CN102921711B - 一种有机固体废弃物再生资源化处理方法及设备系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种有机固体废弃物再生资源化处理方法，它具有亚临界水解工序和厌氧发酵工序，其中：所述的厌氧发酵工序为所述的亚临界水解工序的能量供给；所述的亚临界水解工序为末端处理工序，包括处理所述厌氧发酵产生的沼渣废弃物。本发明提供的有机废弃物的处理方法及其设备系统可实现系统内部的能量自循环，即将厌氧发酵的系统产生的沼气作为亚临界水解系统的能量供给，而厌氧发酵产生的沼渣可经过亚临界水解系统处理成肥料，既解决了厌氧发酵的沼渣无出路的问题，又解决了亚临界水解系统需外部功能的问题，大大降低了能耗，且更利于环境保护，减少污染。

Description

一种有机固体废弃物再生资源化处理方法及设备系统
技术领域
本发明涉及一种有机固体废弃物的处理和再利用的方法和处理装置，特别涉及一种有机固体废弃物亚临界水与厌氧发酵联合自循环设备及系统。
背景技术
有机固体废弃物是指有机含量很高而含水量低的固态废物，它们一般具有可生化降解性。这些废弃物中蕴含大量的生物质能，有效利用这类生物质能源，对实现环境和经济的可持续发展具有重要意义。
我国的农业生产及其产品消费产生了大量的城乡有机固体废弃物，如城市生活污泥、餐厨垃圾、城郊畜禽粪便和农作物秸秆等。这些有机物本应以肥料形式返回农田以完成整个物质循环，但由于城市污泥和畜禽粪便恶臭难以加工，而且含有抗生素、芳香烃、重金属等有毒、有害物质，而作物秸秆体积大、肥效低，农民缺乏秸秆造肥积极性，因此导致长期以来这些有机固体废弃物没有回到农田，使得我国农田有机质含量大大减少，耕地质量逐年降低，影响到我国农业的可持续发展。此外，有机固体废弃物长期滞留在城市和乡村，还造成环境污染，影响人民健康和生活水平。目前处理这些垃圾最常用的处理方法有填埋法、焚烧法及堆肥法。这三种方法又存在一些弊端，如填埋法，占地面积大，填埋后的垃圾容易对土壤、地下水及大气造成二次污染，周边环境易滋生蚊虫，散发臭气，同时严重浪费资源；焚烧法：焚烧剩余的炉渣还要填埋，造成二次污染，严重的是焚烧过程中容易产生二噁英、电池中汞蒸气造成大气污染，资源得不到再利用；堆肥法虽然得到资源再利用，但重金属得不到控制，杂质较多，处理时间漫长，场地大。总之，目前的有机固体废弃物处理技术水平较低，很难实现垃圾的无害化、资源化，更不必说产业化。
为改善上述处理方法的不足，有学者提出采用生物处理法，如厌氧消化(厌氧发酵法)等处理。厌氧发酵处理是指垃圾中的有机成分在厌氧条件下，利用厌氧微生物新陈代谢的功能，由高分子物质降解成为小分子物质，最终转化为沼气或天然气的过程。厌氧发酵技术的优点是垃圾的资源化处理效果好，产生的沼气可作为新能源补充现有常规能源，但是产生的沼渣的处理问题难解决(张爱军，环境科学研究，Vol.15,No.5,2002)。
亦有学者提出采用亚临界水解法来处理固体废弃物。亚临界水是指温度在180℃-350℃之间的压缩液态水。在亚临界水中的[H3O+]和[OH-]已接近弱酸或弱碱，因此自身具有酸催化与碱催化功能；亚临界水具有足够小的介电常数，具有能同时溶解有机物和无机物的特性；同时亚临界水还具有优良传质性能和绿色环保等优点。利用亚临界水技术可使垃圾中的纤维素类、淀粉类、高级脂肪酸类、以及部分塑料类物质等进行分解反应，使大分子物质转变为小分子类低级脂肪酸和低聚糖等其他有机产物，因此利用亚临界水进行废弃物再资源化方面拥有广阔的应用前景。
有机固体废弃物中含有大量的上述纤维素类、淀粉类、高级脂肪酸类的废弃物，并且还有难以降解的塑料类物质，将有机固体废弃物利用亚临界水处理，将其资源化处理再利用，符合当前的“低碳经济”发展。
