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餐厨垃圾处理设备的工作原理与构成

来源:

2019-07-18

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  在日常生活中,餐厨垃圾处理设备对我们的生活带来了极大地帮助。那么,其系统,是由哪些部分所组成的呢?具体,它的工作原理又是什么呢?



 餐厨垃圾处理设备的工作原理:

  一、提升系统:具有瞬间接受桶装有机垃圾的能力,处理设备能力22000kg/d,能接受不小于120kg的桶装有机垃圾。

  二、粉碎系统:采用对辊式高速破碎,干湿物料经过提升机倾倒进物料仓,送到由转子、刀片构成的破碎室,物料在高速刀片横切、竖切作用下破碎的所需要的粒度。

  三、脱水系统:破碎后的物料经过螺旋均匀的输送到螺旋压分离机进料口,螺旋输送压榨脱水系统全部采用304不锈钢制成,连接破碎系统与发酵系统,具有固液分离功能。

  四、油水分离系统:油水分离系统采用304不锈钢制成,策略实现油、水、残渣分离,利用吸油专例技术将油脂吸走。系统内置水处理器,其内部添加生物菌剂对废水进行处理,处理后废水采用180目过滤膜与微生物菌两级处理技术进行处理后再用无机陶瓷膜技术过滤,实现废水的达标排放。

  五、自动干燥(发酵)系统:该功能是对固液分离后的物料进行生物降解和制肥。

  六、除臭系统:采用UV光分解+VOCs有机废气复合氧化技术的技术优势,本系统已申请专例,是业内独有的技术。



  餐厨垃圾处理设备的构成:

  1.1 破碎除杂系统

  分选后的餐厨垃圾中含有较多的有机物,如烂水果、蔬菜、肉块等,直接进行厌氧发酵体积较大物质在管道内输送或在发酵罐内搅拌会对设备的稳定运行产生影响,同时厌氧发酵不充分,发酵效率低。餐厨垃圾通常需先破碎后再进入厌氧发酵系统进行发酵。常用的机械能破碎方法有压碎、劈碎、剪碎、磨碎和冲击破碎等。餐厨垃圾的特性直接影响破碎方法的选择,对于柔韧性废弃物宜采用剪切和冲击破碎。餐厨垃圾常用破碎的设备有锤式破碎机、冲击式破碎机、剪切式破碎机和辊式破碎机。北京时代桃源环境科技有限公司引进欧洲破碎制浆分选系统,集破碎制浆、杂质分离、调整浆液浓度于一体的设备,是目前比较先进的处理设备,破碎方式采用锤式破碎,提高了处理效率,经过破碎的物质进入下一道工序,去除的杂物进行填埋。由于餐厨垃圾成分复杂,目前市场上破碎机不能将有机质完全破碎,破碎不均匀,而餐厨垃圾厌氧发酵要求破碎粒度小于10mm,没有破碎的有机质进入发酵系统,造成泵及管道的堵塞,发酵不充分,为后续工序增加负荷。

  破碎除杂系统

  1.2 油水分离系统

  餐厨垃圾中的油脂可以被厌氧发酵降解,但油脂的性质决定了其降解过程十分缓慢,并且极易在反应器内与其他物质形成粘度较大的悬浮物,影响设备的正常运行,因此在餐厨垃圾厌氧发酵工艺中通常先去除餐厨垃圾中的油脂。油脂在餐厨垃圾中以游离态和固态存在。固态的油脂必须经过高温之后才能转换为游离态,餐厨垃圾一般先通过加温系统,将固态油脂转换成游离态油脂,再进入油水分离系统。

  目前餐厨垃圾油水分离常用的技术有离心分离技术和气浮分离技术。离心分离技术是利用两相密度差,通过高速旋转产生不同的离心力,使轻组分油和重组分水分布在旋转器面壁和中心,实现油水分离。离心油水分离设备停留时间较短、设备体积小,但存在阻力较大,能耗高、不易维护等缺点;气浮分离技术是使大量微细气泡吸附在预去除的颗粒上,利用气体的浮力将油脂带出水面,从而实现油水分离。气浮油水分离设备处理效果好且稳定,但动力消耗大,维护保养困难,且浮渣难处理。

