一种垃圾处理系统、方法及其应用_2

文档序号:9590946阅读:来源:国知局
备;另外,本发明将所述混合装置中的所 述第一混合物的溫度调整为40-100°C,需保证其中的所述第一混合物不会沸腾,在节省能 源的前提下还可W提高油水分离的效率。
[0047] 在一些餐厨垃圾中,含有80%W上的液体成分,过滤出一部分液体物质可W使所 述水热处理装置的物料量减少,用于所述水热处理装置处理用的蒸汽量减半,从而使系统 内部使用的热能减半。当然,当所述垃圾的水分不容易固液分离时(例如污泥),则可W直 接进行液化。
[0048]本发明的垃圾处理系统的所述预处理设备还包括:
[0049]固液分离装置,用于在所述垃圾的水分含量为80%W上时,将所述垃圾分为液体 物质与作为物料的残余物,即所述残余物为输送至所述水热处理装置中的物料;其中,所述 残余物为将所述液体物质分离出后剩余的物质。将所述液体物质和所述残余物分开,在所 述水热处理装置中只将所述残余物加热到目标溫度,能耗会降低2倍。
[0050] 优选地,当垃圾的水分含量为80 %W上时,将所述垃圾过滤出40-70 %,优 选60% -70%的液体物质,基于所述垃圾的总质量;过滤后所述残余物的含水量为 50% -80%,优选65 % -75%,基于所述残余物的总质量;将所述残余物置于所述水热处理 装置中进行液化。此外,垃圾中的盐分几乎全部溶于液体物质中,当盐分含量高至影响系 统稳定运行时,还可W将所述液体物质排出一部分,通过调整进入所述混合装置的所述液 体物质的量来调整盐分的含量,避免因所述垃圾中的盐分含量过高而导致的厌氧发酵不稳 定。
[0051]所述混合装置还可W用于将所述液化产物与所述液体物质进行混合,得到第二混 合物,将所述第二混合物的溫度调整至40-100°C,优选为80-90°C后,输送至油水分离设 备。
[0052]根据本发明的垃圾处理系统,其中的所述预处理设备还包括,残余物存放装置:用 于存放所述残余物;和液体存放装置:用于存放所述液体物质。
[0053]根据本发明的垃圾处理系统,将所述蒸汽回收装置回收的所述废蒸汽喷到所述液 体存放装置和所述残余物存放装置中,将所述液体物质预热至40-100°C,优选80-90°C,将 所述残余物的溫度预热至l〇〇°CW下,优选50-90°C,将所述残余物放置于所述水热处理装 置中进行液化。虽然所述液体物质和所述残余物均可W加热至l〇〇°C,但为了不损失热能需 保证两者均处于不沸腾的状态。
[0054]将所述蒸汽回收装置回收的废蒸汽通入所述液体存放装置不仅回收了废蒸汽,并 且在所述液体物质与所述液化产物混合时,可W降低所述混合装置在调整溫度时产生的负 荷,同时能将所述液体物质加热至油水分离适用的溫度。回收的废蒸汽转化为热水,体积缩 小,不会再释放出废气,系统内部的热能损失极少,降低后期臭气处理的负荷。将残余物加 热,可W大幅降低所述水热处理装置在将残余物液化时所需的蒸汽量,即降低了系统使用 的热能。 阳化5] 根据本发明的垃圾处理系统,所述油水分离设备用于将第一混合物或所述第二混 合物分为富含油质的成分和贫含油质的成分。所述富含油质的成分中油质的含量一般为 98-100%,基于所述富含油质的成分的总质量,满足直接利用、纯化并加工为油脂的条件。
[0056]由于垃圾中油质成分存在于植物、种子或肉片等各种物质中,因此,油份的形状及 其存在方式也都是各种各样。若经油水分离设备分离后的贫含油质的成分中含有较多的油 质成分,运些油质成分虽然对厌氧发酵工艺没有影响,但是其中的一部分油质成分即使经 过厌氧发酵工艺也不能被分解而进入到后续的污水处理工艺,不仅造成了有机质不能被有 效利用而引起的有机质损失,而且会严重影响污水处理工艺的稳定运行导致不能满足排放 标准。在本系统中,存在方式多样的油质成分通过所述水热处理装置可w充分被液体化或 被提取出来存在于液体中,故油水分离非常容易进行且所述贫含油质的成分中油质的含量 可降低至0. 5%W下,不仅增强了厌氧发酵工艺的稳定性,而且还有利于后续的污水处理工 艺阶段的处理,减轻污水处理的负荷,可W满足污水排放标准。
[0057] 本发明的垃圾处理系统,还包括厌氧发酵设备,所述厌氧发酵设备包括:厌氧消化 槽,用于将所述贫含油质的成分进行厌氧发酵,产生沼气,排出废液。沼气可W用于生产蒸 汽,所述废液需要经污水处理装置再进行处理。
