混合厨余垃圾能源化处理方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，尤其是涉及一种混合厨余垃圾能源化处理方法。

背景技术

厨余垃圾主要源于居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中，现阶段各地垃圾分类政策不完善的情况下，厨余垃圾存在有机物含量高、含水率高、混有大量生活垃圾等问题。如何有效的提高垃圾的热值，并高效提取有机质生物能，是垃圾处理行业发展面临的关键问题。

现有的处于垃圾处理工艺，混合厨余垃圾高燃脂可燃物能源利用率低，且厨余垃圾中有机生物质提取率低、热水解过程能源利用率低。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种混合厨余垃圾能源化处理方法，能够提高厨余垃圾的能源利用率。

根据本发明实施例的混合厨余垃圾能源化处理方法，包括：

步骤1：将混合厨余垃圾卸料到链板机上，链板机上设置有渗沥液收集槽，混合厨余垃圾渗沥液通过渗沥液收集槽流入渗沥液暂存罐中；

步骤2：将排放渗沥液后的处于垃圾通过链板机喂料到破袋破碎机，破袋破碎机撕扯混合厨余垃圾的包装袋，将包装内的混合厨余垃圾释放，并对混合厨余垃圾中的长大物料进行破碎，使混合厨余垃圾中的刚性物质粒径小于150mm；

步骤3：对混合厨余垃圾进行电磁分选，得到除铁的混合厨余垃圾；

步骤4：将除铁的混合厨余垃圾送入振动筛进行筛分，振动筛的筛上物为含水量低的优质可燃物，优质可燃物进行焚烧发电，振动筛的筛下物为优质有机物混合厨余垃圾；

步骤5：将优质有机物混合厨余垃圾利用热水解罐进行高温水蒸气热水解，得到高温混合厨余垃圾；

步骤6：将高温混合厨余垃圾排入水力制浆机中，使用85℃的热水进行水力制浆，得到混合有粗渣的有机浆液；

步骤7：将混合有粗渣的有机浆液通过螺旋压榨机进行固液分离，分别得到有机浆液和固渣，固渣进行干化，干化产物投入发电厂进行焚烧发电；

步骤8：将步骤7中分离得到的有机浆液通过三相离心机离心，分别得到固渣、油脂和有机浆液，油脂制成生物柴油外售，固渣进行干化，干化产物投入发电厂进行焚烧发电；

步骤9：将步骤8中离心得到的有机浆液通入调节罐中，设置调节罐内的调节碳氮比、PH值以及浆液温度，制得适合厌氧发酵的沼液，沼液厌氧发酵分别得到沼气和沼渣，沼气进入发电厂进行发电，沼渣进行干化，干化产物投入发电厂进行焚烧发电。

根据本发明实施例的混合厨余垃圾能源化处理方法，至少具有如下有益效果：通过破碎破袋工序、磁选工序、滚筒筛筛分工序、热水解工序、水力制浆工序、螺旋压榨工序、离心分离提油工序和厌氧发酵工序，提高混合厨余垃圾高燃值可燃物能源利用率，提高混合厨余垃圾有机生物质提取率，提高混合厨余垃圾热水解过程能源利用率。

根据本发明的一些实施例，在步骤2中，破袋破碎机上设置有渗沥液收集管道，在破袋破碎机撕扯包装袋及破碎长大物料过程中产生的渗沥液，通过渗沥液收集管道流入渗沥液暂存罐。

根据本发明的一些实施例，在步骤5中，蒸汽温度为150-200℃，热水解罐的压力为1.5-2.0Mpa，水解时间45-60分钟。

根据本发明的一些实施例，在步骤4中，振动筛为滚筒筛。

根据本发明的一些实施例，水力制浆机采用孔径小于等于6mm的筛网进行过滤。

根据本发明的一些实施例，在步骤7和步骤8中，固渣的干化采用自然干化。

根据本发明的一些实施例，在步骤9中，沼渣的干化采用自然干化。

根据本发明的一些实施例，在步骤7和步骤8中，对干化产物进行加工制得绿色煤炭，绿色煤炭焚烧发电。

根据本发明的一些实施例，在步骤4中，对优质可燃物进行加工制得绿色煤炭，绿色煤炭焚烧发电。

根据本发明的一些实施例，在步骤9中，沼液厌氧发酵制得沼气和沼渣后剩余的污水，回流到热水解罐和水力制浆机中使用。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明：

