一种垃圾综合处理方法技术

本发明专利技术提供了一种垃圾综合处理方法，该方法包括：将垃圾进行高温蒸馏炭化获得包含粗生物油和水蒸气的气体物流；将所述气体物流进行加氢处理，以将其中的粗生物油进行提质；和将经加氢处理的气体物流进行冷凝，然后通过膜分离方法获得经提质的生物油。该方法能够获得高品质生物油，从而极大地提高所述方法的综合效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于垃圾处理
，具体涉及一种垃圾综合处理方法，更具体地涉及能够获得高附加值产品的垃圾资源化处理方法。
技术介绍
随着经济快速发展，城市化进程持续加快，使得城市的数量和城市的规模也不断地发生变化，发生膨胀，由于城市中的居住人口和城市面积急剧增大，城市生活垃圾总量随之大幅度增加。预测到2030年，中国城市生活垃圾年产量将达到4.09亿吨。大中城市，尤其是特大城市的人均垃圾产生量相对较高，其增长速率到达20％左右。如果对这些垃圾不能妥善的处理和处置，其中的有毒有害物质就会通过一定的环境介质如土壤、大气、地表或地下水进入生态系统中并形成污染。这不仅会破坏生态环境，导致不可逆的生态变化，而且还会对动植物安全以及人类的健康造成危害。目前垃圾处理一般都是通过焚烧处理来减少垃圾容量。焚烧处理法会产生二噁英等各种危害环境的污染物质，安全的垃圾焚烧处理设备价格高、投资规模大，焚烧处理只能通过处理费用来维持运营，一般垃圾中树脂、塑料类占10％左右，剩下的就是餐厨、纸、木片等。将垃圾进行处理以获得燃料例如生物油和其它有价值产物已受到关注。生物油原油品质通常比较差，需要经后续改性提质才能满足燃料要求。生物油提质主要包括加氢脱氧、催化裂化、催化重整和催化酯化，催化提质能够改变生物油的组成，从根本上改变生物油的品质。生物油与水的分离也是目前的重要挑战之一。很多生物油由于含水量高而无法达到燃料的规格要求。CN105771673A公开了一种高分子分离膜，该高分子分离膜由高分子介子材料加压加热形成，所述高分子介子材料由亲水树脂或亲油树脂、氧化硅、贝壳颗粒、氧化铁、植物粒子与固化剂混配得到。CN103167904公开了一种分离膜，其含有亲水性分子并具有在其供给侧和透过侧的至少一个表面上形成的80微米至2000微米的高度差，其中绝干分离膜中亲水性分子的重量以扣除了亲水性分子的重量的绝干分离膜的重量为基准计为0.1％至40％。CN105908364A公开了一种油水分离纤维膜，采用以下步骤制备：(1)将纳米二氧化硅粉末加到有机溶剂中，粉碎处理，得到二氧化硅分散液；(2)向步骤(1)中的所述二氧化硅分散液中加入耐酸碱性聚合物颗粒，搅拌后得到纺丝液；(3)将步骤(2)中的所述纺丝液注入静电纺丝机，进行静电纺丝，得到所述油水分离纤维膜。CN105536556A公开了一种具有疏油性质的分离膜，通过浸泡或喷涂方法在多孔基膜表面修饰富含全氟烷基化合物涂层，经过固化处理，提高分离膜的疏油性质，可应用空气过滤、膜蒸馏脱盐、油水分离等气体和液体处理领域，提高膜的耐污染性能。CN103861466A公开了一种亲水性分离膜的制备方法。所述的分离膜包括基膜支撑层和亲水性分离膜层，通过膜表面化学反应将亲水性物质引入到经羟基化处理后的基膜支撑层表面形成亲水分离层。CN102085459A公开了一种抗污染高效油水分离超滤膜的制备方法，按铸膜液质量100计，溶剂N,N-二甲基甲酰胺溶解16.0％质量的醋酸纤维素，加入正硅酸乙酯，质量分数为15.0～30.0％，在玻璃板上刮出240μm厚的初生态膜；在空气中放置10～30秒后再浸入25℃的凝胶浴；凝胶浴分别采用盐酸水溶液和氢氧化钠水溶液；将膜从凝胶浴取出，置于去离子水中，每5h换一次水，得到CA(TEOS)-HCl和CA(TEOS)-NaOH改性超滤膜CN101402874A公开了一种生物污泥与有机垃圾的燃油化方法，该方法将生物污泥与有机垃圾作为原料进行热解得到油类物质的方法，生物污泥包括污水生物处理得到的污泥和藻类污泥，有机垃圾包括城市生活垃圾，农作物秸秆和树木材料。CN101724679A公开了一种利用餐厨垃圾生产生物柴油的方法，包括如下步骤：去除餐厨垃圾中的固体杂物，再加水打浆，调节pH值至弱酸性，灭菌；将餐厨垃圾匀浆接种酵母细胞进行液态发酵，25～30℃通气搅拌发酵70～75h；发酵液经过滤后收集酵母细胞；酵母细胞经高压均质机破碎，破碎细胞加入萃取溶剂，浸提，收集上层有机溶剂相得混合油，蒸发回收混合油中的溶剂得微生物油脂；微生物油脂经甲酯化反应后得生物柴油。