【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成水基废物转化系统专利
本专利技术在废物管理和废物处理领域中，并且具体来说涉及通过废物流的合适预处理、分离和转化以产生有价值的产物(包括生物柴油以及甲烷和/或乙烷)来加工有机废物。引言随着人口增长，废物管理和处理是持续挑战。垃圾填埋场会耗尽土地，并且在填满前具有有限的寿命，产生了持续需求，并且填满后，产生了具有妥协的可用性和潜在污染问题的土地空间。在欧盟，已通过的一项政策设定了一个目标：到2020年，填埋应仅限于废物残渣(即，非可循环和非可回收的废物)(第七届环境行动计划(7thEnvironmentalActionProgramme，第七届EAP))。焚烧解决了土地使用的问题，但会产生温室气体，并且需要进行高温焚烧以防止释放污染物。然而，在文献中已充分确定，焚烧与当地环境质量、有效减少温室气体以及现代气候政策的零废物目标不相容。在许多地方，焚化炉的投资昂贵得令人望而却步，即使假设政府进行能源补贴并且使用化石燃料进行长距离的城市固体废物运输(MSW)，焚化炉的收益模型仍然薄弱。焚化炉是有害污染物(例如汞、二噁英和PCB)的主要来源。重要的是，其能量捕获率非常低，所产生的能量仅可用于固定用途。焚化后，原始废物重量的约15％仍必须作为有害灰烬填埋。在许多地方，通过厌氧消化由填埋场生产/收集甲烷都以小规模运行，但并不能减轻使用填埋场的一般弊端。已经公开并实现了从废物中生产燃料的方法，例如通过中间合成气的生产，该中间合成气可以作为燃料燃烧或转化为其他燃料，包括汽油或乙醇。Enerkem公司(加拿大蒙特利尔)建立了一座燃料厂，也...
【技术保护点】
1.一种废物转化系统，其包括：/n至少一个用于接收废物流的预处理单元，该废物流的至少部分是有机废物，该预处理单元包括至少一个连续流式蒸汽爆炸反应器；/n-至少一个分离单元，用于接收来自所述预处理单元的经预处理的废物流，该分离单元包括至少一个调节区段和至少一个分离区段，用于将经调节的废物分离成至少一种脂肪/油组分和至少一种水性组分；/n-至少一个生物柴油生产单元，用于由至少一种脂肪/油组分产生生物柴油；/n-至少一个消化单元，用于至少一种水性组分的厌氧消化和/或发酵；和/n-至少一个堆肥单元，用于由固体有机材料产生堆肥。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170915 IS 0501891.一种废物转化系统，其包括：
至少一个用于接收废物流的预处理单元，该废物流的至少部分是有机废物，该预处理单元包括至少一个连续流式蒸汽爆炸反应器；
-至少一个分离单元，用于接收来自所述预处理单元的经预处理的废物流，该分离单元包括至少一个调节区段和至少一个分离区段，用于将经调节的废物分离成至少一种脂肪/油组分和至少一种水性组分；
-至少一个生物柴油生产单元，用于由至少一种脂肪/油组分产生生物柴油；
-至少一个消化单元，用于至少一种水性组分的厌氧消化和/或发酵；和
-至少一个堆肥单元，用于由固体有机材料产生堆肥。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述蒸汽爆炸反应器包括高压保持区段和卸压区段，并且其中所述高压保持区段包括至少一个可调速输送器，用于将所述废物流运输通过所述区段。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述可调速输送器是螺旋输送器。
4.如权利要求2所述的系统，该系统包括：位于高压保持区段入口处的旋转进料阀，用于使所述物流进料至该区段中，并且包括旋转排出阀，用于从所述高压保持区段排出材料。
5.如权利要求4所述的系统，所述系统包括：第一蒸汽注入装置，用于在旋转到排放位置之前将蒸汽注入所述旋转进料阀的装载隔室；第二蒸汽注入装置，用于在其排放到卸压区段中后、在旋转回其装载位置前，将蒸汽注入到所述旋转排放阀的排放隔室。
6.如权利要求4或5所述的系统，该系统还包括：控制单元，通过使旋转进给阀和旋转排出阀以及在高压保持区内的输送速度同步，其允许材料在所述高压保持区段内的保持时间可调。
