CN114214079A - 基于临界水解的垃圾资源化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于临界水解的垃圾资源化处理方法，所述基于临界水解的垃圾资源化处理方法包括以下步骤：将垃圾进行处理，以得到有机物垃圾；将所述有机物垃圾破碎后进行摩擦干洗除杂，以除去细土和沙土；调整所述有机物垃圾的含水量，以使所述有机物垃圾的含水量为25%‑35%；将所述有机物垃圾进行临界水解，以得到生物有机煤和可燃气。本发明的基于临界水解的垃圾资源化处理方法将有机物垃圾进行临界水解，能够减少有机物垃圾中的硫和氯等有害物质的含量，进而得到生物有机煤。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域，具体地，涉及一种基于临界水解的垃圾资源化处理方法。
背景技术
各种行业和领域每天产生大量垃圾，以往对于垃圾的处理方法有多种，例如垃圾填埋、垃圾燃烧发电、垃圾分选回收等，大部分处理方法对环境具有危害。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的实施例提出一种基于临界水解的垃圾资源化处理方法，该方法将有机物垃圾进行临界水解，能够减少有机物垃圾中的硫和氯等有害物质的含量，进而得到生物有机煤。
本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法，包括以下步骤：
将垃圾进行处理，以得到有机物垃圾；
将所述有机物垃圾破碎后进行摩擦干洗除杂，以除去细土和沙土；
调整所述有机物垃圾的含水量，以使所述有机物垃圾的含水量为25%-35%；
将所述有机物垃圾进行临界水解，以得到生物有机煤和可燃气。
在一些实施例中，所述将所述有机物垃圾进行临界水解，以得到生物有机煤和可燃气包括：
将所述有机物垃圾入高压高温容器中；
对所述高压高温容器加热，使所述高压高温容器中的温度大于等于370℃且小于等于380℃，
和/或，
对所述高压高温容器加压，使所述高压高温容器中的压力大于等于21Mpa且小于等于23MPa。
在一些实施例中，本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法通过光伏发电使熔盐蓄热储能；利用熔盐储蓄的热量对所述高压高温容器进行加热。
在一些实施例中，本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法还包括以下步骤：
将所述可燃气收集并过滤；
将所述可燃气燃烧对所述高压高温容器进行加热。
在一些实施例中，本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法还包括以下步骤：
将所述有机煤进行去水烘干；
将所述有机煤用做燃料，或者，将所述有机煤进行气化，得到天然气。
在一些实施例中，本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法还包括以下步骤：
将污泥和/或餐余垃圾进行脱水并分选出金属类物质，得到补充有机物；
收集废弃有机物；
在将所述有机物垃圾破碎后进行摩擦干洗除杂之后、调整所述有机物垃圾的含水量之前，向所述有机垃圾加入所述补充有机物和废弃有机物。
在一些实施例中，本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法调整所述有机物垃圾的含水量，以使所述有机物垃圾的含水量为30%.
在一些实施例中，所述将垃圾进行处理，以得到有机物垃圾包括:
将垃圾进行人工分选，以分选出大尺寸垃圾；
将垃圾进行磁选，以选出铁类物料；
将垃圾进行破碎；
将垃圾进行负压风选，选出塑膜类物料；
将垃圾进行磁涡分选，以选出铁类物料和有色金属类物料；
将垃圾进行比重分选，以选出无机物，从而得到所述有机物垃圾。
在一些实施例中，所述将垃圾进行处理，以得到有机物垃圾还包括:
将所述塑膜类物料中的纸选出；
将所述塑膜类物料去水烘干；
将所述塑膜类物料进行干洗，以选出细土和沙土，从而得到纯净塑膜。
在一些实施例中，所述将所述塑膜类物料中的纸选出包括：
向所述塑膜类物料中加入水；
将所述述塑膜类物料进行风选，将吸水后的纸筛选出，
或者，
将所述述塑膜类物料进行摩擦打散，以使吸水后的纸形成纸浆，以便纸浆从所述摩擦打散设备的筛孔中流出。
具体实施方式
下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法，包括以下步骤：
S110，将垃圾进行处理，以得到有机物垃圾。
具体地，将垃圾进行人工分选和磁选，以分选出大尺寸垃圾和铁类物料。可以理解的是，可以将垃圾输送到人工分拣台进行分拣的输送过程中进行磁选，从而选出铁类物料，在人工分拣台分拣出大尺寸垃圾，也可以将垃圾进行人工分拣后再进行磁选。
