CN112243393B - 固体废物的有机物生成高质量分解物的厌氧分解 - Google Patents

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Abstract

有机固体废物在高压下进行压缩,将固体废物分为干部分和湿部分。湿部分被稀释且其中的漂浮物(例如塑料和/或纸张)被粉碎。然后将湿部分除砂并送至厌氧分解池。将分解物从厌氧分解池的自由液面抽出。将分解物过滤以提取粉碎后的漂浮物。然后将所得滤液堆肥或直接施用于土地。相应的系统包括压力机,研磨机,水力旋流器,厌氧分解池,过滤器和脱水装置。

Description

固体废物的有机物生成高质量分解物的厌氧分解
相关申请
本申请要求于2018年2月22日提交的申请序列号为62/633,651的美国申请的优先权,其通过引用并入本文。
技术领域
本申请涉及固体废物处理领域,特别涉及一种采用高压压缩和厌氧分解处理固体废物的方法和系统。
背景技术
美国申请2013/0316428记载了一种方法,该方法描述了从城市固体废物中分离出含有生物细胞的有机组分的过程。在高于细胞膜破裂压力的压力下,将有机组分通过具有小孔径的孔的网格挤出。细胞被破坏并且形成胶状的凝胶。然后将凝胶加入到生物分解池中,在生物分解池中凝胶容易受到细菌的攻击。可以使用如欧洲申请No.1207040和No.1568478中所记载的压力机。通常,这些压力机使用柱塞来压缩已装入气缸的固体废物。气缸的侧面设有径向孔。美国申请2013/0316428和欧洲申请No.1207040和No.1568478均通过引用并入本文。
发明内容
本说明书描述了一种用于处理包含有机物质的固体废物的方法和设备。固体废物,例如,可以是城市固体废物(MSW)、城市固体废物的有机部分、按源分离有机物(SSO)、商业和/或工业废物(C&I),例如食品加工垃圾或食品杂货垃圾。也可以是上述这些物质中的一种或多种的混合物。一部分固体废物被送到厌氧分解池生产沼气。也会产生了分解物(分解污泥)。原则上,分解物可以堆肥或直接施用到土地上,以提供肥料或其他土壤添加剂。但是,各种法规都限制了用于土地的分解物或者堆肥中可能存在的物理污染物(即玻璃、金属、塑料、纸)的量。该方法和设备包括用于减少分解物中的物理污染物的量的步骤和元件。
在本文所述的方法中,在例如50bar或更高的压强下压缩固体废物,可以将固体废物分离成干部分和湿部分。对湿部分进行稀释并粉碎湿部分中的漂浮物(即部分塑料和/或纸片)。然后在将湿部分送去厌氧分解池之前对其进行除砂。从厌氧分解池中提取分解物,包括至少从厌氧分解池的自由液面提取一些分解物。将分解物过滤以提取粉碎的漂浮物。漂浮物可以被处理。可选地,然后将所得的滤液脱水以产生特定固体含量的滤饼,例如固体含量超过18%的滤饼,然后可以将该滤饼用于堆肥或直接施用于土地。
本文描述的系统包括压力机、研磨机、水力旋流器、厌氧分解池、螺旋压滤机和脱水装置。这些单元可以被配置和/或布置为执行上述过程。
附图说明
图1是固体废物处理的工艺流程图;
图2是压力机的等轴测图;
图3是图1中的除砂单元的工艺流程图;
图4是图1中厌氧分解池和下游装置的示意图。
具体实施方式
固体废物可以部分甚至大部分是有机的,但通常还包括各种非有机成分和非挥发性成分,这些非有机成分和非挥发性成分不会迅速生物降解。生活垃圾如城市固体废物(MSW)和按源分离有机物(SSO),尤其具有一定数量的非有机材料(例如塑料)和/或非挥发性材料(例如纸)。根据固体废物的来源和状况,处理固体废物可包括各种预处理步骤。这些步骤可以包括例如开袋、粗筛以及去除黑色金属、其他大型可回收材料或特别有价值的可回收材料的步骤。
在本文所述的方法中,固体废物在高压压力机中进行处理,可以不进行预处理或不进行如上所述的预处理。在压力机中,有机材料变得可流动并从压力机中挤出,而大部分非有机材料则保留在压力机中。从压力机中排出的湿部分(也称为有机部分)很容易在湿的(即低固体或混合池)厌氧分解池中分解,但是在厌氧分解池中处理湿部分存在一些实际困难。
