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1、10申请公布号CN104148358A43申请公布日20141119CN104148358A21申请号201410317274322申请日20140704B09B3/00200601C05F7/00200601C05F9/00200601C05F9/02200601C05F11/0020060171申请人浙江海亮固废处理科技有限公司地址311800浙江省绍兴市诸暨市店口镇解放路386号72发明人吕詹姆斯正雄74专利代理机构北京市中伦律师事务所11410代理人贾媛媛54发明名称一种用于处理有机固体废弃物的方法和装置57摘要本发明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。
2、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;E活化在加温加压、蒸汽、及加添加剂的情况下,对所述固体氧化产物进行活化,获得活化产物。51INTCL权利要求书4页说明书32页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书32页附图4页10申请公布号CN104148358ACN104148358A1/4页21一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。
3、预处理后的所述废弃物进行水解,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;E活化在加温加压、蒸汽、及加添加剂的情况下,对所述固体氧化产物进行活化,获得活化产物。2如权利要求1所述的方法,其中在所述物化预处理的步骤A之前,所述方法还包括对所述废弃物进行分拣回收。3如权利要求1所述的方法,其中在所述物化预处理的步骤A之前,所述方法还包括对所述废弃物进行切割或研磨。4如权利要求1所述的方法,其中所述物化预处理的步骤A还包括在所述废弃物中加入湿润剂和键离剂。5如权利要求1所述的方法,其中所述水解的步骤B包括采用热水解将物化预。
4、处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物。6如权利要求1所述的方法,其中所述水解的步骤B包括采用热水解和酸水解将物化预处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物。7如权利要求6所述的方法,其中所述水解的步骤B包括在物化预处理后的所述废弃物中加入酸化催化剂,或加入具有酸化和催化功能的添加剂,将物化预处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物。8如权利要求7所述的方法,其中所述酸化催化剂由弱碱强酸盐类与缓冲剂组成。9如权利要求8所述的方法,其中所述弱碱强酸盐类包括铝、钙、镁的氯化盐、硝酸盐、及硫酸盐中的一种或多种。10如权利要求5或6所述的方法,其中所述水解的步骤B包括在物化预处理后的所述废弃物中加入。
5、水解催化剂,将物化预处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物。11如权利要求10所述的方法,其中所述水解催化剂包括金属氧化物。12如权利要求11所述的方法,其中金属氧化物包括氧化铝、氧化铁、二氧化钛、氧化锌、氧化铜、氧化镁、氧化锆中的一种或多种。13如权利要求1所述的方法,其中所述水解的步骤B包括在120160之间的温度将物化预处理后的所述废弃物水解2分钟至30分钟,获得水解产物。14如权利要求13所述的方法,其中所述水解的步骤B包括在140180之间的温度将物化预处理后的所述废弃物水解2分钟至20分钟,获得水解产物。15如权利要求5或6所述的方法,其中所述废弃物包括蛋白质,且所述水解的步骤B。
6、包括在120230之间的温度将物化预处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物。16如权利要求15所述的方法,其中所述水解产物包括氨基酸、低聚肽、糖蛋白碳水化物侧链、消旋蛋白中的一种或多种。17如权利要求5或6所述的方法,其中所述废弃物包括脂肪,且所述水解的步骤B权利要求书CN104148358A2/4页3包括在80180之间的温度将物化预处理后的所述废弃物水解数分钟至约2小时,获得水解产物。18如权利要求17所述的方法,其中所述水解产物包括重组的多不饱和脂肪酸、三链单脂肪酸中的一种或多种。19如权利要求5或6所述的方法,其中所述废弃物包括糖类,且所述水解的步骤B包括在140230之间的温度将物。
7、化预处理后的所述废弃物水解数分钟至约2小时,获得水解产物。20如权利要求19所述的方法,其中所述水解产物包括溶解的肝糖、溶解的淀粉、分解后的单糖中的一种或多种。21如权利要求5或6所述的方法,其中所述废弃物包括木质纤维素,且所述水解的步骤B包括在160180之间的温度将物化预处理后的所述废弃物水解数分钟至约2小时,获得水解产物。22如权利要求21所述的方法,其中所述木质纤维素包括木质素,且所述水解产物包括木质素、高分子木聚糖、腐殖质、脂肪酸、类固醇、香草醛、丁香醛、植物蛋白质、糖醛中的一种或多种。23如权利要求21所述的方法,其中所述木质纤维素包括半纤维素,且所述水解产物包括木糖、木糖低聚体、。
8、酯类分解物中的一种或多种。24如权利要求1所述的方法,其中所述氧化的步骤C包括根据预先计算的需氧量,加入氧化剂,氧化所述水解产物,获得氧化产物。25如权利要求24所述的方法,其中所述氧化剂包括空气、氧气、过氧化氢、臭氧中的一种或多种。26如权利要求24所述的方法,其中所述氧化剂是加压空气。27如权利要求1所述的方法,其中所述氧化的步骤C包括氧化所述水解产物,并通过以下方式中的一种或多种来控制氧化程度,获得氧化产物在选定氧化反应温度后控制氧化反应时间、在选定氧化反应时间后控制氧化反应温度、在选定实测生化需氧量与化学需氧量的比值后控制所述氧化产物的化学需氧量、控制进行所述氧化步骤C的反应釜顶出气的。
