專利名稱：一種有機固體廢棄物再生資源化處理方法及設備系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機固體廢棄物的處理和再利用的方法和處理裝置，特別涉及一種有機固體廢棄物亞臨界水與厭氧發(fā)酵聯(lián)合自循環(huán)設備及系統(tǒng)。
背景技術：
有機固體廢棄物是指有機含量很高而含水量低的固態(tài)廢物，它們一般具有可生化降解性。這些廢棄物中蘊含大量的生物質能，有效利用這類生物質能源，對實現(xiàn)環(huán)境和經濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。我國的農業(yè)生產及其產品消費產生了大量的城鄉(xiāng)有機固體廢棄物，如城市生活污泥、餐廚垃圾、城郊畜禽糞便和農作物秸桿等。這些有機物本應以肥料形式返回農田以完成整個物質循環(huán)，但由于城市污泥和畜禽糞便惡臭難以加工，而且含有抗生素、芳香烴、重金屬等有毒、有害物質，而作物秸桿體積大、肥效低，農民缺乏秸桿造肥積極性，因此導致長期以來這些有機固體廢棄物沒有回到農田，使得我國農田有機質含量大大減少，耕地質量逐年降低，影響到我國農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。此外，有機固體廢棄物長期滯留在城市和鄉(xiāng)村，還造成環(huán)境污染，影響人民健康和生活水平。目前處理這些垃圾最常用的處理方法有填埋法、焚燒法及堆肥法。這三種方法又存在一些弊端，如填埋法，占地面積大，填埋后的垃圾容易對土壤、地下水及大氣造成二次污染，周邊環(huán)境易滋生蚊蟲，散發(fā)臭氣，同時嚴重浪費資源；焚燒法焚燒剩余的爐渣還要填埋，造成二次污染，嚴重的是焚燒過程中容易產生二噁英、電池中汞蒸氣造成大氣污染，資源得不到再利用；堆肥法雖然得到資源再利用，但重金屬得不到控制，雜質較多，處理時間漫長，場地大?？傊?，目前的有機固體廢棄物處理技術水平較低，很難實現(xiàn)垃圾的無害化、資源化，更不必說產業(yè)化。為改善上述處理方法的不足，有學者提出采用生物處理法，如厭氧消化(厭氧發(fā)酵法)等處理。厭氧發(fā)酵處理是指垃圾中的有機成分在厭氧條件下，利用厭氧微生物新陳代謝的功能，由高分子物質降解成為小分子物質，最終轉化為沼氣或天然氣的過程。厭氧發(fā)酵技術的優(yōu)點是垃圾的資源化處理效果好，產生的沼氣可作為新能源補充現(xiàn)有常規(guī)能源，但是產生的沼渣的處理問題難解決(張愛軍，環(huán)境科學研究，Vol. 15，No. 5，2002)。亦有學者提出采用亞臨界水解法來處理固體廢棄物。亞臨界水是指溫度在1800C _350°C之間的壓縮液態(tài)水。在亞臨界水中的[H3O+]和
已接近弱酸或弱堿，因此自身具有酸催化與堿催化功能；亞臨界水具有足夠小的介電常數(shù)，具有能同時溶解有機物和無機物的特性；同時亞臨界水還具有優(yōu)良傳質性能和綠色環(huán)保等優(yōu)點。利用亞臨界水技術可使垃圾中的纖維素類、淀粉類、高級脂肪酸類、以及部分塑料類物質等進行分解反應，使大分子物質轉變?yōu)樾》肿宇惖图壷舅岷偷途厶堑绕渌袡C產物，因此利用亞臨界水進行廢棄物再資源化方面擁有廣闊的應用前景。有機固體廢棄物中含有大量的上述纖維素類、淀粉類、高級脂肪酸類的廢棄物，并且還有難以降解的塑料類物質，將有機固體廢棄物利用亞臨界水處理，將其資源化處理再利用，符合當前的“低碳經濟”發(fā)展。