图1是本发明实施例的混合厨余垃圾能源化处理方法的流程图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参考图1描述根据本发明实施例的混合厨余垃圾能源化处理方法。

如图1所示，根据本发明实施例的混合厨余垃圾能源化处理方法包括：

步骤1：将混合厨余垃圾卸料到链板机上，链板机上设置有渗沥液收集槽，混合厨余垃圾渗沥液通过渗沥液收集槽流入渗沥液暂存罐中；

步骤2：将排放渗沥液后的处于垃圾通过链板机喂料到破袋破碎机，破袋破碎机撕扯混合厨余垃圾的包装袋，将包装内的混合厨余垃圾释放，并对混合厨余垃圾中的长大物料进行破碎，使混合厨余垃圾中的刚性物质粒径小于150mm；

步骤3：对混合厨余垃圾进行电磁分选，得到除铁的混合厨余垃圾；

步骤4：将除铁的混合厨余垃圾送入振动筛进行筛分，振动筛的筛上物为含水量低的优质可燃物，优质可燃物进行焚烧发电，振动筛的筛下物为优质有机物混合厨余垃圾；

步骤5：将优质有机物混合厨余垃圾利用热水解罐进行高温水蒸气热水解，得到高温混合厨余垃圾；

步骤6：将高温混合厨余垃圾排入水力制浆机中，使用85℃的热水进行水力制浆，得到混合有粗渣的有机浆液；

步骤7：将混合有粗渣的有机浆液通过螺旋压榨机进行固液分离，分别得到有机浆液和固渣，固渣进行干化，干化产物投入发电厂进行焚烧发电；

步骤8：将步骤7中分离得到的有机浆液通过三相离心机离心，分别得到固渣、油脂和有机浆液，油脂制成生物柴油外售，固渣进行干化，干化产物投入发电厂进行焚烧发电；

步骤9：将步骤8中离心得到的有机浆液通入调节罐中，设置调节罐内的调节碳氮比、PH值以及浆液温度，制得适合厌氧发酵的沼液，沼液厌氧发酵分别得到沼气和沼渣，沼气进入发电厂进行发电，沼渣进行干化，干化产物投入发电厂进行焚烧发电。

在步骤1中和步骤2中，链板机和破袋破碎机上分别设置有渗沥液收集槽和渗沥液收集管道，渗沥液收集槽能够将混合厨余垃圾中的渗沥液收集到渗沥液暂存罐中，渗沥液收集管道则能够在破袋破碎机撕破混合厨余垃圾的包装袋后，收集原本存储在包装袋中的渗沥液，避免渗沥液在处于垃圾处理过程中渗漏，污染工作环境。

在步骤2中，破袋破碎机采用液压系统作为动力源，提供超扭矩翻转功能，混合厨余垃圾进入破袋破碎机后，包装袋在破碎齿往返运动的撕扯下破裂，包装内的混合厨余垃圾被释放，破袋破碎机再对混合处于垃圾中的长大物料进行破碎，使混合处于垃圾中的刚性物质破碎后粒径小于150mm，同时柔性物质不出现过度破碎，通过液压驱动时破袋破碎机进行撕扯和破碎，在破袋的同时能够保证柔性可燃物的完整性，减少非有机质进入后续的厌氧环节的几率；还能够将混入厨余垃圾的大块生活垃圾破碎，并通过后续的筛分系统进一步筛分出去，避免工人进入恶臭的环境进行分拣工作。

在步骤3中，采用磁选机对混合厨余垃圾进行电磁分选，磁选机选用电磁激励式磁选设备，磁选机放置在破袋出料皮带上方250mm至300mm处，磁选机具体的放置位置与磁选机的功率有关。

