專利名稱：城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市餐廚廢棄物的處置與利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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(zhì)。餐廚廢棄物，主要成分是剩菜、剩飯、菜汁、廢棄油等，是人類食品的殘余物，其確切數(shù)量難以統(tǒng)計(jì)，上海市初步估計(jì)，飯店、食堂每天產(chǎn)生各類的餐廚垃圾就有IlOOt之多，可見城市餐廚垃圾數(shù)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(xiàn)的地溝油就曾引起了社會的關(guān)注
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)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(dá)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(huán)境的污染和破壞。達(dá)到環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會的多重效益。本發(fā)明主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。其エ藝流程包括下列步驟(I)進(jìn)料分選將收集來的餐廚廢棄物輸送到處理系統(tǒng)中去，分選其中的無機(jī)物和有機(jī)物。(2)粉碎熱解將步驟(I)分選出來的有機(jī)物，研磨粉碎成漿液，并進(jìn)行熱解。(3)固液、油水分離將步驟(2)中產(chǎn)生的熱解漿液進(jìn)行固液和油水分離，得到固相、污油和污水。(4)沼氣發(fā)酵將步驟(3)的固相和污水提升至沼氣發(fā)酵罐，進(jìn)行沼氣備置和利用。(5)酸堿造酯將步驟(3)中產(chǎn)生的污油在催化劑的催化下，進(jìn)行預(yù)酯化和酯交換，產(chǎn)生甘油和生物柴油。其中，步驟(I)中，為了快速無堵塞進(jìn)料，采用大口徑泵通過壓カ管道輸送進(jìn)料。更佳地，步驟(I)中，分選機(jī)采用浮力和磁力分選，可以分離出其中的玻璃、金屬、塑料等各種無機(jī)物。更佳地，步驟(2)中，破碎機(jī)還具備研磨功能，能將餐廚廢棄物研磨成漿液。方便后續(xù)輸送和處理。較佳地，步驟(2)中，對餐廚垃圾進(jìn)行熱解，主要是通過200°C的高溫蒸汽。熱解后的餐廚廢棄物利于油水分離和生物降解。較佳地，步驟(3)中，應(yīng)是先進(jìn)行固液分離，得到固相和液相。再將液相進(jìn)行油水分離，得到污水和污油。較佳地，步驟(4)中，產(chǎn)生的沼氣可用于生產(chǎn)高溫蒸汽，再用于步驟(2)的餐廚垃圾熱解反應(yīng)?？捎行Ч?jié)約能源。
本發(fā)明的處理技術(shù)工藝設(shè)計(jì)合理，流程簡便可操作性強(qiáng)。能充分利用和回收餐廚廢棄物中的所有有用資源，能產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。非常適合城市餐廚廢棄物的大規(guī)模集中處理和利用。


圖I本發(fā)明的工藝流程2本發(fā)明的分選、粉碎、熱解設(shè)備圖3本發(fā)明的固液分離、油水分離設(shè)備和造酯設(shè)備圖4本發(fā)明的沼氣發(fā)酵罐、脫硫設(shè)備和沼氣鍋爐 圖2中1、餐廚垃圾收集桶，2、進(jìn)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(jìn)料斗，9、破碎機(jī)，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(jī)，13、固相管道，14、液相管道，15、油水分離離心機(jī)，16、污水管道，17、油相管道，18、造酯設(shè)備，19、生物柴油，20、甘油圖4中13、固相管道，16、污水管道，21、沼氣發(fā)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(shí)施例方式如圖I所示，餐廚廢棄物經(jīng)過分選、破碎設(shè)備的分選和研磨后，將其中的無機(jī)物分離出來，而有機(jī)物研磨成漿液，漿液再經(jīng)過高溫水蒸氣熱解處理后，進(jìn)行固液和油水分離。分離出來的殘?jiān)臀鬯M(jìn)入沼氣發(fā)酵罐進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣可用于發(fā)電或民用取暖。分離的污油進(jìn)行酸堿造酯反應(yīng)，來制造甘油和生物柴油。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(shè)備，由分選粉碎系統(tǒng)、熱解分尚系統(tǒng)、沼氣制備系統(tǒng)和Ife喊造酷系統(tǒng)組成。分選破碎系統(tǒng)主要包括格柵4、分選池旦、破碎機(jī)￡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(jìn)行分選、在分選池&底部設(shè)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(zhì)，可以通過底部的排渣管道I排出，而比重較輕的物質(zhì)，則通過浮渣管道&刮除。浮選后的餐廚廢棄物再進(jìn)入破碎機(jī)進(jìn)行研磨破碎，得到漿液。熱解分離系統(tǒng)主要包括熱解裝置過、固液分離離心機(jī)11、油水分離離心機(jī)邊。通過了分選后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(jī)物，如蛋白質(zhì)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(shí)現(xiàn)。參見圖3，熱解后的乳漿液再進(jìn)一步固液分離和油水分離，得到固相、污水和污油。沼氣制備系統(tǒng)包括沼氣發(fā)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污水通過固相管道益和污水管道叢進(jìn)入沼氣發(fā)酵罐進(jìn)行厭氧發(fā)酵，通過產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生沼氣。氣水混合物在三項(xiàng)分離器益中分離后，沼氣經(jīng)過脫水脫硫處理，可用于作為燃料。污水進(jìn)一步處理后可作為回用水再利用。造酯系統(tǒng)主要設(shè)備是造酯設(shè)備。油水分離處理的污油，先通過硫酸的催化，進(jìn)行預(yù)酯化。其產(chǎn)物再經(jīng)過氫氧化鈉的催化，進(jìn)行酯交換，將生產(chǎn)出甘油和生物柴油。甘油 可作為エ業(yè)原料出售，生物柴油可作為餐廚廢棄器收集車的燃料。
