海岛有机垃圾循环利用系统及方法
摘要文本
本发明属于海岛有机垃圾处理技术领域,具体涉及一种海岛有机垃圾循环利用系统及方法。该系统中,第一预处理装置对生活有机废物和畜牧养殖有机废物进行过滤及粉碎以获得浆液,第二预处理装置对水产养殖有机废物进行筛滤及沉淀以获得有机颗粒废物和浓缩液;调配罐对浆液、有机颗粒废物和浓缩液进行混合及调配,酸化沉砂罐对调配后的混合液进行酸化及沉淀,厌氧发酵罐对酸化后的混合液进行厌氧发酵以获得沼液和沼气;沼液经蒸发浓缩罐浓缩处理后成为有机液肥,沼气依次经汽水分离罐脱水处理和脱硫罐脱硫处理后储存至气柜内。本发明能够实现海岛有机垃圾的环保处理及再利用,进而实现海岛资源循环可持续发展。
申请人信息
- 申请人:中国海洋大学三亚海洋研究院; 青岛海洋科技中心
- 申请人地址:572025 海南省三亚市崖州区用友产业园一号楼七层
- 发明人: 中国海洋大学三亚海洋研究院; 青岛海洋科技中心
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 海岛有机垃圾循环利用系统及方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311628267.0 |
| 申请日 | 2023/12/1 |
| 公告号 | CN117327560B |
| 公开日 | 2024/3/26 |
| IPC主分类号 | C12M1/107 |
| 权利人 | 中国海洋大学三亚海洋研究院; 青岛海洋科技中心 |
| 发明人 | 袁世鹏; 齐洁; 谭永明; 文艺成; 唐学大; 王一帆 |
| 地址 | 海南省三亚市崖州区用友产业园一号楼七层; 山东省青岛市即墨区问海中路168号 |
专利主权项内容
1.海岛有机垃圾循环利用方法,其特征在于,采用海岛有机垃圾循环利用系统进行,所述海岛有机垃圾循环利用系统包括依次设置的有机垃圾分类预处理装置、厌氧处理装置及资源回收装置;其中,所述有机垃圾分类预处理装置包括第一预处理装置和第二预处理装置;所述第一预处理装置包括依次设置的机械格栅及破碎分选一体机,所述机械格栅用于对生活有机废物和畜牧养殖有机废物进行过滤,以获得粪污固态物和过滤液;所述破碎分选一体机用于对粪污固态物进行粉碎,以获得浆液和未被破碎杂质;所述破碎分选一体机包括机体、破碎装置和浆液转运装置;所述机体内腔包括相互隔离的浆液腔和杂质腔;所述浆液腔上部横亘一朝向杂质腔的分离筒,所述分离筒远离杂质腔的一端封闭,靠近杂质腔的一端开放以使分离筒内腔与杂质腔连通;所述分离筒上方设有贯通机体顶部的进料口,所述粪污固态物经进料口进入分离筒内;所述分离筒筒壁上开通有多个过滤孔,所述浆液腔经过滤孔与分离筒内腔连通;所述浆液腔底部凹设有出浆通道,所述浆液腔一侧开设有对应出浆通道的浆液出口,所述浆液出口经管道与调配罐连通;所述杂质腔底部开通有杂质出口;所述破碎装置包括破碎电机、转轴、沿转轴轴向间隔凸设的多个击打棒组,所述转轴穿置于分离筒内且二者呈共轴设置;所述转轴的一端与破碎电机输出轴连接,以在所述破碎电机的驱动下转动,通过多个所述击打棒组对分离筒内的粪污固态物进行击打破碎,以获得所述浆液和未被破碎杂质;所述浆液经过滤孔进入浆液腔内,所述未被破碎杂质进入杂质腔内经杂质出口向外输出;所述浆液转运装置包括输送电机、输送轴,所述输送轴穿置于出浆通道内且二者呈共轴设置;所述输送轴上沿其轴向设有朝向浆液出口延伸的螺旋状叶片;所述输送轴的一端与输送电机输出轴连接,以在所述输送电机驱动下转动,通过所述螺旋状叶片将浆液腔内的浆液经浆液出口向外输出;所述第二预处理装置包括沉淀池、设于沉淀池上的滚筒筛;所述滚筒筛用于对水产养殖有机废物进行筛滤,以获得有机颗粒废物和筛滤液;所述沉淀池用于对筛滤液进行沉淀,以获得浓缩液和上清液;所述厌氧