[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)垃圾水解供碳資源化方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110260400.2
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102441556A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳東北;劉建國;許玉東
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;C02F3/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)廢物處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種為廢水處理提供碳源的生物質(zhì)垃圾水解供碳資源化方法。

背景技術(shù)

當(dāng)污水處理廠的進(jìn)水以工業(yè)廢水為主，或者由于偷排、泄露、或混合收集等原因含有相當(dāng)部分工業(yè)廢水時，常常在生化處理過程中存在碳源不足的問題。特別是在許多工業(yè)區(qū)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，集中污水處理廠進(jìn)水中工業(yè)廢水占較高比例，生化性能較差，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，處理效果較差，出水一般不能達(dá)標(biāo)。當(dāng)污水廠的進(jìn)水COD較低時，常常需要外加碳源的補(bǔ)充(如甲醇、乙醇、葡萄糖)，不但浪費(fèi)資源，也增加了污水處理廠的成本。

生物質(zhì)垃圾是城市生活垃圾的重要組成部分，主要包括餐廚垃圾、廚余垃圾、果蔬垃圾、園林垃圾等，含大量可降解有機(jī)物，通常含水率高達(dá)80％以上，污染物負(fù)荷很高。目前，我國大部分城市都是將生物質(zhì)垃圾混合于其它生活垃圾中，并且一般都是采用填埋、焚燒、堆肥等常規(guī)方法直接處理它們，但是由于含水率高、易降解有機(jī)質(zhì)含量高的特點(diǎn)，導(dǎo)致處理過程中的運(yùn)行成本高、處理效率低或二次污染難以控制等問題。

同時，生物質(zhì)垃圾富含碳、氮，破碎漿化再適當(dāng)水解后可以作為外部碳源和氮源加入污廢水處理工序中協(xié)同處理，以增加生化系統(tǒng)的生物量和生物活性，使運(yùn)行變的穩(wěn)定，提高處理效果。生物質(zhì)垃圾為污廢水處理提供碳源，可實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)垃圾的安全高效處理，同時還可改善污廢水的可生化性，提高出水水質(zhì)。實(shí)際上，某些生活垃圾填埋場將新鮮垃圾滲濾液(高COD)引入滲濾液處理裝置，為生物脫氮提供碳源，就是充分利用了生物質(zhì)垃圾經(jīng)過初步水解之后釋放的富含小分子有機(jī)酸的水解液。

有機(jī)質(zhì)廢物的厭氧水解技術(shù)與設(shè)備較多，但是其主要是基于有機(jī)質(zhì)厭氧產(chǎn)沼的目的出發(fā)的，也就是通過優(yōu)化工藝參數(shù)似的盡可能多的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲烷。而將生物質(zhì)垃圾用作污廢水處理的碳源，則要求盡可能多的有機(jī)質(zhì)在盡可能短的時間內(nèi)轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)碳源(小分子有機(jī)酸)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生物質(zhì)垃圾水解供碳資源化方法，解決工業(yè)污廢水處理碳源不足的問題。

一種生物質(zhì)垃圾水解供碳資源化方法，在由破碎機(jī)、輸送裝置、恒溫水解反應(yīng)器、水循環(huán)管路和加熱裝置串聯(lián)構(gòu)成的生物質(zhì)垃圾水解供碳資源化裝置中，按照如下步驟進(jìn)行：

(1)將生物質(zhì)垃圾進(jìn)行分揀預(yù)處理，去除其中的雜質(zhì)；揀預(yù)處理的目的是將玻璃、橡膠、瓷器、塑料等可以回收利用或不利于后續(xù)處理處置工藝的物料分離出來，以保障后續(xù)處理系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性；

(2)將去除雜質(zhì)的生物質(zhì)垃圾經(jīng)破碎機(jī)進(jìn)行破碎分解處理，至粒徑小于5mm，通過破碎使垃圾的比表面積增加以提高后續(xù)步驟水解酸化的效率及過程控制的穩(wěn)定性；

(3)經(jīng)過輸送裝置將破碎后的生物質(zhì)垃圾輸入恒溫水解反應(yīng)器中，調(diào)節(jié)恒溫水解反應(yīng)器溫度為30-40℃，初始含固率為1-5％，水解酸化處理18-30小時，以產(chǎn)生SCOD濃度很高、可生化性很好的水解液，其可以用于改善與提高城市污水處理廠低營養(yǎng)污水的有機(jī)物濃度及可生化性，促進(jìn)污水處理廠工藝穩(wěn)定運(yùn)行，還可以作為高氨氮、低碳氮比的有機(jī)廢水生物脫氮的外加碳源等；水解酸化處理后，富含小分子有機(jī)酸的水解液用于污廢水處理碳源，水解殘渣經(jīng)過多次循環(huán)水解后排出，與污泥一并處理。

所述破碎機(jī)為錘式破碎機(jī)或剪式破碎機(jī)。

步驟(3)調(diào)節(jié)恒溫水解反應(yīng)器優(yōu)選的溫度為35℃，初始含固率為3％，水解酸化處理時間為24小時。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的方法經(jīng)過適當(dāng)?shù)钠扑椤⑺獬绦颍镔|(zhì)垃圾中的碳源轉(zhuǎn)化為可利用的碳源，可用于改善難降解廢水的可處理性，實(shí)現(xiàn)以廢治廢。

附圖說明

圖1為本發(fā)明生物質(zhì)垃圾水解供碳資源化裝置圖；

圖中，1-破碎機(jī)、2-輸送裝置、3-恒溫水解反應(yīng)器、4-水循環(huán)管路、5-加熱裝置。

具體實(shí)施方式

下面以具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

生物質(zhì)垃圾水解供碳資源化裝置，如圖1所示，由破碎機(jī)1、輸送裝置2、恒溫水解反應(yīng)器3、水循環(huán)管路4和加熱裝置5串聯(lián)構(gòu)成。

生物質(zhì)垃圾水解供碳資源化方法，按照如下步驟進(jìn)行：

(1)將生物質(zhì)垃圾進(jìn)行分揀預(yù)處理，去除其中的雜質(zhì)；揀預(yù)處理的目的是將玻璃、橡膠、瓷器、塑料等可以回收利用或不利于后續(xù)處理處置工藝的物料分離出來，以保障后續(xù)處理系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性；