7.如权利要求2至6中任一项所述的系统，其中，预处理单元的高压保持区段在约10巴至40巴的压力和约180℃至250℃的温度范围内运行。
8.如权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，所述蒸汽爆炸反应器构造成作为碱性蒸汽爆炸反应器运行。
9.如权利要求8所述的系统，其中，所述连续流式碱性蒸汽爆炸反应器包括至少一个集成二氧化碳洗涤单元。
10.如权利要求9所述的系统，其中，碱性蒸汽爆炸反应器包括高压保持区段和卸压区段，并且其中，蒸汽爆炸反应器的所述卸压区段与所述二氧化碳洗涤单元同时工作。
11.如权利要求9或10所述的系统，其中，所述二氧化碳洗涤单元的上部部分适于以相对于二氧化碳洗涤单元的中心轴线成一定角度的方式接收来自碱性蒸汽爆炸区段的高压保持区段的材料流递送，从而通过至少一个内部螺旋部将所述材料流引导为旋风模式。
12.如权利要求9至11中任一项所述的系统，其中，所述二氧化碳洗涤单元还包括设置在所述洗涤单元的下部部分内的至少一个二氧化碳入口，由此来自高压保持区段的碱性材料流与富含二氧化碳的流相遇，以帮助二氧化碳洗涤。
13.如权利要求11或12所述的系统，其中，所述二氧化碳区段包括两个插入的螺旋体，所述螺旋体相对于彼此竖直地偏移，并且上部螺旋体与洗涤器内壁之间有间隙，而下部螺旋体没有间隙，这实现了垂直于碳洗涤单元内废物流的主要旋风模式流动的部分速度分量，该部分速度分量是由沿着碳洗涤单元的内壁从上部螺旋体输送到下部螺旋体的材料所实现的。
14.如权利要求13所述的系统，其中，下部螺旋体设置有波纹图案，以将材料部分地引导向洗涤器的中心以及在螺旋体内边缘处的突出边沿，其导致材料的垂直分量向螺旋体单元的中心飞溅并分散。
15.如权利要求10至14中任一项所述的系统，其中，二氧化碳洗涤区段在约1巴至约5巴的压力下运行。
16.如权利要求10至15中任一项所述的系统，其中，所述洗涤器单元设置有热交换冷却元件，所述冷却元件为洗涤介质提供冷却并从蒸汽爆炸中回收热量，所述蒸汽爆炸优选地用于对进料至系统的蒸汽锅炉的水进行预热。
17.如权利要求10至16中的任一项所述的系统，其中，所述卸压区段用作第一二氧化碳洗涤器，所述系统还包括第二洗涤器，来自所述第一洗涤器的液体级分作为洗涤介质供入所述第二洗涤器，并且可以以常规的自顶向下喷射构造，在升高的压力或降低的压力下运行，用于接收来自第一二氧化碳洗涤器的贫CO2气体流，以进一步去除二氧化碳。
18.如权利要求9-17中任一项所述的系统，所述系统还包括用于将在系统内产生的二氧化碳引导到二氧化碳洗涤单元的装置。
19.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中，预处理单元还包括设置在连续流式蒸汽爆炸反应器上游的研磨和/或均化单元。
20.如权利要求1-19中任一项所述的系统，其中，预处理单元还包括在连续流式蒸汽爆炸反应器上游的润湿和混合区段，用于在蒸汽爆炸前润湿和混合废物流并任选地调节流的pH。
21.如权利要求20所述的系统，其中，所述润湿和混合区段包括：具有混合器和至少一个装置的腔室，该装置用于引入水或水性溶液以进行润湿和任选的pH调节；以及用于排出经调节材料的排出阀。
22.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述分离单元包括调节区段、连续脂肪/油分离区段，液/固分离器和离心纯化器。
23.如权利要求22所述的系统，其中，所述连续脂肪/油分离区段包括：
-竖直设置的细长罐，
-在中心且以同轴方式位于细长罐中的细长管，
-设置在所述管入口处的排放阀，通过该排出阀可以使经调节的材料从分离单元的调节区段排出到管中，
-在管的下端附近的一个或多个空气注射器，优选包括一个或多个微气泡注射器，
-管上的出口阀，
-用于将积聚在所述细长罐内的液面上的脂肪/脂质进料至脂肪/油缓冲罐或离心净化器的装置，
-用于将水从离心净化器进料至罐上部部分的管线。
