CN107587866A - 一种利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法 - Google Patents

一种利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于资源环境技术领域，具体涉及一种利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法。该方法包括以下步骤：餐厨垃圾脱水及油脂；餐厨垃圾磁选，清除金属杂质；然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成均匀的细粉颗粒物质；将细粉颗粒物质投入卧式旋转干燥炉进行进一步脱水处理；将进一步脱水后的细粉颗粒物质送入燃煤锅炉的燃烧室内燃烧作为锅炉的热能；将液相的含油脂自由水加热到50‑60℃从废弃油藏的注水井中注入，废弃油藏关井培养，油井开井生产甲烷和氢气。本发明具有节能环保、处理工艺简单、投资成本低和现场试验效果好的优点，原油转化率大于50％，投入产出比大于1∶10。因此，本发明可广泛地应用于餐厨垃圾资源化处理和废弃油藏开采工艺中。

Description

一种利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法
技术领域
本发明涉及一种资源回收循环利用方法，具体涉及一种利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法。
背景技术
餐厨垃圾是家庭、饭店、食堂等单位产生的残羹剩饭和厨余垃圾的通称。随着社会的发展，餐厨垃圾的产生量逐年增大，餐厨垃圾含水率高，脱水性能较差，高温易腐，易孳生蚊蝇，而且有些餐厨垃圾被不法商贩直接作为饲料喂猪或提炼地沟油，对食品安全造成极大危害。因此，餐厨垃圾的处理成为亟待解决的社会问题。
目前，餐厨垃圾主要的处理方法包括高温消毒制取肥料、好氧堆肥厌氧发酵、随生活垃圾混合进入填埋和焚烧体系等，其中以填埋为主要处理方式。餐厨垃圾填埋不仅占用了大量填埋场的库容，而且容易导致填埋场环境的破坏；由于餐厨垃圾本身含水率非常高，
所以不适合进入焚烧体系。高温消毒制取肥料技术的主要优点在于处理过程短、处理效果较彻底，主要缺点是能源消耗高。餐厨垃圾以有机组分为主，含有大量的淀粉和纤维素等，具有较高的生物可降解性，厌氧发酵处理已逐步成为餐厨垃圾处理的发展方向。
厌氧发酵处理是通过微生物的代谢活动对餐厨垃圾进行分解和转化，生产微生物蛋白饲料。虽然厌氧发酵技术有着广阔的前景和发展潜力，生物发酵处理的优点是设备投资较少，占地面积小，能耗低；缺点是由于餐厨垃圾成分复杂，有机物厌氧过程影响因素较多，菌种生长代谢需一定时间，生产周期较长，厌氧发酵的效率较低，部分菌种需要培养驯化，处理须及时。因此无法得到大面积的推广应用。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足而提供一种利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法。本发明具有节能环保、处理工艺简单、投资成本低和现场试验效果好的优点。
本发明公开了一种利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)将餐厨垃圾在100℃条件下，通过机械挤压的方式脱掉餐厨垃圾中的自由水及油脂，得到液相的含油脂自由水和固相的餐厨垃圾；
(2)将固相餐厨垃圾进行磁选，清除金属杂质，然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成均匀的细粉颗粒物质；
(3)将金属杂质进行进一步精选，分离出可回收利用的金属物质铜、铁、铝和锌；
(4)将细粉颗粒物质投入卧式旋转干燥炉进行进一步脱水，在负压0.09-0.1MPa低温条件下进行，达到水分在10％以下；
(5)将进一步脱水后的细粉颗粒物质送入燃煤锅炉的燃烧室内燃烧作为锅炉的热能；
(6)将液相的含油脂自由水加热到50-60℃，然后利用高压柱塞泵从废弃油藏的注水井中注入，废弃油藏关井培养，油井开井生产甲烷和氢气，液相中的营养物质能够激活废弃油藏内的烃类氧化菌和产甲烷菌，利用烃类氧化菌和产甲烷菌综合的作用将废弃油藏的残余油转化成甲烷和氢气，从而实现废弃油藏资源化的开发。
