餐厨垃圾资源化回收利用系统及方法与流程

本发明涉及固体废物处理及资源化领域，尤其涉及一种餐厨垃圾资源化回收利用系统及方法。

背景技术：

1、餐厨垃圾是餐馆、酒店、单位食堂等居民日常生活中产生的食品废物，包括菜叶、剩菜剩饭、果皮蛋壳等，具有含油率高、含水率高、有机物含量丰富等特点。其中有机质主要以糖类(淀粉)、脂肪和蛋白质为主，这些物性特点造成了餐厨垃圾有破坏环境卫生、污染地下水、危害食物链安全等危害。

2、虽然餐厨垃圾有诸多危害，但其富含有机质，具有极高的回收利用价值，对其进行资源化利用，可“变废为宝”，产生出极具价值的原料、能源等。目前主流处理工艺为“预处理+厌氧产沼+协同焚烧”，但该技术综合资源化利用率不高，产生的资源化产品仅为清洁能源沼气，沼气的收益模式为产热、发电和提纯制取天然气，虽然有一定的经济效益，但并不十分可观，再加上较高的三废处理成本，这些餐厨垃圾处理项目往往经济效益甚微。对于餐厨垃圾处理项目，亟需提高产品价值、增加碳减排，实现经济效益和生态效益。

技术实现思路

1、本发明提供一种餐厨垃圾资源化回收利用系统及方法，用以解决现有技术中餐厨垃圾处理项目往往经济效益甚微的缺陷，高效提取餐厨垃圾中的有机质，利用不同种类的微生物充分降解餐厨垃圾中的诸多有机质，产生乳酸、己酸等工业原料，产生生物天然气等清洁能源以及液态食品级二氧化碳，实现对餐厨垃圾的深度高值资源化，实现最大化的资源回收利用。

2、本发明提供一种餐厨垃圾资源化回收利用系统，包括：

3、有机质提取单元，用于对餐厨垃圾进行制浆分离，得到浆料和杂质；

4、有机酸生产单元，连接所述有机质提取单元，用于接收所述有机质提取单元制备的浆料，并进行有机酸定向发酵和提纯，获取有机酸；

5、沼气生产单元，连接所述有机酸生产单元，用于接收所述有机酸生产单元产生的有机酸发酵残余物，并进行沼气发酵；

6、甲烷二氧化碳分离单元，连接所述沼气生产单元，用于接收所述沼气生产单元生产的沼气，并进行冷却分离，获得甲烷和二氧化碳；

7、沼渣沼液分离单元，连接所述沼气生产单元，用于接收所述沼气生产单元产生的沼气发酵残余物，进行固液分离后外排处理。

8、根据本发明提供的一种餐厨垃圾资源化回收利用系统，所述有机质提取单元包括制浆机，所述制浆机的出口可拆卸地设置有筛板，以形成位于所述筛板上方的杂质出渣口和位于所述筛板下方的排浆口。

9、根据本发明提供的一种餐厨垃圾资源化回收利用系统，所述有机酸生产单元包括：

10、有机酸发酵罐，用于接收所述有机质提取单元制备的浆料，并进行有机酸发酵；

11、氧化还原调控装置，安装于所述有机酸发酵罐，用于调控所述有机酸发酵罐内的氧化还原电位值；

12、有机酸提纯装置，连接所述有机酸发酵罐，所述有机酸提纯装置设有有机酸出口和有机酸发酵残余物出口；

13、有机酸存储罐，连接所述有机酸提纯装置的有机酸出口。

14、根据本发明提供的一种餐厨垃圾资源化回收利用系统，所述氧化还原调控装置包括氧化还原电位在线分析仪、氧化性气体供给端和还原性气体供给端，以通过所述氧化还原电位在线分析仪监测所述有机酸发酵罐内的氧化还原电位值，并控制所述氧化性气体供给端或所述还原性气体供给端对所述有机酸发酵罐通气。

