一种将有机污水转换为液体燃料的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种将有机污水转换为液体燃料的生产工艺，所述的有机污水是城市垃圾渗透液和/或餐厨污水，其转换为液体燃料的生产工艺包括以下步骤：预处理污水：将有机污水引入污水收集池进行污水收集、再将所述有机污水引入污水调配池，并加入生物制剂对上述污水进行净化和除臭，生物制剂包括杀虫剂和除臭剂；在常温、常压、厌氧条件下，经过预处理的有机污水中通过多种微生物菌类进行发酵产酸；通过多级生化反应装置，在多种微生物菌类的作用下，所述有机污水转化为复合液体燃料。本发明生产工艺简单、成本低廉，便于工业化生产，能够产生良好的经济效益和社会效益，为解决重污染源和发展生物可再生能源拓展了一条新途径。
【专利说明】一种将有机污水转换为液体燃料的生产工艺
[【技术领域】]
[0001]本发明涉及有机污水处理，尤其涉及一种将污水转换为液体燃料的生产工艺。
[【背景技术】]
[0002]现有技术中，利用污水转化为能源技术，主要有利用有机污水生产沼气和利用有机污水生产氢气。
[0003]世界各国沼气科学家把有机污水加秸杆、有机腐烂物混合，在适宜的温度、湿度、酸碱度微生物厌氧发酵的情况下，制出沼气，作为一种新型可再生能源，替代石油、天然气已广泛应用。但是有机污水发酵制沼气投资回报期约6年，经济附加值低。利用微生物发酵法将有机污水生产氢，其制造成本高，难于产业化发展，难于推广和应用。
[
【发明内容】
]
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种生产成本低、附加值高、可产业化发展的将污水转换为液体燃料的生产工艺。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种将有机污水转换为液体燃料的生产工艺，所述的有机污水是城市垃圾渗透液和/或餐厨污水，其转换为液体燃料的生产工艺包括以下步骤:
[0006]101)预处理污水:将有机污水引入污水收集池进行污水收集、再将所述有机污水引入污水调配池，并加入生物制剂对上述污水进行净化和除臭，生物制剂包括杀虫剂和除臭剂；
[0007]102)在常温、常压、厌氧条件下，经过预处理的有机污水中通过多种微生物菌类进行发酵产酸；
[0008]103)通过多级生化反应装置，在多种微生物菌类的作用下，所述有机污水转化为复合液体燃料。
[0009]以上所述的将污水转换为液体燃料的生产工艺，在步骤101中加入的生物制剂与有机污水的体积配比为1: 9。
[0010]以上所述的将污水转换为液体燃料的生产工艺，所述除臭剂由烟丝、酵母菌、厌氧酵母菌、丝菌、下沉菌和尼古丁菌混制而成，所述杀虫剂由杀绝菌、酵母菌、厌氧酵母菌、烟丝、硫磺粉、博罗青和甲醇混制而成。
[0011]以上所述的将污水转换为液体燃料的生产工艺，步骤101中的有机污水中含有卤素及其衍生物、烃类、含氧有机物、含氮化合物和含硫化合物五类物质，所述五类物质中的恶臭物质通过微生物 的细胞膜吸收，产生相应的酶解作用，使恶臭物质降解，并转变成可溶于水的物质进入微生物细胞，参与细胞内的生化反应，在步骤102的发酵过程中转变为有机酸。
[0012]根据权利要求4所述的复合液体燃料的制造工艺，其特征在于:所述有机酸与微生物菌类发生变性反应生成以醇类为主的生物醇基复合液体燃料。[0013]以上所述的将污水转换为液体燃料的生产工艺，所述微生物菌类包括臭酸细胞菌、灭火菌、灭绝菌、醇母菌、厌氧醇母菌、生物菌、下沉菌、细菌、蘑菇菌、酒菌、瀑布菌、放线菌、水母菌、霉菌、香醛菌、助火菌、尼古丁菌、丝菌、蝌蚪菌、磷酸菌、碳素菌、臭酸菌、硫磺菌、厌氧菌、水膜菌、碳菌、pdey菌和上浮菌中的一种或多种。
[0014]以上所述的将污水转换为液体燃料的生产工艺，多级生化反应装置包括三个连接在一起的生化反应罐，每个生化反应罐中均加有微生物菌类，将有机污水中的有机物转化为碳元素，在转化过程中不断提高有机污水中碳元素的含量。
[0015]本发明提供的将污水转换为液体燃料的生产工艺，通过对污水进行预处理。先建有一定规模的废水收集池和若干个按日产量设计的配套污水池，再加入适量的生物制剂对污水进行净化和除臭处理；之后对加入生物制剂的污水进行搅拌，在适宜酸碱度和常温、常压、厌氧条件下，利用微生物发酵法、生化反应合成原理，通过多级连续反应的反应装置自动化生产线，就可以将污水转化成一种新型、高效、可替代石化能源的复合液体燃料。这种复合液体燃料是一种复合醇基燃料，能够替代柴油和汽油，为汽车提供动力。
