CN103100551A - 一种厨余垃圾热水解方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厨余垃圾热水解方法及其装置。所述装置包括罐体；所述罐体的顶部设有进料口，所述罐体的底部与一排水管相连通；所述罐体的侧壁的下部设有排料口；所述罐体的侧壁的上部设有至少三个蒸汽进口，所述蒸汽进口沿蒸汽管道延伸至所述排料口的上部；所述罐体的侧壁上设有排气口。本发明提供的厨余垃圾的处理方法，包括如下步骤：将厨余垃圾输送至上述热水解装置的罐体中进行热水解；所述热水解完成后，从所述排料口排出物料即实现对厨余垃圾的处理。本发明的处理工序简单，破袋后直接送料进行热水解处理，省去了人工和其它分拣过程，降低了处理线故障率，提高了运转效率。

Description

一种厨余垃圾热水解方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种厨余垃圾热水解方法及其装置，属于生活垃圾处理技术领域。

背景技术

厨余垃圾是家庭、宾馆、饭店等饮食单位抛弃的剩余饭菜（不含泔水）的统称，占生活垃圾量的40~60%左右，是生活垃圾的重要组成部分，厨余垃圾与生活垃圾相比具备如下特点：1）粗蛋白和粗纤维等有机物含量都比较高，易腐，恶臭；2）含水率高，易产生渗滤液给垃圾的收集运输和处理带来不便，3）热值低，限制了焚烧技术的应用。

目前在厨余垃圾无害化处理和再利用加工前，均采用破袋、人工分选、磁选和风选等对该废弃物进行分类、分选和分离作业。由于厨余垃圾成分复杂，并混有大量生活垃圾，分选分离难度大；这些分选技术还存在着工艺复杂、设备故障率高，影响整条垃圾处理系统的正常运转的问题；采用人工分选还存在着劳动量大、作业效率低、作业质量差，尤其是作业环境恶劣，危害劳动者健康的问题。同时多种分选技术的采用也增加了厨余垃圾分选处理线的长度，导致臭气产生和逸散源增多，显著增加臭气污染控制难度。

厨余垃圾传统的主要处理方式堆肥、焚烧和填埋。热水解处理技术作为一种新型的厨余垃圾处理技术，在该领域正得到不断应用和推广。厨余垃圾经过高温高压的热水解处理后，垃圾中的生物有机体的生物组织和细胞结构被浆化，部分有机物大分子长链物质分解，部分亲水性有机胶体物质水解。塑料等软性物质在热水解过程中出现抽缩或变成碎片。整个热水解过程中可完成对厨余垃圾易降解有机物消化降解、灭菌、脱水、脱臭、减容。垃圾消解反应中产生的消解液，送入污水厂进行处理。消解处理后的垃圾喷放进入排料缓冲系统，喷放过程对物料具有输送、闪蒸干燥、膨化、粉碎、分离的作用。与传统的堆肥、焚烧和填埋法相比，热水解法具有占地面积小、处理时间短的优势，特别适用于热值低、含水率高，不分拣的垃圾。

热水解技术的关键设备是热水解装置，而目前热水解处理技术主要是用于处理生活垃圾，没有专业适合于处理厨余垃圾的装置。而在众多的专利技术中，存在着不同程度的缺陷。如专利号为CN201692979U的生活垃圾热水解装置的蒸汽进口在罐体侧面，这样就难免产生蒸汽进气不均，热水解不完全的情况。而专利号为ZL200920106570.3的生活垃圾热水解装置的蒸汽给气管进口设在罐体顶部，蒸汽给气管只有一根，而厨余垃圾含水率高，孔隙度低，一根蒸汽管进气同样会产生进气受热不均的情况。该装置的蒸汽管处在罐体的中心部位，在进料过程中垃圾从进来料口往下坠落的过程会对蒸汽给气管产生很强的撞击，长时间高频度的撞击对管道有很大的破坏作用。同时这两种热水解装置均存在着进料口和出料口偏小的问题，在处理规模较大时，物料在排料口瞬间开启式无法短时内完成喷放过程，排料困难。两外其排水口的设置部位也有很大不合理之处。若简单的将该用于生活垃圾的热水解装置用在厨余垃圾的热水解处理上显然会存在着很多的技术问题，因此不能直接将生活垃圾的热水解技术应用到厨余垃圾处理中。