15、根据本发明提供的一种餐厨垃圾资源化回收利用系统，所述有机酸提纯装置包括固液分离装置和膜分离系统；

16、所述膜分离系统包括主分离管路和多个旁通管路，所述主分离管路上依次串接有超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，所述超滤膜、所述纳滤膜和所述反渗透膜在所述主分离管路上分别并联有所述旁通管路；

17、所述固液分离装置连接所述有机酸发酵罐，所述固液分离装置的液相出口连通所述主分离管路，所述主分离管路连通所述有机酸存储罐；

18、所述超滤膜、所述纳滤膜和所述反渗透膜的分离残液出口与所述固液分离装置的固相出口混合连通形成所述有机酸发酵残余物出口。

19、根据本发明提供的一种餐厨垃圾资源化回收利用系统，所述沼气生产单元包括厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐设置有有机酸发酵残余物入口、沼气出口和沼气发酵残余物出口，所述厌氧发酵罐通过所述有机酸发酵残余物入口连通所述有机酸生产单元，用于接收所述有机酸生产单元产生的有机酸发酵残余物；所述厌氧发酵罐通过所述沼气出口连通所述甲烷二氧化碳分离单元；所述厌氧发酵罐通过所述沼气发酵残余物出口连通所述沼渣沼液分离单元。

20、根据本发明提供的一种餐厨垃圾资源化回收利用系统，所述甲烷二氧化碳分离单元包括依次进行连通的第一冷却器、第一分离塔、第二冷却器和第二分离塔；

21、所述第一冷却器连通所述沼气生产单元，接收所述沼气生产单元产生的沼气；

22、所述第一分离塔设置有重质杂质出口，所述重质杂质出口通过一路管线外接火炬，并通过另一路管线连通所述有机酸生产单元的所述氧化还原调控装置；

23、所述第二分离塔外接有二氧化碳储罐和生物天然气储罐。

24、根据本发明提供的一种餐厨垃圾资源化回收利用系统，所述甲烷二氧化碳分离单元还包括储水罐、真空泵和压缩机；

25、所述真空泵与所述储水罐连通，所述第一冷却器的冷却系统的出口和所述第二冷却器的冷却系统的出口分别连通所述真空泵的入口，所述第一冷却器的冷却系统的入口和所述第二冷却器的冷却系统的入口分别连通所述真空泵的出口；

26、所述压缩机串接在所述第一冷却器连通所述沼气生产单元的管线上。

27、根据本发明提供的一种餐厨垃圾资源化回收利用系统，所述沼渣沼液分离单元包括离心机，所述离心机的入口连通所述沼气生产单元以获取所述沼气生产单元产生的沼气发酵残余物，所述离心机设有输出沼渣和沼液的出口。

28、本发明还提供一种餐厨垃圾资源化回收利用方法，包括：

29、s1、对餐厨垃圾进行制浆分离，排除杂质并得到均匀浆料；

30、s2、对步骤s1得到的所述均匀浆料进行有机酸定向发酵和提纯，得到有机酸和有机酸发酵残余物，将得到的有机酸进行存储；

31、s3、对步骤s2得到的有机酸发酵残余物进行沼气发酵，得到沼气和沼气发酵残余物；

32、s4、对步骤s3得到的所述沼气进行冷却分离，得到重质杂质、甲烷和二氧化碳，将所述重质杂质外排燃烧或用作还原性气体用于步骤s2的有机酸定向发酵过程，将所述甲烷和所述二氧化碳分别进行存储；

33、s5、对步骤s3得到的沼气发酵残余物进行分离，得到沼渣和沼液，再外送进行处理。

34、本发明提供的一种餐厨垃圾资源化回收利用系统及方法，高效提取餐厨垃圾中的有机质，利用不同种类的微生物充分降解餐厨垃圾中的诸多有机质，产生乳酸、己酸等工业原料，产生生物天然气等清洁能源以及液态食品级二氧化碳，实现对餐厨垃圾的深度高值资源化，实现最大化的资源回收利用。本发明充分利用了餐厨垃圾中的有机质，得到了工业原料(有机酸)、生物天然气(甲烷含量97％以上)和食品级液态二氧化碳，实现了餐厨垃圾的高效转化和转化产品的高值化、多元化。