一種以園林垃圾為原料聯(lián)產(chǎn)沼氣、有機肥、纖維素的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種以園林垃圾為原料聯(lián)產(chǎn)沼氣、有機肥、纖維素的方法，步驟如下：(1)將收集的園林垃圾破碎成小顆粒，然后去除其中混有的塵土及雜物。(2)將破碎物在蒸煮罐中用堿液水解。(3)將得到的水解物固液分離，得到纖維素粗制品和液體。(4)將得到的液體，濃縮、發(fā)酵，得到沼氣；發(fā)酵完之后的殘渣進行噴漿造粒，制得有機肥。(5)將得到的纖維素粗制品進行清洗、打漿，漂白、擠干后，得到精制纖維素產(chǎn)品。本發(fā)明以園林垃圾為原料，成本低廉，產(chǎn)品種類多，產(chǎn)品的產(chǎn)值較高；改變以往堆放填埋或焚燒的方式，在環(huán)保節(jié)能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了資源循環(huán)利用；無毒無害，實現(xiàn)了資源的高效率、高質(zhì)量、無污染利用。
【專利說明】一種以園林垃圾為原料聯(lián)產(chǎn)沼氣、有機肥、纖維素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于資源循環(huán)綜合利用領(lǐng)域，特別涉及一種以園林垃圾為原料聯(lián)產(chǎn)沼氣、有機肥、纖維素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國園林綠化進程的不斷推進，園林綠化面積不斷增加，人們在營造更多綠色生態(tài)環(huán)境的同時，園林垃圾的產(chǎn)生量也逐年增大。據(jù)統(tǒng)計，城市每平方米綠地每年產(chǎn)生綠化垃圾量約為0.0015t，每平方米林地每年產(chǎn)生綠化垃圾量約為0.0042to如果任意處理這些綠化垃圾，不僅浪費了寶貴的生物質(zhì)資源、影響城市面貌，而且嚴重污染了環(huán)境，成為社會一大公害。
[0003]目前，我國園林綠化垃圾的處理處置主要以簡易填埋或焚燒為主。垃圾的簡易填埋不僅占用大量土地，還增加了運輸費用和處置負荷，同時還會導(dǎo)致滲濾液污染和CH4釋放等環(huán)境問題。焚燒綠化垃圾會產(chǎn)生大量煙塵氣體，污染空氣。因此，如何解決園林垃圾循環(huán)利用中存在的問題，實現(xiàn)園林垃圾循環(huán)綜合利用，使其得到有效地資源化利用，變廢為寶，保護環(huán)境，具有十分重大的經(jīng)濟效益和社會效益。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種以園林垃圾為原料聯(lián)產(chǎn)沼氣、有機肥、纖維素的方法，實現(xiàn)了資源的綜合利用，取得經(jīng)濟效益的同時，節(jié)能環(huán)保。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種以園林垃圾為原料聯(lián)產(chǎn)沼氣、有機肥、纖維素的方法，包括以下步驟:
[0007](I)破碎除渣:將收集的園林垃圾進行破碎、除塵處理，得園林垃圾破碎物；
[0008](2)堿液水解:將步驟(I)得到園林垃圾破碎物置于蒸煮罐中，加水和堿性物質(zhì)，混合均勾后，于90?120°C的溫度下處理2?6h，得固液混合物；
[0009](3)固液分離:將步驟(2)得到固液混合物進行脫水處理，得到固體殘渣和液體，所述固體殘渣為纖維素粗制品；
[0010](4)發(fā)酵處理:將步驟(3)得到的液體，于55?70°C下真空濃縮至液體中固形物含量為10%?30%后，送入發(fā)酵罐，加活性污泥，調(diào)節(jié)發(fā)酵物pH = 7，于35?55°C下進行發(fā)酵15?25天，收集沼氣；發(fā)酵后的殘渣于55?70°C下真空濃縮至殘渣中固形物含量為40 %?50 %，進行噴漿造粒，得有機肥；
[0011](5)清洗精制:將步驟(3)得到的纖維素粗制品清洗2?3次，調(diào)節(jié)漿料濃度為I %?3 %，打漿、脫水至漿濃為10 %?15 %后，送入蒸煮罐，調(diào)節(jié)漿料pH值=8?10，加入H2O2溶液，于70?90°C漂白I?4h，反應(yīng)結(jié)束后，清洗、擠干，得到精制纖維素產(chǎn)品；
[0012]步驟(2)中，所述園林垃圾破碎物、水、堿性物質(zhì)的質(zhì)量比為1:6?10:0.03?0.1 ；
[0013]步驟⑷中所述液體與活性污泥的質(zhì)量比為1: 0.2?0.4 ;
