本發(fā)明公開了一種餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括依次連接的用于餐廚垃圾篩分的篩式分選設(shè)備、用于篩分后所得細(xì)碎餐廚物料破碎分選的粉碎分選設(shè)備、用于對粉碎分選設(shè)備分選出的餐廚漿料進行去油處理的油水分離設(shè)備、用于污泥與去油處理后的餐廚漿料混合的協(xié)同制漿設(shè)備，以及用于對協(xié)同制漿設(shè)備所制得的混合漿料進行厭氧消化的厭氧消化設(shè)備。餐廚垃圾經(jīng)分級分選去渣后可減少無機物含量，提高厭氧發(fā)酵效率。同時減少對罐體內(nèi)部磨損。去油處理一方面可以將廢油收集資源化再利用(如制生物柴油等)，增加項目效益。另一方面可以減少漿液中油脂含量，油脂具體粘接和隔離特性，去除后加大厭氧反應(yīng)效果。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的用于餐廚垃圾篩分的篩式分選設(shè)備(10)、用于篩分后所得細(xì)碎餐廚物料破碎分選的粉碎分選設(shè)備(20)、用于對粉碎分選設(shè)備(20)分選出的餐廚漿料進行去油處理的油水分離設(shè)備(30)、用于污泥與去油處理后的餐廚漿料混合的協(xié)同制漿設(shè)備(40)，以及用于對協(xié)同制漿設(shè)備(40)所制得的混合漿料進行厭氧消化的厭氧消化設(shè)備(50)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于，所述篩式分選設(shè)備(10)設(shè)有進料口、廢渣出口和漿料出口，所述粉碎分選設(shè)備(20)設(shè)有進料口、廢渣出口和漿料出口，所述油水分離設(shè)備(30)設(shè)有進料口、油脂出口、水相出口和渣料出口，所述協(xié)同制漿設(shè)備(40)設(shè)有進料口和混合漿料出口，所述厭氧消化設(shè)備(50)設(shè)有進料口、沼氣出口和渣液出口;所述篩式分選設(shè)備(10)的漿料出口與粉碎分選設(shè)備(20)的進料口連通，所述粉碎分選設(shè)備(20)的的漿料出口與油水分離設(shè)備(30)的進料口連通，所述油水分離設(shè)備(30)的水相出口和渣料出口均與協(xié)同制漿設(shè)備(40)的進料口連通，所述協(xié)同制漿設(shè)備(40)的混合漿料出料口與厭氧消化設(shè)備(50)的進料口連通。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于，所述粉碎分選設(shè)備(20)和油水分離設(shè)備(30)之間還設(shè)有離心脫水設(shè)備(60)，所述離心脫水設(shè)備(60)設(shè)有進料口、濾液出口和渣料出口，所述粉碎分選設(shè)備(20)的漿料出口與離心脫水設(shè)備(60)的進料口連通，所述離心脫水設(shè)備(60)的濾液出口與油水分離設(shè)備(30)的進料口連通，所述離心脫水設(shè)備(60)的渣料出口和協(xié)同制漿設(shè)備(40)的進料口連通。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的餐廚垃圾與市政污泥協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于，所述粉碎分選設(shè)備(20)和離心脫水設(shè)備(60)還依次連有除砂設(shè)備(70)和儲漿設(shè)備(80)，所述除砂設(shè)備(70)設(shè)有入口、廢渣出口和漿液出口，粉碎分選設(shè)備(20)的漿料出口與除砂設(shè)備(70)的入口連通，除砂設(shè)備(70)的漿液出口與儲漿設(shè)備(80)的入口連通，儲漿設(shè)備(80)的出口與所述離心脫水設(shè)備(60)的進料口連通。