本發(fā)明屬于餐廚垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高餐廚垃圾厭氧發(fā)酵沼渣脫水性能的方法。

背景技術(shù)：

餐廚垃圾，是指人們?nèi)粘Ｉ钏a(chǎn)生的殘余廢物，主要來源于食堂、餐館和家庭。餐廚垃圾厭氧發(fā)酵技術(shù)具有良好的發(fā)展?jié)摿?，該技術(shù)利用厭氧微生物將餐廚垃圾進(jìn)行高效降解，不但可以將餐廚垃圾進(jìn)行處理,而且能將其中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕茉礆怏w—沼氣，用于產(chǎn)熱、發(fā)電或者用作燃料。厭氧發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用必將產(chǎn)生大量的厭氧發(fā)酵殘余物—沼渣。這些殘余物含有大量水分、有機(jī)物、N、P、K和微量元素等，同時(shí)也含有一定的病原菌、霉菌毒素等有害物質(zhì)，并散發(fā)著臭味，若不能合理地處理仍然會(huì)對(duì)環(huán)境帶來巨大的污染。對(duì)沼渣進(jìn)行脫水，降低其含水率，是沼渣后續(xù)處理和利用的前提，比如焚燒、填埋、堆肥等。

目前，沼渣的脫水一般經(jīng)過離心脫水機(jī)處理后，得到含水率為80％左右的脫水沼渣，然后將改性劑與脫水沼渣混合后送入板框壓濾機(jī)內(nèi)壓榨，得到干化濾餅。專利CN102950137B公開了一種餐廚垃圾的協(xié)同處理方法，主要包括預(yù)處理、調(diào)節(jié)制漿、厭氧發(fā)酵、沼氣利用和沼渣處理步驟，該技術(shù)工藝相對(duì)復(fù)雜，耗能也較大，在步驟S5中的“離心脫水和改性壓榨工序是：將經(jīng)過所述厭氧發(fā)酵后的漿液經(jīng)過離心脫水機(jī)離心脫水后，得到含水率為 80％的脫水污泥；將所述脫水污泥與污泥改性劑混合后送入板框壓濾機(jī)內(nèi)壓榨?！奔痈男詣┖鬄V餅的有機(jī)質(zhì)下降較多。而應(yīng)用于污泥脫水的生物處理技術(shù)，其成本低廉，脫水泥餅含水率低，無臭味，泥餅有機(jī)質(zhì)、熱值和養(yǎng)分均不減少，便于后續(xù)的資源化利用。專利申請(qǐng)?zhí)?01410119833.X公開了一種污泥生物瀝浸法快速調(diào)理深度脫水的新方法，專利申請(qǐng)?zhí)?01410306890.9公開了一種利用生物瀝浸反應(yīng)進(jìn)行污泥脫水的工藝，這兩個(gè)專利均公開了利用生物處理技術(shù)對(duì)污泥進(jìn)行脫水的方法，該技術(shù)主要是通過向污泥中接種復(fù)合菌劑，并投加特定的營(yíng)養(yǎng)劑，在特定生物反應(yīng)器中反應(yīng)一段時(shí)間，依靠微生物的作用，污泥的脫水性能會(huì)得到很大改善，壓濾泥餅含水率可降至60%以下。目前，生物處理技術(shù)還沒有在沼渣脫水方面的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種提高餐廚垃圾厭氧發(fā)酵沼渣脫水性能的方法，采用微生物的方法對(duì)沼渣進(jìn)行深度調(diào)理，調(diào)理后的沼渣經(jīng)壓濾機(jī)壓濾脫水，以解決現(xiàn)有的沼渣脫水方法存在的能耗較大，藥劑用量較多的問題，降低沼渣的脫水成本。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種提高餐廚垃圾厭氧發(fā)酵沼渣脫水性能的方法，其中，所述的方法包括如下步驟：

步驟一：在沼渣調(diào)節(jié)池中將待處理沼渣的含水率調(diào)節(jié)至96~99%，獲得稀釋后的沼渣；

步驟二：將所述步驟一中所得的稀釋后沼渣連續(xù)泵入至接種有復(fù)合微生物的生物處理反應(yīng)系統(tǒng)的生物處理反應(yīng)池中，同時(shí)向所述生物處理反應(yīng)池中泵入復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑，并進(jìn)行連續(xù)曝氣，在自然條件下，生物處理1.5~4天；