将垃圾磁选后，再将垃圾通过对辊破碎机进行破碎，把容易断裂的无机物料（玻璃陶瓷建筑类等）物料进行挤压破碎形成小物类，而有机物垃圾（有机类塑胶、衣物、秸秆木头类等）柔性较好，不容易被对辊破碎机破碎。
将破碎后的垃圾进行负压风选，选出塑膜类物料；再将垃圾进行磁涡分选，以选出铁类物料和有色金属类物料，最后将垃圾进行比重分选，以选出无机物，从而得到有机物垃圾。
S120，将有机物垃圾破碎后进行摩擦干洗除杂，以除去细土和沙土。
可以理解的是，有机物垃圾添加到摩擦干洗装备进行摩擦干洗，摩擦干洗装备中内有高速摩擦叶片转子，外围有筛板。摩擦干洗装备通过高速运转叶片转子使有机物垃圾表面的细土和沙土脱落且从筛孔中排出，同时还排出一部分水分，从而达到摩擦干洗除杂作用。因此，将有机物垃圾进行摩擦干洗能够去除细土和沙土以及部分水分。
S130，调整有机物垃圾的含水量，以使有机物垃圾的含水量为25%-35%。
也就是说，向有机物垃圾中加入或者使有机物垃圾脱水，使有机物垃圾的含水量为25%-35%。优选地，使有机物垃圾的含水量为30%。
可以理解的是，在调整有机物垃圾的含水量之前，可以将污泥和/或餐余垃圾进行脱水并分选出金属类物质，得到补充有机物，还可以收集废弃有机物。在调整有机物垃圾的含水量时将补充有机物和废弃有机物和有机物垃圾混合搅拌，得到混合有机物，将混合有机物整体的含水量调整为30%。
S140，将有机物垃圾进行临界水解，以得到生物有机煤和可燃气。
具体地，将含水量为30%的有机物垃圾入高压高温容器中；对高压高温容器加热，使高压高温容器中的温度大于等于370℃且小于等于380℃，和/或，对高压高温容器加压，使高压高温容器中的压力大于等于21Mpa且小于等于23MPa。因此，有机物垃圾在高压高温容器中进行临界水解，得到生物有机煤和可燃气。
可以理解的是，当含水量为30%的有机物垃圾达到水的临界点附近时，有机物垃圾中的有机大分子分解成较小分子有机物类，临界水解将有机高子化合物裂解转变成低分子化合物。也就是说，含水30%的有机物垃圾进入高压高温容器中，把水分加热到临界点温度T=374℃左右（370℃-380℃），或者把临界压力加压P=22.1MPa左右（21MPa-23MPa）。当高压高温容器中的温度或压力在临界点左右，这种看似气体的液体把有机物垃圾进行分解，同时产生气体，气成分主要有一氧化碳、氢气、二氧化碳、烷烃类、水气等；如塑胶中的氯和硫在临界水解时与产生的氢气反应形成氯化氢气体（HCl）和硫化氢气体（H2S），从而把有机物垃圾中有害物如氯气、硫等物质置换出，有机物垃圾经过临界水解形成生物有机煤，生物有机煤中不含有氯气，硫等有害物，临界水解后把生物有机煤排出。
此外，临界水解时产生的可燃气体中含有氢气、一氧化碳、烷烃类、氯化氢、硫化氢等气体，可燃气体经收集、过滤净化进行燃烧对生产线或者对外供热，可燃气燃烧后的尾气经碱性喷淋、气雾分离、吸附等达标排放。发明人发现，二噁英的产生的基本条件为：充足的氯、氧、催化剂、适宜的温度，在临界水解过程中，少量的氧原子优先与C、H结合，且陈垃圾经过分选后得到的有机物垃圾含有的金属很少、甚至没有，因此，临界水解过程中没有充足的氧和金属催化剂，也就限制了二噁英产生的基本条件，从而不会产生二噁英。
临界水解产生的生物有机煤水分在30%左右，且水分含有微量的氯化氢、硫化氢有害物质，因此需要进行去水烘干，水进入水处理系统进行达标排放。烘干去水后的生物有机煤可以直接燃烧，该生物有机煤燃烧时几乎无污染。当然，生物有机煤也可以进行气化制人造天然气，该人造天然气主要含一氧化碳、二氧化碳、氢气、烷烃类等。该人造天然气可直接进行燃烧供热，可以对工厂供应天然气，对燃气锅炉进行供气，对居民及用气单位供气燃烧，也可对内燃发电机供气发电。
在一些实施例中，本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法通过光伏发电使熔盐蓄热储能；利用熔盐储蓄的热量对高压高温容器进行加热。
可以理解的是，本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法采用光伏发电系统对生产运行进行供电，多余的电能通过锂电储能或熔盐储热在无光伏发电（夜间或无阳光）时供电供热，从而达到零排放零污染进行垃圾资源化处理。
因此，在临界水解时，能够利用熔盐储蓄的热量对高压高温容器进行加热。
在一些实施例中，本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法将可燃气收集并过滤；将可燃气燃烧对高压高温容器进行加热，因此将垃圾资源化利用，能够节省能源，