然而利用亞臨界水解法來處理有機固體廢棄物的技術目前存在著設備成套性差，供熱系統(tǒng)難選擇，批次處理量有限等問題。目前，對于亞臨界水處理技術，相應的專利文獻也有一定的報道，如中國專利申請?zhí)枮?00580004805. 2，名稱是“亞臨界水分解處理物的生產方法及亞臨界水分解處理物生產裝置”，是將預處理后的有機固體廢棄物從反應容器的最底層，通過升溫和加壓，在每一層設置不同濃度，根據(jù)需要可以從各層進行提取所需物質，這種方法由于不能實現(xiàn)智能化，所以每一部對溫度和壓力要求不能很好控制，別并且從中間層提取所需物質后，還需要進行重新加壓，處理成本較高；中國專利號是200680054674. 3，名稱是“有機類廢棄物的處理系統(tǒng)”，這種方法公開了一種不但可以處理污泥和廢塑料，還可以處理一般家庭和公共領域的有機固體廢棄物，但是本方法處理設備單一，只通過一個反應釜連接處理，并且處理時需要230°C和3MPa以上的條件，成本較高，并且后處理的產物沒有進行后續(xù)的利用。日本專利公開號2008-246300，2003-306825，2003-47409都記載有類似的垃圾處理裝置，但都存在著加熱時間長、成本高、自動化程度低、處理量有限的技術問題。上述文獻均沒有報道有關通過亞臨界水的方法將有機固體廢棄物生產成肥料的一整套處理過程；且提供的亞臨界水處理方法都需要外加的能源供給。 綜上所述，提供一種低成本，低能耗、智能化處理、肥料的多用途轉化多系統(tǒng)結合的自循環(huán)供能系統(tǒng)，都是采用有機固體廢棄物需要解決的問題。

發(fā)明內容
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種有機固體廢棄物再生資源化處理方法及設備系統(tǒng)，更具體地，通過將亞臨界水解技術和厭氧發(fā)酵對有機固體廢棄物的聯(lián)合處理，可實現(xiàn)系統(tǒng)內部的能量自循環(huán)，即將厭氧發(fā)酵的系統(tǒng)產生的沼氣作為亞臨界水解系統(tǒng)的能量供給，而厭氧發(fā)酵產生的沼渣可經過亞臨界水解系統(tǒng)處理成肥料，既解決了厭氧發(fā)酵的沼渣無出路的問題，又解決了亞臨界水解系統(tǒng)需外部功能的問題，大大降低了能耗，且更利于環(huán)境保護，減少污染；此外，還可通過智能化控制，可實現(xiàn)整套系統(tǒng)設備的遠程監(jiān)控和操作；根據(jù)實際生產及設備運行管理的要求，可實現(xiàn)系統(tǒng)的遙信、遙測、遙調、遙控的“四遙”控制；可實現(xiàn)亞臨界水解系統(tǒng)的若干組反應釜裝置序批列式運行，提高供熱設備熱利用效率，提高系統(tǒng)處理效率，擴大處理規(guī)模，節(jié)能；可實現(xiàn)大范圍溫度和壓力的調節(jié)，針對不同物料反應對溫度和壓力要求的不同，可增選熱媒體供熱器進行溫度控制，提高加熱速度，降低能耗成本。本發(fā)明目的之一是提供一種有機固體廢棄物再生資源化處理方法，具有亞臨界水解工序和厭氧生工序，其中，所述的厭氧發(fā)酵工序為所述的亞臨界水解工序的能量供給；所述的亞臨界水解工序為末端處理工序，包括處理所述厭氧發(fā)酵產生的沼渣廢棄物。優(yōu)選地，所述的處理有機固體廢棄物能量再生的方法，具有預處理工藝和尾產物
處理工藝。優(yōu)選地，所述的預處理工藝包括分離工藝和輸送工藝。優(yōu)選地，所述的分離工藝包括I)底物固體液體分離工藝，即獲得固體底物和液體底物的過程；
