本發(fā)明屬于餐廚垃圾處理技術，具體涉及一種將餐廚垃圾進行沼氣資源利用的裝置。

背景技術：

餐廚垃圾具有含水率高、有機物含量高、高油脂、高鹽度的特點，容易發(fā)酵、變質(zhì)、腐爛、滋生病原微生物，并散發(fā)惡臭，產(chǎn)生大量溫室氣體，引發(fā)居民的投訴等，餐廚垃圾的有效治理關乎環(huán)境保護，并影響人們的身心健康。

針對餐廚垃圾對環(huán)境造成的重大影響，需對其進行有效處理，傳統(tǒng)的處理方式有衛(wèi)生填埋和焚燒等。衛(wèi)生填埋法處理量大，運行費用相對較低，但是占地面積較大，且存在水、氣等二次污染；焚燒法相對而言無害化程度高，占地面積小，但投資大，且餐廚垃圾由于含水量大，熱值低，焚燒困難，易產(chǎn)生二噁英等有毒有害物質(zhì)，造成二次污染。

餐廚垃圾中的有機物含量較高，具有極大的資源化利用價值，而常見的有好氧堆肥和厭氧發(fā)酵等，好氧堆肥對含水量高、有機物含量高的餐廚垃圾有很好的適用性，但高油量和高鹽量限制了堆肥過程微生物的生長，影響效果。厭氧消化分為常溫(20～25℃)、中溫(30～40℃)、高溫(50～60℃)消化，其中高溫消化是生化速率最高和產(chǎn)氣率最大的。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣可用于發(fā)電，發(fā)酵的剩余物還可經(jīng)好氧堆肥作有機肥，不過厭氧消化過程中存在水解速度慢、酸抑制、氨氮抑制以及產(chǎn)生H₂S惡臭氣體等問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術問題是：針對現(xiàn)有的餐廚垃圾存在的處理難題，提供一種新型的利用餐廚垃圾進行沼氣資源利用的裝置。

本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)：

一種將餐廚垃圾進行沼氣資源利用的裝置，包括通過氣體通道連接的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)和沼氣凈化系統(tǒng)；所述厭氧發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)設有將餐廚垃圾粉碎的破碎組件以及用于提供恒定厭氧發(fā)酵溫度的加熱組件；所述沼氣凈化系統(tǒng)內(nèi)設有除塵組件以及生物凈化組件，所述除塵組件與氣體通道對接，將厭氧發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣進行除塵凈化，所述生物凈化組件與除塵組件串聯(lián)設置，對除塵后的沼氣進行生物脫硫后輸出。

進一步的，所述厭氧發(fā)酵系統(tǒng)和沼氣凈化系統(tǒng)分別設置在厭氧發(fā)酵段箱體和沼氣凈化段箱體內(nèi)；兩個箱體之間通過氣體通道連通，其中厭氧發(fā)酵段箱體上設置餐廚垃圾的加料口，所述沼氣凈化段箱體上設置沼氣的出風口。

進一步的，所述加熱組件采用微波加熱器，所述微波加熱器設置在厭氧發(fā)酵段箱體內(nèi)壁上。

進一步的，所述厭氧發(fā)酵箱體內(nèi)通過隔板分隔為若干相互連通的發(fā)酵倉格，所述加料口覆蓋所有發(fā)酵倉格設置，所述發(fā)酵倉格的底部為設有排渣口的底板；每個發(fā)酵倉格內(nèi)設置有一組破碎組件。

進一步的，所述破碎組件為螺旋攪拌器，所述螺旋攪拌器的螺旋葉片上設有若干破碎刀片。

進一步的，所述厭氧發(fā)酵箱體底部設有螺旋輸送機，所述螺旋輸送機與排渣口對接，用于收集輸送從排渣口排出的沼渣。

進一步的，所述除塵組件采用濕式除塵，在沼氣凈化段箱體的底部裝填循環(huán)液，所述氣體通道出口設置到循環(huán)液的液面下方。

進一步的，所述生物凈化組件為設置在循環(huán)液液面上方的生物滴濾床，所述生物滴濾床的生物填料中培養(yǎng)可用于脫硫的微生物。

進一步的，所述生物滴濾床通過循環(huán)液系統(tǒng)與箱體底部的循環(huán)液連接。

進一步的，所述沼氣凈化段箱體的出風口處設有除霧器。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1)采用微波加熱的方式，發(fā)酵過程中受熱均勻、溫度靈活可控；

2)厭氧發(fā)酵段箱體內(nèi)通過隔板分為多個發(fā)酵倉格，實現(xiàn)分區(qū)厭氧發(fā)酵，有效避免厭氧發(fā)酵產(chǎn)物中的酸、氨氮等抑制問題；

