技术领域：
[0001] 本实用新型涉及垃圾处理领域，特别是涉及一种餐厨垃圾与污泥等联合厌氧发酵制沼气综合利用系统。背景技术：
[0002] 餐厨垃圾是食物垃圾中最主要的一种，包括家庭、学校、食堂及餐饮行业等产生的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)。其成分复杂，主要是油、
水、
果皮、蔬菜、米面、鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物。我国餐厨垃圾数量十分巨大，并呈快速上升趋势。餐厨垃圾极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒，污染环境，因此，如何妥善合理处理餐厨垃圾成为人们关注的热点问题。餐厨垃圾富含有机质且易
生物降解，是一种宝贵的可再生资源，通过厌氧发酵技术可将之转化为清洁
能源沼气，对于解决我国日益严重的餐厨垃圾污染环境问题和能源危机具有十分重要的现实意义。
[0003] 但餐厨垃圾由于有机物含量高,在厌氧发酵过程中容易导致挥发酸含量过高，发酵过程易
酸化，不利于厌氧发酵过程的进行，沼气产量低。
[0004] 低有机物含量废弃物例如：动物
粪便尿液、生活污泥、
农作物秸秆、废弃果蔬等数量也是非常巨大，其通过厌氧发酵方式处理时，因其有机物含量及C/N值低，单独
厌氧消化时易产生NH3-N抑制问题，也不利于厌氧发酵过程的进行，沼气产量低。
[0005] 联合厌氧消化工艺在我国普遍使用，产生经济效益巨大，但是“重水轻泥”、“重气轻水”的现实也是普遍存在。持久性有机物及污染物从污水转移到陆地，沼液不做深处理，导致污染物进一步扩散，使已建成投入的沼气工程环境减排效益大打折扣，
沼渣和沼液是大量的，集中的二次污染物。沼液在处理过程中，通过加
碱工艺提高pH值到 10-12，使得大多数重金属生成氢氧化物沉淀。但未进行前期沉淀分离，使重
金属离子沉淀进入沼渣中，导致沼渣中重金属离子超标，而无法被有效利用，只能通过填埋方式处理或焚烧处理，沼渣焚烧产生二恶英气体，会造成空气污染。沼渣用填埋的方式处理不仅占用土地，而且存在土地污染的
风险。实用新型内容：
[0006] 本实用新型的目的在于提供一种不仅将餐厨垃圾、污泥、秸秆等废弃物实现了充分资源化、减量化，而且也实现了无害化，稳定化循环利用的餐厨垃圾与污泥等联合厌氧发酵制沼气综合利用系统。
[0007] 本实用新型由如下技术方案实施：餐厨垃圾与污泥等联合厌氧发酵制沼气综合利用系统，其包括餐厨垃圾贮仓、餐厨垃圾分拣装置、
破碎装置、加热装置、三相油水分离装置、油脂提取原料储罐、餐厨渣储仓、餐厨液缓存罐、物料混合罐、低有机物含量废弃物贮仓、厌氧
发酵罐、沼液深度处理系统和沼气
净化系统；
[0008] 所述餐厨垃圾贮仓的出料口与所述餐厨垃圾分拣装置的进料口连接；所述餐厨垃圾分拣装置的第一物料出口与所述破碎装置的进料口连接，所述破碎装置的出料口与所述加热装置的进料口连接，所述加热装置的出料口与所述三相油水分离装置的进料口连接，所述三相油水分离装置的油脂物质出口与所述油脂提取原料储罐的进料口连接，所述三相油水分离装置的餐厨渣出口与所述餐厨渣储仓的进料口连接，所述三相油水分离装置的餐厨液出口与所述餐厨液缓存罐的进料口连接，所述餐厨液缓存罐的出料口与所述低有机物含量废弃物贮仓的出料口均与所述物料混合罐的进料口连接，所述物料混合罐的出料口与所述厌氧发酵罐的进料口连接，所述厌氧发酵罐的沼气出口与所述沼气净化系统的粗沼气储罐的进口连接；所述厌氧发酵罐的沼液出口与所述沼液深度处理系统的沼液曝气沉淀装置的进口连接。