2)液體底物油水分離工藝，即獲得水性底物和油性底物的過程；3 )固體底物物理預處理工藝；4)固體底物化學預處理工藝；優(yōu)選地，所述的固體底物物理預處理工藝為破碎、研磨和浸泡處理工藝。優(yōu)選地，所述的固體化學處理工藝為將經固體物理預處理工藝后的固體底物與添加輔料攪拌混合。優(yōu)選地，所述的添加輔料是根據(jù)有機固體廢棄物的含水量每噸添加鈣鎂磷肥難溶性或枸溶性磷肥50-100Kg、硫酸鋅8-15Kg、硼砂5-10Kg、硫酸錳4_8Kg ;如有機固體廢棄物是餐廚垃圾，可按照體積比是餐廚垃圾秸桿=1:0.8添加秸桿，所述秸桿的木屑粒徑小于5cm。 優(yōu)選地，所述的輸送工藝為所述的處理有機固體廢棄物的方法中輸送傳遞各反應物及相應產物的工藝。優(yōu)選地，所述的亞臨界水解工序包括采用智能控制手段通過至少一個的主反應釜和緩沖釜進行序批列式反應的使得固體底物進行亞臨界水解處理，得尾產物。優(yōu)選地，所述的亞臨界水解工序中的主反應釜以并聯(lián)方式連接。優(yōu)選地，所述的厭氧發(fā)酵工序包括將經預處理工藝的水性底物與秸桿協(xié)同發(fā)酵。優(yōu)選地，所述的尾產物處理工藝包括尾產物篩分工藝、尾產物凈化提純工藝和尾產物收集工藝。優(yōu)選地，所述的尾產物篩分工藝為將亞臨界水解所得的處理產物經過干燥、發(fā)酵和/或篩分制成普通有機肥、生物有機肥或根據(jù)土壤情況不同的專用有機、無機肥的過程。優(yōu)選地，所述的尾產物精華提純工藝包括沼氣凈化工藝和生物柴油轉化工藝。優(yōu)選地，所述的沼氣凈化工藝包括常壓水洗工藝、加壓工藝、高壓水洗工藝、降溫除水蒸氣工藝、提純工藝和水凈化工藝。優(yōu)選地，所述的常壓水洗工藝為兩次常壓水洗。優(yōu)選地，所述的生物柴油轉化工藝為將所述的油性底物脫甘油再提純獲得生物柴油的過程。優(yōu)選地，所述的尾產物收集工藝為將所得的純化、凈化后的尾產物分裝收集的過程。一種有機固體廢棄物再生資源化處理設備及系統(tǒng)，包括預處理系統(tǒng)、亞臨界水解系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)和尾產物處理系統(tǒng)，其中所述的預處理系統(tǒng)包括預處理裝置、儲存裝置和輸送裝置；所述的亞臨界水解系統(tǒng)包括至少一主反應釜、一螺旋輸送機、一緩沖釜、一蒸汽發(fā)生裝置；所述的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)為沼氣發(fā)酵罐或沼氣發(fā)酵池；所述的尾產物系統(tǒng)包括尾產物運輸裝置、尾產物處理裝置、尾產物篩分裝置、尾產物儲存裝置；物料流程連接路線所需處理的有機固體廢棄物經預處理系統(tǒng)后分別進入亞臨界水解系統(tǒng)或厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，在進入尾產物系統(tǒng)；厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的尾產物再經所述尾產物運輸裝置進入亞臨界水解系統(tǒng)；
