本发明专利技术公开了一种处理有机固体废弃物的方法和装置。该方法包括步骤：(a)物化预处理：在所述废弃物中加入水和添加剂，提温并搅拌；(b)水解：将物化预处理后的所述废弃物进行热水解和酸水解，获得水解产物；(c)氧化：氧化所述水解产物，获得氧化产物；(d)固液分离：将所述氧化产物进行固液分离，获得固体氧化产物和液体氧化产物。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种处理有机固体废弃物的方法和装置。该方法包括步骤：(a)物化预处理：在所述废弃物中加入水和添加剂，提温并搅拌；(b)水解：将物化预处理后的所述废弃物进行热水解和酸水解，获得水解产物；(c)氧化：氧化所述水解产物，获得氧化产物；(d)固液分离：将所述氧化产物进行固液分离，获得固体氧化产物和液体氧化产物。【专利说明】一种用于处理有机固体废弃物的方法和装置
本专利技术涉及废弃物处理领域，特别涉及一种用于处理有机固体废弃物並将其资源化为高品质活化有机肥的方法和装置。
技术介绍
传统的废弃物回收方法包括焚烧发电法、生化堆肥法、卫生填埋后沼气回收法、热解气化法、热解炼油法、湿氧化的物料或能源回收法、厌氧气化法、固化制建材法等。目前，城市废弃物如垃圾及污泥的资源回收主采用焚烧发电及生化堆肥法。填埋场的沼气回收仅作为填埋的污染控制下的附属操作，而非以填埋的沼气回收作为主要的资源回收方法。以上现行的发电、堆肥、填埋沼气回收三种方法虽然广为应用，但在无害化及资源化的过程仍存在许多缺陷。这三种方法的总体经济效益一般也很低或无经济效益。在废弃物处理企业化的过程也需政府补助处理费才能赖以存在。为达到有真正双重的环境效益及经济效益，现行处理法的进一步改良有其必要。 在对城市垃圾不停地推动分拣的做法之下，废弃物在金属、塑料、玻璃等的回收之后，剩余的废弃物大都为复杂有机成份，这些成份即一般所称的“生态垃圾”。这些成份在许多发达国家仍占有约60%至70%的垃圾量。许多发达国家，例如美国，对这类回收后的复杂有机物，并不把焚烧及填埋视为理想的处理法，传统堆肥法成为重要的选项。根据美国环保署的统计，传统堆肥法在垃圾处理的应用由1980年的0.1%增长到2010年的8.1%，30年间涨了 8100%，平均年成长率高达270% /年。但堆肥时因废弃物进料的物理(例如颗粒尺寸、纤维化程度、湿度、疏松度等)、化学(例如化合物种类及组成等)以及生物(例如原有的真菌及霉菌种类等)的性质不同以及堆肥时操作条件之异，其生产出堆肥的品质各异。堆肥的发酵与腐熟期也很长，一般共需一至二个月或更长的时间才可完成。一般使用者很难分辨生产出的堆肥产品的品质好坏。传统堆肥也常无法去除病毒病菌或其它重金属及有毒有机物。加上时下在中国尚无公认的堆肥或有机肥品质数量化的评比标准，故易造成使用者对堆肥或有机肥(以下统称有机肥)好坏无法确信。亦造成有机肥制造者无真正追求如何才能制成高品质有机肥的动机。所以开发出快速且可生产高品质，避免以上缺点的有机固体废弃物制备有机肥的工艺技术至为重要。 中国专利申请第200910131605.3号公开了一种有机废弃物堆肥生产方法(以下称HiROS方法)，通过对有机固体废弃物采用机械热化学法进行制肥。该HiROS方法采用“湿式部分氧化技术”直接制肥。为了 “部分氧化”过程可利用有机物产生的热能，反应需在极短的时间内(一般数分钟内)完成。如此则需在极短时间内将易降解有机物先快速水解，该工艺技术采用湿润剂及键离剂将木质纤维素在“物化处理糟”中分散。然后采用热水解及部分氧化法，在“高速稳定釜”中用140至3000°C进行热水解及热氧化。氧化处理则维持反应后有I至6ppm的残氧当量以确定易降解有机物被充分氧化，但仅极少量的纤维素含量被氧化。之后，用充满蒸汽的“活化釜”配合中和剂、松软剂、及活化剂的作用，并用蒸汽膨化法活化纤维素。 