CN108580505A - 有机固体废物零排放暨资源化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机固体废物零排放暨资源化工艺，包括以下步骤：(1)预处理，使有机固体废物物料性状均一；(2)超微粉碎细化，对物料进行二级粉碎细化，初步破坏生物大分子细胞结构；(3)低温热水解，将有机固体废物的有机大分子分解为小分子物质。它将超微粉碎细化技术与低温热水解技术进行联动，将有机固体废物快速分解，可替代传统的以微生物作用为基础的好氧发酵及厌氧发酵过程，克服了好氧发酵及厌氧发酵过程时间长、过程控制难及易产生二次污染物的弊端，且整个处理与处置过程不产生任何二次污染物，同时附带产生有机肥料，实现有机固体废物的资源化利用。
Description
技术领域
本发明涉及固体废物资源化处置工艺，具体讲是一种有机固体废物零排放暨资源化工艺。
背景技术
以好氧堆肥发酵技术及厌氧发酵制沼气技术为核心的传统有机固体废物处置方式，由于其存在二次污染(恶臭、异味、渗滤污水、过量沼液等)、工艺设备落后、处置周期长、经济效益不明显等弱势，已经不能满足有机固体废物资源化处置客观形势的需要。从其技术本身所带来的二次污染问题而言也很难通过环保监测、安全监察、卫生监察部门的监管关。
所以，如何研制出一种安全、高效、环保的有机固体废物快速分解工艺，以实现有机固体废物资源化产业健康、有序、生态化发展，即为本领域工作人员所欲研究的方向。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于：提供一种有机固体废物零排放暨资源化工艺,安全、高效、环保。
本发明的技术解决方案是：有机固体废物零排放暨资源化工艺，包括以下步骤：
(1)预处理，使有机固体废物物料性状均一；
(2)超微粉碎细化，对物料进行二级粉碎细化，初步破坏生物大分子细胞结构；
(3)低温热水解，将有机固体废物的有机大分子分解为小分子物质。
进一步地，步骤(1)中，预处理包括分选、粗粉碎、细粉碎、浆化、均质中的一种或多种，使物料粒度达到进入超微粉碎细化的要求。
进一步地，步骤(2)中，利用两级超微粉碎机将有机固体废物物料粉碎细化至300目-350目的细度。从而达到初步破坏生物大分子细胞结构，甚至是初步破坏其分子结构的目的，为后续低温热水解创造条件。这与传统的有机固体废物粉碎预处理有着本质的区别，传统的有机固体废物粉碎预处理物料细度要求在20目-40目之间，细度过细反而不利于传统生物法对于有机固体废物的处置，并且在20目-40目细度区间不涉及有机物料生物大分子细胞或是分子结构的破坏。
进一步地，两级超微粉碎机第一级采用转速为25000rpm-32000rpm的硬质刀片对有机物料进行切割粉碎，第二级利用相互嶅合的磨片结构对有机物料进行研磨，相对转速≥6000rpm,使有机物料粉碎细化。
进一步地，步骤(3)中，利用水解罐，在80℃-110℃的温度下，在催化剂的作用下对超微粉碎细化的物料进行水解，水解过程中采用空心螺带搅拌装置对物料不停地搅拌。
进一步地，在水解前期，空心螺带内通入蒸汽使物料升温，当水解反应启动时，物料因自身分解大量放热时，螺带内部通入冷却水对物料整体进行控温，水解1-6小时后，将物料分解为1-500单位的活性生物小分子，最后进行出料。
应用本发明所提供的有机固体废物零排放暨资源化工艺，其有益效果是：它将超微粉碎细化技术与低温热水解技术进行联动，将有机固体废物快速分解，可替代传统的以微生物作用为基础的好氧发酵及厌氧发酵过程，克服了好氧发酵及厌氧发酵过程时间长、过程控制难及易产生二次污染物的弊端，且整个处理与处置过程不产生任何二次污染物，同时附带产生有机肥料，实现有机固体废物的资源化利用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为比较直观、完整地理解本发明的技术方案，现就结合本发明附图进行非限制性的特征说明如下：
如图1所示，有机固体废物零排放暨资源化工艺，包括以下步骤：
(1)预处理，使有机固体废物物料性状均一；
(2)超微粉碎细化，对物料进行二级粉碎细化，初步破坏生物大分子细胞结构；
