一种用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法
【专利摘要】本发明提出了一种用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，包括以下步骤：(1)原料处理：对餐厨垃圾和农林固废物分别处理；(2)亚临界水热解‐臭氧氧化消解：原料粉碎后投入反应釜，高温高压的亚临界环境下通入臭氧联合消解原料；(3)消解后对反应釜进行冷却、降压，产物进行固液相分离；(4)分离出的固相产物烘干后粉碎作为土壤改良剂原料待用，液相产物进入储水池待循环使用。本发明对城市和农村都可起到改善环境的作用，充分节约能源，实现资源重复利用，避免了垃圾不正当的处理对人类造成危害，本发明提高了餐厨垃圾资源化产品的生态效益，降低餐厨垃圾处理的成本，响应政府对垃圾处理无害化、减量化、资源化的号召。
【专利说明】一种用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，特别是指一种基于亚临界水热解-臭氧氧化消解技术实现对餐厨垃圾及农林固废物高效降解生产土壤改良剂原料的方法。
【背景技术】
[0002]长期以来，餐厨垃圾和农林固废物一直被忽视，管理无序。特别是餐厨垃圾，主要被一些不法分子以低价收购养猪和提炼地沟油，其次是进入垃圾填埋场和下水道。由于餐厨垃圾中的杂物和发酵产生的毒素会在猪体内积累，也会对食用者的身体健康造成不利影响，而且还可能会造成人畜共患疾病的传染和蔓延。不法分子利用餐厨垃圾提炼餐厨垃圾油，循环进入油料市场，再进入城市居民的食物链中。国内也曾多次报道居民因食用了餐厨垃圾油加工的食物而中毒的事件。餐厨垃圾排进城市排水管道，极易造成城市排水管道淤塞，且在下水道中还能在微生物的作用下发生腐败作用，孳生蚊蝇，传播疾病，产生大量有毒有害气体，其中产生的甲烷等在一定的条件下会发生聚集和爆炸。餐厨垃圾进行填埋，不仅会占用大量土地，而且使产生资源浪费。
[0003]随着各地城市化建设越来越快，旅游业的快速发展以及人民的生活水平的逐步提高和人口的增多，随之而来的饭店、餐厨垃圾产量也不断增加，由于餐厨垃圾含水率高，富含营养物，极易腐败变质，对城市环境卫生潜在的危害很大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，解决了现有城市餐厨垃圾或和农村农林固废物污染环境、实现低碳循环经济的难题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的技术采用以下技术方案:
[0006]一种用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，包括以下步骤:
[0007](I)原料处理:a)对餐厨垃圾经过分选去除杂质后，进行固液相分离，分离出的油水混合物进入多级沉淀池进行油水分层，将上层浮油进行收集，作为生物柴油的生产原料储存或转运，得到的固体残渣进行脱盐处理后粉碎待用山)农林固废物经过分选去除杂质后粉碎接待用；
[0008](2)亚临界水热解-臭氧氧化消解:将餐厨固体垃圾或农林固废物的粉碎物与软水按质量比为1:2?10投入反应釜，然后向反应釜中输送高温蒸汽及臭氧，反应釜内进行亚临界水热解-臭氧氧化消解反应；
[0009](3)反应完成后反应釜进行冷却、降压，并对产物进行固液相分离；
[0010](4)分离出的固相产物烘干后粉碎并作为土壤改良剂原料进行储存或转运，液相产物进入储水池，用作下次固废消解所需的水加入反应釜。
[0011]进一步地，所述步骤(I)中对餐厨垃圾的固液相分离通过粗、细两个阶段多层过滤实现，并依靠压力传感器的数字量信号对过滤网的开关进行控制，以精确控制单次餐厨垃圾或农田固废物处理量。
[0012]进一步地，所述步骤(I)中脱盐处理为离心漂洗机进行的软水漂洗处理。
[0013]进一步地，所述步骤⑵中消解处理的设备包括:高温高压反应釜、反应釜加热装置、蒸汽发生器、蒸汽输送装置、臭氧发生器以及臭氧输送装置，所述蒸汽发生器、臭氧发生器分别通过蒸汽输送装置和臭氧输送装置与反应釜相连通；所述反应釜内置温度、压力传感器及视频采集设备；所述臭氧消解处理设备在实际处理餐厨垃圾或农林固废时，根据处理量可并联若干高温高压反应釜以提高处理能力。