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的餐廚垃圾與市政污泥協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括餐廚垃圾接收斗(90)和污泥接收斗(100)，所述餐廚垃圾接收斗(90)設(shè)有濾液出口和渣料出口，所述餐廚垃圾接收斗(90)的濾液出口與儲漿設(shè)備(80)的入口連通，所述餐廚垃圾接收斗(90)的渣料出口與篩式分選設(shè)備(10)的進料口通過無軸螺旋提升機(110)連通;所述污泥接收斗(100)通過螺旋輸送機(120)與協(xié)同制漿設(shè)備(40)的進料口連通。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的餐廚垃圾與市政污泥協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于，所述篩式分選設(shè)備(10)和粉碎分選設(shè)備(20)之間設(shè)有攪漿機(130)，所述攪漿機(130)設(shè)有進料口、廢渣出口和漿料出口，所述攪漿機(130)的進料口與篩式分選設(shè)備(10)的漿料出口連通，所述攪漿機(130)的漿料出口與粉碎分選設(shè)備(20)的進料口連通。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的餐廚垃圾與市政污泥協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括廢渣收集斗(140)，所述篩式分選設(shè)備(10)、粉碎分選設(shè)備(20)、攪漿機(130)和除砂設(shè)備(70)的廢渣出口均通過螺旋輸送機(120)與廢渣收集斗(140)連通。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求2-7任一項所述的餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于，所述篩式分選設(shè)備(10)包括殼體(1)、可周向旋轉(zhuǎn)的攪拌軸(2)，以及可相對所述攪拌軸(2)周向旋轉(zhuǎn)的篩筒(3)，所述篩筒(3)位于所述殼體(1)中，所述篩筒(3)沿篩筒(3)軸線方向的兩端開口，所述篩筒(3)和攪拌軸(2)的軸線方向平行或共軸，所述攪拌軸(2)穿設(shè)于所述篩筒(3)中且貫穿所述殼體(1)沿攪拌軸(2)軸線方向的兩個端面;所述殼體(1)上開設(shè)有進料口(11)、廢渣出口(12)和漿料出口(13)，所述進料口(11)和廢渣出口(12)分設(shè)于所述篩筒(3)沿攪拌軸(2)軸線方向的兩側(cè)，所述漿料出口(13)設(shè)于進料口(11)和廢渣出口(12)之間，所述進料口(11)的開口朝上，所述廢渣出口(12)和漿料出口(13)的開口朝下;所述攪拌軸(2)位于所述殼體(1)中的節(jié)段上設(shè)有多個攪拌機構(gòu)，多個攪拌機構(gòu)沿攪拌軸(2)的軸線方向間隔設(shè)置;每個攪拌機構(gòu)包括兩個相對設(shè)置的耙板組(4)，每個耙板組(4)包括多個耙板(41)，多個耙板(41)在攪拌軸(2)的軸線方向上呈螺旋狀排列，所述耙板組(4)在垂直于攪拌軸(2)軸線的截面上的投影為扇形，所述扇形的圓心角﹤180°。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理系統(tǒng)，其特征在于，所述篩筒(3)軸線方向的兩側(cè)分設(shè)有回轉(zhuǎn)支承(5)，所述回轉(zhuǎn)支承(5)的外圈(51)與所述篩筒(3)固連，所述回轉(zhuǎn)支承(5)的內(nèi)圈(52)與所述殼體(1)固連，所述殼體(1)上設(shè)有與回轉(zhuǎn)支承(5)的外圈(51)傳動相連的驅(qū)動機構(gòu)(7)。

