技术摘要：
本发明公开了协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的系统及方法，系统包括厨余垃圾预处理单元、餐饮垃圾预处理单元、混合装置和干式厌氧发酵装置，厨余垃圾预处理单元具有厨余垃圾入口、第一渗滤液出口、第一无机杂质出口和破碎后厨余垃圾出口；餐饮垃圾预处理单元具有餐饮垃圾  全部
背景技术：
餐饮垃圾主要是食物残余、即餐馆、饭店、单位食堂等的饮食剩余物以及后厨的果 蔬、肉食、油脂、面点等的加工过程的废弃物。食物残余以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类 等有机质为主要成分，具有含水率高、油脂、盐分含量高、易腐变发酵、发臭的特点，餐饮垃 圾组分与各地饮食习惯相关性较大，餐饮垃圾的含水率一般在85％-90％之间，餐饮垃圾有 机质含量在90％以上，其他杂物主要包括海鲜贝壳类、塑料橡胶类、餐巾纸类、筷子、破盘破 碗、玻璃瓶/杯、金属盒类等，成分非常复杂。 厨余垃圾目前是以家庭日常生活中丢弃的果蔬及食物下脚料，剩菜剩饭、瓜果皮 等易腐有机垃圾为主。此外，菜场垃圾的主要成分为丢弃的腐烂水果、蔬菜、鱼类、禽类等动 物内脏等有机垃圾，也是厨余垃圾的主要来源，由于国内垃圾分类处于起步阶段，运送处理 的厨余垃圾较餐饮垃圾成分更为复杂，杂质含量更高，厨余垃圾与餐饮垃圾性质较为相近， 但由于以生料为主，相对盐分、油脂含量低。 目前我国餐饮垃圾和厨余垃圾的主要处理技术包括，粉碎直排、填埋处理、焚烧、 肥料化处理等： (1)粉碎直排 粉碎直排处理是欧美国家处理少量分散餐厨垃圾的主要方法，在餐厨垃圾发生点 对其直接进行破碎、粉碎处理，然后采用水力冲刷，将其排入城市市政下水管网，与城市污 水合并进入城市污水处理厂进行集中处理。随着社会的发展，人民生活水平的提高，餐饮垃 圾及厨余垃圾产生量日益增多，餐饮垃圾及厨余垃圾粉碎直接排入下水道，没有实现资源 化及减量化，很难应用于规模化处理。餐饮垃圾及厨余垃圾成分复杂，都含有纤维类物质， 如果排入城市的市政管网很容易造成管网堵塞。 (2)填埋处理技术 填埋是大多数国家生活垃圾无害化处理的主要处理方式，但是，由于其占用大量 土地，耗用大量征地等费用，填埋场占地面积大，处理能力有限，服务期满后仍需要新建填 埋场，进一步占用土地资源；餐厨垃圾的渗滤液会污染地下水及土壤，垃圾堆放产生的臭气 严重影响空气质量，形成不可逆的对周围大范围的大气及水土的二次污染，没有对垃圾进 行资源化利用等原因，无论在欧美、日本还是中国，都不提倡餐厨垃圾进行填埋，有很多国 家已经明令禁止餐厨垃圾进入填埋场处理。 在当前土地资源紧缺、人民对环境影响的关注度越来越高的大前提下，填埋处理 技术明显不适合我国餐厨垃圾处理的实际情况。但作为餐厨垃圾分选处理后无机杂质的一 种最终处理手段具有一定的可行性，因此填埋可作为餐饮垃圾及厨余垃圾处理的一个辅助 处理环节。 4 CN 111570466 A 说　明　书 2/16 页 (3)焚烧处理技术 焚烧处理处理量大，减容性好，焚烧过程中产生的热量用来发电可以实现垃圾的 能源化。但由于餐厨垃圾的含水率平均在80％以上，热值在2011kJ/kg左右，不适合焚烧处 理。 由于我国各省市生活习惯不同，餐厨垃圾收集分类程度不同，我国餐厨垃圾与国 外餐厨垃圾差异较大，其特点是含水率高，热值低，很难直接进行焚烧处理，另外焚烧处理 投资过高，国内外利用焚烧直接处理餐厨垃圾的应用经验较少。 (4)肥料化处理技术 餐厨垃圾的肥料化处理主要是指好氧堆肥技术，好氧堆肥过程是在有氧条件下， 利用好氧微生物分泌的胞外酶将有机固体分解为可溶性有机物，再渗入到细胞中，通过微 生物的新陈代谢，实现整个堆肥过程。形成堆肥产品富含腐殖质和N、P、K等营养元素，既是 土壤改良剂，也是优质肥料。好氧堆肥化工艺所需的最适含水率为50％-60％，如果水分超 过70％，堆体温度则难以上升，分解速度明显降低。 好氧堆肥缺点是由于我国餐厨垃圾的复杂性，对有害的有机物、油脂、盐分及重金 属等的污染无法很好解决，无害化不彻底；处理过程不封闭，容易造成二次污染；有机肥料 质量受餐厨垃圾成分制约很大，往往造成销路不畅；堆肥处理周期较长占地面积大，卫生条 件相对较差。 我国餐厨垃圾起步较晚，就目前而言，我国现有的城市垃圾堆肥厂采用的技术落 后、机械化、自动化程度较低，许多堆肥产品并达不到使用标准，因销售问题成品肥料又成 为了垃圾。 (5)饲料化技术 饲料化处理技术主要采用物理手段将餐厨垃圾经过高温加热，烘干处理，杀毒灭 菌，除去盐分等，可以最终生成蛋白饲料添加剂等可利用物质。 饲料化有两种方式：1)生物处理制饲料，原理是将培养出的菌种加入餐厨垃圾密 封储罐，菌种进行繁殖并杀除病原菌制成饲料。2)高温消毒制饲料，原理是采用高温消毒原 理，杀除病毒、经粉碎后加工成饲料，可供禽畜食用。 比较成熟的餐厨垃圾加工饲料方法是将制粒技术、挤压膨化和干燥技术等手段综 合利用。挤压后饲料中的细菌浓度要远远低于其它样品中的细菌浓度。由于挤压时不断升 高的温度，一个单螺杆干燥挤压工艺可以大大减少潜在的病原菌浓度。目前已经有些厂家 研制了配套技术设备并投入运行使用。 餐厨垃圾作饲料所面临的主要问题是饲料安全及同源性问题，面对消毒要求的提 高，必将在设备、技术等方面作相应调整，从而增加了处理成本此外，对有害有机物及重金 属等的污染无法很好解决、无害化不彻底。因此，在该技术的选择方面要十分谨慎。 因此，目前的处理餐厨垃圾和厨余垃圾的技术有待改进。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 一个目的在于提出一种协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的系统及方法，该系统可以实现餐饮 垃圾和厨余垃圾协同处理，工艺简单合理、投资低，能够最大化的实现餐饮垃圾及厨余垃圾 5 CN 111570466 A 说　明　书 3/16 页 的无害化、资源化、减量化，为我国有机垃圾协协同处理提供借鉴。 在本发明的一个方面，本发明提出了一种协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的系统。 根据本发明的实施例，所述系统包括： 厨余垃圾预处理单元，所述厨余垃圾预处理单元具有厨余垃圾入口、第一渗滤液 出口、第一无机杂质出口和破碎后厨余垃圾出口； 餐饮垃圾预处理单元，所述餐饮垃圾预处理单元具有餐饮垃圾入口、第二无机杂 质出口、第三无机杂质出口、第二渗滤液出口、油脂出口、废水出口和餐饮垃圾浆料出口； 混合装置，所述混合装置具有破碎后厨余垃圾入口、餐饮垃圾浆料入口和混合有 机浆料出口，所述破碎后厨余垃圾入口与所述破碎后厨余垃圾入口相连，所述餐饮垃圾浆 料入口与所述餐饮垃圾浆料出口相连； 干式厌氧发酵装置，所述干式厌氧发酵装置具有混合有机浆料入口、沼气出口和 厌氧消化液出口，所述混合有机浆料入口与所述混合有机浆料出口通过刮板输送机相连。 根据本发明实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的系统，通过将餐饮垃圾及厨 余垃圾分别经过各自的预处理单元，厨余垃圾经预处理后可以分离其中的渗滤液和无机杂 质，而餐饮垃圾经预处理后分离其中的无机杂质和油脂等，然后将厨余垃圾预处理后得到 的破碎后厨余垃圾和餐饮垃圾预处理后的餐饮垃圾浆料供给至混合装置进行混合，将得到 的混合有机浆料供给至干式厌氧发酵装置进行厌氧发酵，使得混合有机浆料中的有机质在 无氧环境下自然降解，得到沼气和厌氧消化液，由于一般餐饮垃圾含水率较高，而厨余垃圾 含水率相对餐饮垃圾低，所以协同厌氧发酵采用干式厌氧消化，能够避免餐饮垃圾含水率 过高导致厌氧易分层和厨余垃圾固体杂质较多导致厌氧装置易堵塞等问题，充分发挥厌氧 发酵的工艺优势，提高厌氧装置的安全性及产沼气效率，并且干式厌氧发酵较湿式厌氧发 酵产沼液量少，可以减少沼液处理难题，高温干式厌氧发酵有机负荷高，产沼气率高，提供 整个运营项目的收益，同时干式厌氧发酵可以避免物料结壳等二次污染问题。由此，采用该 系统可以实现餐饮垃圾和厨余垃圾协同处理，工艺简单合理、投资低，能够最大化的实现餐 饮垃圾及厨余垃圾的无害化、资源化、减量化，为我国有机垃圾协协同处理提供借鉴。 另外，根据本发明上述实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的系统还可以具有 如下附加的技术特征： 在本发明的一些实施例中，所述厨余垃圾预处理单元包括：垃圾储坑，所述垃圾储 坑具有所述厨余垃圾入口、所述第一渗滤液出口和堆滤后料出口；滚筒筛，所述滚筒筛具有 堆滤后料入口、所述第一无机杂质出口和有机垃圾出口，所述堆滤后料入口与所述堆滤后 料出口相连；磁选机，所述磁选机具有有机垃圾入口、金属出口和磁选后垃圾出口，所述有 机垃圾入口与所述有机垃圾出口相连；剪切式破碎机，所述剪切式破碎机具有磁选后垃圾 入口和所述破碎后厨余垃圾出口，所述磁选后垃圾入口与所述磁选后垃圾出口相连。