然而利用亚临界水解法来处理有机固体废弃物的技术目前存在着设备成套性差，供热系统难选择，批次处理量有限等问题。目前，对于亚临界水处理技术，相应的专利文献也有一定的报道，如中国专利申请号为200580004805.2，名称是“亚临界水分解处理物的生产方法及亚临界水分解处理物生产装置”，是将预处理后的有机固体废弃物从反应容器的最底层，通过升温和加压，在每一层设置不同浓度，根据需要可以从各层进行提取所需物质，这种方法由于不能实现智能化，所以每一部对温度和压力要求不能很好控制，别并且从中间层提取所需物质后，还需要进行重新加压，处理成本较高；中国专利号是200680054674.3，名称是“有机类废弃物的处理系统”，这种方法公开了一种不但可以处理污泥和废塑料，还可以处理一般家庭和公共领域的有机固体废弃物，但是本方法处理设备单一，只通过一个反应釜连接处理，并且处理时需要230℃和3MPa以上的条件，成本较高，并且后处理的产物没有进行后续的利用。日本专利公开号2008-246300，2003-306825，2003-47409都记载有类似的垃圾处理装置，但都存在着加热时间长、成本高、自动化程度低、处理量有限的技术问题。上述文献均没有报道有关通过亚临界水的方法将有机固体废弃物生产成肥料的一整套处理过程；且提供的亚临界水处理方法都需要外加的能源供给。
综上所述，提供一种低成本，低能耗、智能化处理、肥料的多用途转化多系统结合的自循环供能系统，都是采用有机固体废弃物需要解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种有机固体废弃物再生资源化处理方法及设备系统，更具体地，通过将亚临界水解技术和厌氧发酵对有机固体废弃物的联合处理，可实现系统内部的能量自循环，即将厌氧发酵的系统产生的沼气作为亚临界水解系统的能量供给，而厌氧发酵产生的沼渣可经过亚临界水解系统处理成肥料，既解决了厌氧发酵的沼渣无出路的问题，又解决了亚临界水解系统需外部功能的问题，大大降低了能耗，且更利于环境保护，减少污染；此外，还可通过智能化控制，可实现整套系统设备的远程监控和操作；根据实际生产及设备运行管理的要求，可实现系统的遥信、遥测、遥调、遥控的“四遥”控制；可实现亚临界水解系统的若干组反应釜装置序批列式运行，提高供热设备热利用效率，提高系统处理效率，扩大处理规模，节能；可实现大范围温度和压力的调节，针对不同物料反应对温度和压力要求的不同，可增选热媒体供热器进行温度控制，提高加热速度，降低能耗成本。
本发明目的之一是提供一种有机固体废弃物再生资源化处理方法，具有亚临界水解工序和厌氧生工序，其中，
所述的厌氧发酵工序为所述的亚临界水解工序的能量供给；
所述的亚临界水解工序，包括处理废弃物分离得到的固态垃圾、处理所述厌氧发酵产生的沼渣废弃物以及处理所述厌氧发酵后剩余的沼液废水经水处理所产生的污泥。
优选地，所述的处理有机固体废弃物再生资源化处理方法，具有预处理工艺和尾产物处理工艺。
优选地，所述的预处理工艺包括分离工艺和输送工艺。
优选地，所述的分离工艺包括：
1)底物固体液体分离工艺，即获得固体底物和液体底物的过程；
2)液体底物油水分离工艺，即获得水性底物和油性底物的过程；
3)固体底物物理预处理工艺；
4)固体底物化学预处理工艺；
优选地，所述的固体底物物理预处理工艺为破碎、研磨和浸泡处理工艺。
优选地，所述的固体化学处理工艺为将经固体物理预处理工艺后的固体底物与添加辅料搅拌混合。
优选地，所述的添加辅料是根据有机固体废弃物的含水量每吨添加钙镁磷肥难溶性或枸溶性磷肥50-100Kg、硫酸锌8-15Kg、硼砂5-10Kg、硫酸锰4-8Kg；如有机固体废弃物是餐厨垃圾，可按照体积比是餐厨垃圾∶秸秆＝1:0.8添加秸秆，所述秸秆的木屑粒径小于5cm。
优选地，所述的输送工艺为所述的处理有机固体废弃物的方法中输送传递各反应物及相应产物的工艺。
优选地，所述的亚临界水解工序包括：采用智能控制手段通过至少一个的主反应釜和缓冲釜进行序批列式反应的使得固体底物进行亚临界水解处理，得尾产物。
优选地，所述的亚临界水解工序中的主反应釜以并联方式连接。
优选地，所述的厌氧发酵工序包括：将经预处理工艺的水性底物与秸秆协同发酵。
