一种固体废物连续湿解处理的方法，将固体废物连续加入到反应器中，同时向反应器内连续通入水蒸气作为加热源和反应介质，物料在反应器中与水蒸气接触反应。用于实现上述方法的装置包括：一料箱连接一进料系统；该进料系统为一中空管，该中空管的一端过渡形成锥形空管段，在该锥形空管段一顶端为直管过渡段；中空管内部安装一头部为锥形的螺杆，该螺杆的锥形部分相应的安置在中空管的锥形空管段；螺杆轴的尾部连接进料电机；一反应器，高强度不锈钢制成，其一侧安置有蒸气进口，进料系统的直管段与该蒸气进口相通；反应器内安装有带翅螺杆，带翅螺杆轴连接反应器电机；反应器与蒸气进口相对应的另一侧下部设有物料出口。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体废物处理领域，具体地涉及一种固体废物连续湿解处 理的方法。本专利技术还涉及用于实现上述方法的装置。
技术介绍
根据国家环保总局的统计，2004年，我国661座城巿清运生活垃圾超 过1.5亿吨，每年以4%的速度增长。按各地上报的数据统计，目前城市生 活垃圾无害化处理率约为51%。但是根据建设部城市建设司对255个城市 的388座生活垃圾处理场(厂)的调査分析，我国城市生活垃圾无害化处理 设施达标率约25%，考虑运行管理等因素，实际的无害化处理率不足20 %。垃圾污染环境、危害群众(尤其是农民)的问题非常突出。国内外对城市垃圾的处理方式和技术均以无害化、减量化和资源化为 基本目标。目前垃圾处置主要采用卫生填埋、高温堆肥、焚烧和资源回收 利用等方式，每种处理方式均具有一定的优点和缺点。但中国的垃圾构成 中，多数是低热值的植物，可回收的金属、纸张、塑料本身就少或被人捡 走，所剩物不易焚烧，国家又无力兴建大规模高水平的卫生填埋场，且填 埋场的场址选择又是一大难题，从而，使人们又对垃圾处理技术进行重新在国际专利WO82/01483中公幵了一种从废料中分离和生成有机及无 机物的方法，其内容是在高压釜内装有一个带孔容器，将废物装入带孔容 器内进行高温髙压处理，将无机物留在带孔容器内，然后有机物去发酵作 饲料，并在发酵后物料去回收酒精，并且在无氧釜内回收沼气。在中国专利CN1179923C中公开了一种以汽爆植物秸秆为原料固态发 酵制备生态肥料的方法，其内容是秸秆汽爆氨化后，加入麸皮和生石灰， 并接入解磷巨大芽孢杆菌菌液、冻胶芽孢杆菌菌液、褐色球形固氮菌菌液 和木霉种子液，进行周期充压和泻压的混合固态发酵，再均匀地复配入的 粘土，在常温下干燥，即制得生态肥料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种固体废物连续湿解处理的方法。本专利技术的另一目的在于提供实现上述方法的装置。本专利技术的技术依据，是利用易降解物中的有机成分发生水解，大分子 断裂为小分子，并且经过一系列的反应，最后转化为可以改良土壤的有机 肥；这种技术实现了连续进料、连续反应、连续出料，便于实现工业化的 大规模应用。并且通过一系列的试验，证明了湿解处理不但有机质保留多， 营养元素损失少，完全杀灭病菌、寄生虫卵、杂草种子，而且处置时间短， 不超过2小时。在湿解初期，易降解有机废物在部分水自电离产生的氢离子的催化作 用下，首先发生水解反应，生成如乙酸、糠醛酸等小分子有机酸；在进一 步的反应中，在热和氢离子的作用下，半纤维素继续水解生成低聚糖和单糖，同时纤维素和木质素也会发生水解。随湿解的进行，在氢离子的催化 作用下，半纤维素水解生成的单糖如戊糖和己糖会继续脱水生成糠醛和羟 甲基糠醛。而糠醛极其不稳定，在湿解的条件下，易于同木质素或自身缩 合生成腐殖质。而腐殖质就是有机肥料的最主要成分。为实现以上目的，本专利技术提供的固体废物连续湿解处理的方法，是将 固体废物连续加入到反应器中，同时向反应器内连续通入水蒸气作为加热 源和反应介质，物料在反应器中与水蒸气接触反应；反应完成后，处理好 的物料由出料螺杆输送到反应器外；其中水蒸气的温度为150~250°C，压力为5 35atm，反应时间为15分钟~2小时。