[发明专利]一种城市有机垃圾联合厌氧处理工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及有机垃圾的处理领域，具体的说是一种采用高固体湿式厌氧消化技术对城市有机垃圾进行生物降解并得到生物气的资源化成套工艺及设备。

背景技术

城市有机垃圾主要包括非均质半流态类垃圾(餐厨、果蔬垃圾)以及均质固液类垃圾(城市粪便、污泥)，其中的餐厨垃圾主要来源于食品加工、餐饮服务与居民生活等产生的食物残余；果蔬垃圾主要是指在农产品中转基地、农贸市场等场所产生的菜叶、瓜果等垃圾；城市粪便和污泥则分别来自城市公厕或居民区化粪池和污水处理厂。由于城市有机垃圾成分的不断变化和环境质量要求的日益提高，传统处理方式诸如卫生填埋、焚烧和堆肥已逐渐显现出各种弊端，具备高效废物处理和资源回收双重效果的城市有机垃圾厌氧消化技术得到日益重视。

目前，利用厌氧消化技术处理城市有机垃圾在国外已经得到了相当广泛的应用，早在十几年前就有大规模的工业化生产。在我国，厌氧消化处理城市生活有机垃圾的历史也是由来已久，主要应用于畜禽粪便、城市污泥和高浓度有机废水的处理，最典型的应用为农村小沼气池。近年来，我国在北京、上海、广州、深圳等大中型城市，已经或正在尝试利用厌氧消化技术处理餐厨垃圾、城市污泥等城市有机垃圾。然而，国内专门针对于城市有机垃圾的联合厌氧消化资源化处理工程还未有所闻，与发达国家相比，我国城市有机垃圾厌氧消化技术的工程化应用水平亟待提高。

目前，我国城市有机垃圾厌氧消化技术的研究还处在初步阶段，面临的困难主要有以下几个方面：一是城市有机垃圾成分复杂、理化性质不均匀、变化范围较大，进料和出料困难；二是城市粪便、污泥与其他城市有机垃圾不能混合进料联合消化；餐厨、泔水等城市有机垃圾含有油脂、无机盐等抑制厌氧消化的成分；三是反应器的效率较低，停留时间长、有机物转化率低，厌氧系统装备国产化率低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种进出料方便、实用有效且可实现城市有机垃圾联合厌氧处理的工艺及设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种城市有机垃圾联合厌氧处理工艺，包括预处理步骤、厌氧消化处理步骤及沼资化处理步骤，所述城市有机垃圾包括非均质半流态类垃圾及均质固液类垃圾，所述预处理步骤为：非均质半流态类垃圾先进行循环打浆处理，经循环打浆处理后的物料再与均质固液类垃圾一同进行固液分离，所得浆液用于进行厌氧消化处理步骤。

进一步地，所述非均质半流态类垃圾可分离出滤液类垃圾，其它部分经过破碎处理后再与所述滤液类垃圾一起进行循环打浆处理。

进一步地，所述循环打浆处理过程为：经打浆后的出料进行固液分离，经固液分离后得到的液体重新进行打浆处理，往复循环多次。

进一步地，所述非均质半流态类垃圾中除滤液类垃圾外的其它部分，经过破碎处理后不经打浆处理，直接进行固液分离，进行脱水外运。

进一步地，所述厌氧消化处理步骤包括无机质分离、袋式除油、均质及厌氧发酵工艺，所述厌氧发酵工艺中厌氧发酵罐采用下进物料和上出沼气、沼液的方式，且在厌氧发酵罐内的下部和上部分别配以搅拌工艺，内部配有水利循环加热处理工艺。

进一步地，所述沼液经脱水处理后所得的液体可回流作为打浆用工艺水或可回流进入均质步骤用于调节物料特性。

一种有机垃圾联合厌氧处理工艺设备，包括末端含有固液分离机的预处理装置，还包括厌氧消化处理装置及沼资化处理装置，所述预处理装置还包括打浆罐，所述打浆罐内设置有水力循环打浆铰刀泵，打浆罐通过水力循环打浆铰刀泵与所述固液分离机的输入端连通；固液分离机的第一液体输出端通过管道、阀门、泵与打浆罐的输入端连通；固液分离机的第二液体输出端通过管道、阀门、泵与厌氧消化处理装置相连通。

进一步地，所述厌氧消化处理装置包括无机质分离器、袋式除油设备、均质罐、螺杆泵及厌氧发酵罐，预处理装置中的固液分离机与所述无机质分离器、袋式除油设备、均质罐依次连接，所述均质罐与厌氧发酵罐下部之间通过螺杆泵连接。

进一步地，所述厌氧发酵罐顶部设有用于破除内部物料结壳的顶部搅拌器，底部设有用于物料均匀混合的底部搅拌器，内部还设置有用于维持恒定温度的水利循环搅拌器。

进一步地，所述沼资化处理装置的末端设有沼液池，所述沼液池经泵、管道以及两个阀门分别与所述打浆罐及均质罐连通。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：