发明内容

本发明的目的是提供一种厨余垃圾热水解方法及其装置，使用本发明提供的装置时，厨余垃圾无需分拣即可被处理，对厨余垃圾适应性强、蒸汽进气均匀、排料通畅、蒸汽管道撞击振动小；热水解后的熟料进行固液分离后可进行消化、焚烧、堆肥、填埋等多种处理方式。

本发明所提供的一种厨余垃圾热水解装置，包括罐体；所述罐体的顶部设有进料口，所述罐体的底部与一排水管相连通；所述罐体的侧壁的下部设有排料口；

所述罐体的侧壁的上部设有至少3个蒸汽进口，所述蒸汽进口沿蒸汽管道延伸至所述排料口的上部；所述罐体的侧壁上设有排气口。

上述的热水解装置中，所述蒸汽进口沿所述罐体的周向均匀布置，可使蒸汽通入均匀。

上述的热水解装置中，所述蒸汽管道自下而上均匀设置若干个通气孔，可使罐体内蒸汽供入具有均匀性，物料受热更均匀，热水解更完全。

上述的热水解装置中，所述蒸汽管道设于靠近所述罐体的侧壁处，可避免物料由进料口进入所述罐体内时对所述蒸汽管道的高强度冲击。

上述的热水解装置中，所述蒸汽管道由蒸汽管道支架固定于所述罐体的侧壁上。

上述的热水解装置中，所述罐体的顶部上设有温度检测装置和压力检测装置，以监测所述罐体内的温度和压力。

上述的热水解装置中，所述罐体由不锈钢制成。

上述的热水解装置中，所述罐体的底部封头处设有一承料钢板，所述承料钢板上设有若干个通孔，在热水解罐通入蒸汽过程中蒸汽冷凝产生的水及热水解过程中的水可透过该通孔，然后通过排水管排出；所述承料钢板与所述罐体的侧壁之间为圆弧连接，可有效避免排料死角，使排料更完全。

上述的热水解装置中，所述罐体由至少3个支撑腿支撑。

本发明还进一步提供了一种厨余垃圾的处理方法，包括如下步骤：将厨余垃圾输送至上述热水解装置的罐体中进行热水解；所述热水解完成后，从所述排料口排出物料即实现对厨余垃圾的处理。

上述的处理方法中，所述热水解的温度可为180~220℃，压力可为1.0~2.2Mpa，时间可为90~120分钟，待热水解完成后，瞬间打开所述排料口，可利用罐体内的压力将物料瞬间排出。排出的物料进入熟料储存仓进行后续处理。

本发明具有如下优点：

（1）处理工序简单，破袋后直接送料进行热水解处理，省去了人工和其它分拣过程，降低了处理线故障率，提高了运转效率。

（2）热水解装置的进料口的口径大，进料通畅，对厨余垃圾成分适应性强，物料无需分拣，可接受处理各种垃圾，对垃圾分类及规格成分要求不严格。

（3）热水解装置出料口设置在热水解罐体的侧壁，且出料口径大，可实现大规模物料的快速排出。

（4）蒸汽通入均匀，蒸汽管撞击少，热水解更完全。在装置内设置多根等间距的蒸汽管道，每根蒸汽管道自下而上等间距设备若干通气孔，这样既使罐体内物料供气受热均匀，同时蒸汽管道与侧壁和罐体中心均保持一定距离，可避免物料由进料口对蒸汽管道的高强度冲击。

（5）蒸汽管道安装牢固。罐体内蒸汽主管道采用多重固定，确保能耐受高频度的排料冲击和振动。

（6）热水解装置罐体封头处设有带孔承料钢板，封头底部设有排水口，便于排水。同时承料钢板与罐壁保持一定的弧度，可有效避免排料死角，排料更完全。

（7）自动化程度高，进料口和排料口的密封采用自动化密封，温度、压力、进料量准确测试，减少人体与车间环境的直接接触，降低对人体的危害。

（8）无害化彻底，后续处理难度降低。原生厨余垃圾经过高温高压热水解处理，完成阶段性100%杀菌及除臭；厨余垃圾的蔬菜、水果、食品残渣等有机物成为泥浆状，塑料类物品软化成细碎条状或团状，热水解后的熟料经固液分离后，得到高浓度有机料浆为后续的生化处理提供良好的基础，固体经脱水后其热值增加，便于焚烧处理。