由此， 可以实现厨余垃圾的减量化处理。 在本发明的一些实施例中，所述餐饮垃圾预处理单元包括：杂质分离器，所述杂质 分离器具有所述餐饮垃圾入口、所述第二无机杂质出口和分离后料出口；破碎分选制浆机， 所述破碎分选制浆机具有分离后料入口、水入口、所述第三无机杂质入口和有机浆料出口， 所述分离后料入口与所述分离后料出口相连，所述水入口与所述第一渗滤液出口和所述第 二渗滤液出口相连；蒸煮装置，所述蒸煮装置具有有机浆料入口和蒸煮后料出口，所述有机 6 CN 111570466 A 说　明　书 4/16 页 浆料入口与所述有机浆料出口相连；三相分离机，所述三相分离机具有蒸煮后料入口、所述 油脂出口、所述废水出口和所述餐饮垃圾浆料出口，所述蒸煮后料入口和所述蒸煮后料出 口相连，所述废水出口与所述水入口相连。由此，可以实现餐饮垃圾的减量化处理。 在本发明的一些实施例中，上述系统进一步包括：沼气净化装置，所述沼气净化装 置内设有生物填料层，并且所述沼气净化装置具有第一沼气入口和脱硫后沼气出口，所述 第一沼气入口与所述沼气出口相连；沼气提纯装置，所述沼气提纯装置具有脱硫后沼气入 口和车用燃气出口，所述脱硫后沼气入口与所述脱硫后沼气出口相连。由此，可以实现餐饮 垃圾和厨余垃圾的资源化利用。 在本发明的一些实施例中，上述系统进一步包括：固液分离装置，所述固液分离装 置具有厌氧消化液入口、沼渣出口和沼液出口，所述厌氧消化液入口与所述厌氧消化液出 口相连；污水处理装置，所述污水处理装置具有沼液入口和达标水出口，所述沼液入口与所 述沼液出口相连。由此，可以避免环境污染。 在本发明的一些实施例中，上述系统进一步包括：沼气锅炉，所述沼气锅炉具有第 二沼气入口、冷却水入口、换热烟气出口和蒸汽出口，所述第二沼气入口与所述沼气出口相 连，所述蒸汽出口与所述蒸煮装置相连。由此，可以降低系统对外界能源的依赖。 在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述系统协同处理厨余垃圾和餐 饮垃圾的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括： (1)将厨余垃圾供给至所述厨余垃圾预处理单元中进行预处理，以便得到第一渗 滤液、第一无机杂质和破碎后厨余垃圾； (2)将餐饮垃圾供给至所述餐饮垃圾预处理单元进行预处理，以便得到第二无机 杂质、第三无机杂质、第二渗滤液、油脂、废水和餐饮垃圾浆料； (3)将所述破碎后厨余垃圾与所述餐饮垃圾浆料供给至所述混合装置进行混合， 以便得到混合有机浆料； (4)将所述混合有机浆料供给至所述干式厌氧发酵装置进行厌氧发酵处理，以便 得到沼气和厌氧消化液。 根据本发明实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的方法，通过将餐饮垃圾及厨 余垃圾分别经过各自的预处理单元，厨余垃圾经预处理后可以分离其中的渗滤液和无机杂 质，而餐饮垃圾经预处理后分离其中的无机杂质和油脂等，然后将厨余垃圾预处理后得到 的破碎后厨余垃圾和餐饮垃圾预处理后的餐饮垃圾浆料供给至混合装置进行混合，将得到 的混合有机浆料供给至干式厌氧发酵装置进行厌氧发酵，使得混合有机浆料中的有机质在 无氧环境下自然降解，得到沼气和厌氧消化液，由于一般餐饮垃圾含水率较高，而厨余垃圾 含水率相对餐饮垃圾低，所以协同厌氧发酵采用干式厌氧消化，能够避免餐饮垃圾含水率 过高导致厌氧易分层和厨余垃圾固体杂质较多导致厌氧装置易堵塞等问题，充分发挥厌氧 发酵的工艺优势，提高厌氧装置的安全性及产沼气效率，并且干式厌氧发酵较湿式厌氧发 酵产沼液量少，可以减少沼液处理难题，高温干式厌氧发酵有机负荷高，产沼气率高，提供 整个运营项目的收益，同时干式厌氧发酵可以避免物料结壳等二次污染问题。由此，采用该 方法可以实现餐饮垃圾和厨余垃圾协同处理，工艺简单合理、投资低，能够最大化的实现餐 饮垃圾及厨余垃圾的无害化、资源化、减量化，为我国有机垃圾协协同处理提供借鉴。 