能量連接線路所述厭氧發(fā)酵系統(tǒng)為亞臨界水解系統(tǒng)提供電能和熱能，所述亞臨界水解系統(tǒng)處理所述的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中產生的廢棄物，優(yōu)選為固體廢棄物。優(yōu)選地，它還包括一智能化自動控制裝置，用于智能控制所述亞臨界水解系統(tǒng)中的各反應參數(shù)；所述的亞臨界水解系統(tǒng) 中的多個主反應釜以并聯(lián)方式連接；所述的預處理裝置包括固液分離裝置和油水分離裝置；所述的儲存裝置為帶有攪拌功能的儲存裝置；所述的尾產物處理裝置包括水凈化裝置和生物柴油制造裝置；所述的尾產物篩分裝置包括尾產物干燥裝置、尾產物過濾裝置和尾產物發(fā)酵裝置；所述的尾產物儲存裝置包括沼渣收集裝置、沼氣收集裝置、肥料收集裝置、生物柴油收集裝置和凈水收集裝置；所述的的沼渣收集裝置與所述的預處理系統(tǒng)連接。本發(fā)明所述的系統(tǒng)運作方式為(I)餐廚垃圾車到達處理廠后，首先經預處理裝置中的底物固體液體分離裝置將污水排出進入油水分離裝置，剩余固態(tài)垃圾進入亞臨界水解系統(tǒng)進行處理。脫水后的固態(tài)廢棄物水分和鹽分含量大大降低，極大提升了其尾產物作為肥料應用的品質，降低了后期肥料干燥過程中的能耗。(2)餐廚垃圾液態(tài)部分進入油水分離裝置，分離出的廢棄油脂經生物柴油制造裝置加工為生物柴油，廢水進入?yún)捬醢l(fā)酵池，與秸桿等生物質協(xié)同發(fā)酵，產生的沼氣收集后作為處理廠的能源使用，剩余沼液廢水進入水處理設備處理達標。水處理過程產生的污泥進入亞臨界水解系統(tǒng)進行處理。沼氣和生物柴油可作為本項目的能源使用，再生水可作為冷卻、沖廁、綠化、車輛沖洗、建筑施工用水等使用。(3)分離后的固態(tài)垃圾、水處理過程產生的污泥以及厭氧發(fā)酵產生的沼渣廢棄物加上秸桿等植物廢棄物輔料，投入混料機進行均勻混料?；炝虾筮M入亞臨界水解反應釜，通過高溫高壓亞臨界水解反應處理，將病原菌和寄生蟲卵徹底殺滅；對高分子聚合物進行降解，同時將枯枝落葉、秸桿等碳化后吸附惡臭，從而避免對環(huán)境造成的污染，最大程度保留了有機成分含量。經亞臨界水解反應釜處理后的餐廚垃圾經簡單的篩分處理即成為優(yōu)質的有機基肥。本發(fā)明提供的有機固體廢棄物的處理方法將大量的有機固體廢棄物的廢水通過厭氧發(fā)酵工藝獲得沼氣，所得的沼氣除供給亞臨界水解系統(tǒng)所需的熱量外還可經收集再利用；同時厭氧發(fā)酵工藝產生的沼渣可隨有機固體廢棄物一并進入亞臨界水解工藝獲得各種適合農產的肥料；且完善的尾產物處理系統(tǒng)可以獲得凈化后可繼續(xù)投入使用的甘油、生物柴油、再生水、沼氣(天然氣)等；還可利用發(fā)電機的余熱給沼氣池供暖以提供厭氧發(fā)酵所需的熱量，即可達到中溫發(fā)酵、發(fā)酵時間短、產率高，整個系統(tǒng)能量自循環(huán)，低能耗高能效，且可根據(jù)不同類型的有機固體廢棄物或其他固廢特性靈活調整系統(tǒng)的處理流程。


附圖I為本發(fā)明提供的有機固體廢棄物處理工藝流程附圖2為本發(fā)明提供的有機固體廢棄物處理系統(tǒng)設備平面圖；附圖3為本發(fā)明提供的有機廢棄物再生資源化處理方法中粗沼氣凈化工藝流程圖；附圖4為本發(fā)明提供的有機廢棄物再生資源化處理設備中的亞臨界水解設備圖；附圖5為實施例I中厭氧發(fā)酵罐結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明研究了現(xiàn)有的有機固體廢棄物的處理方法和相關設備系統(tǒng)，提供了一種有機固體廢棄物再生資源化處理方法及設備系統(tǒng)?！け景l(fā)明最終需要形成一完整的有機固體廢棄物再生資源化處理方法及系統(tǒng)進行應用，下面將列舉實施例進行進一步說明。如有問題，可以與發(fā)明人直接聯(lián)系。