[實用新型]一種餐廚垃圾厭氧消化處理系統

有效

• 申請號: 201220330323.3
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN202754991U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 徐期勇;馬澤宇;金瀟
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

技術領域

本實用新型涉及一種環保技術領域和新能源開發利用領域，尤其涉及一種餐廚垃圾厭氧消化處理系統。

背景技術

餐廚垃圾具有水分、有機物、油脂及鹽分含量高，易腐爛，營養元素豐富等特點，是我國城市生活垃圾中的主要組成成分。統計數據表明，2007年全國全年的餐廚垃圾約為9000?萬噸，占我國城市生活垃圾總量的31%，北京、上海等大城市的餐廚垃圾日產量均超過1000?噸。產生的餐廚垃圾大部分被販賣到城郊的養殖場直接飼養生豬，而剩余部分由相關單位進行以填埋或焚燒為主的末端處理，餐廚垃圾資源化程度很低。

餐廚垃圾中高含量的有機質蘊含著大量的生物質能，提高其資源化利用率逐漸成為固體廢物處理與管理領域的研究熱點。其中，厭氧消化技術處理餐廚垃圾優勢獨特，能夠利用厭氧微生物的高有機負荷承受能力，在降解有機廢物的同時產生綠色能源“沼氣”，殘渣經處理后亦可作肥料，不僅有效地減少了污染，而且能夠產生可再生能源，最大限度地實現了餐廚垃圾資源再利用。因此厭氧消化技術逐漸成為餐廚垃圾處理的重要發展方向。

但厭氧消化技術存在的一些瓶頸問題是其推廣發展的限制因素，例如垃圾降解過程中產生的中間產物：VFA（volatile?fatty?acid，揮發性脂肪酸）和氨氮，容易對后續的產甲烷微生物產生抑制作用。餐廚垃圾含有大量易降解有機物，VFA的產生速率極易比甲烷的產生速率快，從而導致消化液VFA積累及pH降低，對后續的產甲烷過程產生抑制。餐廚垃圾中含有大量蛋白質等含氮物質，會使消化液中氨氮濃度達到上千甚至幾千毫克每升，而眾多研究表明隨著氨氮濃度的升高，產甲烷微生物的活性會明顯降低，當氨氮濃度超過6000?mg?/L時，產甲烷微生物的活性將會被完全抑制。另外，餐廚垃圾自身的高鹽分會導致微生物體內水分滲出，以至產甲烷微生物活性降低甚至死亡，鹽分濃度越高，毒性越強。有研究表明產甲烷微生物對Na⁺非常敏感，當Na⁺的濃度大于5000?mg?/L時，對最終的甲烷轉化有不利影響。此外，由于厭氧微生物菌群的特性，使得厭氧生物反應器啟動時間較長，甚至長達半年以上，這一現象嚴重影響了餐廚垃圾的資源化利用。

因此，如何開發出一套降解速率快、運行成本低、沼氣能源再利用的餐廚垃圾處理技術有著重要的意義。

實用新型內容

本實用新型為解決目前在餐廚垃圾厭氧消化過程中存在的消化周期長、產氣量低、高鹽分、VFA累積及氨氮累積所引起的產氣抑制等技術問題，提供了一種餐廚垃圾厭氧消化處理系統。

本實用新型提供的一種餐廚垃圾厭氧消化處理系統，包括：

用于厭氧消化處理的處于啟動期的第一生物反應器、處于活性期的第二生物反應器、處于腐熟期的第三生物反應器；第一消化液罐、第二消化液罐、第三消化液罐；第一泵、第二泵、第三泵；多個液體連接管道連接各個生物反應器和消化液罐，所述餐廚垃圾厭氧消化處理系統還包括用于收集氣體的氣體收集裝置；

每一個所述生物反應器上端設置用于消化液回流的第一進出口和與所述氣體收集裝置連接的第二進出口；每一個所述生物反應器底部設置一個消化液出口；

每一個所述消化液罐上端和下端分別設置有消化液進出口，以及用于添加水質調節物質的液體入口；

所述處于啟動期的第一生物反應器底部的消化液出口與所述第一消化液罐上端消化液進出口連接，用于收集存儲啟動期消化液；

所述處于活性期的第二生物反應器底部的消化液出口與所述第二消化液罐上端消化液進出口連接，所述第二消化液罐內的消化液通過第二泵輸送至第二生物反應器，實現活性期消化液的自身回流；所述處于腐熟期的第三生物反應器底部消化液出口與第三消化液灌上端消化液進出口相連，用于收集儲存經腐熟期垃圾層調節的啟動期消化液，所述第三消化液罐內的消化液通過第三泵回流至所述處于啟動期的第一生物反應器，實現消化液循環交叉流動。

其中，所述餐廚垃圾厭氧消化處理系統還包括：處于預處理期的第四生物反應器；

所述處于預處理期的第四生物反應器用于裝填經預處理、準備進入消化處理階段的新鮮垃圾。

其中，所述餐廚垃圾厭氧消化處理系統還包括：處于好氧期的第五生物反應器。

其中，所述第一生物反應器、第二生物反應器、第三生物反應器、第四生物反應器、第五生物反應器的底部均設置有曝氣口，該曝氣口與鼓風設備相連，用于向生物反應器中的垃圾層供氧通風。