另外，根据本发明上述实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的方法还可以具有 7 CN 111570466 A 说　明　书 5/16 页 如下附加的技术特征： 在本发明的一些实施例中，步骤(1)按照下列步骤进行：(1-1)将所述厨余垃圾供 给至垃圾储坑中进行堆滤，以便得到第一渗滤液和堆滤后料；(1-2)将所述堆滤后料供给至 滚筒筛中进行筛分，以便得到第一无机杂质和有机垃圾；(1-3)将所述有机垃圾供给至磁选 机中进行磁选，以便得到金属和磁选后垃圾；(1-4)将所述磁选后垃圾供给至剪切式破碎机 进行剪切破碎，以便得到所述破碎后厨余垃圾。由此，可以实现厨余垃圾的减量化处理。 在本发明的一些实施例中，步骤(2)按照下列步骤进行：(2-1)将所述餐饮垃圾供 给至接料斗，以便得到第二渗滤液和沥水后餐饮垃圾；(2-2)将所述沥水后餐饮垃圾供给至 杂质分离器进行分离，以便得到所述第二无机杂质和分离后料；(2-3)将所述分离后料与所 述第一渗滤液和所述第二渗滤液供给至破碎分选制浆机中破碎分选后进行制浆，以便得到 所述第三杂质和有机浆料；(2-4)将所述有机浆料供给至蒸煮装置进行蒸煮，以便得到蒸煮 后料；(2-5)将所述蒸煮后料供给至三相分离机进行分离，以便得到所述油脂、所述废水和 所述餐饮垃圾浆料，并将所述废水的一部分供给至步骤(2-3)的所述破碎分选制浆机中。由 此，可以实现餐饮垃圾的减量化处理。 在本发明的一些实施例中，上述方法进一步包括：(5)将所述沼气的一部分供给至 含有生物填料层的沼气净化装置中，以便得到脱硫后沼气；(6)将所述脱硫后沼气供给至沼 气提纯装置，以便得到车用燃气。由此，可以实现餐饮垃圾和厨余垃圾的资源化利用。 在本发明的一些实施例中，上述方法进一步包括：(7)将所述厌氧消化液供给至固 液分离装置中进行固液分离，以便得到沼渣和沼液；(8)将所述沼液供给至污水处理装置中 进行处理后达标排放。由此，可以避免环境污染。 在本发明的一些实施例中，上述方法进一步包括：(9)将所述沼气的另一部分供给 至沼气锅炉中进行燃烧后与冷却水进行换热，以便得到换热烟气和蒸汽，并将所述蒸汽供 给至步骤(2-4)中的所述蒸煮装置。由此，可以降低系统对外界能源的依赖。 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。 附图说明 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中： 图1是根据本发明一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的系统结构示意 图； 图2是根据本发明再一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的系统结构示意 图； 图3是根据本发明又一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的系统结构示意 图； 图4是根据本发明又一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的系统结构示意 图； 图5是根据本发明又一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的系统结构示意 图； 8 CN 111570466 A 说　明　书 6/16 页 图6是根据本发明又一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的系统结构示意 图； 图7是根据本发明一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的方法流程示意 图； 图8是根据本发明再一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的方法流程示意 图； 图9是根据本发明又一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的方法流程示意 图； 图10是根据本发明又一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的方法流程示 意图； 图11是根据本发明又一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的方法流程示 意图； 图12是根据本发明又一个实施例的协同处理厨余垃圾和餐饮垃圾的方法流程示 意图。