[0009] 具体的，所述餐厨垃圾分拣装置为餐厨垃圾自动分拣机。
[0011] 具体的，所述加热装置为加热罐。
[0012] 具体的，所述三相油水分离装置为油水渣三相分离机。
[0013] 具体的，所述沼液深度处理系统包括所述沼液曝气沉淀装置、加碱罐、絮凝剂罐、沼液絮凝罐、卧式螺旋卸料沉降离心机、砂滤器、
活性炭过滤器、第一高压
泵、纳滤组件、第二高压泵、
反渗透组件、浓缩液罐、达标还田水储罐、冲洗液罐、沼渣储仓、脱水干燥装置；
[0014] 所述加碱罐的出料口与所述沼液曝气沉淀装置的加药口连接，所述沼液曝气沉淀装置的沉淀物出口与脱水干燥装置的进口连接，所述脱水干燥装置的脱出水出口与所述沼液絮凝罐的进液口连接；所述沼液曝气沉淀装置的液体出口和所述絮凝剂罐的出口均与所述沼液絮凝罐的进液口连接，所述沼液絮凝罐的出口与所述卧式螺旋卸料沉降离心机的进口连接，所述卧式螺旋卸料沉降离心机的沼渣出口与所述沼渣储仓的进口连接，所述卧式螺旋卸料沉降离心机的清液出口与所述砂滤器的进口连接，所述砂滤器的出口与所述
活性炭过滤器的进口连接，所述活性炭过滤器的出口与所述第一高压泵的进口连接，所述第一高压泵的出口与所述纳滤组件的进口连接，所述纳滤组件的浓水出口与所述沼液絮凝罐的进液口连接，所述纳滤组件的产水出口与所述第二高压泵的进口连接，所述第二高压泵的出口与所述反渗透组件的进口连接，所述反渗透组件的产水出口与所述达标还田水储罐的进口连接，所述反渗透组件的浓水出口与所述浓缩液罐的进口连接；所述冲洗液罐的出水口分别与所述砂滤器的
反冲洗进水口、所述活性炭过滤器的反冲洗进水口、所述纳滤组件的反冲洗进水口、所述反渗透组件的反冲洗进水口连接。
[0015] 具体的，所述沼液曝气沉淀装置包括曝气罐和沉淀罐，所述曝气罐的出口与所述沉淀罐的进口连接，所述加碱罐的出料口与所述沉淀罐的加药口连接，所述沉淀罐的沉淀物出口与脱水干燥装置的进口连接，所述沉淀罐的液体出口与所述沼液絮凝罐的进液口连接；所述砂滤器的冲洗液出口、所述活性炭过滤器的冲洗液出口、所述纳滤组件的冲洗液出口、所述反渗透组件的冲洗液出口均与所述沉淀罐的进口连接。
[0016] 具体的，所述脱水干燥装置为污泥压干机、污泥脱水机或板框
压滤机中的任意一种。
[0017] 具体的，所述达标还田水储罐的出口与所述冲洗液罐的进口连接。
[0018] 具体的，所述沼气净化系统包括粗沼气储罐、双膜气柜、沼气
脱硫设备、沼气除杂设备和沼气膜法提纯设备，所述粗沼气储罐的沼气出口与所述双膜气柜的入口连接，所述双膜气柜的出口与所述沼气脱硫设备的进口连接；
[0019] 其中，所述沼气除杂设备包括依次连接的粗过滤器、
冷干机、精细过滤器和罗茨风机；所述粗过滤器的入口与所述沼气脱硫设备的出口连接；
[0020] 所述沼气膜法提纯设备包括依次连接的电加热器、
活塞式
压缩机、中空
纤维膜分离装置、
天然气增压机和储气
钢瓶，所述电加热器的入口与所述罗茨风机的出口连接。
[0021] 本实用新型的优点：
[0022] (1)本实用新型系统能够实现餐厨垃圾与
活性污泥、秸秆粉、动物粪便、糠、蘑菇渣、果蔬、屠宰废弃物等中的一种或一种以上联合厌氧发酵，解决了酸化和NH3-N抑制问题，提高了系统的
稳定性，同时，提高了厌氧消化效率和甲烷产量；
[0023] (2)分离后的沼液通过沙滤，活性炭过滤，纳滤，反渗透等膜技术处理，将沼液中各种悬浮物，