所述的液相的含油脂自由水的注入量为0.3-0.6PV(废弃油藏的孔隙体积)，注入速度为10-20m3/h。
所述的废弃油藏的渗透率大于100mD、温度低于90℃、地层水矿化度低于120000mg/L、原油粘度小于2000mPa.s、残余油饱和度大于10％。
所述的废弃油藏关井培养的时间为120-150d。
本发明充分利用餐厨垃圾中的营养物质(蛋白质、纤维素、淀粉、脂肪、氮、磷、钾、钙及各种微量元素)激活废弃油藏中的烃类氧化菌和产甲烷菌，利用烃类氧化菌对原油的降解作用将原油转化成甲酸、乙酸、丙酸等小分子酸，然后利用产甲烷菌将小分子酸转化成为容易开采的甲烷和氢气，从而实现废弃油藏资源化的利用；将分离出的金属物质铜、铁、铝和锌回收利用；将分离后经脱水的固体物质作为燃煤锅炉的热能。解决了餐厨垃圾处理成本高以及排放带来环境污染的问题。本发明具有处理工艺简单、投资成本低、节能环保和现场试验效果好的优点。
本发明的有益效果：本发明加工餐厨垃圾充分回收利用，解决了废水、金属杂质、固体废弃物处理的问题，达到高效、节能、低耗、环保，变废为宝，实现循环经济的目标；其次，本发明具有工艺简单，操作简便，投资少，成本低，现场试验效果好的优点，原油转化率大于50％，投入产出比大于1：10；本发明同时实现了餐厨垃圾和废弃油藏资源化的利用，因此，有利于现场的推广与应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
废弃油藏G25概况：油藏温度72℃，地层水矿化度5238mg/L，渗透率500×10-3μm2，原油粘度853mPa.s，残余油饱和度21.2％，孔隙体积6.0×105m3。利用本发明的方法对餐厨垃圾进行处理后注入废弃油藏用于转化成甲烷气开采，具体实施步骤如下：
(1)将餐厨垃圾在100℃条件下，通过机械挤压的方式脱掉餐厨垃圾中的自由水及油脂，得到液相的含油脂自由水和固相的餐厨垃圾；
(2)将固相餐厨垃圾进行磁选，清除金属杂质，然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成均匀的细粉颗粒物质；
(3)将金属杂质进行进一步精选，分离出可回收利用的金属物质铜、铁、铝和锌；
(4)将细粉颗粒物质投入卧式旋转干燥炉进行进一步脱水，在负压0.09-0.1MPa低温条件下进行，达到水分含量为7.2％；
(5)将进一步脱水后的细粉颗粒物质送入燃煤锅炉的燃烧室内燃烧作为锅炉的热能；
(6)将液相的含油脂自由水加热到50℃，然后利用高压柱塞泵从废弃油藏的注水井中注入，注入量为0.3PV，注入量为1.8×105m3，注入速度为10m3/h，废弃油藏关井培养120d，油井开井生产甲烷和氢气，液相中的营养物质能够激活废弃油藏内的烃类氧化菌和产甲烷菌，利用烃类氧化菌和产甲烷菌综合的作用将废弃油藏的残余油转化成甲烷和氢气，从而实现废弃油藏资源化的开发。
试验效果评价：现场试验结束后，废弃油藏G25累计产气3.12×108m3、原油转化率达到52.3％、投入产出比为1∶12.5，充分利用了餐厨垃圾中液相中的营养物质，现场试验产气效果良好；同时解决了废水、金属杂质、固体废弃物和废弃油藏处理的问题，达到高效、节能、低耗、环保、变废为宝，实现循环经济的目标。
实施例2
废弃油藏G32概况：油藏温度78℃，地层水矿化度6235mg/L，渗透率250×10-3μm2，原油粘度522mPa.s，残余油饱和度18.5％，孔隙体积8.2×105m3。利用本发明的方法对餐厨垃圾进行处理后注入废弃油藏用于转化成甲烷气开采，具体实施步骤如下：
(1)将餐厨垃圾在100℃条件下，通过机械挤压的方式脱掉餐厨垃圾中的自由水及油脂，得到液相的含油脂自由水和固相的餐厨垃圾；
(2)将固相餐厨垃圾进行磁选，清除金属杂质，然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成均匀的细粉颗粒物质；
(3)将金属杂质进行进一步精选，分离出可回收利用的金属物质铜、铁、铝和锌；
(4)将细粉颗粒物质投入卧式旋转干燥炉进行进一步脱水，在负压0.09-0.1MPa低温条件下进行，达到水分含量为8.3％；
(5)将进一步脱水后的细粉颗粒物质送入燃煤锅炉的燃烧室内燃烧作为锅炉的热能；
(6)将液相的含油脂自由水加热到53℃，然后利用高压柱塞泵从废弃油藏的注水井中注入，注入量为0.5PV，注入量为4.1×105m3，注入速度为16m3/h，废弃油藏关井培养130d，油井开井生产甲烷和氢气，液相中的营养物质能够激活废弃油藏内的烃类氧化菌和产甲烷菌，利用烃类氧化菌和产甲烷菌综合的作用将废弃油藏的残余油转化成甲烷和氢气，从而实现废弃油藏资源化的开发。
