專利名稱：一種餐廚垃圾通過厭氧發(fā)酵用來發(fā)電的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種餐廚垃圾處理方法，具體涉及餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣來發(fā)電的 方法。
背景技術：
餐廚垃圾是城市生活垃圾中有機相的主要來源。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國每年產(chǎn) 生約5000萬t的餐廚垃圾。餐廚垃圾以蛋白質(zhì)、淀粉類、食物纖維類、動物脂肪類等有機物 質(zhì)為主要成分，是能源和肥料潛在的資源，具有高水分、高油脂、高鹽分以及易腐發(fā)臭、易生 物降解等特點，如果處理不當，將造成巨大的環(huán)境污染和資源浪費。目前我國城市餐廚垃圾處理率約為60 %，而真正達到無害化處理和資源利用的比 率則很低。大量城市餐廚垃圾采用露天堆放或簡易填埋處置甚至直接喂豬，還有一些被直 接排入下水道，對環(huán)境造成巨大危害。長期以來，我國的城市餐廚垃圾主要都采用混合收集 和混合堆放或填埋的方式，對餐廚垃圾產(chǎn)生的環(huán)境污染缺乏足夠的認識和必要的重視，其 不良后果正逐漸顯現(xiàn)。歸納起來，主要表現(xiàn)在以下一些方面(1)生活地溝油返回到餐桌上，嚴重危害人體的身體健康；(2)泔水未經(jīng)處理，細菌、病毒易繁殖，泔水喂養(yǎng)的豬肉的品質(zhì)無法保證，極易傳染 病毒；(3)大量餐廚垃圾進入填埋場或直接堆放，對水體、土壤及大氣造成很大的長期污 染；(4)餐廚垃圾水分高、熱值低，焚燒成本偏高，發(fā)電效率較低，污染治理難度加大， 推廣難度較大。針對餐廚垃圾存在高濃度有機廢物處理難度大、處理率低，利用率低且污水中含 有高濃度有機物的現(xiàn)狀，將生態(tài)化和資源化相結(jié)合，研究厭氧發(fā)酵去除有機污染物同時回 收生物質(zhì)能(沼氣)，這對于能源日益緊張的現(xiàn)今社會具有重要的現(xiàn)實意義。國內(nèi)的厭氧發(fā)酵技術也是最近30多年才又開始有較大發(fā)展。主要仍然集中在污 泥消化、糞便處理、高濃度有機廢水處理等領域，垃圾處理行業(yè)中應用厭氧產(chǎn)沼氣并回收利 用則還處于起步階段。厭氧處理用于污泥消化雖然是一種成熟的傳統(tǒng)技術，但餐飲有機廢 物可降解有機物的組成不同于污泥，其有機物含量高，其中蛋白質(zhì)、脂肪、鹽分等物質(zhì)的分 解代謝和發(fā)酵條件等均有別于污泥消化，其微生物的種類、生長規(guī)律、菌群關系等還有待深 入研究。尤其是我國城市餐飲有機廢物可降解有機物對該技術的適用性必須予以研究開 發(fā)。在基礎研究完善的情況下，篩選培育優(yōu)良菌種，提高厭氧發(fā)酵的效率，也是一個新的課 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題提供一種餐廚垃圾通過厭氧發(fā)酵用來發(fā)電的方法，其 工藝合理，對餐飲有機廢物利用率高。3
本發(fā)明解決技術問題的技術方案是這樣的一種餐廚垃圾通過厭氧發(fā)酵用來發(fā)電 的方法，其步驟至少包括有(1)分揀步驟，將收集來的餐廚垃圾進行分揀，獲得可利用部分的餐廚垃圾；(2)壓榨步驟，將可利用部分的餐廚垃圾進行壓榨，分離成固相部分和液相部分；(3)厭氧發(fā)酵步驟，固相部分進行去雜水化處理后，與液相部分匯合，進行厭氧發(fā) 酵；(4)發(fā)電步驟，經(jīng)過厭氧發(fā)酵獲得沼氣，去發(fā)電獲得電能。進一步改進，所述的液相部分在匯合之前先經(jīng)過離心處理，分離出油脂。作為改進，所述的去雜水化處理是將固相部分分離出不容易水化的雜料后，進行 蒸煮，控制溫度50 80度范圍下，含水率在60-80% (質(zhì)量)范圍進行水解。優(yōu)選，所述的液相部分和固相部分匯合后形成了含油率彡0. 