[0014]步驟(5)中所述漿料與H2O2溶液的質(zhì)量比為1:0.03?0.05。
[0015]優(yōu)選的是，步驟(2)中，所述堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鎂或氫氧化鉀中的一種或多種。
[0016]優(yōu)選的是，步驟⑴中，所述的園林垃圾破碎物的粒度為0.1?3cm。
[0017]優(yōu)選的是，步驟⑵中，所述水解的溫度為100?110°C。
[0018]優(yōu)選的是，步驟⑵中，所述園林垃圾破碎物、水、堿性物質(zhì)的質(zhì)量比為1:8:0.05 ?0.07。
[0019]優(yōu)選的是，步驟(3)中，所述纖維素粗制品的含水量在20%?40%。
[0020]優(yōu)選的是，步驟(4)中，所述真空濃縮的溫度為60?70°C。
[0021]優(yōu)選的是，步驟(5)中，所述漂白的溫度為80?85°C。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
[0023](I)本發(fā)明以園林垃圾為原料，來源廣泛，成本低廉，產(chǎn)品種類多，解決了傳統(tǒng)方法提取單一產(chǎn)品的弊端，提高了產(chǎn)品的產(chǎn)值。
[0024](2)本發(fā)明解決了園林垃圾有效的資源化利用，改變以往堆放填埋或焚燒的方式，減少資源的消耗，無有毒有害物質(zhì)的排放，在環(huán)保節(jié)能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了資源循環(huán)利用。
[0025](3)本發(fā)明以常規(guī)堿液和H2O2溶液為主要試劑，價廉易得、無毒無害，可降低處理成本，生產(chǎn)過程中水可以被重復(fù)利用，實現(xiàn)了資源的高效率、高質(zhì)量、無污染利用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是工藝流程圖
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
做出具體闡述
[0028]本發(fā)明提供一種以園林垃圾為原料聯(lián)產(chǎn)沼氣、有機肥、纖維素的方法，包括以下步驟:
[0029]實施例1
[0030](I)破碎除渣:
[0031]將收集的園林垃圾進行破碎處理，將其破碎成0.1?3cm的小顆粒，然后由出料口傳送帶送至除塵機，去除其中混有的塵土及雜物。
[0032](2)堿液水解:
[0033]將自來水按照固液比1:10的質(zhì)量比加入到步驟(I)得到的破碎物中，按園林垃圾干物質(zhì)量的5%加入NaOH固體，在蒸煮罐中，溫度100°C的條件下處理3h，水解完畢后備用。
[0034](3)固液分離:
[0035]將步驟(2)得到的固液混合物送入擠干機，實現(xiàn)固液分離，得到固體殘渣和液體，其中固體殘渣即為纖維素粗制品，含水量在30 %。
[0036](4)發(fā)酵處理:
[0037]將步驟(3)得到的液體，在70°C的溫度下真空濃縮，至液體中固形物含量在25%時，送入發(fā)酵罐，按照質(zhì)量的30%加入活性污泥，調(diào)節(jié)發(fā)酵物pH = 7，在35°C的條件下進行發(fā)酵，發(fā)酵25天結(jié)束，得到沼氣；發(fā)酵完之后的殘渣在65°C的溫度下濃縮并殺菌，至殘渣中固形物含量在45 %時，再進行噴漿造粒，制得有機肥。
[0038](5)清洗精制:
[0039]將步驟(3)得到的纖維素粗制品進行清洗2次，調(diào)節(jié)其漿料濃度在1%時送入打漿機進行打漿，脫水使其漿濃在10%后送入蒸煮罐，調(diào)節(jié)溶液pH = 10，按照漿料質(zhì)量的3%加入H2O2溶液，在90°C的條件下漂白1.5h，通過清洗擠干后，得到精制纖維素產(chǎn)品。
[0040]實施例2
[0041](I)破碎除渣:
[0042]將收集的園林垃圾進行破碎處理，將其破碎成0.1?3cm的小顆粒，然后由出料口傳送帶送至除塵機，去除其中混有的塵土及雜物。
[0043](2)堿液水解:
[0044]將自來水按照固液比1:6的質(zhì)量比加入到步驟(I)得到的破碎物中，按園林垃圾干物質(zhì)量的8 %加入Mg (OH) 2固體，在蒸煮罐中，溫度90°C的條件下處理4h，水解完畢后備用。
[0045](3)固液分離:
[0046]將步驟(2)得到的固液混合物送入擠干機，實現(xiàn)固液分離，得到固體殘渣和液體，其中固體殘渣即為纖維素粗制品，含水量在25%.