　　10.一種利用如權(quán)利要求1-9任一項所述的系統(tǒng)進行餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理的方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　S1：餐廚垃圾依次經(jīng)所述篩式分選設(shè)備(10)和粉碎分選設(shè)備(20)分選后得到漿料和廢渣;

　　S2：步驟S1所得的漿料經(jīng)油水分離設(shè)備(30)去油處理后與污泥在協(xié)同制漿設(shè)備(40)中混合，得到混合漿料;

　　S3：步驟S2所得的混合漿料送入?yún)捬跸O(shè)備(50)進行厭氧消化，得到沼氣、沼渣液，所得沼渣液經(jīng)固液分離得到沼渣，所述沼渣好氧堆肥制成有機肥料。

　　說明書

　　一種餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理系統(tǒng)及方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于有機固體廢棄物處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理系統(tǒng)及方法。

　　背景技術(shù)

　　餐廚垃圾，俗稱泔腳，又稱泔水、潲水，是居民在生活消費過程中形成的生活廢物，極易腐爛變質(zhì)，散發(fā)惡臭，傳播細(xì)菌和病毒。餐廚垃圾主要成分包括米和面粉類食物殘余、蔬菜、動植物油、肉骨等，從化學(xué)組成上，有淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無機鹽。餐廚垃圾主要特點是高水分、高鹽分、高有機質(zhì)含量，極易腐爛變質(zhì)，滋生病菌，若不妥善處置，會對居民的身心健康產(chǎn)生惡劣的影響，如泔水豬、地溝油等問題。餐廚垃圾處理一般使用厭氧消化技術(shù)，餐廚垃圾厭氧消化產(chǎn)生的沼氣通常用于發(fā)電和提純壓縮，難以高效利用，厭氧消化產(chǎn)生的沼渣需處理處置。

　　市政污泥有如下特點：含水率高，熱值較低，流動性大;易生物降解，易腐爛;有機物含量高，富含N、P及各種微量元素;重金屬種類及含量較高。上述特點使得目前市場上的污泥處理工藝均存在這樣或那樣的問題。高有機質(zhì)含量造成污泥在填埋過程中易產(chǎn)生惡臭和滲濾液等二次污染，嚴(yán)重危害周邊環(huán)境及地下水源;高含水率致使污泥焚燒要添加大量輔助燃料，大幅增加了處理成本，并產(chǎn)生二噁英等有毒有害氣體。高重金屬含量導(dǎo)致污泥堆肥產(chǎn)品的使用受限，在市場上“有價無市”。與上述幾種工藝相比，利用厭氧消化技術(shù)處理政污泥，既能最大限度的減少二次污染，又能產(chǎn)生可作為清潔能源的沼氣，有效的實現(xiàn)了固體廢物的“減量化、資源化、無害化”。

　　目前，污泥一般與城市污水聯(lián)合處理、單獨厭氧消化處理等方法。有單獨對餐廚垃圾的處理技術(shù)、單獨對糞便垃圾處理技術(shù)，但是單獨處理方法存在成本高、管理復(fù)雜、處理效果不佳、二次污染等問題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高厭氧發(fā)酵效率和效果的餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理系統(tǒng)及方法。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

　　一種餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理系統(tǒng)，包括依次連接的用于餐廚垃圾篩分的篩式分選設(shè)備、用于篩分后所得細(xì)碎餐廚物料破碎分選的粉碎分選設(shè)備、用于對粉碎分選設(shè)備分選出的餐廚漿料進行去油處理的油水分離設(shè)備、用于污泥與去油處理后的餐廚漿料混合的協(xié)同制漿設(shè)備，以及用于對協(xié)同制漿設(shè)備所制得的混合漿料進行厭氧消化的厭氧消化設(shè)備。

　　餐廚垃圾經(jīng)分級分選去渣后可減少無機物含量，提高厭氧發(fā)酵效率。同時減少對罐體內(nèi)部磨損。

　　去油處理一方面可以將廢油收集資源化再利用(如制生物柴油等)，增加項目效益。另一方面可以減少漿液中油脂含量，油脂具體粘接和隔離特性，去除后加大厭氧反應(yīng)效果。

　　作為上述技術(shù)方案的進一步改進：

　　所述篩式分選設(shè)備設(shè)有進料口、廢渣出口和漿料出口，所述粉碎分選設(shè)備設(shè)有進料口、廢渣出口和漿料出口，所述油水分離設(shè)備設(shè)有進料口、油脂出口、水相出口和渣料出口，所述協(xié)同制漿設(shè)備設(shè)有進料口和混合漿料出口，所述厭氧消化設(shè)備設(shè)有進料口、沼氣出口和渣液出口;所述篩式分選設(shè)備的漿料出口與粉碎分選設(shè)備的進料口連通，所述粉碎分選設(shè)備的的漿料出口與油水分離設(shè)備的進料口連通，所述油水分離設(shè)備的水相出口和渣料出口均與協(xié)同制漿設(shè)備的進料口連通，所述協(xié)同制漿設(shè)備的混合漿料出料口與厭氧消化設(shè)備的進料口連通。