优选地，所述的尾产物处理工艺包括尾产物筛分工艺、尾产物净化提纯工艺和尾产物收集工艺。
优选地，所述的尾产物筛分工艺为将亚临界水解所得的处理产物经过干燥、发酵和/或筛分制成普通有机肥、生物有机肥或根据土壤情况不同的专用有机、无机肥的过程。
优选地，所述的尾产物净化提纯工艺包括沼气净化工艺和生物柴油转化工艺。
优选地，所述的沼气净化工艺包括常压水洗工艺、加压工艺、高压水洗工艺、降温除水蒸气工艺、提纯工艺和水净化工艺。
优选地，所述的常压水洗工艺为两次常压水洗。
优选地，所述的生物柴油转化工艺为将所述的油性底物脱甘油再提纯获得生物柴油的过程。
优选地，所述的尾产物收集工艺为将所得的纯化、净化后的尾产物分装收集的过程。
一种有机固体废弃物再生资源化处理设备及系统，包括预处理系统、亚临界水解系统、厌氧发酵系统和尾产物处理系统，其中：
所述的预处理系统包括预处理装置、储存装置和输送装置；
所述的亚临界水解系统包括：至少一主反应釜、一螺旋输送机、一缓冲釜、一蒸汽发生装置；
所述的厌氧发酵系统为沼气发酵罐或沼气发酵池；
所述的尾产物处理系统包括：尾产物运输装置、尾产物处理装置、尾产物筛分装置、尾产物储存装置；
物料流程连接路线：所需处理的有机固体废弃物经预处理系统后分别进入亚临界水解系统或厌氧发酵系统，再进入尾产物系统；厌氧发酵系统的尾产物再经所述尾产物运输装置进入亚临界水解系统；
能量连接线路：所述厌氧发酵系统为亚临界水解系统提供电能和热能，所述亚临界水解系统处理所述的厌氧发酵系统中产生的废弃物，优选为固体废弃物。
优选地，它还包括一智能化自动控制装置，用于智能控制所述亚临界水解系统中的各反应参数；
所述的亚临界水解系统中的多个主反应釜以并联方式连接；
所述的预处理装置包括：固液分离装置和油水分离装置；
所述的储存装置为带有搅拌功能的储存装置；
所述的尾产物处理装置包括水净化装置和生物柴油制造装置；
所述的尾产物筛分装置包括尾产物干燥装置、尾产物过滤装置和尾产物发酵装置；
所述的尾产物储存装置包括：沼渣收集装置、沼气收集装置、肥料收集装置、生物柴油收集装置和净水收集装置；
所述的沼渣收集装置与所述的预处理系统连接。
本发明所述的系统运作方式为：
(1)餐厨垃圾车到达处理厂后，首先经预处理装置中的底物固体液体分离装置将污水排出进入油水分离装置，剩余固态垃圾进入亚临界水解系统进行处理。脱水后的固态废弃物水分和盐分含量大大降低，极大提升了其尾产物作为肥料应用的品质，降低了后期肥料干燥过程中的能耗。
(2)餐厨垃圾液态部分进入油水分离装置，分离出的废弃油脂经生物柴油制造装置加工为生物柴油，废水进入厌氧发酵池，与秸秆等生物质协同发酵，产生的沼气收集后作为处理厂的能源使用，剩余沼液废水进入水处理设备处理达标。水处理过程产生的污泥进入亚临界水解系统进行处理。沼气和生物柴油可作为本项目的能源使用，再生水可作为冷却、冲厕、绿化、车辆冲洗、建筑施工用水等使用。
(3)分离后的固态垃圾、水处理过程产生的污泥以及厌氧发酵产生的沼渣废弃物加上秸秆等植物废弃物辅料，投入混料机进行均匀混料。混料后进入亚临界水解反应釜，通过高温高压亚临界水解反应处理，将病原菌和寄生虫卵彻底杀灭；对高分子聚合物进行降解，同时将枯枝落叶、秸秆等碳化后吸附恶臭，从而避免对环境造成的污染，最大程度保留了有机成分含量。经亚临界水解反应釜处理后的餐厨垃圾经简单的筛分处理即成为优质的有机基肥。
本发明提供的有机固体废弃物的处理方法将大量的有机固体废弃物的废水通过厌氧发酵工艺获得沼气，所得的沼气除供给亚临界水解系统所需的热量外还可经收集再利用；同时厌氧发酵工艺产生的沼渣可随有机固体废弃物一并进入亚临界水解工艺获得各种适合农产的肥料；且完善的尾产物处理系统可以获得净化后可继续投入使用的甘油、生物柴油、再生水、沼气(天然气)等；还可利用发电机的余热给沼气池供暖以提供厌氧发酵所需的热量，即可达到中温发酵、发酵时间短、产率高，整个系统能量自循环，低能耗高能效，且可根据不同类型的有机固体废弃物或其他固废特性灵活调整系统的处理流程。