湿部分具有较高的固体含量(即总固体含量TS为20%-35%,具体取决于废物的类型),并且不易流动。湿部分通常还包含少量的非有机或非挥发性污染物,例如小块塑料薄膜、纸张、玻璃、砂砾等。这些污染物通常占湿部分的干基含量的1%-4%,具体取决于固体废物的类型、压力机的类型和预处理的类型。
一部分污染物是可漂浮的,这意味着即使它们的密度比水大,但在厌氧分解池中产生的气体存在的情况下也会上升到湿式厌氧分解池的顶部。例如,即使压力机有小孔(如直径约8毫米),塑料袋或数十毫米宽的纸片可以与湿部分一起挤出。这些碎片的密度低再加上它们单位质量的表面积大,使得这些碎片可以被上升的沼气气泡推到厌氧分解池的表面。分解物通常从厌氧分解池底部的三分之一处抽出。由于可漂浮的碎片位于该层的上方,因此它们更可能在分解池的顶部附近堆积为浮动层。浮动层会阻碍沼气的释放,因此必须定期将其分解并最终清除。
另一部分污染物是比重较高的惰性物质。压力机通常能够去除大于压力机开口直径(即8mm)的惰性物质。而小于压力机开口直径的惰性颗粒被夹带在湿部分中。由于湿部分的粘度,即使这些湿部分在分解之前被暂时储存,许多这些惰性颗粒也不会与湿部分分离。然而,湿部分的分解将湿部分中的挥发性固体转化为了气体和液体。这降低了湿部分的固体含量和粘度,惰性颗粒将沉降并积聚在湿式厌氧分解池的底部。最终,必须将分解池排干并清洗,才能除去惰性物质。
尽管固体废物中挥发性最大的固体转化为了沼气,但分解物中仍含有未分解的有机物以及矿物质。为了回收固体废物的这些成分,可将分解物直接施用于土地或在堆肥一段时间后施用于土地。但是,分解物必须符合与物理污染物有关的质量标准。目前欧盟(EU)的分解物土地应用法规将大于2mm的污染物(玻璃、金属、塑料、纸片)的含量限制在以干基计小于0.5%,欧盟提议的污染物含量限制值将这一限制值进一步降低到以干基计0.25%。这仅适用于按源分离有机物(SSO),因为禁止将城市固体废物(MSW)有机部分的分解物用于土地。目前,加利福尼亚州对大于4mm的物理污染物的含量限制在以干基计小于0.5%。这适用于城市固体废物(MSW)有机部分的分解物或按源分离有机物(SSO)。但是,发明人预计,随着欧洲的发展趋势,加利福尼亚州和美国其他州的物理污染物含量限值将随时间的推移而降低。
在本文所述的系统和方法中,固体废物被压缩和分解。惰性物质在厌氧分解池的上游被除去,而漂浮物在厌氧分解池的下游被除去。考虑到输入厌氧分解池的大部分挥发性废物都转化为气体或液体,在分解物中以干基计量的污染物浓度大约是原来输入的固体废物中污染物浓度的两倍或三倍。因此,很难将厌氧分解池上游的污染物去除而将污染物浓度降低到非常低的限值,因为如果将该限值应用于输入的废物,该限值实际上是监管限值的一半或三分之一,并且输入的固体废物处于粘性状态。但是,由于惰性物质(也称为砂砾)对厌氧分解池的厌氧分解操作不利,因此可以在上游将其除去。但是,漂浮物需要大量稀释或损失有用的有机物,才能在上游被去除而达到预期标准。相反,可以在下游通过两步分解处理工艺去除漂浮物。然后除砂装置和厌氧分解池中的漂浮物会带来一些难题。这些难题是通过粉碎漂浮物,并从厌氧分解池的液面中提取至少一些分解物来解决的。总的来说,该系统和过程能够满足非常严格的分解物质量标准。在附图中示出了示例性的系统和过程,并将在下面进一步描述。
图1示出了用于处理固体废物的进料流102的系统100。例如,进料流102可以是城市固体废物(MSW)、为了分离用于处理的有机部分而在收集后分离的城市固体废物(MSW)、按源分离有机物(SSO)、商业和/或工业废物(C&I)或者多种这些固体废物的混合物。可选地,塑料以及诸如木头等其他不可分解的碳氢化合物材料,可能会留在固体废物中。优选地,金属和大块矿业废物被去除。
进料流102流入压力机116。压力机116通过小的通孔在高压下压缩进料流102。例如,压强可以为至少50bar或其他使生物细胞破裂的压强。通孔可以是直径诸如4mm-8mm的圆形孔或具有相似面积的其他形状的孔。压力机116将进料流102分离成湿部分118和干部分120。湿部分118包含有机化合物,可选地包含在高压下破裂的细胞中的有机物。优选地,进料流102中95%或更多的有机物都被包含在湿部分118中。