下列實施例中按前述發(fā)明內容提及的沼氣或天然氣蒸汽裝置或供電裝置、反應釜的數(shù)量、亞臨界水解或厭氧發(fā)酵反應時間及條件、尾產物的精制過程中的各參數(shù)的調整及一些試驗研究內容，但應該理解本發(fā)明并不僅限于此處所列出的研究內容，還應該理解此處所使用的術語僅用于描述特定的實施例，而并不是對本發(fā)明的限定。如附圖1-4所示，分別根據(jù)物料流程、能量流程和智能控制流程來介紹本發(fā)明提供的有機固體廢棄物再生資源化的處理方法及系統(tǒng)，其包括一、有機固體廢棄物底物預處理工藝I.有機固體廢棄物底物固液分離工藝餐廚垃圾有機固體廢棄物固廢可通過餐廚垃圾運輸車所配置的分離裝置將有機固體廢棄物擠壓分離為固體底物和液體底物，或通過分離裝置將有機固體廢棄物擠壓過濾分離為固體底物和液體底物；如為糞便廢棄物可通過分離裝置擠壓過濾分離為固體底物和液體底物。2.液體底物油水分離工藝上述步驟(I)中所分離的液體底物通過隔油池將液體底物分離成油性底物和水性底物，通過輸送裝置將水性底物傳送至厭氧發(fā)酵罐中待下一步處理反應，將油性底物傳送至生物柴油裝置中待下一步處理反應。3.固體底物物理預處理工藝將分離的固體底物預先分選除雜，可通過破袋、分揀、磁選等方式除去如磚頭、石塊、金屬、玻璃酒瓶蓋等不能進行制肥的雜質，經物理預處理后的固體底物(包括厭氧發(fā)酵工藝產生的沼渣廢棄物)進入下一個步驟。在上述處理完成后，通過輸送裝置(如螺旋輸送機)將固體底物進入亞臨界水處理裝置(緩沖釜)待下一步處理過程。4.固體底物化學預處理工藝將上述經過物理預處理的固體底物進行進一步破碎，達到(如5cm)進行添加輔料，根據(jù)固體底物的含水量每噸添加鈣鎂磷肥難溶性或枸溶性磷肥50-100Kg、硫酸鋅8-15Kg、硼砂5-10Kg、硫酸錳4-8Kg;如有機固體廢棄物是餐廚垃圾，可按照質量比是餐廚垃圾秸桿=1 : O. 8添加秸桿，所述秸桿的木屑導熱粒徑小于1cm。二、液體底物厭氧發(fā)酵工藝將上述油水分離步驟2)中分離的廢水通過運輸裝置輸送至厭氧發(fā)酵罐或池中與秸桿協(xié)同進行厭氧發(fā)酵反應，厭氧發(fā)酵各環(huán)境條件(如溫度、PH值和秸桿的添加量等)可同常規(guī)的厭氧發(fā)酵方法，此外可以通過增加余熱回收設備收集亞臨界水解系統(tǒng)的反應釜蒸汽余熱和發(fā)電機產生的熱量以作為厭氧發(fā)酵及尾產物干燥所需的熱量供給；另在發(fā)酵過程中通過氣體循環(huán)進行攪拌。用壓縮機從池頂將沼氣抽出，再從池底沖入，循環(huán)沼氣進行攪拌。此外還可利用現(xiàn)有技術的常規(guī)技術手段實現(xiàn)氣體攪拌。此厭氧發(fā)酵工藝還包括一固液分離裝置將厭氧發(fā)酵工藝后的廢棄物分離為沼渣和沼液，其中沼渣進入亞臨界水解工藝同經預處理后的固體底物一并反應，沼液進入尾產物處理工藝中的水凈化工藝。三、固體底物亞臨界水解工藝固體底物的亞臨界水解工藝可選用現(xiàn)有技術中的單個反應釜反應；也可選用本申請人在前申請(中國專利申請公開號No. 101941017A)提供的智能型亞臨界水資源化處理的 多個主處理并聯(lián)反應釜的作為亞臨界水解反應釜。下面結合圖4說明亞臨界水解工藝的具體工作流程如下螺旋輸送機2通過管道分別并聯(lián)連接兩個主反應釜31、32和一個緩沖釜33，連接方式為連接它們的進料閥3103、3203和3303 ;緩沖釜33的排料閥3304分別連接兩個主反應釜的進料閥3103和3203，兩個主反應釜的排氣閥3102和3202分別連接緩沖釜的進氣閥3301，蒸汽發(fā)生器5分別并聯(lián)連接兩個主反應釜的進氣閥3101和3201，熱媒體發(fā)生器4分別并聯(lián)連接兩個主反應釜的釜體外設置的加熱套，緩沖釜的排氣閥3301依次連接除臭裝置6和除塵裝置7，控制智能化序批列反應的智能控制平臺I分別連接所述螺旋輸送機2、兩個主反應釜31和32、緩沖釜33、蒸汽發(fā)生器5和熱媒體發(fā)生器4。