[0014]进一步地，所述步骤(2)中亚临界处理工艺的具体流程为:先将餐厨固体垃圾或农林固废物的粉碎物与水按比例投入反应釜，密闭后反应釜加热装置开始运行，同时蒸汽输送装置向反应釜内输送高温蒸汽，反应釜中达到预设压力后开始向反应釜内输送臭氧，最终达到消解反应所需的反应压力，反应完成后停止蒸汽和臭氧的输送。
[0015]进一步地，所述步骤(2)中高温蒸汽的温度为220?374°C，反应釜的初始温度和压力分别为20°C、0.1MPa，反应釜的预设压力为1.5MPa，反应釜中的反应压力为2.5?22.0MPa，整个反应过程持续10?25min，期间反应釜中温度随压力的变化而变化。
[0016]进一步地，所述步骤(3)中固液相通过离心脱水机分离。
[0017]进一步地，所述步骤(4)中固相产物烘干由下一批次的餐厨垃圾或农林固废物消解后高温高压反应釜冷却降压时释放的热量来完成，实现热能的循环利用，达到节能效果。
[0018]进一步地，所述压力传感器控制的过滤网开关、离心漂洗机、反应釜、反应釜加热装置、温度传感器、压力传感器、蒸汽发生器、蒸汽输送装置、臭氧发生器、臭氧输送装置、离心脱水机以及输送设备都与PLC控制器连接，实现整个工艺流程的自动化控制。
[0019]上述利用餐厨垃圾和农林固废物得到的土壤改良剂原料可以直接作为高效有机肥料或者通过加工后作为土壤改良剂用于土壤改良，根据待改良土壤的实际情况，将本发明所得到的产物作为载体，按一定比例添加土壤改良所需的其他化学组分，或对处理产物进行物理性状上的改变，最终作用于待改良土壤。
[0020]本发明与现有技术相比具有的有益效果为:本发明是利用餐厨垃圾和农林固废物进行处理，不管对城市还是农村都有改善环境的优点，还能充分节约能源，实现资源重复利用，避免了垃圾不正当的处理对人类造成的危害，本发明提高了餐厨垃圾资源化产品的生态效益，减少餐厨垃圾处理的成本支出。
【专利附图】
【附图说明】
[0021 ] 图1为本发明优选实施例的路程图。
【具体实施方式】
[0022]为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将对本发明作进一步的说明。
[0023]如图1所示为本发明的优选实施例:一种用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，包括以下步骤:
[0024](I)原料处理:a)对餐厨垃圾经过分选去除杂质后，通过粗、细两个阶段多层过滤进行固液相分离，并依靠压力传感器的数字量信号对过滤网的开关进行控制，以精确控制单次餐厨垃圾或农田固废物处理量，分离出的油水混合物进入多级沉淀池进行油水分层，将上层浮油进行收集，作为生物柴油的生产原料储存或转运，得到的固体残渣用离心漂洗机进行软水漂洗进行脱盐处理后粉碎待用；b)农林固废物经过分选去除杂质后粉碎直接待用；
[0025](2)亚临界水热解-臭氧氧化消解:将餐厨固体垃圾或农林固废物的粉碎物与软水按质量比为1:2?10投入反应釜，反应釜的初始温度和压力分别为20°C、0.1MPa，密闭后反应釜加热装置开始运行，同时输送装置向反应釜内输送220?374°C的高温蒸汽到反应釜中压力达到1.5MPa时，向反应釜中输入臭氧，最终达到消解反应所需的反应压力2.5?22.0MPa,反应完成后停止蒸汽和臭氧的输送,整个反应过程持续10?25分钟；利用臭氧氧化、消毒，去除恶臭。
[0026]其中亚临界水热解-臭氧氧化消解处理的设备包括高温高压反应釜、反应釜加热装置、蒸汽发生器、蒸汽输送装置、臭氧发生器以及臭氧输送装置，所述蒸汽发生器、臭氧发生器分别通过蒸汽输送装置和臭氧输送装置与反应釜相连通；所述反应釜内置温度、压力传感器及视频采集设备；臭氧消解处理设备在实际处理餐厨垃圾或农林固废时，根据处理量可并联若干高温高压反应釜以提高处理能力。
[0027](3)消解反应完成后进行冷却、降压，并对产物通过离心脱水机进行固液相分离；
[0028](4)分离出的固相产物烘干后粉碎并作为土壤改良剂原料进行储存或转运，液相产物进入储水池以待循环使用；其中固相产物烘干由下一批次的餐厨垃圾或农林固废物消解后高温高压反应釜冷却降压时释放的热量来完成，实现热能的循环利用，达到节能效果。
[0029]进一步地，压力传感器控制的过滤网开关、离心漂洗机、反应釜、反应釜加热装置、温度传感器、压力传感器、蒸汽发生器及蒸汽输送装置、臭氧发生器、臭氧输送装置、离心脱水机以及输送设备都与PLC控制器连接，实现整个工艺流程的自动化控制。