3)螺旋攪拌器采用螺旋葉片與破碎刀片結合的方式，同步實現(xiàn)餐廚垃圾的攪拌和破碎，提高餐廚垃圾受熱面積，提高厭氧發(fā)酵效率；

4)針對餐廚垃圾發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣采用硫桿菌生物脫硫，凈化效率高；

5)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣氣體經(jīng)氣體通道首先進入循環(huán)液中，去除塵埃的同時將氣體中易溶于水的雜質(zhì)成分予以脫除；

6)利用螺旋輸送機實現(xiàn)沼渣的及時高效收集。

以下結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。

附圖說明

圖1為實施例中的一種將餐廚垃圾進行沼氣資源利用的裝置外部示意圖。

圖2為實施例中的一種將餐廚垃圾進行沼氣資源利用的裝置俯視圖。

圖3為實施例中的一種將餐廚垃圾進行沼氣資源利用的裝置內(nèi)部示意圖。

圖中標號：1-厭氧發(fā)酵段箱體；2-微波加熱器；3-沼氣凈化段箱體；4-出風口；5-檢修門；6-支柱；7-螺旋輸送機；8-排渣口；9-加料口；10-攪拌電機；11-螺旋攪拌器，111-攪拌軸，112-螺旋葉片，113-破碎刀片；12-氣體通道；13-除霧器；14-生物滴濾床；15-循環(huán)液系統(tǒng)，151-循環(huán)泵，152-循環(huán)管道，153-噴頭；16-隔板。

具體實施方式

實施例

參見圖1至圖3，圖示中的一種將餐廚垃圾進行沼氣資源利用的裝置為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，包括厭氧發(fā)酵段箱體1、微波加熱器2、沼氣凈化段箱體3、出風口4、檢修門5、立柱6、螺旋輸送機7、排渣口8、加料口9、攪拌電機10、螺旋攪拌器11、氣體通道12、除霧器13、生物滴濾床14、循環(huán)液系統(tǒng)15、隔板16等部件。

本實施例通過將餐廚垃圾在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)進行厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣，并對產(chǎn)生的沼氣通過沼氣凈化系統(tǒng)除雜、脫硫后進行資源化利用。本實施例將厭氧發(fā)酵系統(tǒng)和沼氣凈化系統(tǒng)分別設置在厭氧發(fā)酵段箱體1和沼氣凈化段箱體3中，將厭氧發(fā)酵段箱體1內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣通過氣體通道12直接輸送至沼氣凈化段箱體3內(nèi)，其中恒溫加熱、攪拌破碎、厭氧發(fā)酵等過程在厭氧發(fā)酵段箱體1內(nèi)進行，沼氣除塵、生物脫硫、沼氣除濕等過程在沼氣凈化段箱體3內(nèi)進行。

厭氧發(fā)酵段箱體1和沼氣凈化段箱體3一體連接，通過支柱6支撐設置，在兩個箱體上設有檢修門5。

具體的，厭氧發(fā)酵段箱體的頂部設置加料口9，用于從上向箱體內(nèi)投入餐廚垃圾，底部的底板上設有排渣口8，用于及時將發(fā)酵后的沼渣排出。

在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)設有將餐廚垃圾粉碎的破碎組件以及用于提供恒定厭氧發(fā)酵溫度的加熱組件。

本實施例中的破碎組件為圖3中所示的螺旋攪拌器11，螺旋攪拌器11豎直設置在厭氧發(fā)酵段箱體1內(nèi)，其攪拌軸111與厭氧發(fā)酵段箱體頂部的攪拌電機10連接，在攪拌軸111上設有螺旋葉片112，通過攪拌軸111帶動螺旋葉片112轉動，對厭氧發(fā)酵箱體1內(nèi)的餐廚垃圾進行攪拌，同時在螺旋攪拌器11的螺旋葉片112上均勻設置若干破碎刀片113，在攪拌餐廚垃圾的同時，能夠?qū)⒉蛷N垃圾進行破碎切割，形成更小體積的垃圾碎片顆粒，有利于快速發(fā)酵。

本實施例中的加熱組件采用微波加熱器2，將微波加熱器2布置在厭氧發(fā)酵段箱體1的內(nèi)壁，對堆積在厭氧發(fā)酵段箱體1內(nèi)的餐廚垃圾加熱，實現(xiàn)厭氧發(fā)酵過程中的恒溫調(diào)節(jié)。

為了避免大量堆積的餐廚垃圾在發(fā)酵過程中出現(xiàn)發(fā)酵產(chǎn)物的酸、氨氮等抑制問題，本實施例將厭氧發(fā)酵段箱體1內(nèi)部設置若干豎直的隔板16，將厭氧發(fā)酵段箱體1的內(nèi)腔分隔成若干發(fā)酵倉格，相鄰發(fā)酵倉格的隔板頂部設有流通通道，使所有的發(fā)酵倉格之間相互連通，該流通通道同時與連接沼氣凈化段箱體3的氣體通道12連通，每個發(fā)酵倉格產(chǎn)生的沼氣通過隔板頂部的流通通道匯聚至氣體通道12輸送至沼氣凈化段箱體3內(nèi)。