干部分120可以被进一步处理,例如,从中提取可回收物或纤维素材料。可替代地,干部分120可以被填埋或用作垃圾衍生燃料(RDF)。
将湿部分118送到厌氧分解池104(为简便起见,可选地称为分解池104)以生产沼气106。厌氧分解池104还产生分解物108。尽管“分解物”有时是专门指厌氧分解池的污泥的干部分,但在本说明书中,术语“分解物”通常是指厌氧分解池的污泥。
湿部分118通常具有20%-35%的固体含量;当湿部分118来自湿的商业垃圾时,固体含量可以是20%-25%,或者当湿部分118来自生活垃圾时,固体含量可以是30-35%。湿部分118中挥发性固体占总固体的比率通常为85%-95%的。当压缩城市固体废物(MSW)时,湿部分118可以为进料流102的30%-40%,或者当压缩按源分离有机物(SSO)时,湿部分118可以为进料流102的70%-85%。
湿部分118可通过螺旋输送机从压力机116转移到用于存储湿部分118的具有滑动框架的筒仓中。湿部分随后通过螺杆从筒仓的底部转移到螺杆泵131(PC泵)中,螺杆泵131(PC泵)具有用于混合和稀释的螺杆部分。将稀释剂142添加到螺杆泵131中以将湿部分118的固体含量降低至10%-15%,或者优选地为14%-15%,使得湿部分118是可泵送的,并且可以在下游除砂单元140中进行处理。稀释剂142可以是分解物108或包括分解物108。备选地,可以使用其他种类的稀释液,例如分解脱水所得液体216、废水处理厂(WWTP)的污泥144、砂砾洗涤水418,或者是分解物108、废水处理厂的污泥144、砂砾洗涤水418和分解脱水所得液体216中多个的组合。用分解物108稀释不会减少分解池104的固体含量,而使用其他稀释液则会减少分解池104的固体含量。可以选择稀释液或混合稀释液,如果有共同分解,可以结合共同分解,以帮助在分解池104中得到所需的固体含量,固体含量可以为例如约4%或更少、约3%或更少,或约2.5%-3%。可选地,分解池104可以在较高的固体含量下进行厌氧分解操作,这对于分解过程可能是有益的,但可能会从下文所述的分解物108中过滤出砂砾或过滤出更多的砂砾。
湿部分118被泵送到研磨机。例如,在线研磨机130可以被安装在螺杆泵131的出口处。研磨机130将湿部分118中的塑料薄膜和其他漂浮物粉碎。优选地,将塑料膜和其他可漂浮污染物的尺寸减小到足够小,以满足下游进行除砂的工艺要求,但仍大于相应的污染物调节尺寸。例如,漂浮物可以被研磨成尺寸范围为3mm-6mm的块,例如5mm的块。
尽管经研磨机130研磨后得到的浆料132可能仍然具有高的固体含量,但是它是高度挥发性的并且可以产生具有中等固体含量的分解物。例如,如果单独进料并未在分解池104中稀释,固体含量为14%-15%的浆料132可以产生固体含量仅为3%-6%或4%-6%的分解物。可选地,浆料132可以与例如废水处理厂(WWTP)污泥144进行共同分解。废水处理厂(WWTP)的分解池104通常具有过剩的容量,并且在固体含量高于典型的1%-2%时将表现更好。在共同分解时,即使未另外稀释浆料132,分解池104中的固体含量也可减少至约4%或更少,或约3%或更少。可选地,如果共同分解不可行,则可以使用除分解物108以外的液体来稀释湿部分118,这将降低分解池104中的固体含量。尽管浆料132中的大部分砂砾在进入分解池104之前已从浆料132中被去除,如下文所述,但一些残留的砂砾仍将进入分解池104。当以约4%或更少,或约3%或更少的固体含量进行厌氧分解操作时,大多数2mm或更大尺寸的砂砾颗粒将沉淀在分解池104中。从而可以将从分解池104提取的分解物108中超过欧洲尺寸限制的砂粒减少到较低的浓度。在这种情况下,从分解池104的液面下方泵送的第一分解物108a可能不需要被过滤就能够满足污染物法规。可替代地,如果分解池104以超过4%的固体含量运行,或者即使在较低固体含量下运行,也需要满足污染物浓度的极限,则可以将2mm以上的夹带砂砾从分解池104的液面下方泵送的分解物108a中过滤出来。也可以通过螺旋压滤机过滤而得到过滤后的第二分解物108b(第一分解物108a表示从分解池104的液面下方抽出的分解物,第二分解物108b表示从分解池104的液面处抽出的分解物)。