9、含氧量,及控制所述氧化产物的残氧量。28如权利要求1所述的方法,其中所述氧化的步骤C包括在140300之间的温度氧化水解产物1030分钟。29如权利要求1所述的方法,其中所述氧化的步骤C包括在180230之间的温度氧化水解产物1020分钟。30如权利要求1所述的方法,其中所述氧化的步骤C还包括将氧化所述水解产物所产生的热能传递到进行水解步骤B的反应釜中。31如权利要求1所述的方法,其中所述固液分离的步骤D包括采用抽滤法或压滤法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。32如权利要求1所述的方法,其中所述活化的步骤E包括在加温加压、蒸汽的情况下,对所述固体氧化产物进行以下操作中。
10、的一种或多种脱氧,中和,分离或分散所述固体氧化产物中的木质纤维素,软化、曝露和/或分散所述固体氧化产物中的纤维素,分离或分散所述固体氧化产物中的半纤维素,活化所述固体氧化产物中的纤维素表面的吸附性/离权利要求书CN104148358A3/4页4子交换性。33如权利要求1所述的方法,其中所述活化的步骤E包括在加温加压、蒸汽的情况下,加入松软剂和活化剂,对所述固体氧化产物进行活化,获得活化产物。34如权利要求1所述的方法,其中所述活化的步骤E包括在饱和蒸汽下、160至210之间的温度,对所述固体氧化产物进行活化,反应时间为少于一小时。35如权利要求1所述的方法,所述方法还包括膨化的步骤F对所述活化。
11、产物进行膨化。36如权利要求1所述的方法,所述方法还包括精炼的步骤G对所述活化产物进行精炼,获得精炼产物。37一种处理有机固体废弃物的装置,包括物化预处理槽,用于容纳和混合所述废弃物和水,所述物化预处理槽包括进料口和出料口;水解釜,用于将物化预处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物,所述水解釜包括进料口和出料口,所述水解釜的进料口与所述物化预处理槽的出料口相连接;稳定釜,用于氧化所述水解产物,获得氧化产物,所述稳定釜包括进料口和出料口,所述稳定釜的进料口与所述水解釜的出料口相连接;固液分离器,用于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,所述固液分离器包括进料口、固体氧化产。
12、物出料口和液体氧化产物出料口,所述固液分离器的进料口与所述稳定釜的出料口相连接;以及活化釜,用于对所述固体氧化产物进行活化,获得活化产物,所述活化釜包括进料口和出料口,所述活化釜的进料口和所述固液分离器的出料口相连接。38如权利要求37所述的装置,所述装置包括在所述物化预处理槽和所述稳定釜之间的第一管道,用于将所述稳定釜中产生的热能导向所述物化预处理槽。39如权利要求37所述的装置,所述水解釜用于将物化预处理后的所述废弃物进行酸水解和热水解。40如权利要求37所述的装置,所述水解釜包括连接所述水解釜和所述稳定釜的热交换器,用于将所述稳定釜中产生的热能导向所述水解釜。41如权利要求40所述的装置。
13、,所述热交换器是设置在所述水解釜内的盘管热交换器,或设置在所述水解釜外的套管热交换器。42如权利要求37所述的装置,所述稳定釜包括在所述稳定釜底部的氧化剂入口。43如权利要求37所述的装置,所述稳定釜包括搅拌器,所述搅拌器还包括沿轴线排列的多个帽状气体缓升器,每个帽状气体缓升器具有十字型隔板叶片,且所述隔板叶片具有孔。44如权利要求43所述的装置,所述搅拌器还包括设置在每个帽状气体缓升器之上的表面曝气叶片。45如权利要求37所述的装置,所述稳定釜包括多个细长的立式稳定釜,所述多个细长的立式稳定釜彼此串联。46如权利要求45所述的装置,所述多个细长的立式稳定釜相互独立,允许选择性地使用所述多个细。
14、长的立式稳定釜中的一个或若干个。权利要求书CN104148358A4/4页547如权利要求37所述的装置,所述装置还包括第二管道,用于将经稳定釜、水解釜和物化预处理槽热交换后的物料导至所述固液分离器进行固液分离。48如权利要求37所述的装置,所述装置还包括重金属去除器,所述重金属去除器包括进料口和出料口,所述重金属去除器的进料口与所述固液分离器的液体氧化产物出料口相连接。49如权利要求37所述的装置,所述活化釜包括卧式圆筒形釜体,所述釜体的轴线从所述活化釜的进料口到所述活化釜的出料口是向下倾斜的。50如权利要求49所述的装置,所述活化釜包括位于所述釜体上方的固态添加剂进口和/或液态添加剂进口。。
15、51如权利要求49所述的装置,所述活化釜包括位于所述釜体内的搅拌器,所述搅拌器为十字形结构,所述搅拌器具有C型叶片,所述C型叶片的朝向与搅拌器的旋转方向一致。52如权利要求37所述的装置,所述装置还包括缓冲罐,用于调节对所述活化产物进行喷爆操作的速率与量,所述缓冲罐包括进料口和出料口,所述缓冲罐的进料口和所述活化釜的出料口相连接。53如权利要求52所述的装置,所述装置还包括膨化器,用于对所述活化产物进行膨化,所述膨化器包括出料口和进料口,所述膨化器的进料口和所述缓冲罐的出料口相连接。54如权利要求53所述的装置,所述膨化器包括正立式锥形的上部部分和倒立式锥形的下部部分。55如权利要求54所述的。
16、装置,所述膨化器包括设置在所述上部部分和所述下部部分之间的圆周处的空气进出口。56如权利要求55所述的装置,所述空气进出口的外侧设置有挡板。权利要求书CN104148358A1/32页6一种用于处理有机固体废弃物的方法和装置技术领域0001本发明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并将其资源化为高品质活化有机肥的方法和装置。背景技术0002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。
17、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。0003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。
18、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01增长到2010年的81,30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。
