一种有机固体废弃物再生资源化处理方法及设备系统技术方案

本发明专利技术提供一种有机固体废弃物再生资源化处理方法，它具有亚临界水解工序和厌氧发酵工序，其中：所述的厌氧发酵工序为所述的亚临界水解工序的能量供给；所述的亚临界水解工序为末端处理工序，包括处理所述厌氧发酵产生的沼渣废弃物。本发明专利技术提供的有机废弃物的处理方法及其设备系统可实现系统内部的能量自循环，即将厌氧发酵的系统产生的沼气作为亚临界水解系统的能量供给，而厌氧发酵产生的沼渣可经过亚临界水解系统处理成肥料，既解决了厌氧发酵的沼渣无出路的问题，又解决了亚临界水解系统需外部功能的问题，大大降低了能耗，且更利于环境保护，减少污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机固体废弃物的处理和再利用的方法和处理装置，特别涉及一种有机固体废弃物亚临界水与厌氧发酵联合自循环设备及系统。
技术介绍
有机固体废弃物是指有机含量很高而含水量低的固态废物，它们一般具有可生化降解性。这些废弃物中蕴含大量的生物质能，有效利用这类生物质能源，对实现环境和经济的可持续发展具有重要意义。我国的农业生产及其产品消费产生了大量的城乡有机固体废弃物，如城市生活污泥、餐厨垃圾、城郊畜禽粪便和农作物秸杆等。这些有机物本应以肥料形式返回农田以完成整个物质循环，但由于城市污泥和畜禽粪便恶臭难以加工，而且含有抗生素、芳香烃、重金属等有毒、有害物质，而作物秸杆体积大、肥效低，农民缺乏秸杆造肥积极性，因此导致长期以来这些有机固体废弃物没有回到农田，使得我国农田有机质含量大大减少，耕地质量逐年降低，影响到我国农业的可持续发展。此外，有机固体废弃物长期滞留在城市和乡村，还造成环境污染，影响人民健康和生活水平。目前处理这些垃圾最常用的处理方法有填埋法、焚烧法及堆肥法。这三种方法又存在一些弊端，如填埋法，占地面积大，填埋后的垃圾容易对土壤、地下水及大气造成二次污染，周边环境易滋生蚊虫，散发臭气，同时严重浪费资源；焚烧法焚烧剩余的炉渣还要填埋，造成二次污染，严重的是焚烧过程中容易产生二噁英、电池中汞蒸气造成大气污染，资源得不到再利用；堆肥法虽然得到资源再利用，但重金属得不到控制，杂质较多，处理时间漫长，场地大。总之，目前的有机固体废弃物处理技术水平较低，很难实现垃圾的无害化、资源化，更不必说产业化。为改善上述处理方法的不足，有学者提出采用生物处理法，如厌氧消化(厌氧发酵法)等处理。厌氧发酵处理是指垃圾中的有机成分在厌氧条件下，利用厌氧微生物新陈代谢的功能，由高分子物质降解成为小分子物质，最终转化为沼气或天然气的过程。厌氧发酵技术的优点是垃圾的资源化处理效果好，产生的沼气可作为新能源补充现有常规能源，但是产生的沼渣的处理问题难解决(张爱军，环境科学研究，Vol. 15，No. 5，2002)。亦有学者提出采用亚临界水解法来处理固体废弃物。亚临界水是指温度在1800C _350°C之间的压缩液态水。在亚临界水中的和已接近弱酸或弱碱，因此自身具有酸催化与碱催化功能；亚临界水具有足够小的介电常数，具有能同时溶解有机物和无机物的特性；同时亚临界水还具有优良传质性能和绿色环保等优点。利用亚临界水技术可使垃圾中的纤维素类、淀粉类、高级脂肪酸类、以及部分塑料类物质等进行分解反应，使大分子物质转变为小分子类低级脂肪酸和低聚糖等其他有机产物，因此利用亚临界水进行废弃物再资源化方面拥有广阔的应用前景。有机固体废弃物中含有大量的上述纤维素类、淀粉类、高级脂肪酸类的废弃物，并且还有难以降解的塑料类物质，将有机固体废弃物利用亚临界水处理，将其资源化处理再利用，符合当前的“低碳经济”发展。然而利用亚临界水解法来处理有机固体废弃物的技术目前存在着设备成套性差，供热系统难选择，批次处理量有限等问题。目前，对于亚临界水处理技术，相应的专利文献也有一定的报道，如中国专利申请号为200580004805. 2，名称是“亚临界水分解处理物的生产方法及亚临界水分解处理物生产装置”，是将预处理后的有机固体废弃物从反应容器的最底层，通过升温和加压，在每一层设置不同浓度，根据需要可以从各层进行提取所需物质，这种方法由于不能实现智能化，所以每一部对温度和压力要求不能很好控制，别并且从中间层提取所需物质后，还需要进行重新加压，处理成本较高；中国专利号是200680054674. 