在研磨和稀释之后,浆料132在除砂单元140中处理。除砂单元140可以是处理高固体含量的水力旋流器。水力旋流器可去除比重高于1.4的砂砾,例如玻璃和其他惰性物质。从水力旋流器顶部提取的物质具有4%-60%的固体含量,是惰性物质和附着在惰性物质上的有机物的混合物。去除的砂砾可以在清洗机中清洗和排放砂砾。含有有机物的洗涤水可以选择返回上游螺杆泵进行稀释。分离出的砂砾被处理掉。优选地,浆料132中至少85%的砂砾在除砂单元140中被去除。除砂后的进料146被送到分解池104。
图2显示了压力机116的示例。压力机116具有位于漏斗20的底部的第一入口2,第一入口2用于接收废物或有机材料。落入第一入口2的废物或有机材料可以通过第二活塞12和第二入口5进入压缩室3。第二活塞12从第一入口2外部的缩回位置移动到第二入口5处的中间位置。当处于中间位置时,第二活塞12作为压缩室3的一个壁。第二活塞12在第二液压缸16的推动下移动。优选地,设置销或另一机构(未示出)可以将第二活塞12选择性地锁定在其中间位置。
压缩室3中的废物或有机材料可以被第一活塞4压缩。压缩室3具有布置在压缩室3的壁9上的穿孔6。可选地,穿孔6也可以设置在第一活塞4上或与第一活塞4相关联。穿孔6允许空气与废物、有机材料的湿部分(通常包含水)或夹带在水中的细小固体离开压缩室3。托盘(未显示)可以收集湿部分。
第一活塞4被驱动机构(例如第一液压缸15)推动。第一活塞4可在缩回位置和前进位置之间移动。如图所示,在缩回位置,第一活塞4的表面位于第二活塞12的行程的之外。在未示出的前进位置,第一活塞4位于压缩室3内。当第一活塞4从缩回位置向前进位置移动时,可以压缩压缩室3中的污泥(废物或有机材料)。第一活塞4可以移动预定行程,以提供期望的压强,或者第一活塞4可以移动直到传感器指示预定的最小压强。
压缩室3还具有出口8,用于从压缩室3中去除干部分的材料。出口8可以通过门10选择性地关闭,门10可以是由第三液压缸22驱动的滑动门。当门10关闭时,门10限定压缩室3的一侧。在污泥(废物或有机材料)被压缩之后,门10升起。然后,第二活塞12在沿着垂直于第一活塞4的行程的方向上穿过压缩室3而移动到前进位置。在前进位置,第二活塞12的表面至少移动到门10的外边缘。通过出口8排出污泥的的干部分。传送带或螺旋输送器(未显示)接收干部分。
为了压缩一定体积的废物或有机材料,第一活塞4和第二活塞12都缩回,并且门10关闭。一定量的废物或有机材料通过漏斗20和第一入口2进入压力机116。第二活塞12移动到其中间位置并被锁定在该位置。从而将废物或有机材料移动到压缩室3中。然后,第一活塞4移动到压缩室3中。从而压缩(废物或有机材料)并将其分离为干部分和湿部分。然后,第一活塞4移回其缩回位置,门10打开。第二活塞12被解锁并移动到其前进位置。并且通过出口8排出干部分。然后可以重复该过程来压缩另一体积的废物或有机材料。
在所示的压力机116中,第一活塞4具有贯穿其正面的通孔,第一活塞4的正面的后方具有增压室。这些是可选的,在图1中未示出。第四液压缸19可连接至容器18并能够从增压室中抬起容器18,以排出积聚在容器18中的污泥的部分湿部分。
穿孔6的尺寸优选为10mm或更小,例如在5mm至8mm之间。对于圆形穿孔6,尺寸为直径。对于正方形穿孔6,尺寸可以是正方形的两个平行边之间的距离。对于其他形状的穿孔6,尺寸可以为具有相同面积的圆的直径。
优选地,使用至少足以使植物和微生物的细胞破裂以释放细胞内部的水的压强压缩废物或有机材料。该压强可以为约50bar。但是,也可以使用最高约280bar或300bar的更高压强,并且更高压强可能使得干部分中的固体含量更高。
在使用中,压力机116将进料流102接收到漏斗20中。进料从漏斗20落下并进入压缩室3中。进料被压缩,湿部分通过穿孔6逸出,干部分暂时留在压缩室中。
在国际公开号为WO 2015/053617的专利中,用于将有机材料从废物中压出的装置和方法中进一步描述了图2中所示的压力机116,其通过引用并入本文。DB Technologies也出售类似的压力机。另一种适用的压力机是市售的VM压力机。也可以使用其他的高压压力机。