附图说明
附图1为本发明提供的有机固体废弃物处理工艺流程图；其中：A为餐厨垃圾车，B为蒸汽发生器，C为亚临界水解处理反应釜，D为水处理装置，E为污水池，F为BDF制造装置；
附图2为本发明提供的有机固体废弃物处理系统设备平面图；其中：1为HPS系统，2为沼气净化提纯系统，3为沼气控制监控系统，4为厌氧池，5为油水分离以及废油处理系统，6为污水处理系统，7为生物天然气储气罐，8为有机肥料后处理车间，9为有机肥料晾晒区域；
附图3为本发明提供的有机废弃物再生资源化处理方法中粗沼气净化工艺流程图；
附图4为本发明提供的有机废弃物再生资源化处理设备中的亚临界水解设备图；
附图5为实施例1中厌氧发酵罐结构示意图。
具体实施方式
本发明研究了现有的有机固体废弃物的处理方法和相关设备系统，提供了一种有机固体废弃物再生资源化处理方法及设备系统。
本发明最终需要形成一完整的有机固体废弃物再生资源化处理方法及系统进行应用，下面将列举实施例进行进一步说明。如有问题，可以与发明人直接联系。下列实施例中按前述发明内容提及的沼气或天然气蒸汽装置或供电装置、反应釜的数量、亚临界水解或厌氧发酵反应时间及条件、尾产物的精制过程中的各参数的调整及一些试验研究内容，但应该理解本发明并不仅限于此处所列出的研究内容，还应该理解此处所使用的术语仅用于描述特定的实施例，而并不是对本发明的限定。
如附图1-4所示，分别根据物料流程、能量流程和智能控制流程来介绍本发明提供的有机固体废弃物再生资源化的处理方法及系统，其包括：
一、有机固体废弃物底物预处理工艺
1.有机固体废弃物底物固液分离工艺
餐厨垃圾有机固体废弃物固废可通过餐厨垃圾运输车所配置的分离装置将有机固体废弃物挤压分离为固体底物和液体底物，或通过分离装置将有机固体废弃物挤压过滤分离为固体底物和液体底物；如为粪便废弃物可通过分离装置挤压过滤分离为固体底物和液体底物。
2.液体底物油水分离工艺
上述步骤(1)中所分离的液体底物通过隔油池将液体底物分离成油性底物和水性底物，通过输送装置将水性底物传送至厌氧发酵罐中待下一步处理反应，将油性底物传送至生物柴油装置中待下一步处理反应。
3.固体底物物理预处理工艺
将分离的固体底物预先分选除杂，可通过破袋、分拣、磁选等方式除去如砖头、石块、金属、玻璃酒瓶盖等不能进行制肥的杂质，经物理预处理后的固体底物(包括厌氧发酵工艺产生的沼渣废弃物)进入下一个步骤。在上述处理完成后，通过输送装置(如螺旋输送机)将固体底物进入亚临界水处理装置(缓冲釜)待下一步处理过程。
4.固体底物化学预处理工艺
将上述经过物理预处理的固体底物进行进一步破碎，达到(如5cm)进行添加辅料，根据固体底物的含水量每吨添加钙镁磷肥难溶性或枸溶性磷肥50-100Kg、硫酸锌8-15Kg、硼砂5-10Kg、硫酸锰4-8Kg；如有机固体废弃物是餐厨垃圾，可按照质量比是餐厨垃圾∶秸秆＝1∶0.8添加秸秆，所述秸秆的木屑导热粒径小于1cm。
二、液体底物厌氧发酵工艺
将上述油水分离步骤2)中分离的废水通过运输装置输送至厌氧发酵罐或池中与秸秆协同进行厌氧发酵反应，厌氧发酵各环境条件(如温度、pH值和秸秆的添加量等)可同常规的厌氧发酵方法，此外可以通过增加余热回收设备收集亚临界水解系统的反应釜蒸汽余热和发电机产生的热量以作为厌氧发酵及尾产物干燥所需的热量供给；另在发酵过程中通过气体循环进行搅拌。用压缩机从池顶将沼气抽出，再从池底冲入，循环沼气进行搅拌。此外还可利用现有技术的常规技术手段实现气体搅拌。
此厌氧发酵工艺还包括一固液分离装置将厌氧发酵工艺后的废弃物分离为沼渣和沼液，其中沼渣进入亚临界水解工艺同经预处理后的固体底物一并反应，沼液进入尾产物处理工艺中的水净化工艺。
三、固体底物亚临界水解工艺
固体底物的亚临界水解工艺可选用现有技术中的单个反应釜反应；也可选用本申请人在前申请(中国专利申请公开号No.101941017A)提供的智能型亚临界水资源化处理的多个主处理并联反应釜的作为亚临界水解反应釜。
