第二污水調(diào)節(jié)池，污水經(jīng)過攪拌和I小時(shí)的沉淀后，被加熱到33-37°C送入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行厭氧反應(yīng)，從厭氧反應(yīng)器中出來的污水再送入沉淀池中沉淀I小時(shí)后依次進(jìn)入兼氧反應(yīng)池中進(jìn)行自養(yǎng)反硝化處理、好氧反應(yīng)池中進(jìn)行好氧處理和膜生物反應(yīng)池中進(jìn)行過濾后，通過膜過濾的污水達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行排放；從厭氧反應(yīng)器中排出來的沼氣依次經(jīng)過氣水分離和脫硫處理后，進(jìn)入儲(chǔ)氣袋或儲(chǔ)氣罐進(jìn)行儲(chǔ)存進(jìn)行綜合利用；從卸料倉、破袋機(jī)、篩分器、磁選機(jī)、震蕩機(jī)和刮板、粉碎機(jī)、第一污水調(diào)節(jié)池，及酯化、脫水和酯交換和第二污水調(diào)節(jié)池中排出的臭氣均經(jīng)過生物除臭反應(yīng)器處理后，進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放。
[0007]上述已公開的餐廚垃圾處理專利，其餐廚垃圾處理處置工藝存在以下不足:1)餐廚垃圾處理設(shè)備大多關(guān)注破碎環(huán)節(jié)，破碎后的流體垃圾直接從下水管排出或經(jīng)過儲(chǔ)存、搬運(yùn)至其它地方處置，這種處理方式效率較低，同時(shí)會(huì)造成一定的環(huán)境污染或資源浪費(fèi)；2)主要是利用化學(xué)或生物方法生產(chǎn)飼料、肥料、工業(yè)用油及可燃?xì)?，但普遍存在產(chǎn)物產(chǎn)出率低，肥料質(zhì)量不高，生產(chǎn)成本比較高，市場(chǎng)推廣困難；3)處理流程過長(zhǎng)，能耗高、處理效率不高，資源化利用率低；4)處理過程產(chǎn)生廢渣、廢/污水等廢棄物及臭氣，易對(duì)環(huán)境造成二次污染，需進(jìn)一步處理，增加了處理成本。
[0008]綜上所述，傳統(tǒng)餐廚垃圾處理方法存在諸多缺陷和不足，中國在餐廚垃圾資源化處理上還有很多關(guān)鍵技術(shù)有待突破，除綜合運(yùn)用多種現(xiàn)有處理技術(shù)全程處理外，開發(fā)新技術(shù)提高餐廚垃圾的資源化循環(huán)利用程度，降低處理成本及避免產(chǎn)生二次污染是關(guān)鍵所在。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中資源化利用水平低、處理成本高及處理過程產(chǎn)生污水造成二次污染等不足，提供一種能夠?qū)⒉蛷N垃圾有效處理并得到固形燃料的高效、環(huán)保的餐廚垃圾綜合處理方法及其處理系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)垃圾的資源化和無害化。
[0010]為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種餐廚垃圾資源化處理方法，包括以下步驟:
(1)分揀:將餐廚垃圾中的不可燃無機(jī)物質(zhì)在分揀機(jī)中機(jī)械分揀去除，留下餐廚垃圾中的有機(jī)物質(zhì)成分；
(2)破碎:去雜后的餐廚垃圾進(jìn)入破碎機(jī)進(jìn)行機(jī)械破碎成粒狀；
(3)干燥:在破碎后的餐廚垃圾中加入干燥劑進(jìn)行干燥。破碎后的垃圾進(jìn)入垃圾儲(chǔ)藏倉I，干燥劑儲(chǔ)存在垃圾儲(chǔ)藏倉II，將干燥劑與垃圾以質(zhì)量比> 1:1的比例在物料混合機(jī)中混合，混合均勻的垃圾混合物在干燥裝置中進(jìn)行發(fā)酵脫水干燥，干燥后得到含水率接近40%的餐廚垃圾，干燥后的餐廚垃圾部分進(jìn)入成型工序，部分繼續(xù)在干燥工序中作干燥劑循環(huán)使用；
(4)成型:在干燥后的餐廚垃圾中添加輔助燃料，混合均勻得到混合物，將混合物壓縮成型，得到發(fā)熱量在4000kcal/kg以上的固形燃料。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，在步驟(I)中所述的不可燃物質(zhì)為無機(jī)固形物。無機(jī)固形物不可燃且難于降解，影響垃圾的后期處理。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，在步驟(3)中所述的干燥劑為耐高溫枯草芽孢桿菌，干燥劑與餐廚垃圾質(zhì)量比> 1:1。耐高溫枯草芽孢桿菌能促進(jìn)垃圾發(fā)熱發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)生的熱量使餐廚垃圾中的水分蒸發(fā)脫水，整個(gè)干燥過程無需外加能源進(jìn)行加熱，且不產(chǎn)生污水，同時(shí)可以去除垃圾惡臭味。