[实用新型]一种餐厨垃圾厌氧消化处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种环保技术领域和新能源开发利用领域，尤其涉及一种餐厨垃圾厌氧消化处理系统。

背景技术

餐厨垃圾具有水分、有机物、油脂及盐分含量高，易腐烂，营养元素丰富等特点，是我国城市生活垃圾中的主要组成成分。统计数据表明，2007年全国全年的餐厨垃圾约为9000 万吨，占我国城市生活垃圾总量的31%，北京、上海等大城市的餐厨垃圾日产量均超过1000 吨。产生的餐厨垃圾大部分被贩卖到城郊的养殖场直接饲养生猪，而剩余部分由相关单位进行以填埋或焚烧为主的末端处理，餐厨垃圾资源化程度很低。

餐厨垃圾中高含量的有机质蕴含着大量的生物质能，提高其资源化利用率逐渐成为固体废物处理与管理领域的研究热点。其中，厌氧消化技术处理餐厨垃圾优势独特，能够利用厌氧微生物的高有机负荷承受能力，在降解有机废物的同时产生绿色能源“沼气”，残渣经处理后亦可作肥料，不仅有效地减少了污染，而且能够产生可再生能源，最大限度地实现了餐厨垃圾资源再利用。因此厌氧消化技术逐渐成为餐厨垃圾处理的重要发展方向。

但厌氧消化技术存在的一些瓶颈问题是其推广发展的限制因素，例如垃圾降解过程中产生的中间产物：VFA（volatile fatty acid，挥发性脂肪酸）和氨氮，容易对后续的产甲烷微生物产生抑制作用。餐厨垃圾含有大量易降解有机物，VFA的产生速率极易比甲烷的产生速率快，从而导致消化液VFA积累及pH降低，对后续的产甲烷过程产生抑制。餐厨垃圾中含有大量蛋白质等含氮物质，会使消化液中氨氮浓度达到上千甚至几千毫克每升，而众多研究表明随着氨氮浓度的升高，产甲烷微生物的活性会明显降低，当氨氮浓度超过6000 mg /L时，产甲烷微生物的活性将会被完全抑制。另外，餐厨垃圾自身的高盐分会导致微生物体内水分渗出，以至产甲烷微生物活性降低甚至死亡，盐分浓度越高，毒性越强。有研究表明产甲烷微生物对Na⁺非常敏感，当Na⁺的浓度大于5000 mg /L时，对最终的甲烷转化有不利影响。此外，由于厌氧微生物菌群的特性，使得厌氧生物反应器启动时间较长，甚至长达半年以上，这一现象严重影响了餐厨垃圾的资源化利用。

因此，如何开发出一套降解速率快、运行成本低、沼气能源再利用的餐厨垃圾处理技术有着重要的意义。

实用新型内容

本实用新型为解决目前在餐厨垃圾厌氧消化过程中存在的消化周期长、产气量低、高盐分、VFA累积及氨氮累积所引起的产气抑制等技术问题，提供了一种餐厨垃圾厌氧消化处理系统。

本实用新型提供的一种餐厨垃圾厌氧消化处理系统，包括：

用于厌氧消化处理的处于启动期的第一生物反应器、处于活性期的第二生物反应器、处于腐熟期的第三生物反应器；第一消化液罐、第二消化液罐、第三消化液罐；第一泵、第二泵、第三泵；多个液体连接管道连接各个生物反应器和消化液罐，所述餐厨垃圾厌氧消化处理系统还包括用于收集气体的气体收集装置；

每一个所述生物反应器上端设置用于消化液回流的第一进出口和与所述气体收集装置连接的第二进出口；每一个所述生物反应器底部设置一个消化液出口；

每一个所述消化液罐上端和下端分别设置有消化液进出口，以及用于添加水质调节物质的液体入口；

所述处于启动期的第一生物反应器底部的消化液出口与所述第一消化液罐上端消化液进出口连接，用于收集存储启动期消化液；

所述处于活性期的第二生物反应器底部的消化液出口与所述第二消化液罐上端消化液进出口连接，所述第二消化液罐内的消化液通过第二泵输送至第二生物反应器，实现活性期消化液的自身回流；所述处于腐熟期的第三生物反应器底部消化液出口与第三消化液灌上端消化液进出口相连，用于收集储存经腐熟期垃圾层调节的启动期消化液，所述第三消化液罐内的消化液通过第三泵回流至所述处于启动期的第一生物反应器，实现消化液循环交叉流动。

其中，所述餐厨垃圾厌氧消化处理系统还包括：处于预处理期的第四生物反应器；

所述处于预处理期的第四生物反应器用于装填经预处理、准备进入消化处理阶段的新鲜垃圾。

其中，所述餐厨垃圾厌氧消化处理系统还包括：处于好氧期的第五生物反应器。

其中，所述第一生物反应器、第二生物反应器、第三生物反应器、第四生物反应器、第五生物反应器的底部均设置有曝气口，该曝气口与鼓风设备相连，用于向生物反应器中的垃圾层供氧通风。