19、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。0004中国专利申请第2009101316053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。
20、用热水解及部分氧化法,在“高速稳定釜”中用140至300进行热水解及热氧化。氧化处理则维持反应后有1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。说明书CN104148358A2/32页70005HIROS方法存在以下问题0006问题1HIROS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;0007问题2所用热水解操作原理及参数,以及使用的。
21、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;0008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;0009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;0010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;0011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;0012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;0013问题。
22、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;0014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。0015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。0016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。0017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。0018对于上述问题4,一般为省费用常以高压空气提供。
23、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。0019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。0020一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。
24、弃物的含量极其不定、若加上如上述反应问题1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。这造成说明书CN104148358A3/32页8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。
25、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。0021上述前五个问题与易降解有机物的不完全氧化分解有关。0022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。0023对于问题9,是高含量或紧密颗粒状的木质纤维素物质例如垃圾中所含的木块或木屑,或农业废弃物中高含量的。
26、紧密秸秆等的膨化活化问题。0024由此可见,如何更进一步将上述废弃物活化而制成高品质有机肥仍需要得到进一步的改进。发明内容0025鉴于上述问题,提出了本发明,以便提供一种用于处理有机固体废弃物的方法和装置。本发明提出一系列的改良措施,并从处理原理、环保效益及经济效益着手修正处理流程及选择更适当的单元操作种类、操作参数、及添加剂,以使活性制肥工艺技术能更往前推进。0026依据本发明的第一方面,提供了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,并提温、搅拌;B水解将物化预处理后的所述废弃物进行水解,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。
27、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;E活化在加温加压、蒸汽、及加添加剂的情况下,对所述固体氧化产物进行活化,获得活化产物。0027可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中在所述物化预处理的步骤A之前,所述方法还包括对所述废弃物进行分拣回收。0028可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中在所述物化预处理的步骤A之前,所述方法还包括对所述废弃物进行切割或研磨。0029可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述物化预处理的步骤A还包括在所述废弃物中加入湿润剂和键离剂。0030可选地,在根据本发明的实施例的处理。
28、有机固体废弃物的方法中,其中所述水解的步骤B包括采用热水解将物化预处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物。0031可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述水解的步骤B包括采用热水解和酸水解将物化预处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物。0032可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述水解的步骤B包括在物化预处理后的所述废弃物中加入酸化催化剂,或加入具有酸化和催化功能的添加剂,将物化预处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物。说明书CN104148358A4/32页90033可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述。