[0047](4)發(fā)酵處理:
[0048]將步驟(3)得到的液體，在65°C的溫度下真空濃縮，至液體中固形物含量在10%時，送入發(fā)酵罐，按照質(zhì)量的40%加入活性污泥，調(diào)節(jié)發(fā)酵物pH = 7，在55°C的條件下進行發(fā)酵，發(fā)酵15天結(jié)束，得到沼氣；發(fā)酵完之后的殘渣在70°C的溫度下真空濃縮并殺菌，至殘渣中固形物含量在50 %時，再進行噴漿造粒，制得有機肥。
[0049](5)清洗精制:
[0050]將步驟(3)得到的纖維素粗制品進行清洗3次，調(diào)節(jié)其漿料濃度在3%時送入打漿機進行打漿，脫水使其漿濃在15%后送入蒸煮罐，調(diào)節(jié)溶液pH = 9，按照漿料質(zhì)量的5%加入H2O2溶液，在75°C的條件下漂白3h，通過清洗擠干后，得到精制纖維素產(chǎn)品。
[0051]實施例3
[0052](I)破碎除渣:
[0053]將收集的園林垃圾進行破碎處理，將其破碎成0.1?3cm的小顆粒，然后由出料口傳送帶送至除塵機，去除其中混有的塵土及雜物。
[0054](2)堿液水解:
[0055]將自來水按照固液比1:6的質(zhì)量比加入到步驟(I)得到的破碎物中，按園林垃圾干物質(zhì)量的3 %加入Ga (OH) 2固體，在蒸煮罐中，溫度90°C的條件下處理2h，水解完畢后備用。
[0056](3)固液分離:
[0057]將步驟(2)得到的固液混合物送入擠干機，實現(xiàn)固液分離，得到固體殘渣和液體，其中固體殘渣即為纖維素粗制品，含水量在20%.
[0058](4)發(fā)酵處理:
[0059]將步驟(3)得到的液體，在55°C的溫度下真空濃縮，至液體中固形物含量在30%時，送入發(fā)酵罐，按照質(zhì)量的20%加入活性污泥，調(diào)節(jié)發(fā)酵物pH = 7，在35°C的條件下進行發(fā)酵，發(fā)酵15天結(jié)束，得到沼氣；發(fā)酵完之后的殘渣在60°C的溫度下真空濃縮并殺菌，至殘渣中固形物含量在40 %時，再進行噴漿造粒，制得有機肥。
[0060](5)清洗精制:
[0061]將步驟(3)得到的纖維素粗制品進行清洗2?3次，調(diào)節(jié)其漿料濃度在1%時送入打漿機進行打漿，脫水使其漿濃在10%后送入蒸煮罐，調(diào)節(jié)溶液pH = 8?10，按照漿料質(zhì)量的3%加入H2O2溶液，在85°C的條件下漂白2h，通過清洗擠干后，得到精制纖維素產(chǎn)品。
[0062]實施例4
[0063](I)破碎除渣:
[0064]將收集的園林垃圾進行破碎處理，將其破碎成0.1?3cm的小顆粒，然后由出料口傳送帶送至除塵機，去除其中混有的塵土及雜物。
[0065](2)堿液水解:
[0066]將自來水按照固液比1:10的質(zhì)量比加入到步驟(I)得到的破碎物中，按園林垃圾干物質(zhì)量的10%加入KOH固體，在蒸煮罐中，溫度120°C的條件下處理6h，水解完畢后備用。
[0067](3)固液分離:
[0068]將步驟(2)得到的固液混合物送入擠干機，實現(xiàn)固液分離，得到固體殘渣和液體，其中固體殘渣即為纖維素粗制品，含水量在40%.