權(quán)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(shù)，其特征是其エ藝流程包含下面幾個步驟 (1)進(jìn)料分選將收集來的餐廚廢棄物輸送到處理系統(tǒng)中去，分選其中的無機(jī)物和有機(jī)物。
(2)粉碎熱解將步驟(I)分選出來的有機(jī)物，研磨粉碎成漿液，并進(jìn)行熱解。
(3)固液、油水分離將步驟(2)中產(chǎn)生的熱解漿液進(jìn)行固液和油水分離，得到固相、污油和污水。
(4)沼氣發(fā)酵將步驟(3)的固相和污水提升至沼氣發(fā)酵罐，進(jìn)行沼氣備置和利用。
(5)酸堿造酷將步驟(3)中產(chǎn)生的污油在催化劑的催化下，進(jìn)行預(yù)酯化和酯交換，產(chǎn)生甘油和生物柴油。
2.根據(jù)權(quán)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(shù)，其特征是步驟(I)中，為了快速無堵塞進(jìn)料，采用大口徑泵通過壓カ管道輸送進(jìn)料。
3.根據(jù)權(quán)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(shù)，其特征是步驟(I)中，分選機(jī)采用浮力和磁力分選，可以分離出其中的玻璃、金屬、塑料等各種無機(jī)物。
4.根據(jù)權(quán)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(shù)，其特征是步驟(2)中，破碎機(jī)還具備研磨功能，能將餐廚廢棄物研磨成漿液。方便后續(xù)輸送和處理。
5.根據(jù)權(quán)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(shù)，其特征是步驟(2)中，對餐廚垃圾進(jìn)行熱解，主要是通過200°C的高溫蒸汽。熱解后的餐廚廢棄物利于油水分離和生物降解。
6.根據(jù)權(quán)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(shù)，其特征是步驟(3)中，應(yīng)是先進(jìn)行固液分離，得到固相和液相。再將液相進(jìn)行油水分離，得到污水和污油。
7.根據(jù)權(quán)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(shù)，其特征是步驟(4)中，產(chǎn)生的沼氣可用于生產(chǎn)高溫蒸汽，再用于步驟(2)的餐廚垃圾熱解反應(yīng)?？捎行Ч?jié)約能源。
8.應(yīng)用權(quán)力要求I發(fā)明實(shí)施的ー種城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理設(shè)備，其特征是設(shè)備由分選粉碎系統(tǒng)、熱解分離系統(tǒng)、沼氣制備系統(tǒng)和酸堿造酯系統(tǒng)組成。
分選破碎系統(tǒng)主要包括格柵L分選池^破碎機(jī)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(jìn)行分選、在分選池5底部設(shè)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(zhì)，可以通過底部的排渣管道Z排出，而比重較輕的物質(zhì)，則通過浮渣管道を刮除。浮選后的餐廚廢棄物再進(jìn)入破碎機(jī)進(jìn)行研磨破碎，得到漿液。
熱解分離系統(tǒng)主要包括熱解裝置！^、固液分離離心機(jī)！^、油水分離離心機(jī)！^。通過了分選后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(jī)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(shí)現(xiàn)。熱解后的乳漿液再進(jìn)ー步固液分離和油水分離，得到固相、污水和污油。
沼氣制備系統(tǒng)包括沼氣發(fā)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污水通過固相管道益和污水管道叢進(jìn)入沼氣發(fā)酵罐進(jìn)行厭氧發(fā)酵，通過產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生沼氣。氣水混合物在三項(xiàng)分離器益中分離后，沼氣經(jīng)過脫水脫硫處理，可用于作為燃料生產(chǎn)水蒸氣用于熱解系統(tǒng)，污水進(jìn)ー步處理。 造 酯系統(tǒng)主要設(shè)備是造酯設(shè)備。油水分離處理的污油，先通過硫酸的催化，進(jìn)行預(yù)酯化。其產(chǎn)物再經(jīng)過氫氧化鈉的催化，進(jìn)行酯交換，將生產(chǎn)出甘油和生物柴油。
全文摘要
本發(fā)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(shù)。餐廚廢棄物經(jīng)過破碎分選機(jī)研磨分選后，將其中的無機(jī)物分離出來，而有機(jī)物漿液經(jīng)過高溫水蒸氣熱解處理后，進(jìn)而固液和油水分離。分離出來的殘?jiān)臀鬯M(jìn)入沼氣發(fā)酵罐進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電或民用取暖。分離的污油進(jìn)行酸堿反應(yīng)，可制造甘油和生物柴油。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(huán)境的污染和破壞。達(dá)到環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、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(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者劉燾, 朱明揚(yáng) 申請人:上海萬帝環(huán)境技術(shù)有限公司