2%o (質(zhì)量)、PH為 3. 5-4. 0、COD 80-120kgC0D/m3 的濃漿。進一步改進，所述的厭氧發(fā)酵步驟采用的菌種是厭氧污泥經(jīng)過馴化而成，污泥接 種馴化后，形成耐酸(ρΗ3· 5-4. 0)、耐鹽(Cl— < 3500mg/L)、耐氨氮(氨氮< 2000mg/L)的厭氧污泥。最后，所述的厭氧發(fā)酵步驟其工藝參數(shù)氣體攪拌；發(fā)酵溫度32-39°C ；碳氮比 16-25 ；進料 pH3. 5-4. 0，80_120kgC0D/m3 ；氧化還原電位-180 _350mV。而且進一步，所述的厭氧發(fā)酵步驟采用升流式厭氧污泥床反應器(UASB)來完成。沼渣經(jīng)過壓濾機干化處理除去水份和鹽類，作為有機肥。廢水經(jīng)過膜處理和納米 材料過濾,使水質(zhì) PH6-9、SS ^ 70mg/L、CODcr ^ 100mg/L、B0D5 ^ 20mg/L。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于餐廚垃圾經(jīng)機械粉碎破壞原料的長鏈狀或 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過油水分離，分離出具有一定經(jīng)濟價值的油脂，再通過水化處理，把原料的復 雜有機結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谏锝到獾男》肿游镔|(zhì)，接種厭氧污泥馴化的菌種，采用升流式厭 氧污泥床反應器，從而使整個發(fā)酵過程快速、高效、穩(wěn)態(tài)的進行，可使自然厭氧發(fā)酵的時間 降低幾十倍，而獲得沼氣產(chǎn)量大幅度提高，甚至達到3. 0-4. OmVm3反應罐·(!；整個流程更加 合理實用，經(jīng)濟效益高，對于能源日益緊張的現(xiàn)今社會具有重要的現(xiàn)實意義。


圖1為本發(fā)明的整體流程圖；
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。如圖1所示意，一種餐廚垃圾通過厭氧發(fā)酵用來發(fā)電的方法，其步驟至少包括有(1)分揀步驟，將收集來的餐廚垃圾進行分揀，獲得可利用部分的餐廚垃圾；(2)壓榨步驟，將可利用部分的餐廚垃圾進行壓榨，分離成固相部分和液相部分；(2. 1)分離處理步驟，液相部分在匯合之前先經(jīng)過離心處理，分離出油脂；(2. 2)去雜水化處理是將固相部分分離出不容易水化的雜料后，進行蒸煮，控制溫 度50 80度范圍下，含水率在60-80% (質(zhì)量)范圍進行水解；(3)厭氧發(fā)酵步驟，固相部分進行去雜水化處理后，與液相部分匯合，液相部分和固相部分匯合后形成了含油率彡0. 2%o (質(zhì)量)、pH為3. 5-4. 0、C0D 80-120kgC0D/m3的濃 漿；然后進行厭氧發(fā)酵；厭氧發(fā)酵步驟中采用的菌種是經(jīng)過厭氧污泥馴化，污泥接種馴化 后，形成耐酸(ρΗ3· 5-4. 0)、耐鹽(Cl- < 3500mg/L)、耐氨氮(氨氮< 2000mg/L)的厭氧污 泥；厭氧發(fā)酵步驟采用氣體攪拌，各個工藝參數(shù)控制為發(fā)酵溫度32-39°C，碳氮比16-25， 進料pH3. 5-4. 0，80-120kgC0D/m3，氧化還原電位-180 -350mV ；厭氧發(fā)酵采用升流式厭氧 污泥床反應器(UASB)來完成。(4)發(fā)電步驟，經(jīng)過厭氧發(fā)酵獲得沼氣，經(jīng)過脫硫除水蒸汽后，通過沼氣發(fā)電機發(fā) 電獲得電能。(5)環(huán)保處理步驟，厭氧發(fā)酵步驟獲得沼渣，經(jīng)過壓濾機干化處理除去水份和鹽 類，作為有機肥；而厭氧發(fā)酵步驟獲得廢水，經(jīng)過膜處理和納米材料過濾，使水質(zhì)PH6-9、 SS ^ 70mg/L、C0Dcr ^ 100mg/L、B0D5 ^ 20mg/L，達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996) 中一級標準要求后，再進行排放，廢氣進行除臭的過濾吸附處理，使其排放達到標準 GB16297-1996o
