[实用新型]一种用于餐厨垃圾处理的两步厌氧发酵装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及有机废物的资源利用领域，具体是指一种用于餐厨垃圾处理的两步厌氧发酵装置。

背景技术

随着我国城镇地区经济的快速发展以及人民的生活水平迅速提高，每天都会产生大量的餐厨垃圾，餐厨垃圾多油脂、高脂肪、高蛋白，油脂含量及盐分远高于其他有机垃圾，收集运输成本高，处理难度大。厨余垃圾中富含的有机物在温度较高时很快会腐烂变质，会产生大肠杆菌等病原微生物，如果直接喂养生猪会通过食物链危害人体健康。废弃食用油脂主要为饭店产生的老油和厨房隔油池中的地沟油。经过多次反复油炸、烹炒后的废弃食用油脂，含有大量的致癌物质，如苯并芘、黄曲霉素等，长期食用会导致慢性中毒，容易患上肝癌、胃癌、肠癌等疾病。

因此，需要开发一种餐厨垃圾的生物处理装置，以有效解决餐厨垃圾污染问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于餐厨垃圾处理的两步厌氧发酵装置，该装置主要针对餐厨垃圾这种可降解废物进行无害化处理，并制成沼气和肥料，在有效解决餐厨垃圾污染问题的同时不产生任何的环境负担。

本实用新型为解决上述技术问题主要通过以下技术方案实现：一种用于餐厨垃圾处理的两步厌氧发酵装置，包括通过管道依次连接的进料口、酸化罐和发酵罐；所述发酵罐上设有沼气管道。

本实用新型装置应用于餐厨垃圾的生物处理，该生物处理方法为两步厌氧发酵工艺。其原理是：将收集的餐厨垃圾经过预处理后进行厌氧发酵。所述厌氧发酵过程分为酸化和发酵两步进行，两个步骤分别安排在两个不同的容器酸化罐和发酵罐内，通过发酵料液在各容器分别停留不同的时间，提高了沼气产气率。上述技术方案中，收集的餐厨垃圾经过预处理后通过进料口进入酸化罐，酸化罐采用一个半厌氧式搅拌反应器，用于接纳有机废物进料，并且在室温环境下运行。酸化罐内主要含有产酸菌和水解菌，运行时将预处理后的餐厨垃圾有机废物分解。酸化罐内产酸菌和水解菌的分解产物中，可溶的有机物和挥发性脂肪酸被泵抽入发酵罐中，发酵罐采用一种甲烷CSTR反应器，即连续搅拌全混式反应器；发酵罐内含大量产甲烷菌从而能够对可溶的有机物和挥发性脂肪酸这两种物质进行发酵并生成沼气。生成的沼气通过发酵罐上的沼气管道输出。

进一步的技术方案，一种用于餐厨垃圾处理的两步厌氧发酵装置还包括沉淀池、以及与沉淀池连接的出料口，所述沉淀池通过管道分别和酸化罐、发酵罐连接；并且所述沉淀池上接有溢流管，所述溢流管与所述出料口连接。

上述技术方案中，所述沉淀池通过管道分别和酸化罐、发酵罐连接。发酵罐内部的发酵残液，即沼液，通过管道流入沉淀池进行沉淀。经过沉淀后，沉淀池中下部较浓的浓沼液通过管道回流至酸化罐，上部较清的稀沼液则通过溢流管、出料口流出并进入后续的处理设施。

更进一步的技术方案，所述酸化罐和沉淀池的的数量均为1个，所述发酵罐的数量为4个；并且所述4个发酵罐的沼气管道通过管道汇总为一个沼气出口。所述酸化罐的容积为4m³，所述四个发酵罐的容积为4×2.5 m³。优选的是，酸化罐采用一个半厌氧式搅拌反应器，用于接纳有机废物和发酵罐中甲烷化后的污水组成的混合进料，并且在室温环境下运行。此时，酸化罐中承载由预处理后的餐厨垃圾有机废物与经沉淀池沉淀回流的浓沼液污水按1:1体积比例构成的混合物；此种比例设置可以使酸化罐中C：N：P比例更加平衡，约为124：9：1，因此无须添加其它养分到酸化罐中。因此，沉淀池以及混合比例的设置使污水能够被进行有序的循环利用，使污水中液体成分浓度得到均化，并使得生物质滞留期最大化。

上述技术方案中，一种用于餐厨垃圾处理的两步厌氧发酵装置的整个装置可以采用一个可移动集装箱式设施，在该可移动集装箱内设置一个4m³的酸化罐和四个容积为4×2.5 m³的发酵罐组成的两步厌氧发酵装置。整个装置由一个自动化控制系统（PCL）进行控制。该控制系统允许对集装箱式两步厌氧发酵装置进行完全自动化操作。系统的所有工艺数据及参数均能通过工艺可视化进行检查，并可通过使用一个特殊代码对所有数据及参数进行修改，如果控制系统出现断电故障，可以对设备进行手工操作。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点和有益效果：

（1）本实用新型设置沉淀池，其沉淀后的浓沼液可以回流至酸化罐中继续酸化。因此酸化罐可以接纳有机废物和甲烷化污水组成的混合进料。四个发酵罐以半连续方式接纳来自酸化罐内的污水。因此整个装置可以对污水进行有序的循环利用，可以使污水中液体各成分浓度得到均化，并使得生物质滞留期最大化。