步驟三：將步驟二中反應(yīng)好的沼渣經(jīng)過濃縮池處理后，沼渣沉淀物送入壓濾機(jī)，上清液排入到濾液收集池；

步驟四：將所述步驟三中的沼渣沉淀物經(jīng)壓濾機(jī)進(jìn)行壓榨后產(chǎn)生濾餅和壓濾液，將所述的壓濾液排入到濾液收集池；

步驟五：將所述濾液收集池收集的濾液部分回流至所述生物處理反應(yīng)系統(tǒng)，用作接種所述復(fù)合微生物和調(diào)節(jié)新鮮沼渣的pH值，剩余的所述濾液排至污水處理廠進(jìn)行處理；

步驟六：向所述生物處理反應(yīng)系統(tǒng)的生物處理反應(yīng)池中連續(xù)泵入含水率為96~99%的新鮮沼渣，同時(shí)向所述生物處理反應(yīng)池泵入復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑，并進(jìn)行連續(xù)曝氣；

步驟七：循環(huán)重復(fù)上述步驟一至步驟六。

進(jìn)一步，所述復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑相對(duì)新鮮沼渣的加入量為4~12g/L，回流濾液量為新鮮沼渣量的50~150%，曝氣時(shí)控制溶解氧濃度為3~6mg/L。

進(jìn)一步，所述復(fù)合微生物的組成以及相對(duì)于處理沼渣體積的接種量如下：氧化硫硫桿菌1~5%，氧化亞鐵硫桿菌5~9%。

進(jìn)一步，所述復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑包括硫粉、五水硫代硫酸鈉、吐溫-20、七水硫酸亞鐵、磷酸氫二鉀、硫酸鎂、腐殖土、微量元素、維生素。

進(jìn)一步，所述復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑中，硫粉含量為50~170g/kg、五水硫代硫酸鈉含量為60~180g/kg、吐溫-20含量為5~20g/kg、七水硫酸亞鐵含量為400~750g/kg、磷酸氫二鉀含量為20~100g/kg、腐殖土含量為40~90g/kg、微量元素含量為4~10g/kg、維生素含量為10~40g/kg。

進(jìn)一步，所述生物處理反應(yīng)池的進(jìn)渣管和出渣管位于同一水平面的相對(duì)位置，與底部距離為反應(yīng)池總深度的70~80%；進(jìn)渣管與導(dǎo)流管連接，導(dǎo)流管通至反應(yīng)池底部且導(dǎo)流管末端與池底的距離為池深的8~10%；出渣管與下一級(jí)生物處理反應(yīng)池的進(jìn)渣管相連；每個(gè)生物處理反應(yīng)池內(nèi)平行交錯(cuò)設(shè)有兩道擋板，每道擋板的長(zhǎng)度為池壁的60~70%，高度與池深相同；擋板間距及擋板與池壁的距離均為池壁長(zhǎng)度的三分之一。

進(jìn)一步，所述生物處理反應(yīng)系統(tǒng)為10個(gè)生物處理反應(yīng)池串聯(lián)組合而成。

進(jìn)一步，所述生物處理反應(yīng)池中設(shè)有曝氣頭。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果如下：

1、本發(fā)明利用濃縮池的上清液和壓濾液來代替處理后的沼渣進(jìn)行回流，這樣既減輕對(duì)沼渣處理后廢液的再處理負(fù)擔(dān)，又減少了沼渣的回流，從而提高了處理效率，具體如下：

1)減少?gòu)U水排放：上清液和壓濾液的pH一般為2.0~3.5，這對(duì)于污水處理是很大負(fù)擔(dān)；

2)調(diào)節(jié)沼渣的pH：上清液和壓濾液的低pH可以降低沼渣的初始pH，縮短反應(yīng)周期；

3）增加微生物的密度：上清液和壓濾液中有足夠濃度的微生物，完全可用于接種和補(bǔ)充原沼渣中目標(biāo)微生物數(shù)量。

2、本發(fā)明利用復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑，所述復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑中除了加入供微生物生長(zhǎng)的一般營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還加入了腐殖土和表面活性劑吐溫-20，其中的腐殖土可以緩慢釋放K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺等離子，為微生物生長(zhǎng)提供長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)供給，吐溫-20可以增加硫粉的溶解性，提高處理效率。

通過上述工藝的改進(jìn)、復(fù)合微生物的配比優(yōu)化和營(yíng)養(yǎng)劑配方的改良，經(jīng)1.5~4天的反應(yīng)處理，能夠明顯改善沼渣的脫水性能，處理后沼渣經(jīng)壓濾后濾餅含水率降至60%以下。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明中生物處理反應(yīng)系統(tǒng)的兩級(jí)生物處理反應(yīng)池的俯視示意圖；