在上述裝置中，兩個主反應釜31和32以及一個緩沖釜33可以組成為一組亞臨界水處理釜，即如果處理量較大，可以并聯(lián)三個釜為一組的更多的反應釜組來完成處理。上述的反應過程中所用的供能設備選用由沼氣供能的設備，如沼氣/天然氣蒸汽發(fā)生器、沼氣/天然氣發(fā)電機，所需的沼氣來自本發(fā)明中的厭氧發(fā)酵工藝及后續(xù)的尾產物處理工藝所得的沼氣/天然氣等。四、尾產物處理工藝I.粗沼氣凈化工藝段下面根據(jù)圖3具體介紹粗沼氣工程提純工藝技術(整個工藝氣體流速為100m3/h)，粗沼氣的成分大致為55-60%CH4，40-45%C02,〈O. 5%H2S, <1%NH3, <2%02, <5%H20。其中 NH3和H2S是有害氣體，須分別在常壓下被水洗掉。當沼氣被加壓到IObar的時候，此時CO2就可以充分地被水吸收，讓甲烷的含量進一步提高。再通過降溫、干燥，甲烷的含量可達到95%左右，此時沼氣的熱值是粗沼氣時的2倍，并且對設備(如發(fā)電機、鍋爐等)不會有任何損害。排放的尾氣幾乎沒有對環(huán)境有害的成分。使用過的水在末端收集。一些有利用價值的成分，如NH3可以作為液態(tài)肥料、硫酸鹽等可以被提純作為工業(yè)用鹽。被凈化的水還可重復使用。2.亞臨界水解尾產物的處理工藝(I)制肥工藝經過亞臨界水解工藝處理后的固體廢棄物尾產物已經是一種簡單的肥料，可以根據(jù)需要，將所述處理產物制成普通有機肥、生物有機肥或根據(jù)土壤情況不同的智能配肥。具體的處理方法可按照本領域常規(guī)處理方法制備不同的肥料。
(2)制生物柴油工藝經預處理工藝中的油水分離后的油性底物可按本領域常規(guī)處理方法，如脫甘油后再提純既得生物柴油，其中所得的甘油也可收集備用。(3)水凈化工藝沼液以及廠區(qū)內生活污水通過如下工藝進行處理采用缺氧好氧MBR組合工藝進行處理，處理達標的水回用，產生污泥進入亞臨界水解系統(tǒng)處理。五、能量自循環(huán)流程據(jù)圖I和圖2所示，本發(fā)明提供的有機廢棄物再生資源化處理方法及設備系統(tǒng)可形成如下的能量自循環(huán)流程通過厭氧發(fā)酵工藝和后續(xù)的尾產物處理工藝得到的沼氣或天然氣可供本發(fā)明中 的設備中任何可改為沼氣或天然氣功能的設備使用，如亞臨界水解中的蒸汽發(fā)生器、發(fā)電機和熱媒體發(fā)生器等；厭氧發(fā)酵工藝所得沼渣廢棄物可隨其他經預處理工藝有機固體廢棄物一并進入亞臨界水解工藝和后續(xù)的尾產物處理工藝反應制得肥料；厭氧發(fā)酵工藝中所得的沼液可隨本發(fā)明中的水循環(huán)系統(tǒng)進入尾產物處理工藝中的水凈化后制得凈水可用于繼續(xù)使用；此外本發(fā)明的水循環(huán)系統(tǒng)可收集亞臨界水解工藝中各設備的余熱用于提供厭氧發(fā)酵工藝中所需的熱量。實施例I每天收集餐廚垃圾30噸(含水率90%)，可分離出約20噸液體底物和10噸固體底物(含水率70%)。10噸固體底物與3噸秸桿經亞臨界水解處理得到約9-10噸肥料(干燥后，含水率30%)。20噸液體底物添加I. 15噸秸桿進行厭氧發(fā)酵，厭氧發(fā)酵罐可采用圖5所示的厭氧發(fā)酵罐，其中包括儲水池(51)、儲油池(52)厭氧發(fā)酵池(53)儲氣膜(54)過渡儲存池(55)?？