一种用活性氧及活化操作高速处理有机固体废弃物的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用活性氧及活化操作高速处理有机固体废弃物生产有机肥的方法和装置。本方法采用热化水解/液化及有机自由基生成的方法,再由水中产生的氧转成活性氧将生成物进行熟化的操作以制成有机肥。本法可处理的有机固废含垃圾、餐厨、厨余、污泥、农业废弃物(如秸秆)、园林废弃物、养殖废弃物、病死畜禽、及部分食品工厂、纸厂、药厂等的下脚料及废弃物、沼液沼渣、垃圾渗滤液、及填埋厂的废弃物及有关的高有机废水。本法可同时生产固态及液态的有机肥,并可经由操作参数的调整而生产有机肥产品含有不同浓度的植物生长促进剂及肥料微量元素,以及具有极高的持水、持肥、团具颗粒等有机肥的功能。

A method and device for high speed treatment of organic solid waste by active oxygen and activation operation

The invention discloses a method and device for the production of organic manure by active oxygen and activation operation in high speed treatment of organic solid waste. This method uses thermalization hydrolysis / liquefaction and the generation of organic free radicals, and then the oxygen generated from water is converted into active oxygen to regenerate the products to make organic fertilizer. The method can be used for treatment of organic solid waste containing garbage, kitchen, kitchen, sludge and agricultural waste (such as straw), garden waste, livestock waste, dead livestock, and food factory, paper mill, pharmaceutical factory and other wastes and waste, biogas, landfill leachate, landfill and plant waste and the high organic waste water. This method can produce solid and liquid organic fertilizer at the same time, and can also produce organic fertilizer products containing different concentrations of plant growth promoters and fertilizer trace elements through adjustment of operation parameters, and has the functions of high water holding, fertilizer holding, pellet and other organic fertilizer.

【技术实现步骤摘要】
一种用活性氧及活化操作高速处理有机固体废弃物的方法和装置
本专利技术涉及废弃物处理
，特别涉及一种用活性氧及活化操作高速处理有机固体废弃物以生产有机肥的方法和装置。
技术介绍
有机性固废,视其来源,含有下述四大类主要成份:(一)易降解有机物,如蛋白质、脂肪、糖类、中小分子量有机物、毒性有机物等;(二)难降解有机物,如木质纤维素(含木质素、半纤维素、纤维素)、高分子(数万分子量以上)有机物等;(三)极难降解有机物,如塑料、橡胶、织物等;(四)无法降解(无机)物,如金属、玻璃、砖瓦、石砂土等。上述第(三)及(四)类主要是垃圾、餐厨、厨余等才有之。在资源化过程,上述第(三)及(四)类成份若先分拣出,已有许多回收厂可将此类分拣出物直接回收。因上述第(一)及(二)类成份占有量极大且含各类有机杂质,是目前循环经济资源化的难題。现行的城市废弃物如垃圾、餐厨、污泥、园林废弃物、水肥、等的主流处理处置及回收的方法包括焚烧发电、堆肥、填埋及其填埋沼气回收、厌氧发酵等方法。而农村或农业区的废弃物如畜禽粪污、秸秆、病死畜禽、等则大都采用厌氧发酵、生化堆肥、或焚烧法处理。其他方法,例如热解气化法、热解炼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用活性氧及活化操作高速处理有机固体废弃物的方法，其特征在于，所述方法包括三个主要处理工艺：前处理工艺、HiSAP3资源化处理工艺和产品精炼工艺，其中，所述前处理工艺含：废弃物收集及储存、机械预处理、湿分拣制浆及净化，其中，废弃物收集及储存是在负压密闭空间采自动的滤水及传送设备按照预计处理速率传送物料至机械预处理操作；机械预处理操作则将物料破袋及依颗料大小分类处理；湿分拣制浆及凈化操作则将进料废弃物中的金属、玻璃、骨头、及塑料等物料净化及分拣以便直接回收,并将剩余物制成生态垃圾浆料；所述HiSAP3资源化处理工艺含：物化预处理、热化处理、熟化处理及脱水处理，其中，物化预处理将上述生态垃圾进行...