附图说明

图1是厨余垃圾热水解装置的结构示意图。

图2是厨余垃圾热水解装置的承料钢板的结构示意图

图3是厨余垃圾热水解的流程图。

图中各标记如下：1罐体、2进料口、3排水管、4排料口、5蒸汽进口、6蒸汽管道、7a通气孔、7b通孔、8排气口、9温度、压力检测装置、10承料钢板、11支撑腿。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

如图1所示，本发明提供的厨余垃圾热水解装置包括由不锈钢制成的罐体1；该罐体1的顶部设有进料口2，该罐体1的底部与一排水管3相连通；该罐体1的侧壁的下部设有排料口4；罐体1的侧壁上设有排气口8。罐体1的侧壁的上部设有3个蒸汽进口5，用于向罐体1内通入蒸汽；该3个蒸汽进口5沿罐体1的周向均匀布置，均由2个蒸汽管道支架固定于罐体1的侧壁上，且设置于靠近罐体1的侧壁处；蒸汽进口5沿蒸汽管道6延伸至排料口4的上部；每个蒸汽管道6上均设有若干个通气孔7a，用于蒸汽均匀地向罐体1内扩散。罐体1的顶部上设有温度、压力检测装置9，用于监控罐体1内的温度和压力，以保证热水解的条件。该罐体1的底部封头处设有一个承料钢板10，该承料钢板10上设有多个通孔7b，且该承料钢板10与罐体1的侧壁之间为圆弧连接，可有效避免排料死角，使排料更完全。该热水解装置由设于底部上的3个支撑腿11支撑。

上述的热水解装置中，设置的蒸汽进口的个数可根据实际需要进行调节。

利用上述的热水解装置进行厨余垃圾的处理，如图3所示，在进料前首先关闭排料口4的阀门，打开排水管3。厨余垃圾由进料口2进行进料，完成进料后启动进料口密封装置对进料口进行密封。饱和高温蒸汽通过蒸汽进口5进入罐体1内，温度和压力检测装置9检测罐体1内的温度和压力，在热水解装置温度达到100℃左右时关闭排水口，使温度升至并保持在180~220℃，压力在1.0~2.2Mpa，热水解时间为90~120分钟。罐体1内的物料完成整个热水解过程后瞬间打开排料口4，利用罐体1内的压力将物料瞬间排出。排出的物料可进入熟料储存仓进行后续处理。在热水解罐通入蒸汽过程中蒸汽冷凝产生的水及热水解过程中的水可透过承料钢板10上的通孔7b，然后通过排水管3排出，如图2所示。经过上述处理，厨余垃圾的蔬菜、水果、食品残渣等有机物成为泥浆状，塑料类物品软化成细碎条状或团状，熟料经固液分离后，料浆有机浓度高，为后续的生化处理提供良好的条件，固体经脱水后其热值增加，可采用焚烧方式进行处理，也可进行填埋处理。

Claims (9)

1.一种厨余垃圾热水解装置，其特征在于：所述装置包括罐体；所述罐体的顶部设有进料口，所述罐体的底部与一排水管相连通；所述罐体的侧壁的下部设有排料口；

所述罐体的侧壁的上部设有至少3个蒸汽进口，所述蒸汽进口沿蒸汽管道延伸至所述排料口的上部；所述罐体的侧壁上设有排气口。

2.根据权利要求1所述的热水解装置，其特征在于：所述蒸汽进口沿所述罐体的周向均匀布置。

3.根据权利要求1或2所述的热水解装置，其特征在于：所述蒸汽管道上设有若干个通气孔；所述蒸汽管道设于靠近所述罐体的侧壁处；所述蒸汽管道由蒸汽管道支架固定于所述罐体的侧壁上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的热水解装置，其特征在于：所述罐体的顶部上设有温度检测装置和压力检测装置。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的热水解装置，其特征在于：所述罐体由不锈钢制成。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的热水解装置，其特征在于：所述罐体的底部封头处设有一承料钢板，所述承料钢板上设有若干个通孔；所述承料钢板与所述罐体的侧壁之间为圆弧连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的热水解装置，其特征在于：所述罐体由至少3个支撑腿支撑。

8.一种厨余垃圾的处理方法，包括如下步骤：将厨余垃圾输送至权利要求1-7中任一项所述热水解装置的罐体中进行热水解；所述热水解完成后，从所述排料口排出物料即实现对厨余垃圾的处理。

9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于：所述热水解的温度为180~220℃，压力为1.0~2.2Mpa，时间为90~120分钟。

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