29、酸化催化剂由弱碱强酸盐类与缓冲剂组成。0034可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述弱碱强酸盐类包括铝、钙、镁的氯化盐、硝酸盐、及硫酸盐中的一种或多种。0035可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述水解的步骤B包括在物化预处理后的所述废弃物中加入水解催化剂,将物化预处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物。0036可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述水解催化剂包括金属氧化物。0037可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中金属氧化物包括氧化铝、氧化铁、二氧化钛、氧化锌、氧化铜、氧化镁、氧。
30、化锆中的一种或多种。0038可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述水解的步骤B包括在120160之间的温度将物化预处理后的所述废弃物水解2分钟至30分钟,获得水解产物。0039可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述水解的步骤B包括在140180之间的温度将物化预处理后的所述废弃物水解2分钟至20分钟,获得水解产物。0040可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述废弃物包括蛋白质,且所述水解的步骤B包括在120230之间的温度将物化预处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物。0041可选地,在根据本发明的实施例的处。
31、理有机固体废弃物的方法中,其中所述水解产物包括氨基酸、低聚肽、糖蛋白碳水化物侧链、消旋蛋白中的一种或多种。0042可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述废弃物包括脂肪,且所述水解的步骤B包括在80180之间的温度将物化预处理后的所述废弃物水解数分钟至约2小时,获得水解产物。0043可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述水解产物包括重组的多不饱和脂肪酸、三链单脂肪酸中的一种或多种。0044可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述废弃物包括糖类,且所述水解的步骤B包括在140230之间的温度将物化预处理后的所述废弃物。
32、水解数分钟至约2小时,获得水解产物。0045可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述水解产物包括溶解的肝糖、溶解的淀粉、分解后的单糖中的一种或多种。0046可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述废弃物包括木质纤维素,且所述水解的步骤B包括在160180之间的温度将物化预处理后的所述废弃物水解数分钟至约2小时,获得水解产物。0047可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述木质纤维素包括木质素,且所述水解产物包括木质素、高分子木聚糖、腐殖质、脂肪酸、类固醇、香草醛、丁香醛、植物蛋白质、糖醛中的一种或多种。0048可选地。
33、,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述木质说明书CN104148358A5/32页10纤维素包括半纤维素,且所述水解产物包括木糖、木糖低聚体、酯类分解物中的一种或多种。0049可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述氧化的步骤C包括根据预先计算的需氧量,加入氧化剂,氧化所述水解产物,获得氧化产物。0050可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述氧化剂包括空气、氧气、过氧化氢、臭氧中的一种或多种。0051可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述氧化剂是加压空气。0052可选地,在根据本发明的实施例。
34、的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述氧化的步骤C包括氧化所述水解产物,并通过以下方式中的一种或多种来控制氧化程度,获得氧化产物在选定氧化反应温度后控制氧化反应时间、在选定氧化反应时间后控制氧化反应温度、在选定实测生化需氧量与化学需氧量的比值后控制所述氧化产物的化学需氧量、控制进行所述氧化步骤C的反应釜顶出气的含氧量,及控制所述氧化产物的残氧量。0053可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述氧化的步骤C包括在140300之间的温度氧化水解产物1030分钟。0054可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述氧化的步骤C包括在180230之间的温。