24.如前述权利要求中1-21中任一项所述的系统，其中，所述分离单元包括离心倾析器单元，作为包括螺旋输送器倾析器和盘式离心机的一个装置。
25.如权利要求24所述的系统，其中，所述离心倾析器单元包括:轴向轴承轴，其同轴包围可在所述轴向轴承轴上旋转的螺旋输送器的倾析器壳体；至少一个位于中心的固定主材料入口，用于将材料进料到螺旋输送器中；在所述螺旋输送器远端附近的至少一个固体物质出口；包围所述盘式离心机的盘式分离器壳体；设置在倾析器壳体和盘式分离器壳体之间的至少一个叶轮；重相出口和较轻相出口。
26.如权利要求25所述的系统，其中，所述倾析器和所述盘式分离器壳体、所述螺旋输送器和所述盘式离心机各自独立地可围绕轴向轴承轴旋转。
27.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中，生物柴油反应器单元是连续流式反应器，其适于接收所述脂肪/油组分的连续流，从而产生生物柴油的连续流。
28.如权利要求27所述的系统，其中，所述生物柴油生产单元包括模块化连续流式生物柴油反应器，其包括涂覆有用于催化游离脂肪酸酯化和/或甘油酯酯交换的酯化和/或酯交换催化剂的多个接触板，间隔物和静态混合器，用于调节接触板之间的间距并增强接触板之间的湍流混合。
29.如权利要求28所述的系统，其中，所述连续流生物柴油生产单元包括在一侧涂覆有酯化和/或酯交换催化剂的多个接触板，从而交替地使两个涂覆侧彼此面对并且两个未涂覆侧彼此面对，并且，反应介质在接触板的涂覆侧之间流动，而用于控制反应物温度的热介质在接触板的未涂覆侧之间流动。
30.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述生物柴油单元容纳甘油三酯和游离脂肪酸中的任一个或两者作为输入物，其中，所述单元包含至少一种催化甘油酯的酯交换反应的催化剂和至少一种催化游离脂肪酸的酯化反应的催化剂。
31.如权利要求30所述的系统，其中，所述催化游离脂肪酸的酯化反应的催化剂设置在第一区段中，并且所述催化甘油酯的酯交换反应的催化剂设置在所述单元的第二区段中。
32.如权利要求27和31所述的系统，其中，所述连续流式生物柴油单元包括至少两个反应器，所述两个反应器均包括未涂覆的接触板、间隔物和静态混合器，由此在第一反应器中用均相酸催化剂进行酯化，并在第二反应器中用均相碱催化剂进行酯交换。
33.如权利要求28至32中任一项所述的系统，其中，所述接触板是波纹状的。
34.如权利要求32所述的系统，其中，通过所述酯化和酯交换反应器之间的闪蒸和离子交换来实现纯化和去除水。
35.如权利要求27至34中任一项所述的系统，其中，所述连续流式生物柴油反应器单元包封在能够使所述反应器高压运转的差压均衡室内。
36.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述消化单元包括至少一个用于甲烷生产的第一单元和至少一个用于乙醇生产的第二单元。。
37.如权利要求1至35中任一项所述的系统，其中，所述消化单元包括构造成使其可以根据使用者选择和可用废物流材料来容纳甲烷生产或乙醇生产的至少一个单元。
38.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述堆肥单元包括：引发区段，其包括至少一个螺旋输送器和至少一个用于将来自所述分离单元的材料进料至区段的进料口；以及排出口，孵育区段，所述孵育区段包括：具有加湿喷雾器的腔室，该加湿喷雾器设置在该腔室顶部附近；以及用于至少在该腔室底部附近提供强制通风的装置，其优选是连接到压缩空气的空气喷嘴。
39.如权利要求38所述的系统，其中，所述引发区段包括至少两个平行的隔室，各隔室包括搅拌相应隔室中的材料并且将材料至少部分输送到另一个隔室的输送混合器。
40.如权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：O·英格尔夫森，A·马萨森，S·英格尔夫森，
申请(专利权)人：伊米尔技术有限公司，
类型：发明
国别省市：冰岛;IS
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。