一种垃圾处理系统、方法及其应用_3

文档序号:9590946阅读:来源:国知局
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。
[0071] 所述混合处理还可W包括:在所述混合装置中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, 进行油水分离。将所述液化产物与所述液体物质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。
[0072] 所述油水分离工艺包括:在油水分离设备中将所述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。
[0073] 本发明的垃圾处理方法,还包括厌氧发酵工艺,所述厌氧发酵工艺是在厌氧发酵 设备中进行的,在所述厌氧消化槽中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。
[0074] 所述厌氧发酵工艺还包括:在所述厌氧调整槽中调整贫含油质的成分的溫度和 pH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。
[0075] 所述厌氧发酵工艺还包括:在沼气净化装置中将所述沼气净化的步骤。净化后的 沼气既可W用于发电、生产燃料等,还可W用于给所述蒸汽供给设备中供给沼气,从而生产 蒸汽,用于将本发明的垃圾的液化。
[0076] 本发明的垃圾处理方法,所述方法还包括:蒸汽供给工艺和污水处理工艺。所述蒸 汽供给工艺中的蒸汽可W由本发明产生的沼气来生产,可W节约资源,直接实现沼气的再 利用,所述污水处理工艺用于处理经所述厌氧发酵工艺发酵后产生的废液,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。
[0077] 所述蒸汽供给工艺为在锅炉中通入沼气,进行燃烧,生产蒸汽。
[0078] 本发明提供了垃圾处理系统在处理农田垃圾、餐厨垃圾和含油污泥的应用。
[0079] 实施例
[0080] 下面结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不限于此。 阳0川实施例1
[0082] 取餐厨垃圾38化g,该垃圾的含水率为84. 7%,油质成分的含量为3. 9%,盐分的 含量为1. 5%。将餐厨垃圾置于固液分离装置中,过滤出43. 7%的液体物质,基于所述垃圾 的总质量;过滤后剩余残余物的含水量为70. 2 %,基于所述残余物的总质量,将残余物置 于水热处理装置中。
[0083] 将水热处理装置中的残余物的溫度升高至160°C,压力为0. 52MPa液化30min,得 到液化产物I和废蒸汽;用蒸汽回收装置将所述废蒸汽回收。在混合装置中将液化产物I 与液体物质进行混合,得到混合物,将混合物的溫度调整至40°c。
[0084] 将混合物经离屯、分离、格栅分离后,置于油水分离设备中分为富含油质的成分和 贫含油质的成分。将所述贫含油质的成分置于厌氧调整槽,将溫度调整为37. 4°C,pH值调 整为7. 2,之后的处理液置于厌氧消化槽中进行厌氧发酵,产生沼气,排出废液。所述沼气经 沼气净化装置净化后,用于给蒸汽供给设备中供给沼气,从而生产蒸汽,用于垃圾的液化。 阳0财实施例2
[0086] 取餐厨垃圾38化g,该垃圾的含水率为84. 7%,油质成分的含量为3. 9%,盐分的 含量为1. 5%。将餐厨垃圾置于固液分离装置中,过滤出43. 7%的液体物质,基于所述垃圾 的总质量;过滤后剩余残余物的含水量为70. 2 %,基于所述残余物的总质量,将残余物置 于水热处理装置中。
[0087]将水热处理装置中的残余物的溫度升高至180°C,压力为0.98MPa液化30min,得 到液化产物II和废蒸汽;用蒸汽回收装置回收所述废蒸汽。将实施例1中回收的废蒸汽 喷入残余物存放装置和液体存放装置中,将所述残余物质预热至53°C,将液体物质预热至 40°C。在混合装置中将液化产物II与加热后的液体物质进行混合,得到混合物,将混合物 的溫度调整至43°C。