　　所述粉碎分選設(shè)備和油水分離設(shè)備之間還設(shè)有離心脫水設(shè)備，所述離心脫水設(shè)備設(shè)有進料口、濾液出口和渣料出口，所述粉碎分選設(shè)備的漿料出口與離心脫水設(shè)備的進料口連通，所述離心脫水設(shè)備的濾液出口與油水分離設(shè)備的進料口連通，所述離心脫水設(shè)備的渣料出口和協(xié)同制漿設(shè)備的進料口連通。

　　所述粉碎分選設(shè)備和離心脫水設(shè)備還依次連有除砂設(shè)備和儲漿設(shè)備，所述除砂設(shè)備設(shè)有入口、廢渣出口和漿液出口，粉碎分選設(shè)備的漿料出口與除砂設(shè)備的入口連通，除砂設(shè)備的漿液出口與儲漿設(shè)備的入口連通，儲漿設(shè)備的出口與所述離心脫水設(shè)備的進料口連通。

　　還包括餐廚垃圾接收斗和污泥接收斗，所述餐廚垃圾接收斗設(shè)有濾液出口和渣料出口，所述餐廚垃圾接收斗的濾液出口與儲漿設(shè)備的入口連通，所述餐廚垃圾接收斗的渣料出口與篩式分選設(shè)備的進料口通過無軸螺旋提升機連通;所述污泥接收斗通過螺旋輸送機與協(xié)同制漿設(shè)備的進料口連通。

　　所述篩式分選設(shè)備和粉碎分選設(shè)備之間設(shè)有攪漿機，所述攪漿機設(shè)有進料口、廢渣出口和漿料出口，所述攪漿機的進料口與篩式分選設(shè)備的漿料出口連通，所述攪漿機的漿料出口與粉碎分選設(shè)備的進料口連通。

　　還包括廢渣收集斗，所述篩式分選設(shè)備、粉碎分選設(shè)備、攪漿機和除砂設(shè)備的廢渣出口均通過螺旋輸送機與廢渣收集斗連通。

　　所述篩式分選設(shè)備包括殼體、可周向旋轉(zhuǎn)的攪拌軸，以及可相對所述攪拌軸周向旋轉(zhuǎn)的篩筒，所述篩筒位于所述殼體中，所述篩筒沿篩筒軸線方向的兩端開口，所述篩筒和攪拌軸的軸線方向平行或共軸，所述攪拌軸穿設(shè)于所述篩筒中且貫穿所述殼體沿攪拌軸軸線方向的兩個端面;所述殼體上開設(shè)有進料口、廢渣出口和漿料出口，所述進料口和廢渣出口分設(shè)于所述篩筒沿攪拌軸軸線方向的兩側(cè)，所述漿料出口設(shè)于進料口和廢渣出口之間，所述進料口的開口朝上，所述廢渣出口和漿料出口的開口朝下;所述攪拌軸位于所述殼體中的節(jié)段上設(shè)有多個攪拌機構(gòu)，多個攪拌機構(gòu)沿攪拌軸的軸線方向間隔設(shè)置;每個攪拌機構(gòu)包括兩個相對設(shè)置的耙板組，每個耙板組包括多個耙板，多個耙板在攪拌軸的軸線方向上呈螺旋狀排列，所述耙板組在垂直于攪拌軸軸線的截面上的投影為扇形，所述扇形的圓心角﹤180°。

　　由此，螺旋狀結(jié)構(gòu)具有將物料向前推進的功能，相對設(shè)置的耙板組在攪拌軸轉(zhuǎn)動過程中可對移動中的餐廚垃圾進行揚起和拋落，對餐廚垃圾產(chǎn)生攪拌作用，使餐廚垃圾多次接觸篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并進行多次篩分，不僅能夠提高篩分效率，還能減少餐廚垃圾纏繞和掛料現(xiàn)象。

　　該設(shè)備分選餐廚垃圾的原理為：餐廚垃圾在攪拌軸轉(zhuǎn)動過程中由攪拌機構(gòu)帶動從殼體頭部向殼體尾部移動，同時攪拌機構(gòu)能將餐廚垃圾揚起并拋落。同時，篩筒繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，從而將小于篩孔直徑的餐廚垃圾通過篩孔甩出篩筒。而無法通過篩筒篩孔的餐廚垃圾在攪拌機構(gòu)的推動下逐漸移動到殼體尾部，并通過出料口排出。