3，名称是“有机类废弃物的处理系统”，这种方法公开了一种不但可以处理污泥和废塑料，还可以处理一般家庭和公共领域的有机固体废弃物，但是本方法处理设备单一，只通过一个反应釜连接处理，并且处理时需要230°C和3MPa以上的条件，成本较高，并且后处理的产物没有进行后续的利用。日本专利公开号2008-246300，2003-306825，2003-47409都记载有类似的垃圾处理装置，但都存在着加热时间长、成本高、自动化程度低、处理量有限的技术问题。上述文献均没有报道有关通过亚临界水的方法将有机固体废弃物生产成肥料的一整套处理过程；且提供的亚临界水处理方法都需要外加的能源供给。 综上所述，提供一种低成本，低能耗、智能化处理、肥料的多用途转化多系统结合的自循环供能系统，都是采用有机固体废弃物需要解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种有机固体废弃物再生资源化处理方法及设备系统，更具体地，通过将亚临界水解技术和厌氧发酵对有机固体废弃物的联合处理，可实现系统内部的能量自循环，即将厌氧发酵的系统产生的沼气作为亚临界水解系统的能量供给，而厌氧发酵产生的沼渣可经过亚临界水解系统处理成肥料，既解决了厌氧发酵的沼渣无出路的问题，又解决了亚临界水解系统需外部功能的问题，大大降低了能耗，且更利于环境保护，减少污染；此外，还可通过智能化控制，可实现整套系统设备的远程监控和操作；根据实际生产及设备运行管理的要求，可实现系统的遥信、遥测、遥调、遥控的“四遥”控制；可实现亚临界水解系统的若干组反应釜装置序批列式运行，提高供热设备热利用效率，提高系统处理效率，扩大处理规模，节能；可实现大范围温度和压力的调节，针对不同物料反应对温度和压力要求的不同，可增选热媒体供热器进行温度控制，提高加热速度，降低能耗成本。本专利技术目的之一是提供一种有机固体废弃物再生资源化处理方法，具有亚临界水解工序和厌氧生工序，其中，所述的厌氧发酵工序为所述的亚临界水解工序的能量供给；所述的亚临界水解工序为末端处理工序，包括处理所述厌氧发酵产生的沼渣废弃物。优选地，所述的处理有机固体废弃物能量再生的方法，具有预处理工艺和尾产物处理工艺。优选地，所述的预处理工艺包括分离工艺和输送工艺。优选地，所述的分离工艺包括I)底物固体液体分离工艺，即获得固体底物和液体底物的过程；2)液体底物油水分离工艺，即获得水性底物和油性底物的过程；3 )固体底物物理预处理工艺；4)固体底物化学预处理工艺；优选地，所述的固体底物物理预处理工艺为破碎、研磨和浸泡处理工艺。优选地，所述的固体化学处理工艺为将经固体物理预处理工艺后的固体底物与添加辅料搅拌混合。优选地，所述的添加辅料是根据有机固体废弃物的含水量每吨添加钙镁磷肥难溶性或枸溶性磷肥50-100Kg、硫酸锌8-15Kg、硼砂5-10Kg、硫酸锰4_8Kg ;如有机固体废弃物是餐厨垃圾，可按照体积比是餐厨垃圾秸杆=1:0.8添加秸杆，所述秸杆的木屑粒径小于5cm。 优选地，所述的输送工艺为所述的处理有机固体废弃物的方法中输送传递各反应物及相应产物的工艺。优选地，所述的亚临界水解工序包括采用智能控制手段通过至少一个的主反应釜和缓冲釜进行序批列式反应的使得固体底物进行亚临界水解处理，得尾产物。优选地，所述的亚临界水解工序中的主反应釜以并联方式连接。优选地，所述的厌氧发酵工序包括将经预处理工艺的水性底物与秸杆协同发酵。优选地，所述的尾产物处理工艺包括尾产物筛分工艺、尾产物净化提纯工艺和尾产物收集工艺。优选地，所述的尾产物筛分工艺为将亚临界水解所得的处理产物经过干燥、发酵和/或筛分制成普通有机肥、生物有机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机固体废弃物再生资源化处理方法，其特征在于：它具有亚临界水解工序和厌氧发酵工序，其中：所述的厌氧发酵工序为所述的亚临界水解工序的能量供给；所述的亚临界水解工序为末端处理工序，包括处理所述厌氧发酵产生的沼渣废弃物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周剑浩，
申请(专利权)人：上海锦泰新能源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：