僧a生345立方粗沼氣，18噸沼液和I. 8噸沼渣(含水率75%)。其中亞臨界水解反應釜采用本申請人的在前申請的全智能亞臨界水解雙反應釜。30-35天中共得到300噸肥料、35噸生物柴油、600噸凈水(生活用水、廠區(qū)清潔)、立方精制沼氣(除供本發(fā)明中各設備運作外全部供自身使用)，整個廠區(qū)外接能量需求僅為改進前的20%。實施例2每天100噸雞糞便，添加5噸秸桿，經30-35天厭氧發(fā)酵，產生9500立方粗沼氣，20噸沼渣(含水率75%)和80噸沼液。20噸沼渣添加10噸秸桿后經亞臨界水解處理得到約18噸肥料(干燥后，含水率30%)。沼液處理回用。30-35天中共得到540噸肥料、2000噸凈水(生活用水、廠區(qū)清潔)、噸精制沼氣(除
供本發(fā)明中各設備運作外產生的沼氣全部供自身使用)根據(jù)實施例I和2所得實驗結果，調整系統(tǒng)參數(shù)，延長系統(tǒng)運行時間，并記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)5個月的測試后證實，整個廠區(qū)采用本發(fā)明提供的有機廢棄物再生資源化處理方法及設備系統(tǒng)后，整個廠區(qū)的能耗降低80%，廠區(qū)產效提高90%，可再次利用的資源種類增加100%，節(jié)能效果超過80%。以上所述的利用較佳的實施例詳細說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍。本領域技術人員可通過閱讀本發(fā)明后，做出細微的改變等等，仍將不失為本發(fā)明的要義所在，亦不脫離本發(fā)明的精神和 范圍。
權利要求
1.一種有機固體廢棄物再生資源化處理方法，其特征在于它具有亞臨界水解工序和厭氧發(fā)酵工序，其中所述的厭氧發(fā)酵工序為所述的亞臨界水解工序的能量供給；所述的亞臨界水解工序為末端處理工序，包括處理所述厭氧發(fā)酵產生的沼渣廢棄物。
2.如權利要求I所述的有機固體廢棄物再生資源化處理方法，其特征在于所述的處理有機固體廢棄物能量再生的方法，具有預處理工藝和尾產物處理工藝。
3.如權利要求I所述的有機固體廢棄物再生資源化處理方法，其特征在于所述的預處理工藝包括分離工藝和輸送工藝。
4.如權利要求I所述的有機固體廢棄物再生資源化處理方法，其特征在于所述的分離工藝包括1)底物固體液體分離工藝；2)液體底物油水分離工藝；3)固體底物物理預處理工藝；4)固體底物化學預處理工藝。
5.如權利要求I所述的有機固體廢棄物再生資源化處理方法，其特征在于所述的固體底物物理預處理工藝為破碎、研磨和浸泡處理工藝。
6.如權利要求I所述的有機固體廢棄物再生資源化處理方法，其特征在于所述的輸送工藝為所述的處理有機固體廢棄物的方法中輸送傳遞各反應物及相應產物的工藝。
7.如權利要求I所述的有機固體廢棄物再生資源化處理方法，其特征在于所述的厭氧發(fā)酵工序包括將經預處理工藝的水性底物與秸桿協(xié)同發(fā)酵。
8.如權利要求I所述的有機固體廢棄物再生資源化處理方法，其特征在于所述的尾產物處理工藝包括尾產物篩分工藝、尾產物凈化提純工藝和尾產物收集工藝；其中所述的尾產物篩分工藝為將亞臨界水解所得的處理產物經過干燥、發(fā)酵和/或篩分制成普通有機肥、生物有機肥或根據(jù)土壤情況不同的專用有機、無機肥的過程；所述的尾產物精華提純工藝包括沼氣凈化工藝和生物柴油轉化工藝；所述的沼氣凈化工藝包括常壓水洗工藝、加壓工藝、高壓水洗工藝、降溫除水蒸氣工藝、提純工藝和水凈化工藝；所述的生物柴油轉化工藝為將所述的油性底物脫甘油再提純獲得生物柴油的過程；所述的尾產物收集工藝為將所得的純化、凈化后的尾產物分裝收集的過程。