图3显示了除砂单元140的示例。将浆料132送至水力旋流器402。来自水力旋流器402的未清洗砂砾412被送至砂砾洗涤筛404,从而用水414进行洗涤。清洗后砂砾416可以被填埋。砂砾洗涤水418可以被直接排走或用作稀释剂142。除砂后的进料146可以被送入分解池104。
优选地,除砂单元140可以接收固体含量高达15%的固体进料,并且从浆料132中去除90%的比重为1.4或更大且尺寸大于200微米的颗粒。按照每单位质量的干固体计,留下的砂砾比大多数污水处理厂的污泥更少,因此可以在污水处理厂目前使用的分解池104中进行共同分解。
除砂后的进料146被送到分解池104。分解池104配备有潜水搅拌机200。将至少一个潜水搅拌机200放置在靠近液体表面的位置,以破坏可能的漂浮层和由漂浮的塑料形成的外壳。可以从分解池104的液面下方抽出第一分解物108a,或者使用伸缩堰门阀202从分解池104的表面间歇性地抽出第二分解物108b。这样可以去除部分漂浮层并避免塑料积聚。
第二分解物108b(可选地也可以是第一分解物108a)被过滤,例如,在转鼓式过滤器或配备有槽或穿孔的螺旋压滤机204中被过滤,转鼓式过滤器、螺旋压滤机204被配置成保留大于1.5mm-2mm的污染物。螺旋压缩产生废料部分208以及液体部分或滤液206。废料部分208被丢弃。
来自螺旋压滤机204的滤液206包含小于2mm的悬浮固体。滤液206被送到脱水装置210,例如絮凝的螺旋压滤机,离心机或其他机械脱水装置。添加聚合物212以使悬浮的胶体固体絮凝并被脱水装置210保留。例如,可以将聚合物212注入滤液206中,并用高剪切静态混合器或混合阀混合。产生的滤饼214具有20%-30%的固体含量,并且可以用于堆肥或直接施用于土地。滤饼214优选满足一个或以上当前或未来的物理污染物调节水平,例如上文所述的那些物理污染物调节水平。从脱水装置流出的分解脱水所得液体216被进一步处理,以排入下水道或排放到环境中。或者,分解脱水所得液体216也可以用作稀释水。
滤液206和分解脱水所得液体216也符合物理污染物的要求,并且可以在允许的情况下被施用于土地。但是,并非所有的地点都允许在在土地上使用上述滤液206和分解脱水所得液体216。对于一定量的营养价值,液体的运输成本也更高。因此,滤饼214更有可能被施用于土地。
除非另有说明或从上下文中明显看出,否则上述固体含量或浓度均为干燥固体(DS)测量值,与总固体(TS)测量值相同。在分解物中,干燥固体(DS)含量比总悬浮固体(TSS)含量高约10%,总溶解固体(TDS)量通常为2500mg/L-4000mg/L(0.25%-0.4%)。例如,干燥固体含量为5%分解物可能含有46000mg/L的总悬浮固体(TSS)和4000mg/L的总溶解固体(TDS)。因此,除非另有说明,否则固体含量或浓度通常可以解释为总悬浮固体(TSS),而不会引起工艺上的实质差异。
以上对过程和设备的描述是为了在每个权利要求内提供实施例的至少一个示例,而不是限制或定义任何权利要求。然而,以上已经描述了多个处理流程和装置,并且上述的特定处理流程或装置有可能不在特定的权利要求之内。工艺参数是作为如何操作设备的示例而给出的,并不意味着限制权利要求,除非在权利要求中明确说明。用于类似应用的其他过程可以在两个参数都比上述参数范围大50%或100%的参数范围内运行,或者在与上述单个参数相差50%或100%的范围内运行。如果将上述一个或多个元素或步骤用于处理其他废物或在其他条件下使用,则上述一个或多个处理范围可能不合适,并将被其他合适的参数代替。在上面的描述中,诸如“可以”、“优选”或“典型”之类的词语或它们的变体,根据所使用的词语,表示处理步骤或装置元件是可能、优选或典型,但仍都是可选的,而不是除非明确包含在权利要求中,不一定是任何要求保护的发明的一部分。

Claims (20)

1.一种固体废物处理的方法,其特征在于,包括以下步骤:
将固体废物压缩以产生湿部分;
将压缩后的所述湿部分中的漂浮物进行粉碎;
对粉碎所述漂浮物后的所述湿部分进行除砂;
在厌氧分解池中处理除砂后的包括粉碎的所述漂浮物的所述湿部分以得到分解物;
从所述厌氧分解池中提取包括粉碎的所述漂浮物的所述分解物;