KR20110084323A公开了食物垃圾处理及生物油提取装置，其构成是，将食物垃圾投入已有微生物投入的发酵干燥机及发酵室经24小时的发酵干燥及分解来减量，将干燥及分解的有机物利用粉碎机粉碎成小粒子，再将粉碎的粒子在蒸馏罐内低压环境下低温加热，分离排出经热分解气化的水蒸气、油，排出的气体在蒸馏塔被冷却液化后分离成水分(液态碳肥)和油，再将分离的油在真空储存罐收集后供应给离心分离器来精制。WO2012/148359A1公开了一种用于使油与水分离的聚合物膜，所述聚合物膜的孔径为0.005μm至5μm，厚度为50μm至1,000μm，水接触角为0°至60°，油接触角为40°至100°，所述膜包含疏水的基质聚合物以及含疏水骨架和侧链的功能聚合物，每一个所述侧链具有疏油的末端段和亲水的内部段。US2014/056714A公开了由交联橡胶聚氨酯-醚聚合物制造交联橡胶聚氨酯-醚聚合膜，所述聚合物由二异氰酸酯封端聚醚和具有四个羟基官能团的四醇合成，该四醇上的羟基与该二异氰酸酯封端聚醚上的异氰酸酯基团反应以形成氨酯键，该交联橡胶聚氨酯-醚聚合膜选择性渗透可冷凝蒸气，如C3至C35烃、芳族化合物、水蒸气、二氧化碳和硫化氢并截留甲烷和乙烷，该交联橡胶聚氨酯-醚聚合膜具有对可冷凝蒸气的高渗透性、对可冷凝蒸气超过对甲烷和乙烷的高选择性和对液体化学品的高耐受性。“新型油水分离膜材料研究进展”，罗永乐等，化工新型材料，2015年11期，对目前油水分离膜材料研究现状进行了详细的讨论，在此基础上展望其未来研究趋势。“超浸润多孔膜的结构设计及乳化油水分离应用研究”，靳健，中国化学会第29届学术年会摘要集-第09分会：应用化学，2014年，围绕高效乳液分离用多孔膜的结构设计及研究，以仿生理念设计调控膜的结构和性能提升，突破传统高分子分离膜的结构和性能限制，实现高通量、高效的乳液油水分离，通过调控高分子相转化过程，构建表面具有微纳复合结构的高分子多孔滤膜，使膜具有针对油和水的不同的特殊浸润性，同时兼具高分子滤膜的纳米孔道结构，实现了针对各种油包水及水包油微米和纳米级乳液的大通量、高效分离。在上述文献和其它现有技术中，虽然已有一些关于油脂或烃燃料与水的分离方法，然而，由垃圾高温蒸馏炭化得到的生物油与普通油脂或烃类物质具有较大差异，即使在加氢提质处理后，其成分依然很复杂，与油脂或烃燃料相比，成分数量要多出数倍，并且还存在多种极性组分，极易与水形成乳液，这种乳液在采用膜分离方法处理时，分离效率比较低，例如难以有效分离并且分离通量很低(即流通速度低)。本领域需要一种能够有效将垃圾高温蒸馏炭化得到的生物油、特别是提质生物油与水分离以获得高品质生物油的垃圾综合处理方法，从而提升该垃圾综合处理方法的附加价值。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术人经过深入和系统研究，充分结合垃圾高温蒸馏炭化得到的生物油的组成和性质特点，对分离方法进行了深入研究，提供了以下综合处理方法，从而有效地将垃圾高温蒸馏炭化得到的生物油与水分离。在本专利技术的一方面，提供了一种垃圾综合处理方法，该方法包括以下步骤：(1)将掺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垃圾综合处理方法，该方法包括以下步骤：(1)将掺混有0.1wt.％‑1.0wt.％Na2CO3和0.1wt.％‑0.5wt.％K2CO3的垃圾进行高温蒸馏炭化获得包含粗生物油和水蒸气的气体物流；(2)将所述气体物流进行加氢处理，以将其中的粗生物油进行提质；(3)将经加氢处理的气体物流进行冷凝，获得包含提质生物油和水的混合物，然后通过膜分离方法将该混合物进行分离，获得提质生物油；和(4)从高温蒸馏炭化得到固体物获得活性炭材料。

【技术特征摘要】
1.一种垃圾综合处理方法，该方法包括以下步骤：(1)将掺混有0.1wt.％-1.0wt.％Na2CO3和0.1wt.％-0.5wt.％K2CO3的垃圾进行高温蒸馏炭化获得包含粗生物油和水蒸气的气体物流；(2)将所述气体物流进行加氢处理，以将其中的粗生物油进行提质；(3)将经加氢处理的气体物流进行冷凝，获得包含提质生物油和水的混合物，然后通过膜分离方法将该混合物进行分离，获得提质生物油；和(4)从高温蒸馏炭化得到固体物获得活性炭材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(1)中，将垃圾进行分拣预处理，除去垃圾中的无机类物质。...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩先福，王红军，贺伟力，
申请(专利权)人：新奥生态环境治理有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11