圖3為本發(fā)明中生物處理反應(yīng)系統(tǒng)的兩級(jí)生物處理反應(yīng)池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-沼渣調(diào)節(jié)池、2-生物處理反應(yīng)系統(tǒng)、3-濃縮池、4-壓濾機(jī)、5-濾餅、6-廢液收集池、7-污水處理廠、8-第一級(jí)生物處理反應(yīng)池、9-第二級(jí)生物處理反應(yīng)池、10-第一級(jí)進(jìn)渣管、11-第一級(jí)出渣管、12-第二級(jí)進(jìn)渣管、13-第二級(jí)出渣管、14-擋板、15-導(dǎo)流管、16-曝氣頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來進(jìn)一步詳細(xì)的說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的沼渣取自某餐廚垃圾厭氧發(fā)酵處理廠，其含水率為96.43%，有機(jī)質(zhì)含量為50.97%。

如圖1所示，一種提高餐廚垃圾厭氧發(fā)酵沼渣脫水性能的方法，該方法包括如下步驟：

步驟一：在沼渣調(diào)節(jié)池1中將待處理沼渣的含水率調(diào)節(jié)至98%，獲得稀釋后的沼渣；

步驟二：將所述步驟一中所得的稀釋后的沼渣中泵入至接種有復(fù)合微生物的生物處理反應(yīng)系統(tǒng)2的生物處理反應(yīng)池中，復(fù)合微生物中的各菌種相對(duì)于待處理沼渣體積的接種量：氧化硫硫桿菌2%，氧化亞鐵硫桿菌8%。同時(shí)向反應(yīng)池中泵入復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑6g/L，并進(jìn)行連續(xù)曝氣，控制沼渣的溶解氧為4mg/L，在自然條件下生物處理2.5天；其中復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑的組成如下：硫粉含量為110g/kg、五水硫代硫酸鈉含量為130g/kg、吐溫-20含量為10g/kg、七水硫酸亞鐵含量為610g/kg、磷酸氫二鉀含量為33g/kg、腐殖土含量為70g/kg、微量元素7g/kg、維生素30g/kg；

步驟三：將步驟二中反應(yīng)好的沼渣經(jīng)過濃縮池3處理后，將沼渣沉淀物送入壓濾機(jī)4，將上清液排入到濾液收集池6中；

步驟四：將經(jīng)過步驟三處理后的沼渣沉淀物經(jīng)壓濾機(jī)4壓榨，得到濾餅5，濾餅5含水率降至54.76%，有機(jī)質(zhì)含量為48.36%；并將產(chǎn)生的壓濾液排入到濾液收集池6；

步驟五：濾液收集池6中的濾液部分回流至生物處理反應(yīng)系統(tǒng)2中，用作接種復(fù)合微生物和調(diào)節(jié)新鮮沼渣的pH值，剩余濾液排至污水處理廠7進(jìn)行處理；

步驟六：向生物處理反應(yīng)系統(tǒng)2的生物處理反應(yīng)池中連續(xù)泵入含水率為98%的新鮮沼渣，同時(shí)向生物處理反應(yīng)池泵入復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑和回流濾液，并進(jìn)行連續(xù)曝氣，控制沼渣的溶解氧為4mg/L；相對(duì)于新鮮沼渣的加入量，復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑加入量為6g/L，回流濾液量為新鮮沼渣量的80%；沼渣經(jīng)過10級(jí)生物處理反應(yīng)池處理后流出系統(tǒng)，完成處理反應(yīng)；

步驟七：循環(huán)重復(fù)上述步驟一至步驟六。

得到的濾餅可以資源化利用，用于園林綠化、焚燒發(fā)電或者用作建筑材料均可。

如圖2所示，在本實(shí)施方式中采用的生物處理反應(yīng)系統(tǒng)為10個(gè)生物處理反應(yīng)池串聯(lián)組合而成，圖2為該生物處理反應(yīng)系統(tǒng)中的兩個(gè)串聯(lián)的生物處理反應(yīng)池的俯視示意圖，圖3為該生物處理反應(yīng)系統(tǒng)中的兩個(gè)串聯(lián)的生物處理反應(yīng)池的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，包括第一級(jí)生物處理反應(yīng)池8和與其串聯(lián)的第二級(jí)生物處理反應(yīng)池9，第一級(jí)生物處理反應(yīng)池8的第一級(jí)進(jìn)渣管10和第一級(jí)出渣管11處于同一水平面的對(duì)角位置上；第一級(jí)進(jìn)渣管10與反應(yīng)池底部的距離為反應(yīng)池總深度的80%，第一級(jí)進(jìn)渣管10與導(dǎo)流管15連接，導(dǎo)流管15通至第一級(jí)生物處理反應(yīng)池8的底部且導(dǎo)流管15末端與池底的距離為池深的10%；每個(gè)反應(yīng)池內(nèi)平行交錯(cuò)的設(shè)有兩道擋板14，每道擋板的長(zhǎng)度為池壁寬度的70%，高度與池深相同；擋板間距及擋板與池壁的距離均為池壁長(zhǎng)度的三分之一；第二級(jí)生物處理反應(yīng)池9的第二級(jí)進(jìn)渣管12和第二級(jí)出渣管13也處于同一水平面的對(duì)角位置上，第一級(jí)生物處理反應(yīng)池8的第一級(jí)出渣管11與第二級(jí)生物處理反應(yīng)池9的第二級(jí)進(jìn)渣管12相連。

