一种有机固体废弃物处理工艺

本发明涉及生物质能源，具体涉及一种有机固体废弃物处理工艺。

背景技术：

1、目前，常见的有机固体废弃物处理方式有高温焚烧、卫生填埋、好氧堆肥和厌氧发酵。其中，高温焚烧会二次污染环境、投资高；卫生填埋占地面积大、填埋量有限；好氧堆肥处理周期长、堆肥环境卫生差；厌氧发酵垃圾减量化显著、产物为清洁的可再生能源。因此，常见的有机固体废弃物处理方式中厌氧发酵受到研究人员的广泛关注。但传统有机固体废弃物厌氧发酵仍使用固液混合的浆体进行发酵，具有发酵周期长、挥发性脂肪酸产生与消耗不平衡、系统稳定性差、含盐量高等特点，阻碍了有机固体废弃物厌氧发酵的减量化、资源化。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述背景技术中提出的问题，提出一种有机固体废弃物处理工艺。

2、本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

3、一种有机固体废弃物处理工艺，包括预处理单元(1)、固相处理单元(2)和无机阳离子处理单元(3)，其中，预处理单元(1)包括破碎(11)、低温热水解(12)、三相分离(13)三部分，固相处理单元(2)中的固体(21)经过干燥后制造有机肥(22)，无机阳离子处理单元(3)包括液体(31)、有机弱酸(32)、泡沫分离(33)、泡沫(34)和脱盐后处理液(35)五部分；一种有机固体废弃物处理工艺具体步骤如下，

4、步骤1：首先将有机固体废弃物(51)进行分拣(52)，将塑料袋、玻璃、石头等难以热水解消化的杂质从有机固体废弃物(51)中分拣(52)后收集(53)，其余物质进入预处理单元(1)；

5、步骤2：有机固体废弃物(51)进入预处理单元(1)后，首先经过破碎(11)处理，其次向破碎(11)处理后的有机固体废弃物(51)中加入适量碱性物质(54)并经搅拌后进行低温热水解(12)处理，最后进行三相分离(13)处理将有机固体废弃物(51)分离成固体(21)、液体(31)和油脂(55)；

6、步骤3：经三相分离(13)处理的固体(21)在固相处理单元(2)中经过干燥后用于制造有机肥(22)；

7、步骤4：经三相分离(13)处理的液体(31)先加入适量有机弱酸(32)，经泡沫分离(33)处理后分离成泡沫(34)和脱盐后处理液(35)，泡沫(34)直接进行浓缩处理(56)，脱盐后处理液(35)经厌氧发酵后产生沼气(57)。

8、进一步，本发明所述的一种有机固体废弃物处理工艺，其特征在于，经三相分离(13)处理后的液体(31)是经过离心处理后的水溶性液体，油脂(55)单独收集。

9、进一步，本发明所述的一种有机固体废弃物处理工艺，其特征在于，在预处理单元(1)中低温热水解(12)处理之前向有机固体废弃物(51)加入适量碱性物质(54)(如naoh、cao等)能破坏其细胞结构及化学键，促进半纤维素等的降解，从而为热水解过程节约大量能量，使其在低温条件(70-80℃)下顺利进行。

10、进一步，本发明所述的一种有机固体废弃物处理工艺，其特征在于，所述的经预处理单元(1)处理后的液体(31)具有较高的有机质含量及较大的产甲烷潜力，在中温条件下厌氧发酵，产物为清洁的可再生能源沼气(57)，能有效解决传统有机固体废弃物(51)厌氧发酵存在的一些问题，如：发酵周期长、挥发性脂肪酸产生与消耗不平衡、系统稳定性差等。

11、进一步，本发明所述的一种有机固体废弃物处理工艺，其特征在于，所述的经预处理单元(1)处理后的液体(31)在无机阳离子处理单元(3)中与适量有机弱酸(32)(如十二烷基苯磺酸等)混合，经泡沫分离(33)处理后无机阳离子(如na+、cu2+等)与弱酸酸根阴离子在吹出液中浓缩处理(56)，脱盐后处理液(35)进行厌氧发酵产生沼气(57)。

12、本发明具有以下有益效果：

13、1.在无机阳离子处理单元中加入适量有机弱酸，可有效去除无机阳离子且不会引入其它金属离子。

14、2.本发明使用脱盐后处理液进行厌氧发酵，能显著缩短厌氧发酵周期，提高系统的稳定性。

15、3.本发明所涉及的生物质资源是有机固体废弃物，发酵产物为可再生能源沼气，能同时实现其减量化、资源化。

16、4.在预处理单元中加入适量碱性物质，可大幅降低热水解过程对高温的要求，因此，热水解过程在低温条件下进行，可节约大量能量。

技术特征：

1.一种有机固体废弃物处理工艺，包括预处理单元(1)、固相处理单元(2)和无机阳离子处理单元(3)，其中，预处理单元(1)包括破碎(11)、低温热水解(12)、三相分离(13)三部分，固相处理单元(2)中的固体(21)经过干燥后制造有机肥(22)，无机阳离子处理单元(3)包括液体(31)、有机弱酸(32)、泡沫分离(33)、泡沫(34)和脱盐后处理液(35)五部分；一种有机固体废弃物处理工艺具体步骤如下，

2.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物处理工艺，其特征在于：在预处理单元(1)中有机固体废弃物(51)先经过破碎机破碎(11)至粒径1cm以下，再向其中加入适量碱性物质(54)(如naoh、cao等)并经搅拌后进行低温热水解(12)。

3.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物处理工艺，其特征在于，所述的无机阳离子处理单元(3)中的液体(31)是由预处理单元(1)中经过三相分离(13)所得，通过加入适量有机弱酸(32)(如十二烷基苯磺酸等)后经泡沫分离(33)处理实现脱盐。

4.根据权利要求1所述的一种有机固体废弃物处理工艺，其特征在于，脱盐后处理液(35)在中温厌氧装置中进行厌氧发酵，发酵产物为清洁的可再生能源沼气(57)。

技术总结
本发明涉及一种有机固体废弃物处理工艺。由预处理单元、固相处理单元、无机阳离子处理单元组成。首先将有机固体废弃物中难以热水解消化的杂质分拣后收集，然后在预处理单元中将其破碎，加入适量碱性物质并经搅拌后进行低温热水解处理，经三相分离处理将其分离成固体、液体和油脂，油脂直接收集，固体在固相处理单元中干燥后制造有机肥，液体在无机阳离子处理单元与适量有机弱酸混合，经泡沫分离处理后分离成泡沫和脱盐后处理液，泡沫直接浓缩处理，脱盐后处理液经厌氧发酵后产生沼气。本发明利用脱盐后处理液进行厌氧发酵，能显著缩短厌氧发酵周期，提高系统的稳定性，能同时实现有机固体废弃物的减量化、资源化。

技术研发人员：王华
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15