城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理技術的製作方法
2023-08-06 00:37:26 4
專利名稱：城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及城市餐廚廢棄物的處置與利用技術領域。
背景技術：
餐廚廢棄物作為人類生活代謝物，既是ー種生活垃圾，又是ー種資源，具有雙重性質。餐廚廢棄物，主要成分是剩菜、剩飯、菜汁、廢棄油等，是人類食品的殘餘物，其確切數量難以統計，上海市初步估計，飯店、食堂每天產生各類的餐廚垃圾就有IlOOt之多，可見城市餐廚垃圾數量十分可觀，這類垃圾比較特殊，主要是油、骨、肉、飯組成，處置起來比較麻煩，需要很大的投入。前幾年出現的地溝油就曾引起了社會的關注
發明內容
針對上述問題，克服現有技術的不足，本發明提供ー種城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理的新技木。以達到最大化回收利用餐廚廢棄物中有效資源的同吋，減少對環境的汙染和破壞。達到環境、經濟、社會的多重效益。本發明主要是通過以下技術方案實現的。其エ藝流程包括下列步驟(I)進料分選將收集來的餐廚廢棄物輸送到處理系統中去，分選其中的無機物和有機物。(2)粉碎熱解將步驟(I)分選出來的有機物，研磨粉碎成漿液，並進行熱解。(3)固液、油水分離將步驟(2)中產生的熱解漿液進行固液和油水分離，得到固相、汙油和汙水。(4)沼氣發酵將步驟(3)的固相和汙水提升至沼氣發酵罐，進行沼氣備置和利用。(5)酸鹼造酯將步驟(3)中產生的汙油在催化劑的催化下，進行預酯化和酯交換，產生甘油和生物柴油。其中，步驟(I)中，為了快速無堵塞進料，採用大口徑泵通過壓カ管道輸送進料。更佳地，步驟(I)中，分選機採用浮力和磁力分選，可以分離出其中的玻璃、金屬、塑料等各種無機物。更佳地，步驟(2)中，破碎機還具備研磨功能，能將餐廚廢棄物研磨成漿液。方便後續輸送和處理。較佳地，步驟(2)中，對餐廚垃圾進行熱解，主要是通過200°C的高溫蒸汽。熱解後的餐廚廢棄物利於油水分離和生物降解。較佳地，步驟(3)中，應是先進行固液分離，得到固相和液相。再將液相進行油水分離，得到汙水和汙油。較佳地，步驟(4)中，產生的沼氣可用於生產高溫蒸汽，再用於步驟(2)的餐廚垃圾熱解反應。可有效節約能源。
本發明的處理技術工藝設計合理，流程簡便可操作性強。能充分利用和回收餐廚廢棄物中的所有有用資源，能產生較高的經濟和環保效益。非常適合城市餐廚廢棄物的大規模集中處理和利用。
圖I本發明的工藝流程2本發明的分選、粉碎、熱解設備圖3本發明的固液分離、油水分離設備和造酯設備圖4本發明的沼氣發酵罐、脫硫設備和沼氣鍋爐 圖2中1、餐廚垃圾收集桶，2、進料泵，3、工藝管道，4、格柵，5、分選池，6、浮渣管道，7、沉渣管道，8、進料鬥，9、破碎機，10、熱解裝置，11、蒸汽管道圖3中3、工藝管道，12、固液分離離心機，13、固相管道，14、液相管道，15、油水分離離心機，16、汙水管道，17、油相管道，18、造酯設備，19、生物柴油，20、甘油圖4中13、固相管道，16、汙水管道，21、沼氣發酵罐，22、三相分離器，23、沼氣管道，24、出水管，25、脫硫塔，26、沼氣鍋爐，11、水蒸氣管
具體實施例方式如圖I所示，餐廚廢棄物經過分選、破碎設備的分選和研磨後，將其中的無機物分離出來，而有機物研磨成漿液，漿液再經過高溫水蒸氣熱解處理後，進行固液和油水分離。分離出來的殘渣和汙水進入沼氣發酵罐進行厭氧發酵，產生的沼氣可用於發電或民用取暖。分離的汙油進行酸鹼造酯反應，來製造甘油和生物柴油。如圖2、3、4所示，一套城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理設備，由分選粉碎系統、熱解分尚系統、沼氣製備系統和Ife喊造酷系統組成。分選破碎系統主要包括格柵4、分選池旦、破碎機￡等。參見圖2,通過螺旋形的輸送器把餐廚廢棄物輸送通過格柵i/、分選池L進行分選、在分選池&底部設有排渣管道I，頂部留有浮渣管道I玻璃、金屬等比重較大的物質，可以通過底部的排渣管道I排出，而比重較輕的物質，則通過浮渣管道&刮除。浮選後的餐廚廢棄物再進入破碎機進行研磨破碎，得到漿液。熱解分離系統主要包括熱解裝置過、固液分離離心機11、油水分離離心機邊。通過了分選後的漿液包含了大量餐廚廢棄物和廢油脂，將其熱解可以分解其中的高分子有機物，如蛋白質和脂類等，使其可生化降解和油水分離性能大大提高。熱解主用通過蒸汽管道I!輸送的200°c蒸汽實現。參見圖3，熱解後的乳漿液再進一步固液分離和油水分離，得到固相、汙水和汙油。沼氣製備系統包括沼氣發酵罐11、三相分離器益、脫硫塔迪和沼氣鍋爐迷。參見圖4，固液分離和油水分離處理的固相和汙水通過固相管道益和汙水管道叢進入沼氣發酵罐進行厭氧發酵，通過產甲烷菌產生沼氣。氣水混合物在三項分離器益中分離後，沼氣經過脫水脫硫處理，可用於作為燃料。汙水進一步處理後可作為回用水再利用。造酯系統主要設備是造酯設備。油水分離處理的汙油，先通過硫酸的催化，進行預酯化。其產物再經過氫氧化鈉的催化，進行酯交換，將生產出甘油和生物柴油。甘油 可作為エ業原料出售，生物柴油可作為餐廚廢棄器收集車的燃料。