试验效果评价：现场试验结束后，废弃油藏G32累计产气5.02×108m3、原油转化率达到61.2％、投入产出比为1∶11.2，充分利用了餐厨垃圾中液相中的营养物质，现场试验产气效果良好；同时解决了废水、金属杂质、固体废弃物和废弃油藏处理的问题，达到高效、节能、低耗、环保、变废为宝，实现循环经济的目标。
实施例3
废弃油藏G37概况：油藏温度68℃，地层水矿化度9851mg/L，渗透率800×10-3μm2，原油粘度729mPa.s，残余油饱和度17.3％，孔隙体积9.0×105m3。利用本发明的方法对餐厨垃圾进行处理后注入废弃油藏用于转化成甲烷气开采，具体实施步骤如下：
(1)将餐厨垃圾在100℃条件下，通过机械挤压的方式脱掉餐厨垃圾中的自由水及油脂，得到液相的含油脂自由水和固相的餐厨垃圾；
(2)将固相餐厨垃圾进行磁选，清除金属杂质，然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成均匀的细粉颗粒物质；
(3)将金属杂质进行进一步精选，分离出可回收利用的金属物质铜、铁、铝和锌；
(4)将细粉颗粒物质投入卧式旋转干燥炉进行进一步脱水，在负压0.09-0.1MPa低温条件下进行，达到水分含量为6.3％；
(5)将进一步脱水后的细粉颗粒物质送入燃煤锅炉的燃烧室内燃烧作为锅炉的热能；
(6)将液相的含油脂自由水加热到60℃，然后利用高压柱塞泵从废弃油藏的注水井中注入，注入量为0.6PV，注入量为5.4×105m3，注入速度为20m3/h，废弃油藏关井培养150d，油井开井生产甲烷和氢气，液相中的营养物质能够激活废弃油藏内的烃类氧化菌和产甲烷菌，利用烃类氧化菌和产甲烷菌综合的作用将废弃油藏的残余油转化成甲烷和氢气，从而实现废弃油藏资源化的开发。
试验效果评价：现场试验结束后，废弃油藏G37累计产气5.27×108m3、原油转化率达到58.6％、投入产出比为1∶11.6，充分利用了餐厨垃圾中液相中的营养物质，现场试验产气效果良好；同时解决了废水、金属杂质、固体废弃物和废弃油藏处理的问题，达到高效、节能、低耗、环保、变废为宝，实现循环经济的目标。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)将餐厨垃圾在100℃条件下，通过机械挤压的方式脱掉餐厨垃圾中的自由水及油脂，得到液相的含油脂自由水和固相的餐厨垃圾；
(2)将固相餐厨垃圾进行磁选，清除金属杂质，然后将清除金属杂质后的固相餐厨垃圾粉碎成均匀的细粉颗粒物质；
(3)将金属杂质进行进一步精选，分离出可回收利用的金属物质铜、铁、铝和锌；
(4)将细粉颗粒物质投入卧式旋转干燥炉进行进一步脱水，在负压0.09-0.1MPa低温条件下进行，达到水分在10％以下；
(5)将进一步脱水后的细粉颗粒物质送入燃煤锅炉的燃烧室内燃烧作为锅炉的热能；
(6)将液相的含油脂自由水加热到50-60℃，然后利用高压柱塞泵从废弃油藏的注水井中注入，废弃油藏关井培养，油井开井生产甲烷和氢气，液相中的营养物质能够激活废弃油藏内的烃类氧化菌和产甲烷菌，利用烃类氧化菌和产甲烷菌综合的作用将废弃油藏的残余油转化成甲烷和氢气，从而实现废弃油藏资源化的开发。
2.根据权利要求1所述的利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法，其特征在于所述的液相的含油脂自由水的注入量为0.3-0.6PV(废弃油藏孔隙体积)。
3.根据权利要求1或2所述的利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法，其特征在于所述的液相的含油脂自由水的注入速度为10-20m3/h。
4.根据权利要求1或2所述的利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法，其特征在于所述的废弃油藏的渗透率大于100mD、温度低于90℃、地层水矿化度低于120000mg/L、原油粘度小于2000mPa.s、残余油饱和度大于10％。
5.根据权利要求1或2所述的利用餐厨垃圾提高废弃油藏产量的方法，其特征在于所述的废弃油藏关井培养的时间为120-150d。
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