CN102039304B - 一种餐厨垃圾通过厌氧发酵用来发电的方法 - Google Patents

Abstract

一种餐厨垃圾通过厌氧发酵用来发电的方法，其步骤至少包括有：(1)分拣步骤，将收集来的餐厨垃圾进行分拣，获得可利用部分的餐厨垃圾；(2)压榨步骤，将可利用部分的餐厨垃圾进行压榨，分离成固相部分和液相部分；(3)厌氧发酵步骤，固相部分进行去杂水化处理后，与液相部分汇合，进行厌氧发酵；(4)发电步骤，经过厌氧发酵获得沼气，去发电获得电能；整个发酵过程快速、高效、稳态，使自然厌氧发酵的时间降低几十倍，而获得沼气产量大幅度提高，甚至达到3.0-4.0m³/m³反应罐·d；整个流程更加合理实用，经济效益高，对于能源日益紧张的现今社会具有重要的现实意义。

Description

一种餐厨垃圾通过厌氧发酵用来发电的方法

技术领域

本发明涉及一种餐厨垃圾处理方法，具体涉及餐厨垃圾厌氧发酵产沼气来发电的方法。

背景技术

餐厨垃圾是城市生活垃圾中有机相的主要来源。据不完全统计，目前我国每年产生约5000万t的餐厨垃圾。餐厨垃圾以蛋白质、淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等有机物质为主要成分，是能源和肥料潜在的资源，具有高水分、高油脂、高盐分以及易腐发臭、易生物降解等特点，如果处理不当，将造成巨大的环境污染和资源浪费。

目前我国城市餐厨垃圾处理率约为60％，而真正达到无害化处理和资源利用的比率则很低。大量城市餐厨垃圾采用露天堆放或简易填埋处置甚至直接喂猪，还有一些被直接排入下水道，对环境造成巨大危害。长期以来，我国的城市餐厨垃圾主要都采用混合收集和混合堆放或填埋的方式，对餐厨垃圾产生的环境污染缺乏足够的认识和必要的重视，其不良后果正逐渐显现。归纳起来，主要表现在以下一些方面：

(1)生活地沟油返回到餐桌上，严重危害人体的身体健康；

(2)泔水未经处理，细菌、病毒易繁殖，泔水喂养的猪肉的品质无法保证，极易传染病毒；

(3)大量餐厨垃圾进入填埋场或直接堆放，对水体、土壤及大气造成很大的长期污染；

(4)餐厨垃圾水分高、热值低，焚烧成本偏高，发电效率较低，污染治理难度加大，推广难度较大。

针对餐厨垃圾存在高浓度有机废物处理难度大、处理率低，利用率低且污水中含有高浓度有机物的现状，将生态化和资源化相结合，研究厌氧发酵去除有机污染物同时回收生物质能(沼气)，这对于能源日益紧张的现今社会具有重要的现实意义。

国内的厌氧发酵技术也是最近30多年才又开始有较大发展。主要仍然集中在污泥消化、粪便处理、高浓度有机废水处理等领域，垃圾处理行业中应用厌氧产沼气并回收利用则还处于起步阶段。厌氧处理用于污泥消化虽然是一种成熟的传统技术，但餐饮有机废物可降解有机物的组成不同于污泥，其有机物含量高，其中蛋白质、脂肪、盐分等物质的分解代谢和发酵条件等均有别于污泥消化，其微生物的种类、生长规律、菌群关系等还有待深入研究。尤其是我国城市餐饮有机废物可降解有机物对该技术的适用性必须予以研究开发。在基础研究完善的情况下，筛选培育优良菌种，提高厌氧发酵的效率，也是一个新的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种餐厨垃圾通过厌氧发酵用来发电的方法，其工艺合理，对餐饮有机废物利用率高。

本发明解决技术问题的技术方案是这样的：一种餐厨垃圾通过厌氧发酵用来发电的方法，其步骤至少包括有：

(1)分拣步骤，将收集来的餐厨垃圾进行分拣，获得可利用部分的餐厨垃圾；

(2)压榨步骤，将可利用部分的餐厨垃圾进行压榨，分离成固相部分和液相部分；

(3)厌氧发酵步骤，固相部分进行去杂水化处理后，与液相部分汇合，进行厌氧发酵；

(4)发电步骤，经过厌氧发酵获得沼气，去发电获得电能。

进一步改进，所述的液相部分在汇合之前先经过离心处理，分离出油脂。

作为改进，所述的去杂水化处理是将固相部分分离出不容易水化的杂料后，进行蒸煮，控制温度50~80度范围下，含水率在60-80％(质量)范围进行水解。

优选，所述的液相部分和固相部分汇合后形成了含油率≤0.2‰(质量)、pH为3.5-4.0、COD 80-120kgCOD/m³的浓浆。

进一步改进，所述的厌氧发酵步骤采用的菌种是厌氧污泥经过驯化而成，污泥接种驯化后，形成耐酸(pH3.5-4.0)、耐盐(Cl^-＜3500mg/L)、耐氨氮(氨氮＜2000mg/L)的厌氧污泥。