35、度氧化水解产物1020分钟。0055可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述氧化的步骤C还包括将氧化所述水解产物所产生的热能传递到进行水解步骤B的反应釜中。0056可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述固液分离的步骤D包括采用抽滤或压滤法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。0057可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述活化的步骤E包括在加温加压、蒸汽的情况下,对所述固体氧化产物进行以下操作中的一种或多种脱氧,中和,分离或分散所述固体氧化产物中的木质纤维素,软化、曝露和/或分散所述固体氧化产。
36、物中的纤维素,分离或分散所述固体氧化产物中的半纤维素,活化所述固体氧化产物中的纤维素表面的吸附性/离子交换性。0058可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述活化的步骤E包括在加温加压、蒸汽的情况下,加入松软剂和活化剂,对所述固体氧化产物进行活化,获得活化产物。0059可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,其中所述活化的步骤E包括在饱和蒸汽下、160至210之间的温度,对所述固体氧化产物进行活化,反应时间为少于一小时。0060可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,所述方法还包括膨化的步骤F对所述活化产物进行膨化。0061可选地,。
37、在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法中,所述方法还包括精炼的步骤G对所述活化产物进行精炼,获得精炼产物。0062依据本发明的第二方面,提供了一种处理有机固体废弃物的装置,包括一种处理有机固体废弃物的装置,包括物化预处理槽,用于容纳和混合所述废弃物和水,所述物化说明书CN104148358A106/32页11预处理槽包括进料口和出料口;水解釜,用于将物化预处理后的所述废弃物进行水解,获得水解产物,所述水解釜包括进料口和出料口,所述水解釜的进料口与所述物化预处理槽的出料口相连接;稳定釜,用于氧化所述水解产物,获得氧化产物,所述稳定釜包括进料口和出料口,所述稳定釜的进料口与所述水解釜的出料。
38、口相连接;固液分离器,用于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,所述固液分离器包括进料口、固体氧化产物出料口和液体氧化产物出料口,所述固液分离器的进料口与所述稳定釜的出料口相连接;以及活化釜,用于对所述固体氧化产物进行活化,获得活化产物,所述活化釜包括进料口和出料口,所述活化釜的进料口和所述固液分离器的出料口相连接。0063可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述装置包括在所述物化预处理槽和所述稳定釜之间的第一管道,用于将所述稳定釜中产生的热能导向所述物化预处理槽。0064可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述水解釜用于将物化。
39、预处理后的所述废弃物进行酸水解和热水解。0065可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述水解釜包括连接所述水解釜和所述稳定釜的热交换器,用于将所述稳定釜中产生的热能导向所述水解釜。0066可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述热交换器是设置在所述水解釜内的盘管热交换器,或设置在所述水解釜外的套管热交换器。0067可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述稳定釜包括在所述稳定釜底部的氧化剂入口。0068可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述稳定釜包括搅拌器,所述搅拌器还包括沿轴线排列的多个帽状气体缓升器,每。
40、个帽状气体缓升器具有十字型隔板叶片,且所述隔板叶片具有孔。0069可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述搅拌器还包括设置在每个帽状气体缓升器之上的表面曝气叶片。0070可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述稳定釜包括多个细长的立式稳定釜,所述多个细长的立式稳定釜彼此串联。0071可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述多个细长的立式稳定釜相互独立,允许选择性地使用所述多个细长的立式稳定釜中的一个或若干个。0072可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述装置还包括第二管道,用于将经稳定釜、水解釜和物化预处。
41、理槽热交换后的物料导至所述固液分离器进行固液分离。0073可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述装置还包括重金属去除器,所述重金属去除器包括进料口和出料口,所述重金属去除器的进料口与所述固液分离器的液体氧化产物出料口相连接。0074可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述活化釜包括卧式圆筒形釜体,所述釜体的轴线从所述活化釜的进料口到所述活化釜的出料口是向下倾斜的。说明书CN104148358A117/32页120075可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述活化釜包括位于所述釜体上方的固态添加剂进口和/或液态添加剂进口。007。