微生物及微细颗粒，沼液中的余氯大分子有机物，臭味，溶解盐，胶体，细菌，病毒等截留在浓缩液中，使排出的水无色无味，达标还田，用于农田
灌溉，林地绿化景观，以及用于冲洗砂滤器、活性炭过滤器、纳滤组件、反渗透组件，节省水资源；
[0024] (3)本实用新型通过投碱工艺，使大部分重金属离子生成氢氧化物沉淀、分离，然后再通过砂滤器和活性炭过滤器
吸附过滤，进一步去除重金属，使得后续得到的浓缩液可以作为制备固态或液态
有机肥的原料，从而得到有效利用，避免因重金属超标不可以作为
肥料使用而外排污染环境。沼液处理后减量可达75％,后续制得的有机液态肥又是林地、草场很有效果的有机肥，还是盐碱地的优质改良剂，达到了无害、减量化、稳定化的效果；
[0025] (4)本实用新型系统适应在大、中、小型沼气工程的使用；沼液和沼渣的综合利用及处理方式对沼气工程的发展产生积极的促进作用；
[0026] (5)本实用新型系统采用了厌氧消化，投碱技术，絮凝技术，分离技术，膜处理技术，
太阳能热泵技术，卧管喷膜
蒸发技术等先进技术手段，将物料“吃干榨净”，真正达到沼气工程的零排放；
[0027] (6)本实用新型系统有效的降低了沼液、沼渣的重金属超标，将沼液、沼渣作为有机肥原料，提高了固体有机肥，有机
复合肥，生物有机肥和液态复合肥，液态有机肥等的安全性，做到无害化处理，推动沼液产业化；
[0028] (7)本实用新型系统不仅将废弃物、污染物实现了资源化、减量化，而且也实现了无害化，稳定化循环利用，为保护生态环境提供技术支持。
附图说明：
[0029] 图1为餐厨垃圾与污泥等联合厌氧发酵制沼气综合利用系统结构示意图。
[0030] 图2为餐厨垃圾与污泥等联合厌氧发酵制沼气综合利用系统工艺
流程图。
[0031] 图3为沼液深度处理系统结构示意图。
[0032] 图4为沼气净化系统结构示意图。
[0033] 餐厨垃圾贮仓1、餐厨垃圾分拣装置2、破碎装置3、加热装置4、三相油水分离装置5、油脂提取原料储罐6、餐厨渣储仓7、餐厨液缓存罐8、物料混合罐9、低有机物含量废弃物贮仓10、厌氧发酵罐 11、沼液深度处理系统12、沼气净化系统13、加碱罐12-1、絮凝剂罐12-
2、沼液絮凝罐12-3、卧式螺旋卸料沉降离心机12-4、砂滤器 12-5、活性炭过滤器12-6、第一高压泵12-7、纳滤组件12-8、第二高压泵12-9、反渗透组件12-10、浓缩液罐12-11、达标还田水储罐12-12、冲洗液罐12-13、沼渣储仓12-14、脱水干燥装置12-15、曝气罐12-16、沉淀罐
12-17、粗沼气储罐13-1、双膜气柜13-2、沼气脱硫设备13-3、沼气除杂设备13-4、粗过滤器
13-4.1、冷干机13-4.2、精细过滤器 13-4.3、罗茨风机13-4.4、沼气膜法提纯设备13-5、电加热器13-5.1、
活塞式压缩机13-5.2、中空纤维膜分离装置13-5.3、天然气增压机 13-5.4、储气钢瓶13-5.5。
具体实施方式：
[0034]
实施例1：餐厨垃圾与污泥等联合厌氧发酵制沼气综合利用系统，其包括餐厨垃圾贮仓1、餐厨垃圾分拣装置2、破碎装置3、加热装置4、三相油水分离装置5、油脂提取原料储罐6、餐厨渣储仓7、餐厨液缓存罐8、物料混合罐9、低有机物含量废弃物贮仓10、厌氧发酵罐11、沼液深度处理系统12和沼气净化系统13；本实施例中餐厨垃圾分拣装置2选用上海闻源环境科技有限公司生产的餐厨垃圾自动分拣机，产品型号为：wy-fj；破碎装置3为破碎机，本实施例选用洁普智能生产环保技术有限公司生产的双轴剪切式破碎机；加热装置 4为加热罐；三相油水分离装置5为油水渣三相分离机。本实施例选用苏州优耐特机械制造有限公司生产的油水渣三相分离机，工作电源：380V；处理量：5-10立方/小时；