最后，所述的厌氧发酵步骤其工艺参数：气体搅拌；发酵温度32-39℃；碳氮比16-25；进料pH3.5-4.0，80-120kgCOD/m³；氧化还原电位-180～-350mV。

而且进一步，所述的厌氧发酵步骤采用升流式厌氧污泥床反应器(UASB)来完成。

沼渣经过压滤机干化处理除去水份和盐类，作为有机肥。废水经过膜处理和纳米材料过滤，使水质PH6-9、SS≤70mg/L、CODcr≤100mg/L、BOD5≤20mg/L。

与现有技术相比，本发明的优点在于：餐厨垃圾经机械粉碎破坏原料的长链状或网状结构，经过油水分离，分离出具有一定经济价值的油脂，再通过水化处理，把原料的复杂有机结构转变为易于生物降解的小分子物质，接种厌氧污泥驯化的菌种，采用升流式厌氧污泥床反应器，从而使整个发酵过程快速、高效、稳态的进行，可使自然厌氧发酵的时间降低几十倍，而获得沼气产量大幅度提高，甚至达到3.0-4.0m³/m³反应罐·d；整个流程更加合理实用，经济效益高，对于能源日益紧张的现今社会具有重要的现实意义。

附图说明

图1为本发明的整体流程图；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示意，一种餐厨垃圾通过厌氧发酵用来发电的方法，其步骤至少包括有：

(1)分拣步骤，将收集来的餐厨垃圾进行分拣，获得可利用部分的餐厨垃圾；

(2)压榨步骤，将可利用部分的餐厨垃圾进行压榨，分离成固相部分和液相部分；

(2.1)分离处理步骤，液相部分在汇合之前先经过离心处理，分离出油脂；

(2.2)去杂水化处理是将固相部分分离出不容易水化的杂料后，进行蒸煮，控制温度50～80度范围下，含水率在60-80％(质量)范围进行水解；

(3)厌氧发酵步骤，固相部分进行去杂水化处理后，与液相部分汇合，液相部分和固相部分汇合后形成了含油率≤0.2‰(质量)、pH为3.5-4.0、COD 80-120kgCOD/m³的浓浆；然后进行厌氧发酵；厌氧发酵步骤中采用的菌种是经过厌氧污泥驯化，污泥接种驯化后，形成耐酸(pH3.5-4.0)、耐盐(Cl^-＜3500mg/L)、耐氨氮(氨氮＜2000mg/L)的厌氧污泥；厌氧发酵步骤采用气体搅拌，各个工艺参数控制为：发酵温度32-39℃，碳氮比16-25，进料pH3.5-4.0，80-120kgCOD/m³，氧化还原电位-180～-350mV；厌氧发酵采用升流式厌氧污泥床反应器(UASB)来完成。

(4)发电步骤，经过厌氧发酵获得沼气，经过脱硫除水蒸汽后，通过沼气发电机发电获得电能。

(5)环保处理步骤，厌氧发酵步骤获得沼渣，经过压滤机干化处理除去水份和盐类，作为有机肥；而厌氧发酵步骤获得废水，经过膜处理和纳米材料过滤，使水质PH6-9、SS≤70mg/L、CODcr≤100mg/L、BOD5≤20mg/L，达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准要求后，再进行排放，废气进行除臭的过滤吸附处理，使其排放达到标准GB16297-1996。

Claims (7)

1.一种餐厨垃圾通过厌氧发酵用来发电的方法，其步骤至少包括有：

(1)分拣步骤，将收集来的餐厨垃圾进行分拣，获得可利用部分的餐厨垃圾；

(2)压榨步骤，将可利用部分的餐厨垃圾进行压榨，分离成固相部分和液相部分；所述的液相部分在汇合之前先经过离心处理，分离出油脂；

(3)厌氧发酵步骤，固相部分进行去杂水化处理后，与液相部分汇合，进行厌氧发酵；所述的去杂水化处理是将固相部分分离出不容易水化的杂料后，进行蒸煮，控制温度50～80度范围下，含水率在60-80％(质量)范围进行水解；

(4)发电步骤，经过厌氧发酵获得沼气，发电获得电能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的液相部分和固相部分汇合后形成了含油率≤0.2‰(质量)、pH为3.5-4.0、COD 80-120kgCOD/m³的浓浆。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的厌氧发酵步骤采用的菌种是经过厌氧污泥驯化，污泥接种驯化后，形成耐酸pH3.5-4.0、耐盐Cl-＜3500mg/L、耐氨氮氨氮＜2000mg/L的厌氧污泥。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的厌氧发酵步骤其工艺参数：气体搅拌；发酵温度32-39℃；碳氮比16-25；进料pH3.5-4.0，80-120kgCOD/m³；氧化还原电位-180～-350mV。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的厌氧发酵步骤采用升流式厌氧污泥床反应器UASB来完成。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的厌氧发酵步骤获得沼渣，经过压滤机干化处理除去水份和盐类，作为有机肥。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的厌氧发酵步骤获得废水，经过膜处理和纳米材料过滤，使水质PH6-9、SS≤70mg/L、CODcr≤100mg/L、BOD5≤20mg/L。

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