[0069](4)發(fā)酵處理:
[0070]將步驟(3)得到的液體，在66°C的溫度下真空濃縮，至液體中固形物含量在15%時，送入發(fā)酵罐，按照質(zhì)量的40%加入活性污泥，調(diào)節(jié)發(fā)酵物pH = 7，在55°C的條件下進行發(fā)酵，發(fā)酵25天結(jié)束，得到沼氣；發(fā)酵完之后的殘渣在65°C的溫度下真空濃縮并殺菌，至殘渣中固形物含量在50 %時，再進行噴漿造粒，制得有機肥。
[0071](5)清洗精制:
[0072]將步驟(3)得到的纖維素粗制品進行清洗2?3次，調(diào)節(jié)其漿料濃度在3%時送入打漿機進行打漿，脫水使其漿濃在15%后送入蒸煮罐，調(diào)節(jié)溶液pH = 8?10，按照漿料質(zhì)量的5%加入H2O2溶液，在90°C的條件下漂白lh，通過清洗擠干后，得到精制纖維素產(chǎn)品。
[0073]上述實施例中的原料皆為商購。
[0074]上述雖然對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種以園林垃圾為原料聯(lián)產(chǎn)沼氣、有機肥、纖維素的方法，其特征是，包括以下步驟: (1)破碎除渣:將收集的園林垃圾進行破碎、除塵處理，得園林垃圾破碎物； (2)堿液水解:將步驟(I)得到園林垃圾破碎物置于蒸煮罐中，加水和堿性物質(zhì)，混合均勾后，于90?120°C的溫度下處理2?6h，得固液混合物； (3)固液分離:將步驟(2)得到固液混合物進行脫水處理，得到固體殘渣和液體，所述固體殘渣為纖維素粗制品； (4)發(fā)酵處理:將步驟(3)得到的液體，于55?70°C下真空濃縮至液體中固形物含量為10%?30%后，送入發(fā)酵罐，加活性污泥，調(diào)節(jié)發(fā)酵物平pH值=7，于35?55°C下進行發(fā)酵15?25天，收集沼氣；發(fā)酵后的殘渣于55?70°C下真空濃縮至殘渣中固形物含量為40 %?50 %，進行噴漿造粒，得有機肥； (5)清洗精制:將步驟(3)得到的纖維素粗制品清洗2?3次，調(diào)節(jié)漿料濃度為1%?3 %，打漿、脫水至漿濃為10 %?15 %后，送入蒸煮罐，調(diào)節(jié)漿料pH值=8?10，加入H2O2溶液，于70?90°C漂白I?4h，反應(yīng)結(jié)束后，清洗、擠干，得到精制纖維素產(chǎn)品； 步驟(2)中，所述園林垃圾破碎物、水、堿性物質(zhì)的質(zhì)量比為1:6?10:0.03?0.1 ; 步驟⑷中所述液體與活性污泥的質(zhì)量比為1:0.2?0.4 ; 步驟(5)中所述漿料與H2O2溶液的質(zhì)量比為1:0.03?0.05。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟(I)中，所述的園林垃圾破碎物的粒度為 0.1 ?3cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟(2)中，所述水解的溫度為100?110。。。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟(2)中，所述園林垃圾破碎物、水、堿性物質(zhì)的質(zhì)量比為1:8:0.05?0.07。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟(3)中，所述纖維素粗制品的含水量在20%?40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征是，步驟(4)中，所述真空濃縮的溫度為60?70。。。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，步驟(5)中，所述漂白的溫度為80?85°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鎂或氫氧化鉀中的一種或多種。
【文檔編號】D21C9/16GK104450791SQ201410720060
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】張淑娟, 孫來娣 申請人:臨沂市清宇環(huán)境資源綜合利用研究院