电机功率：55KW；生产模式：连续。
[0035] 餐厨垃圾贮仓1的出料口与餐厨垃圾分拣装置2的进料口连接；餐厨垃圾分拣装置2的第一物料出口与破碎装置3的进料口连接，破碎装置3的出料口与加热装置4的进料口连接，加热装置4的出料口与三相油水分离装置5的进料口连接，三相油水分离装置5的油脂物质出口与油脂提取原料储罐6的进料口连接，三相油水分离装置5的餐厨渣出口与餐厨渣储仓7的进料口连接，三相油水分离装置5的餐厨液出口与餐厨液缓存罐8的进料口连接，餐厨液缓存罐8的出料口与低有机物含量废弃物贮仓10的出料口均与物料混合罐9的进料口连接，物料混合罐9的出料口与厌氧发酵罐11的进料口连接，厌氧发酵罐11的沼气出口与沼气净化系统13的粗沼气储罐13-1的进口连接。厌氧发酵罐11的沼液出口与沼液深度处理系统
12的沼液曝气沉淀装置的进口连接。
[0036] 低有机物含量废弃物为活性污泥、秸秆粉、动物粪便、糠、蘑菇渣、果蔬、屠宰废弃物等，餐厨液与低有机物含量废弃物联合厌氧发酵，以餐厨垃圾为母料，与活性污泥、秸秆粉、动物粪便、糠、蘑菇渣、果蔬、屠宰废弃物等中的一种或一种以上均可联合厌氧，不同物料比例不同。联合厌氧时，由于联合物质不同，发酵时间也不同，一般12-20天左右产气。
[0037] 通过餐厨垃圾自动分拣机分离出的塑料、木质材料进行焚烧处理，分离出的废金属
回收利用。
[0038] 通过油水渣三相分离机分离出的餐厨渣和餐厨液经发酵后分离出的沼渣，再添加一定比例的有机料如：秸秆或糠或蘑菇菌棒，动物粪尿，有机物
腐蚀剂或功能性菌剂，
钙镁磷肥等等；然后通过堆肥好氧发酵生产出生物有机肥，不同
植物使用，添加不同元素。生物有机肥利用发电机余热或太阳能热泵技术干燥后
包装出售；通过油水渣三相分离机分离出的油脂物质用于制备
生物柴油的原料。
[0039] 沼液深度处理系统12包括沼液曝气沉淀装置、加碱罐12-1、絮凝剂罐12-2、沼液絮凝罐12-3、卧式螺旋卸料沉降离心机12-4、砂滤器12-5、活性炭过滤器12-6、第一高压泵12-7、纳滤组件12-8、第二高压泵12-9、反渗透组件12-10、浓缩液罐12-11、达标还田水储罐12-
12、冲洗液罐12-13、沼渣储仓12-14、脱水干燥装置12-15；
[0040] 沼液曝气沉淀装置包括曝气罐12-16和沉淀罐12-17，曝气罐 12-16的出口与沉淀罐12-17的进口连接；加碱罐12-1的出料口与沉淀罐12-17的加药口连接；沉淀罐12-17的沉淀物出口与脱水干燥装置12-15的进口连接，脱水干燥装置12-15的脱出水出口与沼液絮凝罐12-3的进液口连接；沉淀罐12-17的液体出口和絮凝剂罐12-2的出口均与沼液絮凝罐12-3的进液口连接，沼液絮凝罐12-3的出口与卧式螺旋卸料沉降离心机12-4的进口连接，卧式螺旋卸料沉降离心机12-4的沼渣出口与沼渣储仓12-14的进口连接，卧式螺旋卸料沉降离心机12-4的清液出口与砂滤器12-5的进口连接，砂滤器12-5的出口与活性炭过滤器12-6的进口连接，活性炭过滤器12-6的出口与第一高压泵12-7的进口连接，第一高压泵12-7的出口与纳滤组件12-8 的进口连接，纳滤组件12-8的浓水出口与沼液絮凝罐12-3的进液口连接，纳滤截留的浓缩液，返回到沼液絮凝罐12-3重新絮凝，再进行系列