42、6可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述活化釜包括位于所述釜体内的搅拌器,所述搅拌器为十字形结构,所述搅拌器具有C型叶片,所述C型叶片的朝向与搅拌器的旋转方向一致。0077可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述装置还包括缓冲罐,用于调节对所述活化产物进行喷爆操作的速率与量,所述缓冲罐包括进料口和出料口,所述缓冲罐的进料口和所述活化釜的出料口相连接。0078可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述装置还包括膨化器,用于对所述活化产物进行膨化,所述膨化器包括出料口和进料口,所述膨化器的进料口和所述缓冲罐的出料口相连接。0079可。
43、选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述膨化器包括正立式锥形的上部部分和倒立式锥形的下部部分。0080可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述膨化器包括设置在所述上部部分和所述下部部分之间的圆周处的空气进出口。0081可选地,在根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置中,所述空气进出口的外侧设置有挡板。0082本发明提供了上述处理有机固体废弃物的方法和装置。根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法和装置,可根据废弃物的种类来根据需要调整单元操作及处理流程,可用于任何有机固体废弃物的处理,并可用于将废弃物资源化为高品质的各类有机肥产品,显著提高了。
44、效率;通过将水解步骤和氧化步骤分开为两个不同但串联的操作程序,避免了对物料同时进行水解和氧化操作时,如在同一反应釜中同时进行时,水解速率与氧化速率无法配合的问题,使有机物的氧化更完整,对温度、压力及处理停留时间的要求也相对降低,从而节省了大量的时间、成本,且反应效率显著提高,而且,对固体有机废弃物的分解消除一般可在一小时之内完成,可将大量产生的有机固体废弃物,从而解决了传统生化制肥法需时数周至数月之久的问题;通过采用酸水解及热水解的综合效应,将废弃物水解,能够促进热水解速率并降低水解所需温度及时间需求,可在数小时内直接产生有机肥,明显地降低能源操作费用,且解决了强酸水解的操作费高、对反应釜材料。
45、腐蚀性高、及可能造成有机物的过度分解的问题;将氧化步骤所产生的热能传递到进行水解、物化预处理的反应釜中,从而避免热能的损失并提高利用效率;通过稳定釜搅拌器的设计,增加了物料与氧化剂的接触机会和时间,保证了供氧量与需氧量间的供需平衡,这些综合效果可提高超过数百倍的溶氧量,解决了现有技术中供氧量不足,以及供氧量与需氧量间的供需不平衡的问题;通过四个立式稳定釜的这种设计,能够显著增加稳定釜中物料与氧化剂的接触效率,提高氧化剂与物料接触效率,从而避免了在氧化处理物料时发生短路现象及供氧不足的问题;通过将稳定釜设计为相互独立的多个细长的立式稳定釜,允许选择性地使用所述多个细长的立式稳定釜中的一个或若干个。
46、,这种设计增加氧化剂在稳定釜中的停当时间且允许需要维修时不致影响操作中断;以及活化釜的搅拌器的设计可以有效地将釜体底部的物料充分翻动和扬起,从而增加物料与添加剂的接触机会以增进反应的几率,提高活化处理的效率,大大缩短活化处理的时间。说明书CN104148358A128/32页130083上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。附图说明0084通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示。
47、出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中0085图1示出了根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的方法的流程图;0086图2A为根据本发明的实施例的处理生活垃圾的方法的流程图;0087图2B为根据本发明的实施例的处理厨余/餐厨的方法的流程图;0088图2C为根据本发明的实施例的处理污泥的方法的流程图;0089图2D为根据本发明的实施例的处理农业废弃物及养殖废弃物的方法的流程图;0090图3是根据本发明的实施例的处理有机固体废弃物的装置的示意图;0091图4A是根据本发明的实施例中图3所示的稳定釜的放大图;0092图4B是根据本。
48、发明的实施例沿图4A中AA方向截取的稳定釜300的帽状气体缓升器的示意图;0093图4C是根据本发明的实施例沿图4A中BB方向截取的表面曝气叶片的示意图;0094图5A是根据本发明的实施例的活化釜的搅拌器的示意图;0095图5B是根据本发明的实施例的活化釜的固态添加剂进口的示意图。具体实施方式0096下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。0097在本发明的实施例中,有机固体废弃。
49、物可来源于生活垃圾、厨余/餐厨、污泥、农业废弃物、养殖废弃物,以及填埋场垃圾等。通常,不管上述所述的来源种类,有机固体废弃物基本上可分为易降解有机物、中等可降解有机物,及极难降解有机物。但是,并非所有有机固体废弃物均含上述三类有机物。例如城市垃圾,易降解有机物成份大部分存于厨余/餐厨、而小部分存于草木及纸类中;中等可降解有机物成份则大部分存于草木及纸类中,而极难降解有机物则存于塑料、橡胶、皮革及纺织物中。污水处理厂的污泥则主要为微生物细胞,其易降解有机物大部分存于细胞壁内的细胞质,中等可降解有机物主为细胞壁,而几乎不存在极难降解有机物。农业废弃物,如秸秆,主要成份则为中等可降解的木质纤维素,仅有少量的蛋白质、糖类及脂肪等易降解有机物成份。0098实施例一0099下面首先介绍处理有机固体废弃物的方法,具体包括A物化预处理在所述废弃物中加入水和添加剂,并提温、搅拌;B水解将物化预处理后的所述废弃物进行水解,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说明书CN104148358A139/32页14固液分离,获得固体氧化产物和液体氧化产物;E活化在加温加压、蒸汽、及加添加剂的情况下,对所述固体氧化产物进行活化,获得活化产物。0100图1示出了根据本发明的实施例的。