[发明专利]一种污泥与餐厨垃圾的放电等离子共处置方法

说明书

技术领域

本发明属于城市固废处理技术领域，具体涉及一种污泥与餐厨垃圾的放 电等离子共处置方法。

背景技术

随着生活水平的提高，广大家庭、食堂、餐饮业产生的餐厨废弃数量巨 大。餐厨垃圾组分复杂，固形物主要由剩饭剩菜、瓜果皮、腐烂蔬菜、动植 物油脂、鱼肉骨等有机物组成，泔水中主要包含：废水、动植物油、各种调 料、食品添加剂、碳水化合物、无机盐类物质等等。餐厨垃圾具有含水量大， 有机物含量多，油脂含量高等特点。

由于餐厨垃圾其含水量和有机物含量较高，极易在较短时间内腐烂发臭 和滋生蚊蝇等，极大地污染了周围环境。目前常用的餐厨垃圾处理方法为， 餐厨经过多级分选分离得到固形物、废水及粗油脂三部分，固形物送往垃圾 焚烧厂或垃圾填埋场，粗油脂进行深加工或直接外售，废水送往污水处理厂 处理。造成系统庞杂，占地面积大、资源化利用效率低。

我国污水处理厂所产生的污泥约80％没有得到妥善处理，其随意堆放及 所造成的污染或二次污染问题已经凸显出来，并引起社会的关注。污泥厌氧 消化是一种污泥处置方式，如何强化厌氧消化过程的限制提供污泥厌氧效果 速率的主要因素。目前，国内外已有研究将隔油池油泥或厨余垃圾与城市污 泥混合进行厌氧消化，能够改善底物的pH缓冲能力和营养结构，从而改善 处理效果，提高产气率。但混合厌氧消化的主要因素除了一些与普通厌氧消 化一致的因素(如温度、HRT、投配率、搅拌方法及搅拌速率、营养与C/N 比、pH、有毒物质、长链脂肪酸)外，还有混合底物中油脂比例、底物与接 种物之比及预处理等因素，尤其是长链脂肪酸对产甲烷菌具有很强的抑制作 用。这种物质会吸附在产甲烷菌的细胞壁或细胞膜上，干扰其运输或防御功 能，长链脂肪酸的降解主要是通过β-氧化产生乙酸盐和氢气，且长链脂肪 酸含量越高降解速度越慢，容易出现降解缓滞期，不利于甲烷化阶段的进行， 而中间过程产生的挥发性脂肪酸的富集也会对产甲烷菌产生抑制作用。因此， 加速破坏脂肪酸的有利于厌氧消化过程。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种污泥与餐厨垃圾的放电等离 子共处置方法。该方法利用等离子技术，在羟基自由基、氧原子、臭氧等活 性粒子的产生过程和这些活性成份与有机物发生化学反应加速污泥和餐厨 垃圾中有机物破坏，达到共处置的目的。

一种污泥与餐厨垃圾的放电等离子共处置方法，包括以下步骤：

1)以空气为介质，在等离子反应装置中通过等离子反应装置产生的自 由基对混合料进行降解，得到经过降解的处理料，其中，所述的混合料包括 重量比为6～3：1～2的污泥和餐厨垃圾；

具体的，所述污泥的含水率为90.0～99.2％，或者，所述的污泥由含水 率小于90.0％的脱水污泥加水预浆化到含水率为90.0～99.2％得到。

具体的，为了保持可流动性，可加水调配，使所述混合料的含水量为 90.0～97.0％。

具体的，等离子反应装置为针-板式或板-板式。

优选的，所述的餐厨垃圾为由原餐厨垃圾在剔除餐具、塑料制品和纸类 后经过预破碎得到。分类后餐厨垃圾主要成分以油、水、果皮、蔬菜、米面、 鱼、肉、骨头为主，应剔除废餐具、塑料、纸巾等较大的物质，为了保持处 理效果，将餐厨垃圾进行预破碎。

2)将步骤1)得到的处理料泵入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，得到较高的 甲烷产率。

上述技术方案，对待处理混合物具有很宽的接纳标准，混合料中油脂的 含量可达1～5％。

本发明所提供的方法利用放电等离子体产生的羟基自由基、氧原子、臭 氧等活性粒子能有效破坏污泥絮体结构，尤其是破坏污泥胞外聚合物，释放 蛋白质、多糖等物；另一方面，活性粒子将餐厨垃圾中的油脂、脂肪酸进一 步破坏，使污泥与餐厨垃圾混合更加充分。处理后的混合物有利于产甲烷菌 的活性，促进厌氧发酵消化过程。

有益效果：

(1)无化学催化的情况下促进污泥和餐厨垃圾的高效破解，使污泥和 餐厨垃圾混合更加均匀。

(2)污泥及餐厨垃圾在等离子的作用下，有机物破坏释放，体系中产 生的热量有利于厌氧发酵过程的启动，利于后续厌氧发酵过程。

(3)提高油脂、脂肪酸的破坏效果，从而有利于产甲烷菌的活性，促 进厌氧发酵消化过程。

(4)反应装置的气体经顶部排出后，收集后可回流至底部进行供气。