过滤所述分解物,以将粉碎的所述漂浮物从所述分解物中分离出。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:
对所述湿部分进行除砂之前,稀释所述湿部分。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,用所述厌氧分解池中得到的所述分解物稀释所述湿部分。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在50bar以上的压强下压缩所述固体废物。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述从所述厌氧分解池中提取包括粉碎的所述漂浮物的所述分解物包括:
从所述厌氧分解池的自由液面处提取所述分解物。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
将过滤后的所述分解物进行脱水。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述在厌氧分解池中处理所述湿部分包括:
在所述厌氧分解池中的固体含量为含有4%以下的干燥固体的情况下,所述厌氧分解池进行厌氧分解操作。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述厌氧分解池中的固体含量为含有3%以下的干燥固体的情况下,所述厌氧分解池进行厌氧分解操作。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述湿部分稀释或者与废水处理厂的污泥进行共同分解。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,
对所述湿部分进行除砂之前,将所述湿部分稀释到固体含量为10%-15%。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,
对所述湿部分进行除砂之前,将所述湿部分稀释到固体含量为14%-15%。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,对所述湿部分进行除砂还包括:
用水力旋流器进行除砂。
13.权利要求1-4中任一权利要求所述的方法,其特征在于,所述漂浮物的尺寸范围为3mm-6mm。
14.一种固体废物处理的系统,其特征在于,包括:
压力机;
研磨机,所述研磨机与所述压力机相连;
水力旋流器,所述水力旋流器与所述研磨机相连,且所述水力旋流器位于所述研磨机的下游;
厌氧分解池,与所述水力旋流器相连,所述厌氧分解池位于所述水力 旋流器的下游;以及,
过滤器,与所述厌氧分解池相连;
其中,所述研磨机位于所述压力机的下游,且所述研磨机位于所述厌氧分解池的上游。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述系统还包括脱水装置。
16.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述系统还包括螺杆泵。
17.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述系统还包括螺杆泵。
18.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述螺杆泵的出口与所述研磨机相连。
19.根据权利要求17所述的系统,其特征在于,所述螺杆泵的出口与所述研磨机相连。
20.根据权利要求14-19中任一项所述的系统,其特征在于,所述过滤器与所述厌氧分解池的液体表面相连通,或者临靠所述厌氧分解池的液体表面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5992094A (ja) * 1982-11-18 1984-05-28 Agency Of Ind Science & Technol 有機廃棄物の嫌気性消化方法