(3)低温热水解，将有机固体废物的有机大分子分解为小分子物质。
进一步地，步骤(1)中，预处理包括分选、粗粉碎、细粉碎、浆化、均质中的一种或多种，使物料粒度达到进入超微粉碎细化的要求。
进一步地，步骤(2)中，利用两级超微粉碎机将有机固体废物物料粉碎细化至300目-350目的细度。从而达到初步破坏生物大分子细胞结构，甚至是初步破坏其分子结构的目的，为后续低温热水解创造条件。
进一步地，两级超微粉碎机第一级采用转速为25000rpm-32000rpm的硬质刀片对有机物料进行切割粉碎，第二级利用相互嶅合的磨片结构对有机物料进行研磨，相对转速≥6000rpm，使有机物料粉碎细化。
进一步地，步骤(3)中，利用水解罐，在80℃-110℃的温度下，在催化剂的作用下对超微粉碎细化的物料进行水解，水解过程中采用空心螺带搅拌装置对物料不停地搅拌。对水解罐外部进行加热，主要作用用于前期罐体和物料升温，后期用于罐体和物料保温。
进一步地，在水解前期，空心螺带内通入蒸汽使物料升温，当水解反应启动时，物料因自身分解大量放热时，螺带内部通入冷却水对物料整体进行控温，防止温度过高。水解1-6小时后，将物料分解为1-500单位的活性生物小分子，最后进行出料。同时，在整个热水解过程中螺带搅拌装置保持150rpm/分钟使物料整体温度相对均匀，有机物料进入水解罐的含水率控制在70％-95％之间。
应用本发明所提供的有机固体废物零排放暨资源化工艺，其有益效果是：它将超微粉碎细化技术与低温热水解技术进行联动，将有机固体废物快速分解，可替代传统的以微生物作用为基础的好氧发酵及厌氧发酵过程，克服了好氧发酵及厌氧发酵过程时间长、过程控制难及易产生二次污染物的弊端，且整个处理与处置过程不产生任何二次污染物，同时附带产生有机肥料，实现有机固体废物的资源化利用，可广泛的应用于有机固体废物的处理与处置，具有普适性，如畜禽养殖粪污、农作物秸秆(全部类型均可)、农产品加工剩余物、畜禽加工剩余物、餐厨垃圾、生活污水污泥、水产养殖底泥、河道淤泥、中药加工剩余物、人体排泄物等。
当然，以上仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即局限本发明的专利范围，凡运用本发明说明书及图式内容所为之简易修饰及等效变化，均应同理包含于本发明的专利保护范围之内。
Claims (6)
1.有机固体废物零排放暨资源化工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)预处理，使有机固体废物物料性状均一；
(2)超微粉碎细化，对物料进行二级粉碎细化，初步破坏生物大分子细胞结构；
(3)低温热水解，将有机固体废物的有机大分子分解为小分子物质。
2.根据权利要求1所述的有机固体废物零排放暨资源化工艺，其特征在于：步骤(1)中，预处理包括分选、粗粉碎、细粉碎、浆化、均质中的一种或多种，使物料粒度达到进入超微粉碎细化的要求。
3.根据权利要求1所述的一种有机固体废物零排放暨资源化工艺，其特征在于：步骤(2)中，利用两级超微粉碎机将有机固体废物物料粉碎细化至300目-350目的细度。
4.根据权利要求3所述的一种有机固体废物零排放暨资源化工艺，其特征在于：两级超微粉碎机第一级采用转速为25000rpm-32000rpm的硬质刀片对有机物料进行切割粉碎，第二级利用相互嶅合的磨片结构对有机物料进行研磨，相对转速≥6000rmp,使有机物料粉碎细化。
5.根据权利要求1所述的一种有机固体废物零排放暨资源化工艺，其特征在于：步骤(3)中，利用水解罐，在80℃-110℃的温度下，在催化剂的作用下对超微粉碎细化的物料进行水解，水解过程中采用空心螺带搅拌装置对物料不停地搅拌。
6.根据权利要求4所述的一种有机固体废物零排放暨资源化工艺，其特征在于：在水解前期，空心螺带内通入蒸汽使物料升温，当水解反应启动时，物料因自身分解大量放热时，螺带内部通入冷却水对物料整体进行控温，水解1-6小时后，将物料分解为1-500单位的活性生物小分子，最后进行出料。
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