CN116116864A - 一种固体废弃物再生资源化利用处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于固体废弃物再生资源化利用技术领域，公开了一种固体废弃物再生资源化利用处理方法，通过对固体废弃物无害化预处理方法对固体废弃物进行初筛后加入钙离子，通过水热处理与钙离子的共同作用实现了固体废弃物的高效无害化处理。处理后的固体废弃物中抗生素含量、抗性基因绝对丰度均大幅下降，常见病毒均被灭活，可进一步进行固液分离处理，并根据物料特性选择后端适宜的资源化技术手段或处置方式，无害化效果佳；同时，通过热解方法实现了固体废弃物热解和流化床锅炉燃烧的联合利用，固体废弃物热解可以实现资源的回收利用，热解技术相对焚烧发电，固体废弃物减量化效果显著，可以解决“二噁英”和汞、铅、镉等有毒重金属污染问题。

Description

一种固体废弃物再生资源化利用处理方法

技术领域

本发明属于固体废弃物再生资源化利用技术领域，尤其涉及一种固体废弃物再生资源化利用处理方法。

背景技术

固体废弃物，是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质(国外的定义则更加广泛，动物活动产生的废弃物也属于此类)，通俗地说，就是“垃圾”。主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、人畜粪便等。有些国家把废酸、废碱、废油、废有机溶剂等高浓度的液体也归为固体废弃物。然而，现有固体废弃物再生资源化利用处理方法对固体废弃物进行无害处理效果差；同时，在对固体废弃物进行热解时容易产生重金属污染问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有固体废弃物再生资源化利用处理方法对固体废弃物进行无害处理效果差。

(2)在对固体废弃物进行热解时容易产生重金属污染问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种固体废弃物再生资源化利用处理方法。

本发明是这样实现的，一种固体废弃物再生资源化利用处理方法包括：

步骤一，对固体废弃物无害化预处理；

步骤二，将固体废弃物挤压脱水；对脱水后的固体废弃物进行粗破碎；固体废弃物破碎物倒入变频螺旋输送机中，按照调整好的固体废弃物破碎物流量配比的物料进入混合机混合；

步骤三，将混合物料送到密闭式处理机中进行热解、翻抛、曝气、排气处理，经光、电加热油系统进行高温和生物酵素共同作用杀灭有机固体废弃物中的病菌、虫卵、残留抗生素以及分解恶臭气体消杀，

步骤四，将复杂的有机质分解成易被农作物吸收分解的小分子物质，处理后的产物送到吨袋架装袋，装袋同时喷入生物兼氧发酵菌剂后封袋，运至田间地头进行堆肥发酵，待完全腐熟后成为生物有机肥或者有机质，用于农业生产和改良土壤。

进一步，所述对固体废弃物无害化预处理方法如下：

(1)通过筛选设备将固体废弃物初筛去除杂质，配制含Ca²⁺药剂；将含Ca²⁺药剂投入固体废弃物中，获得处理后的固体废弃物混合物，将体系含水率调整至86±5％；

(2)将预处理后的固体废弃物混合物密闭环境加热，设置压力为0.9±0.2MPa，温度为130-170℃，反应时间为70±30min；

(3)反应完成后，待系统温度冷却至70℃以下进行释压，释压气体集中吸收或收集；

(4)检测处理后的固体废弃物混合物中的抗生素、抗性基因以及病毒。

进一步，所述将体系含水率调整至86％。

进一步，所述将压力控制为0.9MPa，温度为139℃，反应时间为100min。

进一步，所述释压气体利用碱液吸收或利用气膜、气袋收集。

进一步，所述含Ca²⁺药剂是CaCl₂。

进一步，所述钙离子与有机固废的干重比为0.6：1.

进一步，所述固体废弃物是生物源污水污泥、生物源湿垃圾、农业源秸秆、畜禽粪便与死体、工业源菌渣、工业源油泥中的一种或多种；所述固体废弃物含有氟喹诺酮抗生素。

进一步，所述热解方法如下：

1)通过热解炉对固体废弃物进行热解处理，热解产生的热解气体输入到流化床锅炉中进行燃烧生成高温气体对热解炉进行加热。

进一步，所述热解方法还包括：

还在热解炉中增加循环加热载体，所述循环加热载体在热解炉入口与固体废弃物进行混合，对固体废弃物进行接触式加热，冷却后的循环加热载体随着热解炉的碳渣一起输入到流化床锅炉进行燃烧，所述循环加热载体与燃烧生成的飞灰进入旋风分离器，高温的循环加热载体被重新输入到热解炉入口，所述循环加热载体为石英砂、陶瓷球。