[0058] 本发明的垃圾处理系统,所述厌氧发酵设备还包括:厌氧调整槽,用于调整所述贫 含油质的成分的溫度和抑值。所述溫度和抑值是依据厌氧发酵能够实现的要求进行调整 的,一般是将溫度调整为35-38 °C,优选36-37 °C,抑值调整为6. 6-7. 8,优选为6. 6-7. 2。
[0059] 所述厌氧调整槽中还设置有换热器,可W将所述贫含油质的成分进行冷却,并回 收热能,将回收的热能可W用于给设于室外的所述厌氧消化槽进行保溫,降低能耗,还可W 用于给所述蒸汽供给设备中的锅炉给水罐中的工业用水进行加热,当然换热器还可W设置 于所述厌氧调整槽的外部,运里对所述换热器的设置位置不做具体限定。
[0060] 本发明的垃圾处理系统,所述厌氧发酵设备还包括:用于净化沼气的沼气净化装 置。净化后的沼气既可W用于发电、生产燃料等,还可W用于生产蒸汽,可W用于将本发明 的残余物液化。
[0061] 本发明的垃圾处理系统,还包括蒸汽供给设备和污水处理设备。由所述蒸汽供给 设备所供给的蒸汽可W由本发明产生的沼气来生产,节约资源,直接实现沼气的再利用,不 损失沼气的热值,所述污水处理设备用于处理经所述厌氧发酵设备发酵后产生的废液,在 本系统中,存在方式多样的油质成分通过所述水热处理装置可W充分被液体化或被提取出 来存在于液体中,之后经所述油水分离设备W及所述厌氧发酵设备处理,废液中的油质成 分含量极少,故再经所述污水处理设备处理,使最终的排放水可W达到达标排放的标准,彻 底解决垃圾对环境造成的污染。
[0062] 本发明还提供了一种垃圾处理方法,包括:预处理工艺和油水分离工艺,其中,所 述油水分离工艺是在油水分离设备中进行的,所述预处理工艺是在本发明的预处理设备中 进行的,所述预处理工艺包括W下步骤:
[0063] 垃圾液化:利用向所述水热处理装置中通入的蒸汽,将输送至所述水热处理装置 中的物料的压力增大至0. 37-2MPa,优选0. 55-lMPa,将所述垃圾的溫度升高至140-212°c, 优选155-180°C,液化5minW上,得到液化产物和废蒸汽。
[0064] 蒸汽回收:在所述蒸汽回收装置中将所述废蒸汽进行回收;不会浪费蒸汽,使其 得到充分的利用,并且还可W降低热能的损失及后期除臭处理的负荷。
[0065] 混合处理:在所述混合装置中将所述液化产物与所述蒸汽回收装置所回收的所 述废蒸汽进行混合,得到第一混合物,将所述第一混合物的溫度调整至40-100°C,优选为 80-90°C后,进行油水分离。将回收的废蒸汽与液化产物进行混合并进行溫度调整,在节省 能源的前提下还可W提高油水分离的效率。
[0066] 优选地,将所述垃圾过滤出40-70 %,优选60 % -70 %的液体物质,基于垃圾的总 质量;过滤后所述残余物的含水量为50% -80%,优选65% -75%,基于所述残余物的总质 量;所述残余物为将液体物质分离出后剩余的物质,此时,所述残余物为输送至所述水热处 理装置中的物料。垃圾中的盐分几乎全部溶于液体物质中,当盐分含量高至影响系统稳定 运行时,还可W将所述液体物质排出一部分,通过调整进入所述混合装置的所述液体物质 的量来调整盐分的含量,避免因垃圾中的盐分含量过高而导致的厌氧发酵不稳定。
[0067] 所述固液分离还包括:在所述固液分离装置中将所述残余物放置于所述残余物存 放装置中,将所述液体物质放置于所述液体存放装置中。
[0068] 所述预处理工艺还包括:利用所述蒸汽回收装置所回收的废蒸汽将所述残余物和 所述液体物质加热的步骤。
[0069] 具体地,将所述蒸汽回收装置所回收的所述废蒸汽喷到所述液体存放装置和所述 残余物存放装置中,将所述液体物质预热至40-100°C,优选80-90°C,将所述残余物的溫度 预热至l〇〇°CW下,优选50-90°C,将所述残余物放置于所述水热处理装置中。虽然所述液 体物质和所述残余物均可W加热至l〇〇°C,但为了不损失热能需保证两者均处于不沸腾的 状态。
[0070] 将所回收的废蒸汽通入所述液体存放装置不仅回收了废蒸汽,并且在所述液体物 质与所述液化产物混合时,可W降低所述混合装置调整溫度时产生的负荷,同时能将液体 物质加热至油水分离适用的溫度。回收的废蒸汽转化为热水,体积缩小,不会再释放
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