本发明涉及固废资源化处理,尤其涉及一种低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法。
背景技术:
1、厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾,包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头(鸡骨、鱼刺类)等,其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。我国厨余垃圾产生量大,据统计我们每年产生的厨余垃圾数量超过9000万吨。厨余垃圾具有高有机物含量、高水分、高盐分及易腐败发臭等特点,如不妥善处置会造成严重的环境污染、疾病传播和资源浪费。但从另一角度来看,厨余垃圾又是一种城市矿产,对厨余垃圾进行资源化处置不仅可以有效减少环境污染和资源浪费,更能生产有价值的商品,提高厨余垃圾的经济价值,变肥为宝。
2、近年来,我国厨余垃圾资源化利用技术研究发展迅速,主要的技术包括黑水虻养殖、厌氧产沼气、好氧制备有机肥、协同焚烧发电等,但仍存在技术成熟度不高、占地面积大、环境和经济效益差等问题。cn202211740873公开了一种基于餐厨垃圾制备有机肥的系统,通过水解并添加化肥制备有机肥。cn202211717960公开了一种基于热水解的餐厨垃圾全组分资源化利用方法及系统,通过破碎分拣、低温热水解、高温热水解、调配等步骤制备生物油、叶肥、土壤改良剂。但上述发明工艺流程复杂、设备多、操作困难,且对生物油、水相产物、固体残渣的具体组分和应用未有明确,技术工艺仍需改进。
3、厨余垃圾产量逐年递增,而目前的厨余垃圾处理能力远不能满足实际需要,造成大量厨余垃圾的浪费。因此,如能开发一种经济、高效、环境友好的厨余垃圾全组分资源化利用技术,不仅可以避免厨余垃圾不当处置造成的潜在环境、健康风险,减少资源浪费,而且能生产生物油、液体水溶肥等高值产品,变肥为宝,环境、经济、社会效益显著。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,用于解决厨余垃圾固废资源化处理困难,浪费资源的技术问题。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
3、本发明提供了一种低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,包括以下步骤:
4、1)将厨余垃圾进行破碎、筛分和研磨制浆,得到厨余垃圾浆液;
5、2)将厨余垃圾浆液进行一级反应处理,得到一级原料浆液;
6、3)对一级原料浆液进行油、水、固三相分离,得到初级油脂,将分离出的水和固体混合,之后补充加入溶剂和催化剂,得到含水率为80~95%的混合物,对混合物进行研磨,得到二级原料浆液;
7、4)对二级原料浆液进行二段式加温加压反应,得到反应液;
8、5)将反应液静置后进行油、水、固三相分离,得到的油相为生物油,得到的水相为初级有机水溶肥,得到的固相为水热炭。
9、进一步的,所述生物油中包含烃类、含氮化合物和含氧化合物;所述初级有机水溶肥包含有机质、n、p、k和微量元素;所述水热炭为生物炭。
10、进一步的,所述厨余垃圾浆液的细度为150~300目。
11、进一步的,所述一级反应处理的温度为60~180℃,时间为10~60min;一级反应处理在搅拌下进行,所述搅拌的转速为10~500r/min。
12、进一步的,所述溶剂包含水和/或氢氧化钠溶液,所述催化剂包含k2co3、na2co3、koh和cao中的一种或几种。
13、进一步的,所述氢氧化钠溶液的体积浓度独立的为0.1~1%。
14、进一步的,所述催化剂的用量为一级原料浆液干重的0.1~5%。
15、进一步的,所述二级原料浆液的细度为200~500目。
16、进一步的,所述二段式加温加压反应具体为:对二级原料浆液搅拌,速度为10~500r/min,在压力为4~10mpa下,以5~50℃/min的速度升温至200~280℃,保温5~10min;随后在5~22mpa下,以5~50℃/min的速度升温至280~350℃,保温10~60min。
17、进一步的,所述静置的时间为12~36h。
18、本发明的有益效果:
19、本发明的方法将厨余垃圾制备成生物油、有机水溶肥、水热炭,生物油的产率为一级原料浆液重量的5~10%,是一种黑色、不透明、带有刺激性气味的沥青状物质,主要由烃类、含氮化合物以及含氧化合物组成,热值在37~44mj/kg,可用于进一步提炼生物柴油等;生物炭的产率为一级原料浆液重量的0.5~3%,可用于改良土壤;水相溶液为初级有机水溶肥,产率为一级原料浆液重量的80~90%,水相溶液含有丰富的有机质、n、p、k和微量元素,可用于制备高效有机水溶肥。
20、本发明的方法实现厨余垃圾低碳零排放全组分资源循环利用,变废为宝。
1.一种低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,其特征在于,所述生物油中包含烃类、含氮化合物和含氧化合物;所述初级有机水溶肥包含有机质、n、p、k和微量元素;所述水热炭为生物炭。
3.根据权利要求1或2所述的低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,其特征在于,所述厨余垃圾浆液的细度为150~300目。
4.根据权利要求3所述的低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,其特征在于,所述一级反应处理的温度为60~180℃,时间为10~60min;一级反应处理在搅拌下进行,所述搅拌的转速为10~500r/min。
5.根据权利要求1或2或4所述的低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,其特征在于,所述溶剂包含水和/或氢氧化钠溶液,所述催化剂包含k2co3、na2co3、koh和cao中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,其特征在于,所述氢氧化钠溶液的体积浓度独立的为0.1~1%。
7.根据权利要求1或6所述的低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,其特征在于,所述催化剂的用量为一级原料浆液干重的0.1~5%。
8.根据权利要求7所述的低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,其特征在于,所述二级原料浆液的细度为200~500目。
9.根据权利要求1或2或6或8所述的低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,其特征在于,所述二段式加温加压反应具体为:对二级原料浆液搅拌,速度为10~500r/min,在压力为4~10mpa下,以5~50℃/min的速度升温至200~280℃,保温5~10min;随后在5~22mpa下,以5~50℃/min的速度升温至280~350℃,保温10~60min。
10.根据权利要求9所述的低碳零排放厨余垃圾油-肥联产循环利用的方法,其特征在于,所述静置的时间为12~36h。