可以想到的是，电磁分选可以在破袋破碎机完成破袋和破碎后进行，也可以在滚筒筛筛选后进行，或者同时在电磁分选及滚筒筛筛选后设置磁选机进行筛选。

在步骤4中，振动筛采用滚筒筛，滚筒筛采用80-100mm孔径的碳钢制单层筛网，滚筒内设置有拨料板，滚筒筛的入料口高于出料口，使滚筒筛的水平倾斜角为10°至15°。通过破袋破碎机的破碎以及滚筒筛的筛分，对混合厨余垃圾进行减量化，极大地降低了混合厨余垃圾中可燃物的含水量，得到高热值的优质可燃物，该优质可燃物可以作为发电厂的化石燃料替代品，进行焚烧发电，也可以制成绿煤，作为高能耗行业的替代能源。

可以想到的是，振动筛可以选用花盘筛、三角盘筛、多层振动筛等等，振动筛具体型号的选取对本领域的技术人员是可以理解的。

在步骤5中，热水解工序采用中压热水解罐，实用高温水蒸气进行水解，蒸汽温度为150-200℃，热水解罐的压力为1.5-2.0Mpa，水解时间45-60分钟。热水解工序能够将生物有机质煮熟，保证生物有机质中的油脂释放到高温水溶液中。通过步骤2至步骤4的处理能够得到高纯度小粒径的混合厨余垃圾，由此提高热水解的能源利用率。通过热水解能够将混合厨余垃圾的主要成分生物料进行水解，提高有机物制浆率，同时保证杂质的完整性。

在步骤6中，水力制浆采用不锈钢罐体的水力制浆机，避免混合厨余垃圾腐蚀罐体，水力制浆机筛网采用6mm不锈钢筛网对有机浆液进行过滤，保证厌氧系统浆液粒径的稳定性，本工序采用热水进行水力制浆，热水洗渣能够有效保证有机生物质提取率。通过水力制浆工艺能将混合厨余垃圾中的热熟有机质制成有机浆液，同时避免杂质在制浆环节破碎进入浆液，通过制浆机6mm筛网进行除杂。

在步骤7中，采用螺旋压榨机进行固渣和有机浆液的分离，螺旋压榨机能够连续不断地进行压榨分离，保证生产线连续工作，提高工作效率。

可以想到的是，采用螺旋压榨机可以实现连续不断地进行有机浆液和固渣的分离，采用液压压榨机配合缓存漏斗和缓存罐体同样可以实现相同的技术效果。

在步骤8中，在采用三相离心机对有机浆液进行离心前，先通过除砂除杂设备进行过滤，避免重渣沉降堵塞管道，三项离心机能够联系不断地将油脂、有机浆液和不溶性固渣分离，通过热水解将生肉中的油脂释放出来，热水制浆工艺能有效提高油脂提取率，油脂制成生物柴油能有效替代化石燃料，避免过度开采和过度碳排放。

在步骤9中，调节罐采用高浓度厌氧发酵罐，高浓度厌氧发酵罐的耐冲击性能好，物料循环充分，不产生搅拌死角，可以保证有机物的消纳率，同时保证沼气产气效率。通过厌氧发酵，有机生物能转化为沼气，沼气作为清洁能源有效替代化石燃料进行实用，避免化石燃料的过渡开采和过渡碳排放。

本方法处理所得到的的固渣包括：步骤7中螺旋压榨机分离得到的固渣，步骤8中三相离心机分离后得到固渣，以及步骤9中的沼渣，因为这三种固渣的有机物含量极低，因此自然干化不会造成环境污染，而干化后的干化物质主要成分为小粒径高热值可燃物，因此可以作为化石燃料的替代品供应给发电厂进行焚烧发电。三种固渣除了直接作为燃料进行焚烧发电，还可以进行二次加工制成绿色煤炭再进行焚烧发电，同样能够实现上述有益效果。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。