[发明专利]餐厨垃圾高效厌氧反应水处理方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效厌氧反应水处理技术，具体涉及餐厨垃圾高效厌氧反应水处理方法及其装置。

技术背景

随着城市化进程加快，人们生活水平显著提高，餐饮服务业迅猛发展。然而，由于我国固有的生活饮食习惯和存在部分浪费现象，造成大量餐厨垃圾产生。餐厨垃圾是一种容易发酵变质的有机垃圾，过去往往被直接运往农村作为猪、鸡饲料等，由于未经消毒、无害化处理等过程，餐厨垃圾直接喂养猪、鸡等家畜家禽容易造成病原菌传播和同源性生物污染，这些“垃圾猪”、“垃圾鸡”进一步进入人类食物链会形成潜在的食品安全隐患。

餐厨垃圾直接卫生填埋处理，将造成填埋场水分含量增加，垃圾发酵产生的恶臭也会对环境造成严重的二次污染。餐厨垃圾直接填埋处理在许多发达国家已被严格禁止。

目前，餐厨垃圾处理最有效的办法之一为干燥化处理。干燥化处理即通过热介质直接或间接对餐厨垃圾加热，蒸干水分，同时灭活致病菌，并保留餐厨垃圾中的蛋白质、脂肪、纤维素等不变性，使餐厨垃圾干燥化处理后可作为土壤肥料和鱼等非同源性动物的饲料。干燥化处理餐厨垃圾过程为：1、压缩脱水，餐厨垃圾在压缩机内压缩除去大部分水分；2、破碎，通过破碎机破碎大块垃圾，使垃圾中水分进一步释放；3、二次压缩，在压缩机内压缩，脱除水分；4、蒸干，在干燥器内蒸干，干燥器温度保持在90℃～120℃之间可直接加热或间接加热，加热用燃料可以为煤炭、柴油、天然气等。

在整个干燥化过程中，都将产生餐厨垃圾废水，其中1、2、3阶段产生的废水为高浓度有机废水，含有大量的有机物、动物油脂、植物油脂、悬浮物等，废水呈酸性、黄色粘稠，有强烈的酸臭味。4阶段产生废水呈蒸汽状态，也含有大量的挥发性有机酸、挥发性油脂等。餐厨垃圾废水直接排放，会对环境造成极大污染，直接排入城市排水管网时，废水中含有的大量油脂，会影响城市排水管网过水能力，也会增大其处理负荷，降低污水处理厂的水处理效率，严重影响城市生活污水处理厂的正常运行。

针对餐厨垃圾废水的特性，通常的处理方法采用隔油处理、酸碱中和、厌氧生化处理、好氧生化处理等工艺手段，其中厌氧生化处理是去除有机污染物负荷的主要承担者。厌氧生化处理的效率高低，直接决定着整个处理工艺的运行费用，也是决定工艺运行能否成功的关键因子。传统的厌氧生化处理工艺在处理餐厨垃圾废水时，通常面临如下问题：

1、废水中含有纤维状物体、硬质颗粒杂物、柔软杂物，在该废水进入配水系统时，容易污堵配水口，造成配水困难使系统瘫痪，进而造成厌氧反应器堵塞。

2、餐厨垃圾废水中食物残渣等悬浮物含量高，采用普通的配水系统，废水上升过程中容易形成偏流，造成局部负荷过高，整个系统去除效率降低。

3、溶液呈酸性，如果直接进入厌氧反应器，将抑制产甲烷菌的生长，从而使反应仅保留在酸化阶段而无法进行甲烷化深度反应。

4、厌氧反应器出水口，在运行一段时间后，会产生严重的结垢堵塞现象，造成出水管出水困难。

5、厌氧消化器如升流式厌氧污泥反应床(UASB)中的关键部分如三相分离器，泥、水、气分离效果不好，污泥不能有效的回流至沉淀区，而是随水一起流出，造成厌氧污泥流失，同时出水中悬浮物含量也随之增大。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种餐厨垃圾高效厌氧反应水处理装置及方法：

该餐厨垃圾高效厌氧反应水处理装置依次包括变径管道、缺氧酸化池、脉冲布水器和厌氧反应器等。

所述污水来源为餐厨垃圾在压缩、破碎和二次压缩产生的污水和高温有机废气冷却水等。

所述变径管道依次为6cm、4cm、3cm，管之间通过变径法兰连接；管道中装有滤网，滤网前后的管道上装有阀门，滤网孔径为1～5mm，滤网由pp材料制作。

所述水解酸化槽底部安装蒸汽管和在线温度传感器。

所述脉冲进水管出水口装有截止阀，截止阀与压力控制器连接。

所述厌氧反应器自下而上共为5个区：分别为布水区、污泥反应区、沉淀区、清水区、沼气区。布水区底部有脉冲进水管，清水区装有污水内循环泵、出水溢流槽。四个支柱支撑沉淀槽位于沉淀区，沉淀槽内的污泥通过回流管流入反应区。浮渣撇出器安装在沉淀槽上部。沼气区装有压力探测器、沼气出口管，出口管排出的沼气进入沼气净化箱，沼气净化箱中装有生物填料。

本发明的利用餐厨垃圾高效厌氧反应水处理装置处理污水的方法包括：