9.一種有機固體廢棄物再生資源化處理設備及系統(tǒng)，包括預處理系統(tǒng)、亞臨界水解系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)和尾產物處理系統(tǒng)，其中所述的預處理系統(tǒng)包括預處理裝置、儲存裝置和輸送裝置；所述的亞臨界水解系統(tǒng)包括至少一主反應釜、一螺旋輸送機、一緩沖釜、一蒸汽發(fā)生裝置；所述的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)為沼氣發(fā)酵罐或沼氣發(fā)酵池；所述的尾產物系統(tǒng)包括尾產物運輸裝置、尾產物處理裝置、尾產物篩分裝置、尾產物儲存裝置；物料流程連接路線所需處理的有機固體廢棄物經預處理系統(tǒng)后分別進入亞臨界水解系統(tǒng)或厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，在進入尾產物系統(tǒng)；厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的尾產物再經所述尾產物運輸裝置進入亞臨界水解系統(tǒng)；能量連接線路所述厭氧發(fā)酵系統(tǒng)為亞臨界水解系統(tǒng)提供電能和熱能，所述亞臨界水解系統(tǒng)處理所述的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中產生的固體廢棄物。
10.如權利要求9所述的有機固體廢棄物再生資源化處理設備及系統(tǒng)，其特征在于 還包括一智能化自動控制裝置，用于智能控制所述亞臨界水解系統(tǒng)中的各反應參數(shù)； 所述的亞臨界水解系統(tǒng)中的多個主反應釜以并聯(lián)方式連接；所述的預處理裝置包括固液分離裝置和油水分離裝置；所述的儲存裝置為帶有攪拌功能的儲存裝置；所述的尾產物處理裝置包括水凈化裝置和生物柴油制造裝置；所述的尾產物篩分裝置包括尾產物干燥裝置、尾產物過濾裝置和尾產物發(fā)酵裝置； 所述的尾產物儲存裝置包括沼渣收集裝置、沼氣收集裝置、肥料收集裝置、生物柴油收集裝置和凈水收集裝置；所述的的沼渣收集裝置與所述的預處理系統(tǒng)連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機固體廢棄物再生資源化處理方法，它具有亞臨界水解工序和厭氧發(fā)酵工序，其中所述的厭氧發(fā)酵工序為所述的亞臨界水解工序的能量供給；所述的亞臨界水解工序為末端處理工序，包括處理所述厭氧發(fā)酵產生的沼渣廢棄物。本發(fā)明提供的有機廢棄物的處理方法及其設備系統(tǒng)可實現(xiàn)系統(tǒng)內部的能量自循環(huán)，即將厭氧發(fā)酵的系統(tǒng)產生的沼氣作為亞臨界水解系統(tǒng)的能量供給，而厭氧發(fā)酵產生的沼渣可經過亞臨界水解系統(tǒng)處理成肥料，既解決了厭氧發(fā)酵的沼渣無出路的問題，又解決了亞臨界水解系統(tǒng)需外部功能的問題，大大降低了能耗，且更利于環(huán)境保護，減少污染。
文檔編號B09B5/00GK102921711SQ20121024772
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權日2012年7月17日
發(fā)明者周劍浩 申請人:上海錦泰新能源環(huán)?？萍加邢薰?br>