權(quán)利要求
1.一種餐廚垃圾通過厭氧發(fā)酵用來發(fā)電的方法，其步驟至少包括有(1)分揀步驟，將收集來的餐廚垃圾進行分揀，獲得可利用部分的餐廚垃圾；(2)壓榨步驟，將可利用部分的餐廚垃圾進行壓榨，分離成固相部分和液相部分；(3)厭氧發(fā)酵步驟，固相部分進行去雜水化處理后，與液相部分匯合，進行厭氧發(fā)酵；(4)發(fā)電步驟，經(jīng)過厭氧發(fā)酵獲得沼氣，發(fā)電獲得電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的液相部分在匯合之前先經(jīng)過離心 處理，分離出油脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的去雜水化處理是將固相部分分離 出不容易水化的雜料后，進行蒸煮，控制溫度50 80度范圍下，含水率在60-80% (質(zhì)量) 范圍進行水解。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述的液相部分和固相部分匯 合后形成了含油率彡0. 2%o (質(zhì)量)、pH為3. 5-4. 0、COD 80-120kgC0D/m3的濃漿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述的厭氧發(fā)酵步驟采用的菌 種是經(jīng)過厭氧污泥馴化，污泥接種馴化后，形成耐酸PH3. 5-4. 0、耐鹽Cl_ < 3500mg/L、耐氨 氮氨氮< 2000mg/L的厭氧污泥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述的厭氧發(fā)酵步驟其工藝參 數(shù)氣體攪拌；發(fā)酵溫度32-39°C ；碳氮比16-25 ；進料pH3. 5-4. 0，80_120kgC0D/m3 ；氧化還 原電位-180 -350mVo
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述的厭氧發(fā)酵步驟采用升流 式厭氧污泥床反應器UASB來完成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述的厭氧發(fā)酵步驟獲得沼渣， 經(jīng)過壓濾機干化處理除去水份和鹽類，作為有機肥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述的所述的厭氧發(fā)酵步驟 獲得廢水，經(jīng)過膜處理和納米材料過濾，使水質(zhì)PH6-9、SS ^ 70mg/L、CODcr ^ 100mg/L、 B0D5 彡 20mg/Lo
全文摘要
一種餐廚垃圾通過厭氧發(fā)酵用來發(fā)電的方法，其步驟至少包括有(1)分揀步驟，將收集來的餐廚垃圾進行分揀，獲得可利用部分的餐廚垃圾；(2)壓榨步驟，將可利用部分的餐廚垃圾進行壓榨，分離成固相部分和液相部分；(3)厭氧發(fā)酵步驟，固相部分進行去雜水化處理后，與液相部分匯合，進行厭氧發(fā)酵；(4)發(fā)電步驟，經(jīng)過厭氧發(fā)酵獲得沼氣，去發(fā)電獲得電能；整個發(fā)酵過程快速、高效、穩(wěn)態(tài)，使自然厭氧發(fā)酵的時間降低幾十倍，而獲得沼氣產(chǎn)量大幅度提高，甚至達到3.0-4.0m3/m3反應罐·d；整個流程更加合理實用，經(jīng)濟效益高，對于能源日益緊張的現(xiàn)今社會具有重要的現(xiàn)實意義。
文檔編號C12P5/02GK102039304SQ200910153408
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者朱華倫, 沈炳國 申請人:寧波開誠生態(tài)技術有限公司