GB2230004B (en) * 1989-04-08 1992-11-18 Pallett Ivor Method for treating waste
DE4120808A1 (de) 1991-06-24 1993-01-14 Recycling Energie Abfall Aufbereitung von abfaellen fuer die anaerobe vergaerung biogen-organischer bestandteile des muells, insbesondere von biomuell, nassmuell, restmuell und gewerbeabfaellen
IT1320836B1 (it) 2000-11-17 2003-12-10 Vm Press Srl Macchina di presso-estrusione per il trattamento di rifiuti solidiurbani.
DE102004003458A1 (de) 2003-03-17 2005-03-10 Iska Gmbh Verfahren und Hybridreaktor zur Restmüllaufbereitung
ITTO20040109A1 (it) 2004-02-26 2004-05-26 Vm Press Srl Macchina per la compattazione di rifiuti
US20090111164A1 (en) 2005-07-29 2009-04-30 Paul Schall Method and plant for anaerobic treatment of effluent containing cellular materials
US20090223902A1 (en) * 2008-03-10 2009-09-10 Malatesta Michael T Centralized Liquid Waste Treatment System and Method
US8212087B2 (en) * 2008-04-30 2012-07-03 Xyleco, Inc. Processing biomass
US20100267102A1 (en) 2009-04-16 2010-10-21 Feed Resource Recovery, Inc. Waste distribution, conversion, and utilization
GB2491818A (en) 2011-06-08 2012-12-19 Christopher Paul Reynell Waste disposal
ITTO20120456A1 (it) 2012-05-25 2013-11-26 Vm Press Srl Processo per la produzione di gas combustibile da rifiuti solidi urbani.
WO2017076514A1 (en) 2015-11-02 2017-05-11 D Technologies Holding B.V. Method and device for processing solid waste
NL1040442C2 (nl) 2013-10-13 2015-04-14 Technologies Holding B V D Inrichting en werkwijze voor het persen van organisch materiaal uit afval.
EP3121261B1 (en) 2015-07-20 2019-05-15 Anaergia Inc. Production of biogas from organic materials
ZA201602521B (en) 2016-03-18 2018-07-25 Anaergia Inc Solid waste processing wih pyrolysis of cellulosic waste
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