下面结合图4说明亚临界水解工艺的具体工作流程如下：
螺旋输送机2通过管道分别并联连接两个主反应釜31、32和一个缓冲釜33，连接方式为连接它们的进料阀3103、3203和3303；缓冲釜33的排料阀3304分别连接两个主反应釜的进料阀3103和3203，两个主反应釜的排气阀3102和3202分别连接缓冲釜的进气阀3301，蒸汽发生器5分别并联连接两个主反应釜的进气阀3101和3201，热媒体发生器4分别并联连接两个主反应釜的釜体外设置的加热套，缓冲釜的排气阀3301依次连接除臭装置6和除尘装置7，控制智能化序批列反应的智能控制平台1分别连接所述螺旋输送机2、两个主反应釜31和32、缓冲釜33、蒸汽发生器5和热媒体发生器4。
在上述装置中，两个主反应釜31和32以及一个缓冲釜33可以组成为一组亚临界水处理釜，即如果处理量较大，可以并联三个釜为一组的更多的反应釜组来完成处理。上述的反应过程中所用的供能设备选用由沼气供能的设备，如：沼气/天然气蒸汽发生器、沼气/天然气发电机，所需的沼气来自本发明中的厌氧发酵工艺及后续的尾产物处理工艺所得的沼气/天然气等。
四、尾产物处理工艺
1.粗沼气净化工艺段
下面根据图3具体介绍粗沼气工程提纯工艺技术(整个工艺气体流速为100m3/h)，粗沼气的成分大致为:55-60％CH4，40-45％CO2,<0.5％H2S,<1％NH3,<2％O2,<5％H2O。其中NH3和H2S是有害气体，须分别在常压下被水洗掉。当沼气被加压到10bar的时候，此时CO2就可以充分地被水吸收，让甲烷的含量进一步提高。再通过降温、干燥，甲烷的含量可达到95％左右，此时沼气的热值是粗沼气时的2倍，并且对设备(如发电机、锅炉等)不会有任何损害。排放的尾气几乎没有对环境有害的成分。使用过的水在末端收集。一些有利用价值的成分，如NH3可以作为液态肥料、硫酸盐等可以被提纯作为工业用盐。被净化的水还可重复使用。
2.亚临界水解尾产物的处理工艺
(1)制肥工艺
经过亚临界水解工艺处理后的固体废弃物尾产物已经是一种简单的肥料，可以根据需要，将所述处理产物制成普通有机肥、生物有机肥或根据土壤情况不同的智能配肥。具体的处理方法可按照本领域常规处理方法制备不同的肥料。
(2)制生物柴油工艺
经预处理工艺中的油水分离后的油性底物可按本领域常规处理方法，如脱甘油后再提纯既得生物柴油，其中所得的甘油也可收集备用。
(3)水净化工艺
沼液以及厂区内生活污水通过如下工艺进行处理：采用缺氧好氧MBR组合工艺进行处理，处理达标的水回用，产生污泥进入亚临界水解系统处理。
五、能量自循环流程
据图1和图2所示，本发明提供的有机废弃物再生资源化处理方法及设备系统可形成如下的能量自循环流程：
通过厌氧发酵工艺和后续的尾产物处理工艺得到的沼气或天然气可供本发明中的设备中任何可改为沼气或天然气功能的设备使用，如亚临界水解中的蒸汽发生器、发电机和热媒体发生器等；
厌氧发酵工艺所得沼渣废弃物可随其他经预处理工艺有机固体废弃物一并进入亚临界水解工艺和后续的尾产物处理工艺反应制得肥料；
厌氧发酵工艺中所得的沼液可随本发明中的水循环系统进入尾产物处理工艺中的水净化后制得净水可用于继续使用；此外本发明的水循环系统可收集亚临界水解工艺中各设备的余热用于提供厌氧发酵工艺中所需的热量。
实施例1
每天收集餐厨垃圾30吨(含水率90％)，可分离出约20吨液体底物和10吨固体底物(含水率70％)。10吨固体底物与3吨秸秆经亚临界水解处理得到约9-10吨肥料(干燥后，含水率30％)。
20吨液体底物添加1.15吨秸秆进行厌氧发酵，厌氧发酵罐可采用图5所示的厌氧发酵罐，其中包括：储水池(51)、储油池(52)厌氧发酵池(53)储气膜(54)过渡储存池(55)。可产生345立方粗沼气，18吨沼液和1.8吨沼渣(含水率75％)。其中亚临界水解应釜采用本申请人的在前申请的全智能亚临界水解双反应釜。