[0088] 将混合物经离屯、分离、格栅分离后,置于油水分离设备中分为富含油质的成分和 贫含油质的成分。将贫含油质的成分置于厌氧调整槽,将溫度调整为37. 4Γ,pH值调整为 7. 2,之后的处理液置于厌氧消化槽中进行厌氧发酵,产生沼气,排出废液。所述沼气经沼气 净化装置净化后,可W用于给蒸汽供给设备中供给沼气,从而生产蒸汽,用于垃圾的液化。
[0089] 实施例3
[0090]取污泥10. 3g,该污泥的含水率为91. 3%,将所述污泥置于小型水热处理装置(容 积为40g,功能与水热处理装置相同)中在溫度为160°C,压力为0. 52MPa下液化lOmin,得 到液化产物III。 W91] 实施例4-8
[0092]取污泥10. 3g,该污泥的含水率为91. 3%,将所述污泥置于小型水热处理装置(容 积为40g,功能与水热处理装置相同)中,仅改变液化溫度、压力及时间,具体数据如表1所 示,其余同实施例3,得到液化产物IV-VIII。 柳9引表1
[0094]
阳ο巧]对比例1
[0096] 取餐厨垃圾38化g,该垃圾的含水率为84. 7%,油质成分的含量为3. 9%,盐分的 含量为1.5%。将餐厨垃圾置于加热罐中,将餐厨垃圾加热至12(TC(所述加热罐为夹套式 加热罐,为间接加热,只能将餐厨垃圾加热至120°C),只有一部分餐厨垃圾液化,得到液化 产物IX。 W97] 对比例2
[0098] 取餐厨垃圾38化g,该垃圾的含水率为84. 7%,油质成分的含量为3. 9%,盐分的 含量为1. 5%。经离屯、分离、格栅分离后置于油水分离设备中,将餐厨垃圾分为富含油质的 成分和贫含油质的成分。将所述贫含油质的成分置于厌氧调整槽,将溫度调整为37. 4Γ, 抑值调整为7. 2,之后的处理液置于厌氧消化槽中进行厌氧发酵,产生沼气,排出废液。
[0099] 对比例3
[0100]取污泥10. 3g,该污泥的含水率为91. 3%,将所述污泥置于小型水热处理装置(容 积为40g,功能与水热处理装置相同)中在300°C下液化lOmin,得到液化产物X。
[0101] 对比例4 阳102] 取污泥10.3g,该污泥的含水率为91.3%,将所述污泥置于小型水热处理装置(容 积为40g,功能与水热处理装置相同)中在300°C下液化30min,得到液化产物XI。 阳103] 取实施例1、实施例2及对比例1的液化产物I、II及液化产物IX,对其进行能耗 分析,其中,餐厨垃圾的日处理量按照每天170吨计,由于实施例1和实施例2在水热处理 装置液化处理之前,进行固液分离步骤,因此进行液化处理的残余物每天仅80吨,所述物 料即为加热的餐厨垃圾(对比例1)或者经固液分离的残余物(实施例1、实施例2)。 阳104] 根据加热前餐厨垃圾的洽值(由溫度查表可得)与加热后餐厨垃圾的洽值(由溫 度查表可得),可计算出实施例1、实施例2及对比例1的加热热量需求如表2所示,整体计 算方法如下: 阳1化]洽差=加热后物料的洽值-加热前物料的洽值(20°C时物料的洽值); 阳106] 加热热量需求=物料加热处理量X物料洽差; 阳107] 由于实施例1和实施例2中将固液分离后的残余物预热,根据残余物预热后的洽 值(由溫度查表可得),可计算出实施例1、实施例2及对比例1的实际热量需求如表2所 示,整体计算方法如下:
[0108] 预热洽差二预热后物料洽值-加热前物料的洽值(2(TC时物料的洽值); 阳109] 回收热量二物料加热处理量X预热洽差;
[0110] 实际热量需求=加热热量需求-回收热量。
[0111]表 2 阳112]
[0113] 由表2可W看出,经水热处理装置液化处理后,实施例1和实施例2的餐厨垃圾可 W全部液化为液体状态,而对比例1的餐厨垃圾只能够液化一部分。经水热处理装置液化 处理后由于预处理工艺采用了固液分离,仅对残余物进行加热,并且水热处理后的废蒸汽 可W回收高效地再利用,因此实施例1、2与对比例1的实际热量需求相比较,能耗更低。
[0114] 取实施例1、实施例2及对比例2的贫含油质的成分中的油质成分进行按照GB 16488-1996进行检测,具体数据如表3所示: 阳11引表3 阳116]

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