[0030]上述利用餐厨垃圾和农林固废物得到的土壤改良剂原料可以直接作为高效有机肥料或者通过加工后作为土壤改良剂用于土壤改良，根据待改良土壤的实际情况，将本发明所得到的产物作为载体，按一定比例添加土壤改良所需的其他化学组分，或对处理产物进行物理性状上的改变，最终作用于待改良土壤。
[0031]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用餐厨垃圾和农林固废物的方法生产土壤改良剂原料的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)原料处理:a)对餐厨垃圾经过分选去除杂质后，进行固液相分离，分离出的油水混合物进入多级沉淀池进行油水分层，将上层浮油进行收集，作为生物柴油的生产原料储存或转运，得到的固体残渣进行脱盐处理后粉碎待用；b)农林固废物经过分选去除杂质后粉碎接待用； (2)亚临界水热解-臭氧氧化消解:将餐厨固体垃圾或农林固废物的粉碎物与软水按质量比为1:2?10投入反应釜，然后向反应釜中输送高温蒸汽及臭氧，反应釜内进行亚临界水热解-臭氧氧化消解反应； (3)反应完成后反应釜进行冷却、降压，并对产物进行固液相分离； (4)分离出的固相产物烘干后粉碎并作为土壤改良剂原料进行储存或转运，液相产物进入储水池，用作下次固废消解所需的水加入反应釜。
2.根据权利要求1所述的用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，其特征在于:所述步骤(1)中对餐厨垃圾的固液相分离通过粗、细两个阶段多层过滤实现，并依靠压力传感器的数字量信号对过滤网的开关进行控制，以精确控制单次餐厨垃圾或农田固废物处理量。
3.根据权利要求1所述的用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，其特征在于:所述步骤(1)中脱盐处理为离心漂洗机进行的软水漂洗处理。
4.根据权利要求1所述的用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，其特征在于:所述步骤(2)中亚临界水热解-臭氧氧化消解处理的设备包括:高温高压反应釜、反应釜加热装置、蒸汽发生器、蒸汽输送装置、臭氧发生器以及臭氧输送装置，所述蒸汽发生器、臭氧发生器分别通过蒸汽输送装置和臭氧输送装置与反应釜相连通；所述反应釜内置温度、压力传感器及视频采集设备。
5.根据权利要求1所述的用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，其特征在于:所述步骤(2)中亚临界水热解-臭氧氧化消解处理工艺的具体流程为:先将餐厨固体垃圾或农林固废物的粉碎物与水按比例投入反应釜，密闭后反应釜加热装置开始运行，同时蒸汽输送装置向反应釜内输送高温蒸汽，反应釜中达到预设压力后开始向反应釜内输送臭氧，最终达到消解反应所需的反应压力，反应完成后停止蒸汽和臭氧的输送。
6.根据权利要求5所述的用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，其特征在于:所述步骤(2)中高温蒸汽的温度为220?374°C，反应釜的初始温度和压力分别为20°C、0.1MPa，反应釜的预设压力为1.5MPa，反应釜中的反应压力为2.5?22.0MPa，整个反应过程持续10?25min。
7.根据权利要求1所述的用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，其特征在于:所述步骤(3)中固液相通过离心脱水机分离。
8.根据权利要求1所述的用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，其特征在于:所述步骤(4)中固相产物烘干由下一批次的餐厨垃圾或农林固废物消解后高温高压反应釜冷却降压时释放的热量来完成。
9.根据权利要求1所述的用餐厨垃圾和农林固废物生产土壤改良剂原料的方法，其特征在于:所述压力传感器控制的过滤网开关、离心漂洗机、反应釜、反应釜加热装置、温度传感器、压力传感器、蒸汽发生器、蒸汽输送装置、臭氧发生器、臭氧输送装置、离心脱水机以及输送设备都与PLC控制器连接。
【文档编号】B09B5/00GK104259177SQ201410464862
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】单力凯, 瞿正 申请人:湖南树林环境科技有限公司