本专利技术提供的用于实现上述方法的装置，其包括 一料箱连接一进料系统；该进料系统为一中空管，该中空管的一端过渡形成锥形空管段，在该 锥形空管段一顶端为直管过渡段；中空管内部安装一头部为锥形的螺杆，该螺杆的锥形部分相应的安置 在中空管的锥形空管段；螺杆轴的尾部连接进料电机；一反应器，高强度不锈钢制成，其一侧安置有蒸气进口，进料系统的 直管段与该蒸气进口相通；反应器内安装有带翅螺杆，带翅螺杆轴连接反 应器电机；反应器与蒸气进口相对应的另一侧下部设有物料出口； 由上述装置的进料电机带动的进料系统，将物料传送和挤压进入锥形 空管段，形成密封塞，经过直管过渡段与蒸气一起进入反应器，由反应器内的带翅螺杆搅拌物料进行反应，反应后的物料由物料出口排出。 所述的装置，其中进料电机和反应器电机均为调速电机。 所述的装置，其中反应器上安有温度测量装置、压力测量装置以及防爆阀。所述的装置，其中反应器内的带翅螺杆上设有刮板的翅片。 所述的装置，其中反应器的物料出口通过一直管段与出料螺杆连接。 所述的装置，其中出料螺杆将物料输送到由锥形管段和其下方直管段 构成的出料减压段内。本专利技术中固体废物在反应器内所需的反应时间随采用水蒸气温度、压 力的升高而减少， 一般为15分钟 2小时；反应器的体积随单位时间内所 需要处理的固体废物量和所需反应时间的增加而增大。经过反应，将固体 废物中的易降解有机物转化为有机肥料，同时实现杀灭固体废物中的有害 物质。附图说明图1为本专利技术装置的示意图图2为本专利技术装置中进料系统的结构示意图具体实施方案请参阅图1和图2，本专利技术提供的装置，其固体废物由料箱1进入由 进料电机和减速机2带动的进料系统3(该进料系统3的结构如图2所示)， 物料经过锥形螺杆3a的传送和挤压后，进入锥形空管段3b，在锥形空管段3b内，由于后面的推力和锥角的阻力，使得物料得到进一步挤压，形 成致密的密封塞，经过直管过渡段3c进入反应器4。反应器4本体由高强度不锈钢制成，要求能够同时承受25(TC高温和 35atm的高压，其一侧安置有蒸气进口 4a，进料系统3的直管段3c与该 蒸气进口 4a相连接。考虑到便于物料进入反应器4，本专利技术将蒸气进口 4a设于反应器4的一侧上方，如图1所示，反应所需的蒸气从其上方进入 反应器4，进入的蒸气还可以起到将挤入的固体废物料段吹断的作用。反 应器4本体的上方安有温度和压力测量装置，右侧还安有防爆阀4b可以 避免反应器内压力过高产生的事故。反应器4内安装有带翅螺杆5,螺杆5上的螺旋起到输送和搅拌物料 的作用；在螺杆上均匀设计了带有刮板的翅片，可以使物料不粘在筒体壁 面和更好的得到搅拌，以便其均匀受热。带翅螺杆5由反应器电机和减速 机6驱动，物料在反应器内的停留时间可以通过改变减速机速比，从而改 变电机的转速来实现。反应器4本体与进料系统3相对应的另一侧下部设有物料出口 ，处理 完毕的物料通过一个直管段落到出料螺杆7上，与进料螺杆不同，出料螺 杆7采用的普通螺旋。出料螺杆7由出料电机和减速机8带动，将物料输 送到出料减压段9内。出料减压段9由一个锥形管段9a和其下方的直管段9b构成。由于反 应器内的压力远大于外界的大气压，物料会堆压在锥形管段9a内，经过 锥形管段9a的收縮，在直管段9b形成密封塞，缓慢输送到出料箱中(图 中未出)。权利要求1、一种固体废物连续湿解处理的方法，将固体废物连续加入到反应器中，同时向反应器内连续通入水蒸气作为加热源和反应介质，物料在反应器中与水蒸气接触反应；反应完成后，处理好的物料由出料螺杆输送到反应器外；其中水蒸气的温度为150～250℃，压力为5～35atm，反应时间为15分钟～2小时。2、 一种用于实现权利要求l所述方法的装置，其包括 一料箱连接一进料系统；该进料系统为一中空管，该中空管的一端过渡形成锥形空管段，在该 锥形空管段一顶端为直管过渡段；中空管内部安装一头部为锥形的螺杆，该螺杆的锥形部分相应的安置 在中空管的锥形空管段；螺杆轴的尾部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固体废物连续湿解处理的方法，将固体废物连续加入到反应器中，同时向反应器内连续通入水蒸气作为加热源和反应介质，物料在反应器中与水蒸气接触反应；反应完成后，处理好的物料由出料螺杆输送到反应器外；其中：水蒸气的温度为１５０～２５０℃，压力为５～３５ａｔｍ，反应时间为１５分钟～２小时。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖云汉，田文栋，杨远智，贾建国，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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