水处理。纳滤组件12-
8的产水出口与第二高压泵12-9的进口连接，第二高压泵12-9的出口与反渗透组件12-10的进口连接，反渗透组件12-10的产水出口与达标还田水储罐12-12的进口连接，反渗透组件
12-10的浓水出口与浓缩液罐12-11的进口连接；冲洗液罐 12-13的出水口分别与砂滤器
12-5的反冲洗进水口、活性炭过滤器 12-6的反冲洗进水口、纳滤组件12-8的反冲洗进水口、反渗透组件 12-10的反冲洗进水口连接。达标还田水储罐12-12的出口与冲洗液罐12-
13的进口连接。反冲洗保障砂滤器12-5，活性炭过滤器12-6，纳滤组件12-8，反渗透组件12-
10的通过率，对上述设施进行清洗，清洗液中杂质较多并含有碱溶液，重新返回到沼液曝气沉淀装置的沉淀罐12-17，进行沼液处理。
[0041] 砂滤器12-5的冲洗液出口、活性炭过滤器12-6的冲洗液出口、纳滤组件12-8的冲洗液出口、反渗透组件12-10的冲洗液出口均与沉淀罐12-17的进口连接。
[0042] 卧式螺旋卸料沉降离心机12-4对固相颗粒当量直径3μm，重量浓度比10％或体积浓度为70％，液固比重差0.05g/cm3的各种悬浮液有较好的分离效果。
[0043] 适时曝气将
氨氮转化为硝态氮，曝气供氧显著
加速了污染物被分解CO2和H2O。
[0044] 通过加碱罐12-1向沉淀罐12-17内加入适量的碱液(可以为氢氧化钠水溶液或石
灰水溶液)，将沼液pH值调到10-12之间，一是有助于后续絮凝剂聚丙烯酰氨利用钙离子进行絮凝沉淀，二是许多重金属在水溶液中主要以阳离子存在，在强碱环境下形成重金属氢氧化物沉淀，重金属氢氧化物沉淀随沉淀的污泥、砂砾经泥浆泵吸出，并送入脱水干燥装置12-15，经脱水干燥装置12-15脱水干燥后进行填埋或焚烧，经该步处理，大大降低后续沼液和沼渣中的重金属含量，使得后续处理得到的沼液和沼渣能够符合制备有机肥的原料，从而被有效利用。
[0045] 将絮凝剂罐12-2中
质量浓度为5％的聚丙烯酰
氨水溶液加入沼液絮凝罐12-3中，每吨沼液中加入质量浓度为5％的聚丙烯酰氨水溶液的量不超过5kg，达到最佳絮凝状态，能够有效快速使杂质絮凝，比较彻底的分离出来杂质，提升沼液处理速率和效果。
[0046] 本实施例中砂滤器12-5的滤料采用
石英砂、无烟
煤、火山岩等，pH值适应范围2-13，一般砂滤器12-5的过滤
精度为50微米，能够有效截留出去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分金属离子等。
[0047] 本实施例中活性炭过滤器12-6，利用活性炭的吸附功能，脱出水中的污染物，即可脱色、除臭味，吸收溶解性有机物、胶体、余氯、吸附金属离子，同时活性炭过滤器12-6还可以保障纳滤组件12-8、反渗透组件12-10不被游离态余氯中毒污染，使之失效。
[0048] 通过砂滤器12-5和活性炭过滤器12-6吸附过滤，去除重金属，使得后续得到的浓缩液可以作为制备固态或液态有机肥的原料，从而得到有效利用，避免因重金属超标不可以作为肥料使用而外排污染环境。沼液处理后减量可达75％,后续制得的有机液态肥又是林地、草场很有效果的有机肥，还是盐碱地的优质改良剂，达到了无害、减量化、稳定化的效果。
[0049] 本实施例中，曝气罐12-16使用常规罐即可，曝气头使用微孔塔式曝气器，配有螺杆式空压机。