加料口9采用長條形設置在厭氧發(fā)酵段箱體1的頂部，并覆蓋所有的發(fā)酵倉格，能夠通過加料口9將餐廚垃圾分別投入到任意一個發(fā)酵倉格中；同樣的，微波加熱器2的微波輻射范圍應當包括每一個發(fā)酵倉格，保證每個發(fā)酵倉格中的溫度恒定；每個發(fā)酵倉格的底板上均設有排渣口8。

在厭氧發(fā)酵段箱體1的底部設置螺旋輸送機7，螺旋輸送機7與排渣口8對接，在發(fā)酵過程中，螺旋輸送機7停止，螺旋輸送機將排渣口8封閉，厭氧發(fā)酵段箱體1內(nèi)的垃圾碎片顆粒不會持續(xù)從排渣口8掉出，發(fā)酵完成后，螺旋輸送機7啟動，將螺旋輸送槽內(nèi)的沼渣軸向輸出，此時厭氧發(fā)酵段箱體1內(nèi)的沼渣會持續(xù)從排渣口進入螺旋輸送機內(nèi)，實現(xiàn)沼渣的統(tǒng)一輸送收集。

沼氣凈化系統(tǒng)內(nèi)設有串聯(lián)設置的除塵組件以及生物凈化組件，對厭氧發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣進行除雜和脫硫。

本實施例中的除塵組件采用濕式除塵，具體方式在沼氣凈化段箱體3的底部裝填循環(huán)液，形成循環(huán)液池，厭氧發(fā)酵段箱體1連接過來的氣體通道12的出口端設置在循環(huán)液的液位以下，輸送過來的沼氣通入循環(huán)液中進行鼓氣，脫除沼氣中的塵埃以及易融于水的雜質(zhì)。循環(huán)液采用普通的自來水或純凈水。

生物凈化組件設置在循環(huán)液液面上方的沼氣凈化段箱體3內(nèi)，本實施例的生物凈化組件采用生物滴濾床14，在床層內(nèi)填裝生物填料，并在生物填料上培養(yǎng)硫桿菌，通過循環(huán)液除塵后的沼氣從生物滴濾床14的縫隙中滲透，通過硫桿菌對沼氣中的H₂S等含硫雜質(zhì)成分進行脫除。

生物滴濾床14的頂部設置用于噴淋的噴頭153，用于提供硫桿菌生存所需的水分。本實施例設置循環(huán)液系統(tǒng)15，將底部的循環(huán)液引出，通過循環(huán)泵151和循環(huán)管道152連接至噴頭153，通過循環(huán)噴淋循環(huán)液對生物滴濾床進行供水。

由于采用濕式除塵，通過循環(huán)液后的沼氣存在大量的水氣，本實施例在沼氣凈化段箱體3頂部的出風口4處設有除霧器13，用于將沼氣中的水氣脫出后輸出。

本實施例將餐廚垃圾進行沼氣資源化利用輸出的沼氣可通過容器收集或者至輸送至燃燒設備處進行燃燒。

本實施例的工作過程如下：經(jīng)初步去油除水等預處理后的餐廚垃圾經(jīng)加料口9投入?yún)捬醢l(fā)酵段箱體1內(nèi)，首先采用微波加熱器2產(chǎn)生的微波對餐廚垃圾進行加熱，將厭氧發(fā)酵段箱體1內(nèi)的餐廚垃圾發(fā)酵溫度控制在55℃左右，同時利用螺旋攪拌器11對箱體內(nèi)的餐廚垃圾進行攪拌破碎，經(jīng)攪拌破碎后的餐廚垃圾進行厭氧發(fā)酵，實現(xiàn)高效厭氧發(fā)酵處理。經(jīng)過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的含硫沼氣經(jīng)氣體通道12進入沼氣凈化段箱體3，首先經(jīng)生物滴濾床14下部的循環(huán)液初步洗滌除塵凈化，而后經(jīng)生物滴濾床14進行生物脫硫，最后利用頂部的除霧器13對沼氣進行除濕后從出風口4輸出，進行沼氣資源化利用，而發(fā)酵完成后的沼渣從厭氧發(fā)酵段箱體1底部的排渣口8經(jīng)螺旋輸送機7進行統(tǒng)一輸出收集。

以上僅為本發(fā)明具體實施案例說明，不能以此限定本發(fā)明的權利保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明申請權利要求書及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修改，皆在本發(fā)明保護的范圍內(nèi)。