30-35天中共得到300吨肥料、35吨生物柴油、600吨净水(生活用水、厂区清洁)、立方精制沼气(除供本发明中各设备运作外全部供自身使用)，整个厂区外接能量需求仅为改进前的20％。
实施例2
每天100吨鸡粪便，添加5吨秸秆，经30-35天厌氧发酵，产生9500立方粗沼气，20吨沼渣(含水率75％)和80吨沼液。20吨沼渣添加10吨秸秆后经亚临界水解处理得到约18吨肥料(干燥后，含水率30％)。沼液处理回用。
30-35天中共得到540吨肥料、2000吨净水(生活用水、厂区清洁)、吨精制沼气(除供本发明中各设备运作外产生的沼气全部供自身使用)
根据实施例1和2所得实验结果，调整系统参数，延长系统运行时间，并记录数据。根据5个月的测试后证实，整个厂区采用本发明提供的有机废弃物再生资源化处理方法及设备系统后，整个厂区的能耗降低80％，厂区产效提高90％，可再次利用的资源种类增加100％，节能效果超过80％。
以上所述的利用较佳的实施例详细说明本发明，而非限制本发明的范围。本领域技术人员可通过阅读本发明后，做出细微的改变等等，仍将不失为本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种有机固体废弃物再生资源化处理方法，其特征在于：它具有亚临界水解工序和厌氧发酵工序，其中：
所述的厌氧发酵工序为所述的亚临界水解工序的能量供给；
所述的亚临界水解工序，包括处理废弃物分离得到的固态垃圾、处理所述厌氧发酵产生的沼渣废弃物以及处理所述厌氧发酵后剩余的沼液废水经水处理所产生的污泥。
2.如权利要求1所述的有机固体废弃物再生资源化处理方法，其特征在于：具有预处理工艺和尾产物处理工艺。
3.如权利要求2所述的有机固体废弃物再生资源化处理方法，其特征在于：所述的预处理工艺包括分离工艺和输送工艺。
4.如权利要求3所述的有机固体废弃物再生资源化处理方法，其特征在于：所述的分离工艺包括：
1)底物固体液体分离工艺；
2)液体底物油水分离工艺；
3)固体底物物理预处理工艺；
4)固体底物化学预处理工艺。
5.如权利要求4所述的有机固体废弃物再生资源化处理方法，其特征在于：所述的固体底物物理预处理工艺为破碎、研磨和浸泡处理工艺。
6.如权利要求3所述的有机固体废弃物再生资源化处理方法，其特征在于：所述的输送工艺为所述的处理有机固体废弃物再生资源化处理方法中输送传递各反应物及相应产物的工艺。
7.如权利要求1所述的有机固体废弃物再生资源化处理方法，其特征在于：所述的厌氧发酵工序包括：将经预处理工艺的水性底物与秸秆协同发酵。
8.如权利要求2所述的有机固体废弃物再生资源化处理方法，其特征在于：所述的尾产物处理工艺包括尾产物筛分工艺、尾产物净化提纯工艺和尾产物收集工艺；
其中：
所述的尾产物筛分工艺为将亚临界水解所得的处理产物经过干燥、发酵和/或筛分制成普通有机肥、生物有机肥或根据土壤情况不同的专用有机、无机肥的过程；
所述的尾产物净化提纯工艺包括沼气净化工艺和生物柴油转化工艺；
所述的沼气净化工艺包括常压水洗工艺、加压工艺、高压水洗工艺、降温除水蒸气工艺、提纯工艺和水净化工艺；
所述的生物柴油转化工艺为将经预处理工艺中的油水分离后的油性底物脱甘油再提纯获得生物柴油的过程；
所述的尾产物收集工艺为将所得的纯化、净化后的尾产物分装收集的过程。
9.一种有机固体废弃物再生资源化处理系统，包括预处理系统、亚临界水解系统、厌氧发酵系统和尾产物处理系统，其中：
所述的预处理系统包括预处理装置、储存装置和输送装置；
所述的亚临界水解系统包括：至少一主反应釜、一螺旋输送机、一缓冲釜、一蒸汽发生装置；
所述的厌氧发酵系统为沼气发酵罐或沼气发酵池；
所述的尾产物处理系统包括：尾产物运输装置、尾产物处理装置、尾产物筛分装置、尾产物储存装置；
物料流程连接路线：所需处理的有机固体废弃物经预处理系统后分别进入亚临界水解系统或厌氧发酵系统，再进入尾产物系统；厌氧发酵系统的尾产物再经所述尾产物运输装置进入亚临界水解系统；