[0050] 本实施例中，沉淀罐12-17使用锥形罐，带有搅拌器，加料过程中同时搅拌器工作，使pH值达到10-12时，搅拌器停止工作，静置30-60分钟，使砂砾、重
金属化合物沉淀后，将上清液输入絮凝剂罐 12-2中，用泥浆泵将沉淀活泥打入脱水干燥装置12-15中。
[0051] 本实施例中脱水干燥装置12-15为污泥压干机，也可选用污泥脱水机或板框压滤机。
[0052] 分离后的沼液通过沙滤，活性炭过滤，纳滤，反渗透等膜技术处理，将沼液中各种悬浮物，微生物及微细颗粒，沼液中的余氯大分子有机物，臭味，溶解盐，胶体，细菌，病毒等截留在浓缩液中，使排出的水无色无味，达标还田，用于农田灌溉，林地绿化景观，以及用于冲洗砂滤器12-5、活性炭过滤器12-6、纳滤组件12-8、反渗透组件12-10，节省水资源。
[0053] 反渗透浓缩液再经过利用发电机余热或燃气热源的卧管喷膜
蒸发器再浓缩，产出浓缩液添加其他
营养元素，
腐殖酸，氨基酸等，生产出有机液态肥，输入储罐，进行分装出售，用于林地绿化
施肥，还可用于蔬菜的堆肥或
叶面肥。
[0054] 沼气净化系统13包括粗沼气储罐13-1、双膜气柜13-2、沼气脱硫设备13-3、沼气除杂设备13-4和沼气膜法提纯设备13-5，粗沼气储罐13-1的沼气出口与双膜气柜13-2的入口连接，双膜气柜13-2 的出口与沼气脱硫设备13-3的进口连接。
[0055] 其中，沼气除杂设备13-4包括依次连接的粗过滤器13-4.1、冷干机13-4.2、精细过滤器13-4.3和罗茨风机13-4.4；粗过滤器13-4.1 的入口与沼气脱硫设备13-3的出口连接；
[0056] 沼气膜法提纯设备13-5包括依次连接的电加热器13-5.1、活塞式压缩机13-5.2、中空纤维膜分离装置13-5.3、天然气增压机13-5.4 和储气钢瓶13-5.5，电加热器13-5.1的入口与罗茨风机13-4.4的出口连接；
[0057] 本实施例中，粗过滤器13-4.1为
不锈钢丝网过滤器，该粗过滤器13-4.1中钢丝网的孔径为0.074mm。冷干机13-4.2的型号为 KDL-4F、流量为40m3/h、出口气体
露点为2℃-10℃。精细过滤器13-4.3的型号为SNG-6、品牌为无
锡伊诺特、过滤精度为0.02mm。罗茨风机13-4.4的品牌不限，流量为40m3/h、出口最大压
力为12kpa。本实施例沼气净化系统13中的各设备采用管道依次
串联。沼气经过沼气脱硫设备13-3和沼气除杂设备13-4处理后，进入沼气膜法提纯设备13-5。在沼气膜法提纯设备13-5中，电加热器13-5.1的品牌为镇江裕太，型号BGY45,出口气体
温度80℃。活塞式压缩机13-5.2 的品牌为蚌埠市联合压缩机，型号VW-5.6/3.5-7，出口最大压力为 2Mpa。中空纤维膜分离装置13-5.3的品牌不限，中空纤维膜的材质为聚酰亚胺、压力范围1.5Mpa-2.0Mpa。天然气增压机13-5.4的品牌为vitkovice，型号CNG FS。储气钢瓶13-5.5的承压压力20Mpa。经过沼气膜法提纯设备13-5处理后，沼气中的甲烷被分离提纯，提纯后的气体中甲烷浓度可达90％以上。通过天然气增压机13-5.3即可压缩到储气钢瓶13-5.5中外运。
[0058] 本
申请所述的餐厨垃圾与污泥等联合厌氧发酵制沼气综合利用系统中所有带有附图标记的装置均可为现有市售产品。
[0059] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