处理装置包括依次连接的调配罐、酸化沉砂罐及厌氧发酵罐;所述调配罐用于对浆液、有机颗粒废物和浓缩液进行混合及调配,以获得调配后的混合液;所述酸化沉砂罐用于对调配后的混合液进行酸化及沉淀,以获得酸化后的混合液;所述厌氧发酵罐用于对酸化后的混合液进行厌氧发酵,以获得沼液和沼气;所述厌氧发酵罐的上部连接有溢流管,所述溢流管的另一端与调配罐连通,以使所述厌氧发酵罐内的部分沼液可经溢流管溢流回调配罐内;所述溢流管上还设有流量调控单元,以对溢流回所述调配罐内的沼液液量进行调控;所述调配罐的容积按式(1)进行设置;溢流回所述调配罐内的沼液液量/>按式(2)进行调控;所述酸化沉砂罐的容积/>按式(3)进行设置;所述厌氧发酵罐的容积/>按式(4)进行设置;
(1);
(2);
(3);
(4);式(1)-式(4)中,为所述调配罐的容积设计系数,/>;/>为第一调配系数,;/>为第二调配系数,/>;/>为每天进入所述调配罐内的浆液均量;为每天进入所述调配罐内的有机颗粒废物均量;/>为所述酸化沉砂罐的容积设计系数;当生活有机废物和畜牧养殖有机废物中的果蔬含量≥60%时,/>;当所述果蔬含量≤20%时,/>;当所述果蔬含量介于20%到60%之间时,/>;/>为所述厌氧发酵罐的容积设计系数;当所述果蔬含量≥60%时,/>;当所述果蔬含量≤20%时,/>;当所述果蔬含量介于20%到60%之间时,/>;所述资源回收装置包括沼气提纯装置及沼液制肥装置;所述沼气提纯装置包括依次连接的汽水分离罐、脱硫罐及气柜;所述厌氧发酵罐的沼气出口与汽水分离罐的入口连接,所述沼气依次流经汽水分离罐和脱硫罐后储存至气柜内;所述沼液制肥装置包括蒸发浓缩罐,所述厌氧发酵罐的沼液出口与蒸发浓缩罐的入口连接,所述沼液经蒸发浓缩罐后成为有机液肥;所述气柜的容积按式(5)进行设置;所述沼气的产量/>通过式(6)进行评估计算;所述有机液肥的产量/>通过式(7)进行评估计算;
(5);
(6);
(7);式(5)-式(7)中,为所述气柜的容积设计系数,/>;/>为效率因数,;所述海岛有机垃圾循环利用系统还包括加热装置,所述加热装置包括太阳能热水器、电加热器及恒温热水储罐;所述恒温热水储罐内装有水,所述太阳能热水器和电加热器分别与恒温热水储罐连接,以采用太阳能热水器为主、电加热器为备的方式对恒温热水储罐内的水进行加热;所述恒温热水储罐与厌氧发酵罐连接,以调控厌氧发酵罐温度;所述太阳能热水器和电加热器还分别与蒸发浓缩罐连接,以采用太阳能热水器为主、电加热器为备的方式对蒸发浓缩罐温度进行调控;所述海岛有机垃圾循环利用方法包括如下步骤:有机垃圾分类预处理步骤,具体包括:利用机械格栅对生活有机废物和畜牧养殖有机废物进行过滤,获得粪污固态物和过滤液;将过滤液输出至污水处理系统内;将粪污固态物输送到破碎分选一体机内进行破碎,获得浆液和未被破碎杂质;将未被破碎杂质输送至垃圾填埋场;将浆液向调配罐内输送;利用滚筒筛对水产养殖有机废物进行筛滤,获得有机颗粒废物和筛滤液;利用沉淀池对筛滤液进行沉淀,获得浓缩液和上清液;将上清液输出至循环水养殖系统内;将有机颗粒废物和浓缩液向调配罐内输送;混合液调配步骤,对调配罐内的浆液、有机颗粒废物和浓缩液进行混合并加水调配,获得调配后的混合液,并使混合液含固率达到15%-18%;将调配后的混合液向酸化沉砂罐内输送;酸化沉淀步骤,对酸化沉砂罐内的调配后的混合液进行酸化及沉淀,获得酸化后的混合液和残渣;将残渣输送至垃圾填埋场;将酸化后的混合液向厌氧发酵罐内输送;厌氧发酵步骤,对厌氧发酵罐内的酸化后的混合液进行厌氧发酵,获得沼气、沼液和沼渣;将沼渣输送至垃圾填埋场;将沼气和沼液分别输往沼气提纯装置及沼液制肥装置;资源回收步骤,具体包括:沼气依次经汽水分离罐脱水处理和脱硫罐脱硫处理后,储存至气柜内;沼液经蒸发浓缩罐浓缩处理后成为有机液肥。