【技术特征摘要】
1.一种用活性氧及活化操作高速处理有机固体废弃物的方法，其特征在于，所述方法包括三个主要处理工艺：前处理工艺、HiSAP3资源化处理工艺和产品精炼工艺，其中，所述前处理工艺含：废弃物收集及储存、机械预处理、湿分拣制浆及净化，其中，废弃物收集及储存是在负压密闭空间采自动的滤水及传送设备按照预计处理速率传送物料至机械预处理操作；机械预处理操作则将物料破袋及依颗料大小分类处理；湿分拣制浆及凈化操作则将进料废弃物中的金属、玻璃、骨头、及塑料等物料净化及分拣以便直接回收,并将剩余物制成生态垃圾浆料；所述HiSAP3资源化处理工艺含：物化预处理、热化处理、熟化处理及脱水处理，其中，物化预处理将上述生态垃圾进行湿度、粒度及温度调制及搅拌混合,并于需要时加入并混合添加剂；热化处理将物化预处理后物料进行液化及促进有机自由基的产生及其联锁反应；熟化处理是利用活性氧分解上述液化物料以除易降解有机物及有毒有害物,并进行有机肥产品成分的优化包括增产植物生长促进剂、熬合肥分；脱水处理则将熟化后产物进行固液分离,以分别生产固态有机肥及液态有机水溶肥；所述产品精炼工艺含二类有机肥的精炼操作：第一类操作为将上述固态有机肥进行活化膨化操作并进一步经由植物生长促进剂的生成及肥料大量元素或微量元素的调配而制成符合国家肥料标准的各类固态有机肥及专用肥，或直接经造粒或研磨成粉状制成符合国家标准的普通有机肥；或经由大量元素及腐植酸/黄腐酸的调整而制成腐植酸复混肥，亦可经由有益菌的调配制成符合国家肥料标准的生物有机肥或复合微生物肥；第二类操作将上述的液态水溶肥经重金属及部分小分子有机酸的去除，并可经MVR浓缩或不浓缩，再进行大量元素或微量元素的调配以制成大量元素水溶肥或微量元素水溶肥；亦可经由活性氧化法产生高浓度黄腐酸，在调整大量元素浓度后可制成腐植酸水溶肥。2.根据权利要求1所述的活性氧及活化操作高速处理有机固体废弃物的方法，其特征在于，所述湿分拣制浆及凈化操作分拣后的金属、玻璃、塑料直接回收，泥砂则可用传统技术制水泥砖，以达零排放目标；生成的生态垃圾一般为浆状，生成的生态垃圾可调至含水率85%至93%间；而粒度调至≤5mm，并利用熟化处理产生的余热提温至约90℃，上述的参数调整以利于接下来运用HiSAP3系统对物料的操作；所述方法处理的有机固体废弃物含垃圾、餐厨、厨余、污泥、农业废弃物、园林废弃物、养殖废弃物、病死畜禽、及部分食品工厂、纸厂、药厂、石化厂的下脚料及废弃物、沼液沼渣、及填埋厂修复清除的废弃物,以及与上述废弃物有关的高有机废水,含填埋场渗滤液、垃圾/餐厨/厨余渗滤液、水肥、养殖场清洁废水/生活污水。3.一种处理有机固体废弃物的热化操作方法，其特征在于，所述方法应用密闭的三相搅拌设计的热化压力釜,将易降解有机物液化及将木质纤维素松散并产生有机自由基以启动连锁反应分解有机物；所述的液化反应由易降解有机物及含有机及无机物的有害物水解及直接溶解完成；易降解有机物及有害有机物的水解可经由热水解、碱水解、酸水解、或酶水解完成；其中以热水解为佳；所述热化压力釜温度因废弃物不同,一般选在140至170℃间的无氧情况下进行，而反应的停留时间一般30分钟內，进料的颗粒大小较佳范围≤5mm，颗粒形状以圆球形最佳，具有三相搅拌功能的搅拌速度≥100rpm，还原氧化势≤0mⅤ；热化釜为压力容器，其压力由所选定的温度下的水的饱和蒸汽压决定；热化釜的酸碱度依废弃物种类及所选的操作参数而定，一般在pH4至5间。4.一种处理有机固体废弃物的熟化操作方法，其特征在于，所述方法应用密闭的活性氧熟化釜，完全氧化已由热化釜水解或液化的易降解有机物，而將部分难降解有机物氧化产生腐植质；上述反应需氧化剂的存在;氧化剂的选择以含氧的氧化剂为佳,以避免二次公害；本工艺技术提出可自动于水中获取的溶解氧为氧化剂,并更进—步将此溶解氧以极高速率生成含O2·-,HOO·,HOO-,OH·,H2O2的活性氧;以高速分解固体废弃物中的易降解有机物及氧化部分木质纤维素形成腐植质；所述活性氧熟化釜分A、B、C三区，在A区内，由溶解的双自由基溶氧与提供的阴极所放出的电子反应后，再经由一系列的反应以产生不同的活性氧，而将已水解/液化的进料氧化、鬆散、及产生腐植质；在B区内经由特殊半导体阳极及由阳级表面产生电洞将产生的电子由阳极带离，因此源源不绝地由水中生成双自由基