[0016]本发明生产工艺简单、成本低廉，便于工业化生产，能够产生良好的经济效益和社会效益，为解决重污染源和发展生物可再生能源拓展了一条新途径。
[【专利附图】
【附图说明】][0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0018]图1是本发明实施例1的工艺流程图。
[【具体实施方式】]
[0019]本发明提供的一种复合液体燃料的制造工艺包括如下步骤:
[0020]101)预处理有机污水:将城市垃圾渗透液和/或餐厨污水引入污水收集池进行污水收集、再将城市垃圾渗透液和/或餐厨污水引入污水调配池，并加入生物制剂对上述污水进行净化和除臭，生物制剂包括杀虫剂和除臭剂；
[0021]102)在常温、常压、厌氧条件下，经预处理过的有机污水中的微生物菌类进行发酵
产酸；
[0022]103)连续通过多级生化反应装置，在多种微生物菌类的作用下，上述有机污水转化为复合液体燃料。
[0023]如图1所示，在预处理设备I中先对有机污水进行预处理，具体为先将城市垃圾渗透液和/或餐厨污水引入一定规模的废水收集池和若干个按日产量设计的配套污水收集池、再从污水收集池引入污水调配池并加入生物制剂，生物制剂与有机污水按产量的实际情况进行调配，对有机污水进行净化处理和除臭处理。
[0024]生物制剂与有机污水的体积比可以根据按实际情况进行调整，较佳的比例为I: 9。
[0025]在步骤101中，城市垃圾渗透液和/或餐厨污水等高浓度、恶臭的有机污水中溶解的气体按COD、BOD配比混合作为制品原料，这些恶臭、挥发性的有机污水中含有的物质为五类:
[0026](I)卤素及其衍生物，如氯气、卤代烃等；[0027](2)烃类，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等；
[0028](3)含氧和有机物，如酚、醇、醛、酮、脂肪酸等；
[0029](4)含氮化物，含氨、胺类、酷胺类、硝基化合物；
[0030](5)含硫化合物，如硫化氢、酸醇类、硫醚类等。
[0031]挥发性恶臭物质除硫化氢和氨外，大都为有机化合物。在恶臭物水解过程中，加上生物菌种。溶解在水中的恶气成份通过微生物菌种的细胞膜吸收，产生相应的酶解发挥作用，使所有恶臭物质都能被降解，转变成可溶于水的物质。这些水解产物进入微生物细胞，参与细胞内的生化反应在步骤102的发酵过程中转变为脂肪酸。
[0032]在步骤102中，预处理的有机污水进入污水生物发酵池2并由生物菌种储存罐3配比一定的生物制剂，预处理过的有机污水在生物发酵池2中经搅拌，在常温、常压、厌氧条件下，上述有机污水中的微生物菌类进行发酵产酸。上述水解产物进入微生物细胞后，在胞内酶的作用下，进一步分解成小分子化合物，变成大量的脂肪酸，如低挥发性脂肪酸、醇、醛、酮、酯类、二氧化碳、碳水化合物(多聚糖类)、游离氨等物质，使发酵环境中PH值下降，呈酸性，故称发酵产酸阶段。
[0033]在过滤反应装置4中，在磷酸菌、碳菌、助火菌等微生物菌类的作用下，上述有机污水转化为复合液体燃料。在这一阶段，在磷酸菌、碳菌、助火菌与生物制剂的作用下，利用微生物发酵、生化反应合成原理，有多级连续反应的生化反应装置产生酯化羟茎化、氧化等一系列的生化反 应，有机污水酸性浓度下降，原有物质变性，变性分子重新组合，最终合成复合液体燃料然后进入产品储存罐5封装。
[0034]通过上述工艺将有机污水转化制成的复合液体燃料是一种新型、高效、可替代石化能源的复合液体燃料，其有机成份为CAS:621—59—0，分子式:C8H803，分子量:152.15，沸点:179。。，熔点:112。。一386。。。
[0035]上述除臭剂由烟丝、酵母菌、厌氧酵母菌、丝菌、下沉菌和尼古丁菌混制而成；上述杀虫剂由杀绝菌、酵母菌、厌氧酵母菌、烟丝、硫磺粉、博罗青和甲醇混制而成。
[0036]上述微生物菌类可以是臭酸细胞菌、灭火菌、灭绝菌、醇母菌、厌氧醇母菌、生物菌、下沉菌、细菌、蘑菇菌、酒菌、瀑布菌、放线菌、水母菌、霉菌、香醛菌、助火菌、尼古丁菌、丝菌、蝌蚪菌、磷酸菌、碳素菌、臭酸菌、硫磺菌、厌氧菌、水膜菌、碳菌、pdey菌和上浮菌。
[0037]过滤反应装置4包括过滤器与3个生化反应罐，每个反应罐中均加入微生物菌类来捕获空气中的碳元素，在转化过程中不断提高有机污水中碳元素含量。过滤器用来过滤里面的沙子、固体颗粒等等污染物质。反应罐用来实现有机污水转换成燃料，并进行碳捕
-M-犾。
[0038]本发明将污水转换为液体燃料的生产工艺，主要包括三个阶段，即水解除臭、发酵产酸、生化产醇阶段。