在每個(gè)生物處理反應(yīng)池的底部均設(shè)有曝氣頭16，通過進(jìn)渣管和導(dǎo)流管15將沼渣泵入生物處理反應(yīng)池的底部，沼渣在推流的作用下通過擋板的作用呈S型向出渣管流動(dòng)，如圖2中箭頭的流向所示，與此同時(shí)進(jìn)行曝氣，然后再經(jīng)過下一級(jí)的進(jìn)渣管進(jìn)入下一級(jí)生物處理反應(yīng)池；最后流出生物處理反應(yīng)系統(tǒng)，完成沼渣的生物處理過程。

實(shí)施例2

沼渣取自鄭州市某餐廚垃圾厭氧發(fā)酵處理廠，其含水率為95.68%，其有機(jī)質(zhì)含量50.97%。一種提高餐廚垃圾厭氧發(fā)酵沼渣脫水性能的方法，該方法包括如下步驟：

步驟一：在調(diào)節(jié)池中將待處理沼渣的含水率調(diào)節(jié)至96%，獲得稀釋后的沼渣。

步驟二：在所述步驟一中所得的稀釋后沼渣泵入至接種有復(fù)合微生物的有復(fù)合微生物的生物處理反應(yīng)系統(tǒng)2的生物處理反應(yīng)池中，復(fù)合微生物中的各菌種相對(duì)于待處理沼渣體積的接種量：氧化硫硫桿菌3.33%，氧化亞鐵硫桿菌6.67%；同時(shí)泵入復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑7g/L，并進(jìn)行連續(xù)曝氣，控制沼渣的溶解氧為4.5mg/L，在自然條件下生物處理3天；其中復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑的組成如下：硫粉含量為125g/kg、五水硫代硫酸鈉含量為110g/kg、吐溫-20含量為8g/kg、七水硫酸亞鐵含量為650g/kg、磷酸氫二鉀含量為36g/kg、腐殖土含量為40g/kg、微量元素6g/kg、維生素25g/kg。

步驟三：將步驟二中反應(yīng)好的沼渣經(jīng)過濃縮池處理后，沼渣沉淀物送入壓濾機(jī)，上清液排入到濾液收集池。

步驟四：將經(jīng)過步驟三處理后的沼渣沉淀物經(jīng)壓濾機(jī)壓榨，得到濾餅，濾餅含水率降至57.39%，有機(jī)質(zhì)含量為46.67%。并將產(chǎn)生的壓濾液排入到濾液收集池；

步驟五：濾液收集池6中的濾液部分回流至沼渣生物處理反應(yīng)系統(tǒng)2中，用作接種復(fù)合微生物和調(diào)節(jié)新鮮沼渣的pH值，剩余濾液排至污水處理廠進(jìn)行處理；

步驟六：向生物處理反應(yīng)系統(tǒng)2的生物處理反應(yīng)池中連續(xù)泵入含水率為97%的新鮮沼渣，同時(shí)向反應(yīng)池泵入復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑和回流濾液，并進(jìn)行連續(xù)曝氣，控制沼渣的溶解氧為4.5mg/L；相對(duì)于新鮮沼渣的加入量，復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑加入量為7g/L，回流濾液量為新鮮沼渣量的90%；沼渣經(jīng)過10級(jí)生物處理反應(yīng)池后流出系統(tǒng)，完成處理反應(yīng)；

步驟七：循環(huán)重復(fù)上述步驟一至步驟六。

得到的濾餅可以資源化利用，用于園林綠化、焚燒發(fā)電或者用作建筑材料均可。

生物處理反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理同實(shí)施例1。

要說明的是，上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的說明而非限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而做的其它修改，只要沒超出本發(fā)明技術(shù)方案的思路和范圍，均應(yīng)包含在本發(fā)明所要求的權(quán)利范圍之內(nèi)。