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，在步驟(3)中所述的干燥為常溫干燥，干燥時(shí)間不超過24小時(shí)，干燥期間每隔5飛小時(shí)翻堆混合一次。翻堆混合可以增加氧氣供給促進(jìn)垃圾內(nèi)微生物代謝，加快餐廚垃圾水分移除和惡臭的消除。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，在步驟(3)中所述的干燥后的餐廚垃圾可以作為干燥劑循環(huán)使用，節(jié)約干燥劑用量，降低成本。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，在步驟(4)中所述的輔助燃料為木屑、谷殼、稻桿粉和桔桿粉中的一種以上的混合物，加入輔料后的混合物控制含水率小于等于40%。
[0015]一種餐廚垃圾資源化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的餐廚垃圾資源化處理系統(tǒng)包括垃圾破碎系統(tǒng)、垃圾干燥系統(tǒng)、含水率調(diào)節(jié)器和成型機(jī)，其間以輸送設(shè)備連接。餐廚垃圾經(jīng)過垃圾破碎系統(tǒng)進(jìn)行分揀和破碎后，加入干燥劑混合，再進(jìn)入垃圾干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥，干燥后的混合物經(jīng)過成型機(jī)壓固成型。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述垃圾破碎系統(tǒng)包括垃圾分揀機(jī)、垃圾破碎機(jī)和垃圾儲(chǔ)藏倉，其間以輸送設(shè)備連接。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，所述垃圾干燥系統(tǒng)包括垃圾儲(chǔ)藏倉、物料混合機(jī)和干燥裝置，其間以輸送設(shè)備連接。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)餐廚垃圾資源化處理過程中不做機(jī)械脫水，不產(chǎn)生污水，避免二次污染；
(2)干燥步驟中引入的干燥劑不僅能夠起到促進(jìn)干燥的效果，而且具有很好的除臭效果，能夠改善垃圾脫水過程中所產(chǎn)生的惡臭問題；
(3)該方法在常溫條件下就能達(dá)到干燥速度快的效果，無需額外加熱，降低能耗，節(jié)省成本；
(4)本發(fā)明中干燥后的垃圾還可以繼續(xù)作為干燥劑循環(huán)使用，降低干燥劑使用成本；
(5)垃圾處理終產(chǎn)物為固形燃料，固形燃料發(fā)熱量在4000kcal/kg以上，既實(shí)現(xiàn)垃圾無害化、資源化的目的，又增加經(jīng)濟(jì)效益。
[0019](6)本發(fā)明餐廚垃圾資源化處理系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單，處理費(fèi)用低、節(jié)約能源，易于推廣?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0020]圖1為餐廚垃圾資源化處理工藝流程圖。
[0021]圖2為餐廚垃圾資源化處理系統(tǒng)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)識(shí):
1-垃圾分揀機(jī)，2-垃圾破碎機(jī)，3a-垃圾儲(chǔ)藏倉I，3b-垃圾儲(chǔ)藏倉II，4-物料混合機(jī)，5-干燥裝置，6-含水率調(diào)節(jié)器，7-成型機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0024]實(shí)施例1
(1)分揀:將500kg餐廚垃圾放入垃圾分揀機(jī)I中進(jìn)行機(jī)械分選，去除其中不可用的無機(jī)固體物；
(2)破碎:將去雜后的餐廚垃圾傳送到垃圾破碎機(jī)2中進(jìn)行機(jī)械破碎至粉末狀，移入垃圾儲(chǔ)藏倉3a備用；
(3)干燥:在破碎后的餐廚垃圾中加入500kg耐高溫枯草芽孢桿菌作為干燥劑，在物料混合機(jī)4中混合后移至干燥裝置5干燥20小時(shí)，期間每5小時(shí)翻堆混合一次；
(4)壓縮:干燥后的垃圾進(jìn)入含水率調(diào)節(jié)器6，加入木屑將含水率調(diào)節(jié)至35%，所得混合物用成型機(jī)7壓固成型為固形燃料。
[0025]步驟(3)中干燥后所得垃圾混合物可以作為干燥劑在下一個(gè)干燥步驟中循環(huán)使用，作為干燥劑循環(huán)使用的垃圾混合物移入垃圾儲(chǔ)藏倉3b備用。
[0026]餐廚垃圾資源化處理方法所用的系統(tǒng)如圖2所示，垃圾分揀機(jī)1、垃圾破碎機(jī)2、垃圾儲(chǔ)藏倉3a、物料混合機(jī)4、干燥裝置5、含水率調(diào)節(jié)器6和成型機(jī)7之間以輸送設(shè)備依次連接，垃圾儲(chǔ)藏倉3b —端連接物料混合機(jī)4，另一端連接干燥裝置5方便干燥后混合物作為干燥劑在干燥步驟中循環(huán)使用。