  1.3 除砂均浆系统

  餐厨垃圾破碎后还有一些颗粒较小,在厌氧发酵罐内不能被降解的固体物质,如细砂等。这些物质进入厌氧发酵罐内会磨损发酵罐和搅拌器,降低设备使用寿命。发酵罐长时间运行时,还会在发酵罐底部形成堆积,降低发酵罐的有效使用体积。除砂系统是将这部分物质分离出去,剩下的可降解的物质进入发酵罐内,从而提高厌氧发酵罐的工作效率。除砂方法分为重力沉降和离心沉降,重力沉降利用沉砂装置通过自重沉降完成集砂,定期将砂排放到砂水分离器中,进行砂水分离。离心沉降是依靠离心力的作用实现沉降,离心沉降典型设备为旋液分离器,液体从旋液分离器圆形的器壁切线方向进入,液体向壁表面快速旋转,固体颗粒轴向向下沉降。旋液分离器没有运动部件,结构简单,分离效能高,体积小,应用比较广泛。

  1.4 厌氧发酵系统

  经过预处理后的餐厨垃圾进入厌氧发酵系统内,系统内设有搅拌装置,将罐内的物料搅拌均匀,同时内部或外部铺设保温系统,以保证厌氧发酵所需温度。厌氧发酵关键设备为厌氧反应器,厌氧反应器的发展经历了三个时代:第一代反应器:以厌氧消化池为代表,废水与厌氧污泥完全混合,属低负荷系统。第二代反应器:可以将固体停留时间和水力停留时间分离,能保持大量的活性污泥,并注重培养颗粒污泥,属高负荷系统。第三代反应器:将固体停留时间和水力停留时间相分离的前提下,使固、液两相充分接触,从而既能保持大量污泥又能使废水和活性污泥之间充分混合、接触,以达到真正高效的目的。随着厌氧反应器的发展,其处理效率不断提高,适用范围也由原来的污泥、粪便消化扩展到对各种浓度的固体废弃物的处理。目前市场上的厌氧反应器五花八门,在实践应用过程中发现的主要问题有:反应器底部排沙效果差,搅拌效率低,导致反应器表面出现浮渣,发酵不充分等。

  一般设备介绍

  1 接料池

  由于餐厨垃圾中含水率高达80%~90%,给后续处理带来难度,因此需将餐厨垃圾中液体和有机质进行初步分离,餐厨垃圾接料池主要是将固体有机物质通过螺旋输送到下一步工序处理,液体泵入油水分离系统处理。接料池制作成熟,目前在鄂尔多斯伊金霍洛旗等多家餐厨垃圾处理工程中都有应用。

  2 破袋分选系统

  餐厨垃圾中有一定量的袋装垃圾,处理这些垃圾需要先通过人工或机械破袋之后进行分选,餐厨垃圾中通常会有一定量的干扰物质,如纸张、金属、骨头、塑料等。这些物质在厌氧发酵过程中不能被降解,通过分选去除。餐厨垃圾中的金属等物质通过除铁器去除。其他惰性物质一般采用人工或机械去除。由于餐厨垃圾成分复杂,人工分选效率比机械设备高,但是工作环境差。



  3 固液分离系统和脱水系统

  餐厨垃圾固液分离和脱水系统主要是指将餐厨垃圾中的固体和液体进行分离,固液分离和脱水系统的方法有沉降、过滤、挤压和膜分离法,其中沉降分离又分重力沉降和离心沉降。目前应用在餐厨垃圾固液分离和脱水系统处理方法中主要有挤压和离心。在工程中应用比较广泛的固液分离的方法有螺旋挤压脱水、离心脱水或螺旋挤压和离心二者结合,在工程中应用较多的是卧螺离心机。厌氧发酵完的物料经过脱水系统之后沼渣制作颗粒有机肥,因此要求固含率高,所以脱水系统一般采用的方法是挤压,在工程中应用较多的是板框压滤机。

  附属设备

  附属设备主要是指对餐厨垃圾资源化利用的设备,主要包括生物柴油制取设备、沼气净化提纯设备、沼气发电设备、沼渣造肥设备,由于这些设备造价高,可集中建设,除餐厨垃圾外其他废弃物的资源化利用也可用这些设备,如生活垃圾中有机物、粪便、污泥、秸秆等发酵完的产物归于一处,统一进行集中处理。
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