的溶解氧以循环至A区使用；A,B区间设计可导流并产生芬顿反应的催化剂隔板，以更进一步形成活性氧，尤其生成OH·及H2O2强氧化剂；C区则提供反应后产物的流出之用；熟化釜中的A及B区可经由下四类主要反应以分解易降解有机物达到废弃物快速熟化以制肥的目的：氢萃取、羟基自由基(OH·)强氧化、有机物的丌键断裂、及有机分子的裂解；反应过程会形成连锁反应及至溶解性的易降解有机物几全消失；反应视溶解性有机物种类、浓度、与活性氧接触机会及活性氧种类及浓度而定，一般均可在极短时间完成，一般易降解有机物单一分子的OH·氧化在1秒之内即可完成；所述活性氧熟化釜可快速并有效地去除废弃物中的易降解有机物,并將难降解有机物的活性激活以协助反应及生成腐植质。5.一种处理有机固体废弃物的高速活性氧氧化方法，其特征在于，所述方法利用水中生成的含O2·-,HOO·,HOO-,OH·,H2O2,O3的活性氧，在常温至中温及常压至中压的密闭容器中进行，以避免空气污染及更增进产品的熟化效率；其中温度可由室温至200℃间为较佳温度进行，最高温度以控制在250℃以下，以避免纤维素快速分解及二噁英的生成；压力由常压至数十MPa，越高压可维持越高浓度的溶解氧化剂以增加氧化速率，以5MPa以内为较佳压力；为控制废弃物进料中的有效有机质的以纤维素为主的有机肥料成分不受分解，较佳方法为在熟化操作前采不使其液化的方法；研磨或制浆的进料调至颗粒小于0.5cm为佳；使用热化操作控制温度在140至180℃间，以液化及水解易降解有机物，在此温度纤维素则不被液化，,而半纤维素及部分木质素则会液化；液化后的半纤维素及部分木质素会在熟化操作中产生腐植酸及黄腐酸等植物生长促进剂,以促进有机肥产品的品质；所述高速活性氧氧化方法处理的有机固体废弃物含垃圾、餐厨、厨余、污泥、农业废弃物、园林废弃物、养殖废弃物、病死畜禽、及部分食品工厂、纸厂、药厂、石化厂的下脚料及废弃物、沼液沼渣、及填埋厂修复清除的废弃物,以及与上述废弃物有关的高有机废水,含填埋场渗滤液、垃圾/餐厨/厨余渗滤液、水肥、养殖场清洁废水/生活污水。6.一种有机固体废弃物的综合协同处理工艺方法，其特征在于，所述方法运用湿法分拣制浆技术后不论何种有机固废的来源均会形成以易降解有机物及木质纤维素为主体的生态垃圾浆料，此生态垃圾浆料经热化、熟化、活化、膨化及固态及液态有机肥的精炼工艺综合协同处理，可完成所有有机固废的无害化及资源化需求；所述综合协同处理工艺方法处理的有机固体废弃物含垃圾、餐厨、厨余、污泥、农业废弃物、园林废弃物、养殖废弃物、病死畜禽、及部分食品工厂、纸厂、药厂、石化厂的下脚料及废弃物、沼液沼渣、及填埋厂修复清除的废弃物,以及与上述废弃物有关的高有机废水,含填埋场渗滤液、垃圾/餐厨/厨余渗滤液、水肥、养殖场清洁废水/生活污水；本工艺技术可将任何有机固废以任何比例协同处理,不受有机固废的组成及环境因子的限制；本工艺技术可同时生产固态及液态的有机肥；通过操作参数的调整，协同处理生产的有机肥产品含有不同浓度的植物生长促进剂及肥料微量元素，以及具有极高的持水、持肥、团具颗粒、隔热保温、通气防涝有机肥的功能。7.一种用活性氧及活化操作高速处理有机固体废弃物的装置，其特征在于，所述装置包括前处理系统,HiSAP3资源化系统和产品精炼系统;其中，所述前处理系统包含：废弃物收集单元、机械预处理单元和湿分拣制浆及净化单元,所述废弃物收集操作单元为负压密闭空间，并采用自动滤水及传送设备，按照预计的处理速率传送脱水物料至所述机械预处理单元；所述机械预处理单元将物料破袋,及依颗料大小分类处理；所述湿分拣及净化单元将进料废弃物中的金属、玻璃、骨头、及塑料净化及分拣直接回收,并将剩余物制成浆料；所述HiSAP3资源化系统含：物化预处理单元、热化处理单元,熟化处理单元及脱水处理单元，所述HiSAP3资源化系统将所述浆料中的易降解有机物分解稳定,并将木质纤维素类成分为主的难降解有机物活化而增进有机肥功能并回收肥分，其中，所述物化预处理单元将所述浆料进行湿度、粒度,及温度调制及搅拌混合,并于需要时加入并混合添加剂；所述热化处理单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕正雄，
申请(专利权)人：北京三际生态科技有限公司，吕正雄，
类型：发明
国别省市：北京,11