[0039]生化产醇阶段的转化合成机理，分为酸性反应、变性反应、增热值反应三个阶段。按照亨利定律，高浓度、恶臭污水溶解在水中的臭气、污染物被微生物细胞和分泌的酶分解后吸收，分解过程产生大量脂肪酸，主要是挥发性脂肪酸(VFA)和醇，使发酵环境中PH下降，呈酸性。一般的有机臭气物质分解二氧化碳和水，含硫的臭气成份分解为亚硫酸和硫酸，含氮的臭气成份分解为亚硝酸和硝酸。微生物菌类与多种脂肪酸发生酯化反应生成甲酸、甲脂和醇类。醇被空气氧化成醛、微生物菌种与光空发生羟基化反应生成氧甲酸甲脂，进一步反应生成碳酸二甲脂，其与一氧化碳、二氧化碳生羟基化反应还可以生成多种产品，主要以含醇类成份为主，所以定性为生物醇基复合燃料。在最后两个生化反应罐中加入具有催化、助燃、稳定作用的微生物菌类，就可以使含酸性有机物分子更为活跃，进一步降低酸性，变性为有机可燃物，含碳量不断增多，产品兼容稳定性更好，燃烧更充分、热值高，使用安全可靠，并且无环境污染。
[0040]在上述的生化反应罐中根据需要分别加入适量的上述微生物菌类，通过微生物菌类来捕获空气中的碳元素，在转化过程中不断提高有机污水中碳元素含量。[0041]本发明提供的复合液体燃料的制造工艺，通过对有机污水进行预处理。先建有一定规模的废水收集池和若干个按日产量设计的配套污水池，再加入适量的生物制剂对污水进行净化和除臭处理；之后对加入生物制剂的有机污水进行搅拌，在适宜酸碱度和常温、常压、厌氧条件下，利用微生物发酵法、生化反应合成原理，通过多级连续反应的过滤反应装置自动化生产线，就可以将有机污水转化成一种新型、高效、可替代石化能源的复合液体燃料。这种复合液体燃料是一种复合醇基燃料，可以替代柴油和汽油，为汽车提供动力。本发明提供的复合液体燃料的制造工艺简单、成本低廉可以进行工业化生产，技术应用具有较好的经济和社会效益，为解决重污染源和发展生物可再生能源拓展了一条新途径。
[0042]以上所揭示的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明之权利范围，依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种将有机污水转换为液体燃料的生产工艺，其特征在于，所述的有机污水是城市垃圾渗透液和/或餐厨污水，其转换为液体燃料的生产工艺包括以下步骤: 101)预处理污水:将有机污水引入污水收集池进行污水收集、再将所述有机污水引入污水调配池，并加入生物制剂对上述污水进行净化和除臭，生物制剂包括杀虫剂和除臭剂； 102)在常温、常压、厌氧条件下，经过预处理的有机污水中通过多种微生物菌类进行发酵产酸； 103)通过多级生化反应装置，在多种微生物菌类的作用下，所述有机污水转化为复合液体燃料。
2.根据权利要求1所述的将污水转换为液体燃料的生产工艺，其特征在于，在步骤101中加入的生物制剂与有机污水的体积配比为1: 9。
3.根据权利要求1所述的将污水转换为液体燃料的生产工艺，其特征在于，所述除臭剂由烟丝、酵母菌、厌氧酵母菌、丝菌、下沉菌和尼古丁菌混制而成，所述杀虫剂由杀绝菌、酵母菌、厌氧酵母菌、烟丝、硫磺粉、博罗青和甲醇混制而成。
4.根据权利要求1所述的将污水转换为液体燃料的生产工艺，其特征在于，步骤101中的有机污水中含有卤素及其衍生物、烃类、含氧有机物、含氮化合物和含硫化合物五类物质,所述五类物质中的恶臭物质通过微生物的细胞膜吸收,产生相应的酶解作用，使恶臭物质降解，并转变成可溶于水的物质进入微生物细胞，参与细胞内的生化反应，在步骤102的发酵过程中转变为有机酸。
5.根据权利要求4所述的复合液体燃料的制造工艺，其特征在于:所述有机酸与微生物菌类发生变性反应生成以醇类为主的生物醇基复合液体燃料。
6.根据权利要求1所述的将污水转换为液体燃料的生产工艺，其特征在于，所述微生物菌类包括臭酸细胞菌、灭火菌、灭绝菌、醇母菌、厌氧醇母菌、生物菌、下沉菌、细菌、蘑菇菌、酒菌、瀑布菌、放线菌、水母菌、霉菌、香醛菌、助火菌、尼古丁菌、丝菌、蝌蚪菌、磷酸菌、碳素菌、臭酸菌、硫磺菌、厌氧菌、水膜菌、碳菌、pdey菌和上浮菌中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的将污水转换为液体燃料的生产工艺，其特征在于，多级生化反应装置包括三个连接在一起的生化反应罐，每个生化反应罐中均加有微生物菌类，将有机污水中的有机物转化为碳元素，在转化过程中不断提高有机污水中碳元素的含量。
【文档编号】C10L1/02GK103910473SQ201410156426
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】罗卫城 申请人:罗卫城