结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：

本发明通过对固体废弃物无害化预处理方法对固体废弃物进行初筛后加入钙离子，通过水热处理与钙离子的共同作用实现了固体废弃物的高效无害化处理。处理后的固体废弃物中抗生素含量、抗性基因绝对丰度均大幅下降，常见病毒均被灭活，可进一步进行固液分离处理，并根据物料特性选择后端适宜的资源化技术手段或处置方式，无害化效果佳；同时，通过热解方法实现了固体废弃物热解和流化床锅炉燃烧的联合利用，固体废弃物热解可以实现资源的回收利用，热解技术相对焚烧发电，固体废弃物减量化效果显著，可以解决“二噁英”和汞、铅、镉等有毒重金属污染问题。

第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：

本发明通过对固体废弃物无害化预处理方法对固体废弃物进行初筛后加入钙离子，通过水热处理与钙离子的共同作用实现了固体废弃物的高效无害化处理。处理后的固体废弃物中抗生素含量、抗性基因绝对丰度均大幅下降，常见病毒均被灭活，可进一步进行固液分离处理，并根据物料特性选择后端适宜的资源化技术手段或处置方式，无害化效果佳；同时，通过热解方法实现了固体废弃物热解和流化床锅炉燃烧的联合利用，固体废弃物热解可以实现资源的回收利用，热解技术相对焚烧发电，固体废弃物减量化效果显著，可以解决“二噁英”和汞、铅、镉等有毒重金属污染问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的固体废弃物再生资源化利用处理方法流程图。

图2是本发明实施例提供的对固体废弃物无害化预处理方法流程图。

图3是本发明实施例提供的热解方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一、解释说明实施例。为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。

如图1所示，本发明提供一种固体废弃物再生资源化利用处理方法包括以下步骤：

S101，对固体废弃物无害化预处理；

S102，将固体废弃物挤压脱水；对脱水后的固体废弃物进行粗破碎；固体废弃物破碎物倒入变频螺旋输送机中，按照调整好的固体废弃物破碎物流量配比的物料进入混合机混合；

S103，将混合物料送到密闭式处理机中进行热解、翻抛、曝气、排气处理，经光、电加热油系统进行高温和生物酵素共同作用杀灭有机固体废弃物中的病菌、虫卵、残留抗生素以及分解恶臭气体消杀，

S104，将复杂的有机质分解成易被农作物吸收分解的小分子物质，处理后的产物送到吨袋架装袋，装袋同时喷入生物兼氧发酵菌剂后封袋，运至田间地头进行堆肥发酵，待完全腐熟后成为生物有机肥或者有机质，用于农业生产和改良土壤。

如图2所示，本发明提供的对固体废弃物无害化预处理方法如下：

S201，通过筛选设备将固体废弃物初筛去除杂质，配制含Ca²⁺药剂；将含Ca²⁺药剂投入固体废弃物中，获得处理后的固体废弃物混合物，将体系含水率调整至86±5％；

S202，将预处理后的固体废弃物混合物密闭环境加热，设置压力为0.9±0.2MPa，温度为130-170℃，反应时间为70±30min；

S203，反应完成后，待系统温度冷却至70℃以下进行释压，释压气体集中吸收或收集；

S204，检测处理后的固体废弃物混合物中的抗生素、抗性基因以及病毒。

本发明提供的将体系含水率调整至86％。

本发明提供的将压力控制为0.9MPa，温度为139℃，反应时间为100min。

本发明提供的释压气体利用碱液吸收或利用气膜、气袋收集。

本发明提供的含Ca²⁺药剂是CaCl₂。

本发明提供的钙离子与有机固废的干重比为0.6：1.

本发明提供的固体废弃物是生物源污水污泥、生物源湿垃圾、农业源秸秆、畜禽粪便与死体、工业源菌渣、工业源油泥中的一种或多种；所述固体废弃物含有氟喹诺酮抗生素。

如图3所示，本发明提供的热解方法如下：

S301，通过热解炉对固体废弃物进行热解处理，热解产生的热解气体输入到流化床锅炉中进行燃烧生成高温气体对热解炉进行加热。

本发明提供的热解方法还包括：

还在热解炉中增加循环加热载体，所述循环加热载体在热解炉入口与固体废弃物进行混合，对固体废弃物进行接触式加热，冷却后的循环加热载体随着热解炉的碳渣一起输入到流化床锅炉进行燃烧，所述循环加热载体与燃烧生成的飞灰进入旋风分离器，高温的循环加热载体被重新输入到热解炉入口，所述循环加热载体为石英砂、陶瓷球。

二、应用实施例。为了证明本发明的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。

本发明通过对固体废弃物无害化预处理方法对固体废弃物进行初筛后加入钙离子，通过水热处理与钙离子的共同作用实现了固体废弃物的高效无害化处理。处理后的固体废弃物中抗生素含量、抗性基因绝对丰度均大幅下降，常见病毒均被灭活，可进一步进行固液分离处理，并根据物料特性选择后端适宜的资源化技术手段或处置方式，无害化效果佳；同时，通过热解方法实现了固体废弃物热解和流化床锅炉燃烧的联合利用，固体废弃物热解可以实现资源的回收利用，热解技术相对焚烧发电，固体废弃物减量化效果显著，可以解决“二噁英”和汞、铅、镉等有毒重金属污染问题。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