能量连接线路：所述厌氧发酵系统为亚临界水解系统提供电能和热能，所述亚临界水解系统处理所述的厌氧发酵系统中产生的固体废弃物。
10.如权利要求9所述的有机固体废弃物再生资源化处理系统，其特征在于：
还包括一智能化自动控制装置，用于智能控制所述亚临界水解系统中的各反应参数；
所述的亚临界水解系统中的多个主反应釜以并联方式连接；
所述的预处理装置包括：固液分离装置和油水分离装置；
所述的储存装置为带有搅拌功能的储存装置；
所述的尾产物处理装置包括水净化装置和生物柴油制造装置；
所述的尾产物筛分装置包括尾产物干燥装置、尾产物过滤装置和尾产物发酵装置；
所述的尾产物储存装置包括：沼渣收集装置、沼气收集装置、肥料收集装置、生物柴油收集装置和净水收集装置；
所述的沼渣收集装置与所述的预处理系统连接。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103183541A (zh) * 2013-04-12 2013-07-03 路德环境科技股份有限公司 有机废弃物制造生态有机肥方法
CN104513833A (zh) * 2014-10-16 2015-04-15 上海锦泰新能源环保股份有限公司 一种农业有机固废的生态循环处理利用工艺
CN104974927B (zh) * 2015-07-25 2017-06-27 中国科学院成都生物研究所 一种秸秆沼气制备耦合发电余热利用的系统
CN106007842A (zh) * 2016-05-14 2016-10-12 张波 一种有机肥蒸发结晶系统及工艺
CN105753543A (zh) * 2016-05-14 2016-07-13 张波 一种利用脱硫产物和秸秆制造有机肥的装置及工艺
CN108585407B (zh) * 2018-06-20 2024-03-29 西安交通大学 一种以亚临界水热液化为核心的多技术耦合生态厕所粪尿处理系统及方法
CN109042189B (zh) * 2018-07-27 2021-09-21 上海环垦生态科技股份有限公司 一种降低重楼病害的种植方法
CN109261270B (zh) * 2018-09-20 2020-11-06 绍兴嘉越纺织机械有限公司 一种有机固体废弃物处理方法
CN109261695B (zh) * 2018-09-20 2020-12-01 淮北亚荣科技有限公司 一种基于亚临界水解的有机固体废弃物处理装置
CN110563508A (zh) * 2019-09-25 2019-12-13 湖南农业大学 一种液化残渣基有机-无机复混肥及其制备方法
CN111908960B (zh) * 2020-05-11 2022-05-20 浙江省耕地质量与肥料管理总站 一种有机肥料重金属钝化去除设备
CN111618073B (zh) * 2020-06-05 2021-07-20 杭州碳明科技有限公司 垃圾处理系统及方法
CN112608203A (zh) * 2020-12-04 2021-04-06 杭州坤灵环境技术有限公司 一种用有机剩余物制造液体水溶肥的方法
CN112516924A (zh) * 2020-12-04 2021-03-19 杭州坤灵环境技术有限公司 一种用有机剩余物制造液体水溶肥的系统
CN114682610B (zh) * 2022-03-09 2023-08-15 金锋馥(滁州)科技股份有限公司 一种基于综合有机废弃物亚临界水解处理的除臭方法
CN117259383B (zh) * 2023-10-30 2024-05-17 河南理工大学 一种有机固体废弃物处理工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4657681A (en) * 1985-04-22 1987-04-14 Hughes William L Method of converting organic material into useful products and disposable waste
