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专利号: 201911058412X
申请人: 湖南三五二环保科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种利用餐厨垃圾生产清洁能源的方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将收集到的餐厨垃圾利用分拣装置(1)将其中的粗固体垃圾进行分拣,利用筛网(2)将泥沙、砂砾筛除;

2)将所述步骤1)中得到的混合物转移至微波加热预处理池(3)进行预处理;

3)将所述步骤2)中得到的预处理后混合物转移至第一初沉池(4)中进行沉降;

4)将所述步骤3)中经过第一初沉池(4)初沉后得到的第一初沉淤泥转移至第二初沉池(5)中进行沉降,沉降得到的淤泥为初级污水污泥;

5)将所述步骤3)经过第一初沉池(4)初沉后得到的第一初沉上清液与所述步骤4)经过第二初沉池(5)初沉后得到的第二初沉上清液混合得到废弃活性污泥;

6)将所述步骤5)得到的废弃活性污泥经过第一离心机(6)脱水得到脱水废弃活性污泥;

7)将所述步骤6)得到的脱水废弃活性污泥加入到水热碳化釜(7)中,进行水热碳化反应,水热碳化反应的条件为以3~5℃/min的速率稳定增加所述水热碳化釜(7)内的温度,至最终温度200~210℃,并保持最终温度1~1.2h,得到水热碳化泥浆;所述水热碳化泥浆经过第二离心机(8)离心得到水热碳化液和湿态水热炭;

8)将所述步骤7)得到的水热碳化液、所述步骤4)得到的初级污水污泥进行产酸处理后转移至渗滤液床反应器(9)进行厌氧发酵处理,添加1M NaOH用以调节初始反应pH值至6.5~7.5,所述渗滤液床反应器(9)内添加光发酵降解菌以及产甲烷菌,进行产氢以及产甲烷反应,得到的氢气与甲烷在厌氧发酵期间于渗滤液床反应器(9)内循环,通过收集后可以作为生物清洁能源;所述渗滤液床反应器(9)的反应时间为12~15天;

9)将所述步骤6)得到的湿态水热炭经过太阳能干燥机(10)干燥后得到干态水热炭,干态水热炭可以作为一种高能环保的生物燃料能源进行利用。

2.根据权利要求1所述的一种利用餐厨垃圾生产清洁能源的方法,其特征在于,所述渗滤液床反应器(9)包括设置于上部入口处的喷淋器(91)、滤网(92)、设置于滤网(92)上部的固态废弃物盛放区(93)、滤网下部的滤液收集区(94)、用于循环滤液的第一蠕动泵(95)、滤液循环管(96)、气体循环管(97)、用于循环气体的第二蠕动泵(98)。

3.根据权利要求2所述的一种利用餐厨垃圾生产清洁能源的方法,其特征在于,所述步骤8)中的所述水热碳化液和所述初级污水污泥相互混合后,再进行产酸处理并转移至所述渗滤液床反应器(9)的固态废弃物盛放区(93),所述水热碳化液经过所述滤网(92)渗漏到所述滤液收集区(94),再经所述喷淋器(91)、滤液循环管(96)和第一蠕动泵(95)循环至所述固态废弃物盛放区(93)与所述初级污水污泥进行渗透混合,发生厌氧发酵反应产生的氢气和甲烷经过所述气体循环管(97)、第二蠕动泵(98)在所述渗滤液床反应器(9)内循环。

4.根据权利要求3所述的一种利用餐厨垃圾生产清洁能源的方法,其特征在于,所述光发酵降解菌添加于所述固态废弃物盛放区(93),所述产甲烷菌添加于所述滤液收集区(94)。

5.根据权利要求2所述的一种利用餐厨垃圾生产清洁能源的方法,其特征在于,所述步骤8)中的水热碳化液与所述初级污水污泥分别进行产酸处理,再将所述步骤8)中水热碳化液转移至所述滤液收集区(94),将所述初级污水污泥转移至所述固态废弃物盛放区(93),经过喷淋器(91)将所述水热碳化液循环至所述固态废弃物盛放区(93)与所述初级污水污泥进行渗透混合,发生厌氧发酵反应,发生厌氧发酵反应产生的氢气和甲烷经过所述气体循环管(97)、第二蠕动泵(98)在所述渗滤液床反应器(9)内循环。

6.根据权利要求5所述的一种利用餐厨垃圾生产清洁能源的方法,其特征在于,所述光发酵降解菌添加于所述滤液收集区(94),所述产甲烷菌添加于所述固态废弃物盛放区(93)。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种利用餐厨垃圾生产清洁能源的方法,其特征在于,所述步骤8)中的产酸处理为加入乳酸菌、嗜酸乳杆菌、丁酸梭菌、醋酸杆菌中的一种或几种,维持温度在30~35℃,处理24~36h。

8.根据权利要求1-6任一所述的一种利用餐厨垃圾生产清洁能源的方法,其特征在于,所述步骤8)中加入的光发酵降解菌为红假单胞菌、产碱假单孢菌、包囊红杆菌、球形红杆菌中的一种或几种,光发酵降解条件为维持温度在29~31℃,光照强度在4500~6500lx。

9.根据权利要求1-6任一所述的一种利用餐厨垃圾生产清洁能源的方法,其特征在于,所述步骤8)中加入的产甲烷细菌为甲酸甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、嗜甲烷菌,产甲烷厌氧发酵条件为维持pH在8~8.5,温度30~35℃。

10.根据权利要求1-6任一所述的一种利用餐厨垃圾生产清洁能源的方法,其特征在于,所述渗滤液床反应器(9)中还添加光催化纳米颗粒ZnO、CdS、WO3、SnO2、SiC、TiO2中的一种或几种,用以强化光催化降解菌的降解效率。