三、实施例相关效果的证据。本发明实施例在研发或者使用过程中取得了一些积极效果，和现有技术相比的确具备很大的优势，下面内容结合试验过程的数据、图表等进行描述。

本发明通过对固体废弃物无害化预处理方法对固体废弃物进行初筛后加入钙离子，通过水热处理与钙离子的共同作用实现了固体废弃物的高效无害化处理。处理后的固体废弃物中抗生素含量、抗性基因绝对丰度均大幅下降，常见病毒均被灭活，可进一步进行固液分离处理，并根据物料特性选择后端适宜的资源化技术手段或处置方式，无害化效果佳；同时，通过热解方法实现了固体废弃物热解和流化床锅炉燃烧的联合利用，固体废弃物热解可以实现资源的回收利用，热解技术相对焚烧发电，固体废弃物减量化效果显著，可以解决“二噁英”和汞、铅、镉等有毒重金属污染问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固体废弃物再生资源化利用处理方法，其特征在于，所述固体废弃物再生资源化利用处理方法包括以下步骤：

步骤一，对固体废弃物无害化预处理；

步骤二，将固体废弃物挤压脱水；对脱水后的固体废弃物进行粗破碎；固体废弃物破碎物倒入变频螺旋输送机中，按照调整好的固体废弃物破碎物流量配比的物料进入混合机混合；

步骤三，将混合物料送到密闭式处理机中进行热解、翻抛、曝气、排气处理，经光、电加热油系统进行高温和生物酵素共同作用杀灭有机固体废弃物中的病菌、虫卵、残留抗生素以及分解恶臭气体消杀，

步骤四，将复杂的有机质分解成易被农作物吸收分解的小分子物质，处理后的产物送到吨袋架装袋，装袋同时喷入生物兼氧发酵菌剂后封袋，运至田间地头进行堆肥发酵，待完全腐熟后成为生物有机肥或者有机质，用于农业生产和改良土壤。

2.如权利要求1所述固体废弃物再生资源化利用处理方法，其特征在于，所述对固体废弃物无害化预处理方法如下：

(1)通过筛选设备将固体废弃物初筛去除杂质，配制含Ca²⁺药剂；将含Ca²⁺药剂投入固体废弃物中，获得处理后的固体废弃物混合物，将体系含水率调整至86±5％；

(2)将预处理后的固体废弃物混合物密闭环境加热，设置压力为0.9±0.2MPa，温度为130-170℃，反应时间为70±30min；

(3)反应完成后，待系统温度冷却至70℃以下进行释压，释压气体集中吸收或收集；

(4)检测处理后的固体废弃物混合物中的抗生素、抗性基因以及病毒。

3.如权利要求2所述固体废弃物再生资源化利用处理方法，其特征在于，所述将体系含水率调整至86％。

4.如权利要求2所述固体废弃物再生资源化利用处理方法，其特征在于，所述将压力控制为0.9MPa，温度为139℃，反应时间为100min。

5.如权利要求2所述固体废弃物再生资源化利用处理方法，其特征在于，所述释压气体利用碱液吸收或利用气膜、气袋收集。

6.如权利要求2所述固体废弃物再生资源化利用处理方法，其特征在于，所述含Ca²⁺药剂是CaCl₂。

7.如权利要求2所述固体废弃物再生资源化利用处理方法，其特征在于，所述钙离子与有机固废的干重比为0.6：1。

8.如权利要求2所述固体废弃物再生资源化利用处理方法，其特征在于，所述固体废弃物是生物源污水污泥、生物源湿垃圾、农业源秸秆、畜禽粪便与死体、工业源菌渣、工业源油泥中的一种或多种；所述固体废弃物含有氟喹诺酮抗生素。

9.如权利要求1所述固体废弃物再生资源化利用处理方法，其特征在于，所述热解方法如下：

1)通过热解炉对固体废弃物进行热解处理，热解产生的热解气体输入到流化床锅炉中进行燃烧生成高温气体对热解炉进行加热。

10.如权利要求9所述固体废弃物再生资源化利用处理方法，其特征在于，所述热解方法还包括：

还在热解炉中增加循环加热载体，所述循环加热载体在热解炉入口与固体废弃物进行混合，对固体废弃物进行接触式加热，冷却后的循环加热载体随着热解炉的碳渣一起输入到流化床锅炉进行燃烧，所述循环加热载体与燃烧生成的飞灰进入旋风分离器，高温的循环加热载体被重新输入到热解炉入口，所述循环加热载体为石英砂、陶瓷球。

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