[0027]所得固體燃料發(fā)熱量為4200kcal/kg，燃燒時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)熱量高。
[0028]實(shí)施例2
(1)分揀:將500kg餐廚垃圾放入垃圾分揀機(jī)I中進(jìn)行機(jī)械分選，去除其中不可用的無機(jī)固體物；
(2)破碎:將去雜后的餐廚垃圾傳送到垃圾破碎機(jī)2中進(jìn)行機(jī)械破碎至粉末狀，移入垃圾儲(chǔ)藏倉3a備用；
(3)干燥:在破碎后的餐廚垃圾中加入600kg耐高溫枯草芽孢桿菌作為干燥劑，在物料混合機(jī)4中混合后移至干燥裝置5干燥15小時(shí)，期間每6小時(shí)翻堆混合一次；
(4)壓縮:干燥后的垃圾進(jìn)入含水率調(diào)節(jié)器6，加入谷殼將含水率調(diào)節(jié)至30%，所得混合物用成型機(jī)7壓固成型為固形燃料。
[0029]步驟(3)中干燥后所得混合物可以作為干燥劑在下一個(gè)干燥步驟中循環(huán)使用，作為干燥劑循環(huán)使用的垃圾混合物移入垃圾儲(chǔ)藏倉3b備用。
[0030]餐廚垃圾資源化處理方法所用的系統(tǒng)如圖2所示，垃圾分揀機(jī)1、垃圾破碎機(jī)2、垃圾儲(chǔ)藏倉3a、物料混合機(jī)4、干燥裝置5、含水率調(diào)節(jié)器6和成型機(jī)7之間以輸送設(shè)備依次連接，垃圾儲(chǔ)藏倉3b —端連接物料混合機(jī)4，另一端連接干燥裝置5方便干燥后混合物作為干燥劑在下一個(gè)干燥步驟中循環(huán)使用。
[0031]所得固體燃料發(fā)熱量為4500kcal/kg，燃燒時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)熱量高。
[0032]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種餐廚垃圾資源化處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)分揀:將餐廚垃圾中不可燃的無機(jī)固形物質(zhì)機(jī)械分揀去除； (2)破碎:將去雜后的餐廚垃圾進(jìn)行機(jī)械破碎成粒狀； (3)干燥:在破碎后的餐廚垃圾中加入干燥劑進(jìn)行干燥，干燥的餐廚垃圾部分進(jìn)入成型工序，部分繼續(xù)在干燥工序中作干燥劑循環(huán)使用； (4)成型:在干燥后的垃圾中添加輔助燃料，混合均勻得到混合物，將混合物壓固成型，得到發(fā)熱量在4000kcal/kg以上的固形燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾資源化處理方法，其特征在于:在步驟(3)中所述的干燥劑為耐高溫枯草芽孢桿菌，干燥劑與餐廚垃圾混合質(zhì)量比> 1:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾資源化處理方法，其特征在于:在步驟(3)中所述的干燥為常溫干燥，干燥時(shí)間不超過24小時(shí)，干燥期間每隔5飛小時(shí)翻堆混合一次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾資源化的處理方法，其特征在于:在步驟(4)中所述的輔助燃料為木屑、谷殼、稻桿粉和桔桿粉中的一種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾資源化的處理方法，其特征在于:在步驟(4)中所述的混合物控制含水率小于等于40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾資源化的處理方法，其特征在于:餐廚垃圾資源化處理系統(tǒng)包括垃圾分揀破碎系統(tǒng)、垃圾干燥系統(tǒng)、含水率調(diào)節(jié)器(6)和成型機(jī)(7)，其間以輸送設(shè)備連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的餐廚垃圾資源化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述垃圾分揀破碎系統(tǒng)包括垃圾分揀機(jī)(1)、垃圾破碎機(jī)(2)和垃圾儲(chǔ)藏倉(3a)，其間以輸送設(shè)備連接；所述垃圾干燥系統(tǒng)包括垃圾儲(chǔ)藏倉(3b)、物料混合機(jī)(4)和干燥裝置(5)，其間以輸送設(shè)備連接。
【文檔編號(hào)】C10L5/46GK104293408SQ201410480324
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】胡湛波 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)