US5451319A (en) * 1988-03-30 1995-09-19 Kobayashi; Yoshio Anaerobic digestion process for sewage sludge
CN1478611A (zh) * 2003-07-03 2004-03-03 上海神工环保股份有限公司 有机废弃物资源化综合处理工艺
CN1711219A (zh) * 2002-10-22 2005-12-21 财团法人大阪产业振兴机构 甲烷气的制造方法
CN1966166A (zh) * 2005-11-15 2007-05-23 上海铭新环卫工程科技有限公司 餐厨垃圾再生油脂、生物天然气、药肥、饲料的六段工艺
CN101062825A (zh) * 2007-04-19 2007-10-31 浙江大学 一种适合于村镇的垃圾综合处理方法
CN101637778A (zh) * 2009-08-25 2010-02-03 云南昆船设计研究院 一种有机废弃物综合处理工艺
CN101830744A (zh) * 2010-05-18 2010-09-15 中国科学院广州能源研究所 原料特性互补型混合连续干发酵联产电肥的方法
CN102146002A (zh) * 2010-12-09 2011-08-10 上海环垦生态科技有限公司 亚临界水处理城乡有机固废生产有机肥及设备

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4657681A (en) * 1985-04-22 1987-04-14 Hughes William L Method of converting organic material into useful products and disposable waste
US5451319A (en) * 1988-03-30 1995-09-19 Kobayashi; Yoshio Anaerobic digestion process for sewage sludge
CN1711219A (zh) * 2002-10-22 2005-12-21 财团法人大阪产业振兴机构 甲烷气的制造方法
CN1478611A (zh) * 2003-07-03 2004-03-03 上海神工环保股份有限公司 有机废弃物资源化综合处理工艺
CN1966166A (zh) * 2005-11-15 2007-05-23 上海铭新环卫工程科技有限公司 餐厨垃圾再生油脂、生物天然气、药肥、饲料的六段工艺
CN101062825A (zh) * 2007-04-19 2007-10-31 浙江大学 一种适合于村镇的垃圾综合处理方法
CN101637778A (zh) * 2009-08-25 2010-02-03 云南昆船设计研究院 一种有机废弃物综合处理工艺
CN101830744A (zh) * 2010-05-18 2010-09-15 中国科学院广州能源研究所 原料特性互补型混合连续干发酵联产电肥的方法
CN102146002A (zh) * 2010-12-09 2011-08-10 上海环垦生态科技有限公司 亚临界水处理城乡有机固废生产有机肥及设备

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
农村沼气的净化及资源化利用研究进展;李芬荣等;《化学工业与工程》;20110531;第28卷(第2期);第73-78页 *
沼气净化技术现状;宋灿辉等;《中国沼气》;20070820;第25卷(第4期);第23-27页 *
高压水洗沼气净化吸收塔的模拟研究;李艳 等;《可再生能源》;20111015;第29卷(第5期);第71-74页 *

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