在一些实施例中，本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法将有机煤进行去水烘干；将有机煤用做燃料，或者，将有机煤进行气化，得到天然气。
在一些实施例中，本发明实施例的基于临界水解的垃圾资源化处理方法将塑膜类物料进行处理提纯。具体地，将塑膜类物料中的纸选出；将塑膜类物料去水烘干；将塑膜类物料进行干洗，以选出细土和沙土，从而得到纯净塑膜。
将塑膜类物料进行干洗时，塑膜类物料添加到摩擦干洗装备进行摩擦干洗，摩擦干洗装备中内有高速摩擦叶片转子，外围有筛板。摩擦干洗装备通过高速运转叶片转子使塑膜类物料表面的细土和沙土脱落且从筛孔中排出，同时还排出一部分水分，从而达到摩擦干洗除杂作用。因此，将塑膜类物料进行摩擦干洗能够去除细土和沙土以及部分水分
可以理解的是，将塑膜类物料中的纸选出时，向塑膜类物料中加入水。纸的吸水性强，而塑膜的吸水性差。
吸收后的纸比重增大且受风面积较小，可以通过风选把纸类分选出。
此外，也可通过摩擦设备把吸收后的纸打散成纸浆从而达到纸塑分离，纸浆能够从摩擦打散设备的筛孔中流出。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种基于临界水解的垃圾资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将垃圾进行处理，以得到有机物垃圾；
将所述有机物垃圾破碎后进行摩擦干洗除杂，以除去细土和沙土；
调整所述有机物垃圾的含水量，以使所述有机物垃圾的含水量为25%-35%；
将所述有机物垃圾进行临界水解，以得到生物有机煤和可燃气。
2.根据权利要求1所述的基于临界水解的垃圾资源化处理方法，其特征在于，所述将所述有机物垃圾进行临界水解，以得到生物有机煤和可燃气包括：
将所述有机物垃圾入高压高温容器中；
对所述高压高温容器加热，使所述高压高温容器中的温度大于等于370℃且小于等于380℃，
和/或，
对所述高压高温容器加压，使所述高压高温容器中的压力大于等于21Mpa且小于等于23MPa。
3.根据权利要求2所述的基于临界水解的垃圾资源化处理方法，其特征在于，
通过光伏发电使熔盐蓄热储能；
利用熔盐储蓄的热量对所述高压高温容器进行加热。
4.根据权利要求2所述的基于临界水解的垃圾资源化处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将所述可燃气收集并过滤；
将所述可燃气燃烧对所述高压高温容器进行加热。
5.根据权利要求1所述的基于临界水解的垃圾资源化处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将所述有机煤进行去水烘干；
将所述有机煤用做燃料，或者，将所述有机煤进行气化，得到天然气。
6.根据权利要求1所述的基于临界水解的垃圾资源化处理方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将污泥和/或餐余垃圾进行脱水并分选出金属类物质，得到补充有机物；
收集废弃有机物；
在将所述有机物垃圾破碎后进行摩擦干洗除杂之后、调整所述有机物垃圾的含水量之前，向所述有机垃圾加入所述补充有机物和废弃有机物。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的基于临界水解的垃圾资源化处理方法，其特征在于，调整所述有机物垃圾的含水量，以使所述有机物垃圾的含水量为30%。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的基于临界水解的垃圾资源化处理方法，其特征在于，所述将垃圾进行处理，以得到有机物垃圾包括:
将垃圾进行人工分选，以分选出大尺寸垃圾；
将垃圾进行磁选，以选出铁类物料；
将垃圾进行破碎；
将垃圾进行负压风选，选出塑膜类物料；
将垃圾进行磁涡分选，以选出铁类物料和有色金属类物料；
将垃圾进行比重分选，以选出无机物，从而得到所述有机物垃圾。
9.根据权利要求7所述的基于临界水解的垃圾资源化处理方法，其特征在于，所述将垃圾进行处理，以得到有机物垃圾还包括:
将所述塑膜类物料中的纸选出；
将所述塑膜类物料去水烘干；
将所述塑膜类物料进行干洗，以选出细土和沙土，从而得到纯净塑膜。
10.根据权利要求7所述的基于临界水解的垃圾资源化处理方法，其特征在于，所述将所述塑膜类物料中的纸选出包括：
向所述塑膜类物料中加入水；
将所述述塑膜类物料进行风选，将吸水后的纸筛选出，
或者，
将所述述塑膜类物料进行摩擦打散，以使吸水后的纸形成纸浆，以便纸浆从所述摩擦打散设备的筛孔中流出。
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