HiROS方法存在以下问题: 问题I =HiROS方法基本上用同一的流程处理各类不同的有机固体废弃物，且将水解与氧化在同一稳定釜操作，因此可能对不同种类的有机固体废弃物的处理造成处理不全、失败或处理过分的问题，且降低有机肥的产量； 问题2:所用热水解操作原理及参数，以及使用的稳定釜单元操作设备很难在极短时间内(例如二分钟内)便将易降解有机物水解； 问题3:高速稳定釜中的热水解率与热氧化率很难取得平衡，因而造成易降解有机物的不完全分解； 问题4:高速稳定釜中的供氧率与需氧率很难在极短时间内平衡，因而造成易降解有机物的不完全分解； 问题5:易降解有机物氧化后所释出的热量若未能在短时间内集中导出及收集，则可能造成无法快速提温而影响能量的有效回收再利用及自续反应的进行； 问题6:高速稳定釜产生热量如何在处理厂中做最有效的应用，以及如何避免釜中的有机物小颗粒的固化或碳化而阻热能传送； 问题7:在高温高压情况下的固液分离法及如何避免频繁的维护问题； 问题8:为了易降解有机物的高度氧化分解，常造成过分酸化及过分残氧量，影响活化釜处理前中和及还原的需求，并造成有机肥产量的减少； 问题9:高含量或紧密颗粒状的木质纤维素物质的膨化活化在处理系统中的安排及效率问题。 对于上述问题1，需要对不同固体废弃物的处理流程及不同单元操作的选择进行逐一考虑。 对于上述问题2，因水解与氧化在同一个稳定釜中进行，若易降解有机物水解量或速率不足，不但可影响衔接的氧化问题同时造成温度无法迅速上提而很难有效回收能源及形成自续反应。 对于上述问题3，由于造成易降解有机物残存的问题，因此无法彻底实现无害化。 对于上述问题4，一般为省费用常以高压空气提供氧化剂。此种供氧法会受氧化剂在反应釜中溶解速率及量的限制。为了提高氧化剂溶解速率及量以符合需氧量的要求，则反应釜对氧化剂的停留时间便需加大而增加釜的气相体积，如此则增反应釜水气化的热能损失及反应釜的过分庞大。若改为其它氧化剂，如纯氧、臭氧、或过氧化氢等，则会大大地增加氧化剂费用。 对于上述问题5，需上述四个问题同时解决才可被克服。然而问题5不仅涉及水解及氧化问题，同时受反应物接触机会、反应温度及有效停留时间、热交换等的影响。 一般有机固体废弃物所含的易降解有机物有足够的热值可提温至所需的反应温度需求。故理论上，在处理固废的反应启动后，高速稳定釜的水解及氧化不再需要外来热能。但由于废弃物的含量极其不定、若加上如上述反应(问题I至5)的不足，则外加热能的提供成为必需。常用的导热油及热线圈加热法在实用上仍有效率低或传热不均匀的缺点。反应后产生的热量如何在处理厂中尽最大最有效的利用也是本法能达到更佳的节能减排的目的。物料在高速水解及氧化之后一般需脱水再活化。因脱水在高温高压下进行，因此限制了很多传统脱水法的使用。离心过滤法固液分器的使用成为较易行的选项。这造成问题7:固液分离器的微孔(在处理污泥时约需选200目滤孔)时常堵塞而造成频繁停产以便维护的问题。若采用抽滤或压滤法进行固液分离，则脱水前需先进行降温，若如此热量的先行回收问题必需先考虑。若需脱水至約50%含水率以下，有些固废如生活污泥，一般离心脱水至4000g，或抽滤法便有限制。此时压滤法成为较佳的选项。 上述前五个问题与易降解有机物的不完全氧化分解有关。 而对于上述问题8，则与过分氧化有关。前述HiROS方法着重在残氧当量的控制，虽有许多试验佐证，但因废弃物的成份复杂，且是根据之前的反应后所观察到的结果来控制当前反应，若易降解有机物分解不足或中等可降解有机物过分分解均会造成处理效果的不理想。其改良除了设备及操作参数的修改外，最重要的是要从处理原理着手修正处理流程。 对于问题9本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种处理有机固体废弃物的方法，包括步骤：(a)物化预处理：在所述废弃物中加入水和添加剂，提温并搅拌；(b)水解：将物化预处理后的所述废弃物进行热水解和酸水解，获得水解产物；(c)氧化：氧化所述水解产物，获得氧化产物；(d)固液分离：将所述氧化产物进行固液分离，获得固体氧化产物和液体氧化产物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕·詹姆斯·正雄，
申请(专利权)人：浙江海亮固废处理科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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