　　為進一步減少餐廚垃圾纏繞和掛料現(xiàn)象，所述扇形的圓心角為≤90°。

　　所述殼體上設(shè)有開口朝下設(shè)置的集料斗，所述集料斗設(shè)于進料口和出料口之間，收集分選后的篩下物料。

　　為固定篩筒并確保篩筒能夠繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，所述篩筒軸線方向的兩側(cè)分設(shè)有回轉(zhuǎn)支承，所述回轉(zhuǎn)支承的外圈與所述篩筒固連，所述回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈與所述殼體固連，所述殼體上設(shè)有與回轉(zhuǎn)支承的外圈傳動相連的驅(qū)動機構(gòu)。

　　所述篩筒沿軸線方向的兩側(cè)分設(shè)有與殼體外壁固連的安裝板，所述回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈與所述安裝板固連;其中一個安裝板上設(shè)有與回轉(zhuǎn)支承的外圈傳動相連的驅(qū)動機構(gòu)，以驅(qū)動篩筒旋轉(zhuǎn)。

　　兩個相對的耙板組的耙板一一對應(yīng)，彼此對應(yīng)的兩個耙板分設(shè)于垂直于攪拌軸軸線的圓截面徑向方向的兩端。

　　彼此對應(yīng)的兩個耙板相對的面背向另一耙板凹陷形成曲面，以進一步提高攪拌機構(gòu)對餐廚垃圾的揚起和向前推進功能。

　　為方便更換耙板，所述攪拌軸上設(shè)有多個沿攪拌軸軸線方向均布的套環(huán)，所述耙板通過連接軸連接于套環(huán)上。

　　所述殼體上設(shè)有噴水管，所述噴水管上連通有伸入所述殼體中并朝向所述篩筒延伸的噴嘴。噴水管的設(shè)置，一方面有利于餐廚垃圾中的有機物溶于高溫水中，提高有機物的回收利用，另一方面，在高溫水的沖洗下，能有效將密封殼體壁上的油脂及物料沖洗至集料斗，可減少篩筒的篩孔堵塞。

　　為固定殼體，所述殼體設(shè)于一底架上。

　　作為一個總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種利用上述的系統(tǒng)進行餐廚垃圾與污泥協(xié)同處理的方法，包括以下步驟：

　　S1：餐廚垃圾依次經(jīng)所述篩式分選設(shè)備和粉碎分選設(shè)備分選后得到漿料和廢渣;

　　S2：步驟S1所得的漿料經(jīng)油水分離設(shè)備去油處理后與污泥在協(xié)同制漿設(shè)備中混合，得到混合漿料;

　　S3：步驟S2所得的混合漿料送入?yún)捬跸O(shè)備進行厭氧消化，得到沼氣、沼渣液，所得沼渣液經(jīng)固液分離得到沼渣，所述沼渣好氧堆肥制成有機肥料。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

　　(1)該系統(tǒng)實現(xiàn)了餐廚垃圾與市政污泥協(xié)同處理，相比單獨處理節(jié)約占地面積、降低了生產(chǎn)成本，簡化管理程序，同時物質(zhì)協(xié)同提高了能源利用率。

　　(2)該系統(tǒng)設(shè)備采用多級分選，餐廚垃圾去渣后減少無機物含量，提高厭氧發(fā)酵效率，同時減少對罐體內(nèi)部磨損。無機物去除率可達95%以上，顆粒度大小、均勻度、無機物含量等均可滿足后續(xù)厭氧發(fā)酵的要求，有效提高后續(xù)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量等。

　　(3)去油處理一方面可以將廢油收集資源化再利用(如制生物柴油等)，增加項目效益。另一方面可以減少漿液中油脂含量，油脂具體粘接和隔離特性，去除后加大厭氧反應(yīng)效果

　　(4)本工藝能適用于多種類型的廢棄物，如污泥、餐廚垃圾、畜禽糞便、菜市場有機廢棄物等。

　　(5)能夠協(xié)同處理污泥和餐廚垃圾，能生產(chǎn)出天然氣和營養(yǎng)土，工藝過程中的沼液回流利用，減少對外排放，實現(xiàn)污泥、糞便和餐廚垃圾資源化、減排化和無害化處理。