權利要求
1.ー種城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理技術，其特徵是其エ藝流程包含下面幾個步驟 (1)進料分選將收集來的餐廚廢棄物輸送到處理系統中去，分選其中的無機物和有機物。
(2)粉碎熱解將步驟(I)分選出來的有機物，研磨粉碎成漿液，並進行熱解。
(3)固液、油水分離將步驟(2)中產生的熱解漿液進行固液和油水分離，得到固相、汙油和汙水。
(4)沼氣發酵將步驟(3)的固相和汙水提升至沼氣發酵罐，進行沼氣備置和利用。
(5)酸鹼造酷將步驟(3)中產生的汙油在催化劑的催化下，進行預酯化和酯交換，產生甘油和生物柴油。
2.根據權利要求I所述的ー種城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理技術，其特徵是步驟(I)中，為了快速無堵塞進料，採用大口徑泵通過壓カ管道輸送進料。
3.根據權利要求I所述的ー種城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理技術，其特徵是步驟(I)中，分選機採用浮力和磁力分選，可以分離出其中的玻璃、金屬、塑料等各種無機物。
4.根據權利要求I所述的ー種城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理技術，其特徵是步驟(2)中，破碎機還具備研磨功能，能將餐廚廢棄物研磨成漿液。方便後續輸送和處理。
5.根據權利要求I所述的ー種城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理技術，其特徵是步驟(2)中，對餐廚垃圾進行熱解，主要是通過200°C的高溫蒸汽。熱解後的餐廚廢棄物利於油水分離和生物降解。
6.根據權利要求I所述的ー種城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理技術，其特徵是步驟(3)中，應是先進行固液分離，得到固相和液相。再將液相進行油水分離，得到汙水和汙油。
7.根據權利要求I所述的ー種城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理技術，其特徵是步驟(4)中，產生的沼氣可用於生產高溫蒸汽，再用於步驟(2)的餐廚垃圾熱解反應。可有效節約能源。
8.應用權力要求I發明實施的ー種城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理設備，其特徵是設備由分選粉碎系統、熱解分離系統、沼氣製備系統和酸鹼造酯系統組成。
分選破碎系統主要包括格柵L分選池^破碎機2等。通過螺旋形的輸送器把餐廚廢棄物輸送通過格柵V、分選池ル進行分選、在分選池5底部設有排渣管道I，頂部留有浮渣管道^玻璃、金屬等比重較大的物質，可以通過底部的排渣管道Z排出，而比重較輕的物質，則通過浮渣管道を刮除。浮選後的餐廚廢棄物再進入破碎機進行研磨破碎，得到漿液。
熱解分離系統主要包括熱解裝置！^、固液分離離心機！^、油水分離離心機！^。通過了分選後的漿液包含了大量餐廚廢棄物和廢油脂，將其熱解可以分解其中的高分子有機物，使其可生化降解和油水分離性能大大提高。熱解主用通過蒸汽管道11輸送的200°C蒸汽實現。熱解後的乳漿液再進ー步固液分離和油水分離，得到固相、汙水和汙油。
沼氣製備系統包括沼氣發酵罐11、三相分離器益、脫硫塔迪和沼氣鍋爐迷。固液分離和油水分離處理的固相和汙水通過固相管道益和汙水管道叢進入沼氣發酵罐進行厭氧發酵，通過產甲烷菌產生沼氣。氣水混合物在三項分離器益中分離後，沼氣經過脫水脫硫處理，可用於作為燃料生產水蒸氣用於熱解系統，汙水進ー步處理。 造 酯系統主要設備是造酯設備。油水分離處理的汙油，先通過硫酸的催化，進行預酯化。其產物再經過氫氧化鈉的催化，進行酯交換，將生產出甘油和生物柴油。
全文摘要
本發明涉及一種城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理新技術。餐廚廢棄物經過破碎分選機研磨分選後，將其中的無機物分離出來，而有機物漿液經過高溫水蒸氣熱解處理後，進而固液和油水分離。分離出來的殘渣和汙水進入沼氣發酵罐進行厭氧發酵，產生的沼氣用於發電或民用取暖。分離的汙油進行酸鹼反應，可製造甘油和生物柴油。可以做到最大化回收利用餐廚廢棄物中有效資源的同時，減少對環境的汙染和破壞。達到環境、經濟、社會的多重效益。
文檔編號C11C3/10GK102688881SQ20111007290
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月24日 優先權日2011年3月24日
發明者劉燾, 朱明揚 申請人:上海萬帝環境技術有限公司