本發明專利技術涉及一種固體有機廢棄物熱堿水解上清液的能源化方法，其中的有機廢棄物主要包括餐廚垃圾以及污泥，包括如下步驟：1)在調配預熱罐中將有機廢棄物、水、堿性水解藥劑調配混合后，加熱使罐內物料溫度升溫至30-99℃；2)、通過泵送將調配預熱罐的物料輸送進入反應釜內，進行升溫反應，最終將物料溫度控制在100-140℃之間；并持續反應90-120min；3)、水解反應后的物料輸送進入閃蒸罐內進行壓力釋放和降溫，使物料溫度降低為50-100℃；4)、固液分離得到澄清的液體以及固體；5)、固液分離后的液體輸送進入厭氧消化系統內進行厭氧消化處理，產生沼氣。本發明專利技術方法可一次性實現有機廢棄物的無害化、穩定化、減量化以及能源化處理。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種有機廢棄物處理方法，特別涉及一種有機廢棄物熱堿水解上清液的能源化方法。
技術介紹
城市污水處理廠在污水處理過程中會產生大量的剩余污泥以及城市生活中產生的大量餐廚垃圾等一直是處理的一大難題，常規的處理方式為填埋、焚燒、堆肥以及厭氧消化。厭氧消化主要分為好氧消化和厭氧消化，好氧消化存在能耗大、效率低等缺點。有機廢棄物厭氧消化能夠減少有機廢棄物體積，破壞病原微生物，提高有機肥固體穩定性的同時提高沼氣含量的優點。厭氧消化的最終處理效果與有機廢棄物的前處理息息相關，熱水解是一種有效的有機廢棄物預處理技術，經過熱水解處理后，微生物絮體解體，微生物細胞破碎，細胞中的有機物質(蛋白質、脂肪、碳水化合物等)釋放出來并進一步降解，使有機廢棄物的厭氧消化性能得到改善，從而提高了消化效率，增加甲烷產量。專利申請公布號CN 102424508A:公開了一種高效回收熱能的污泥熱解消化工藝及設備。以污泥為原料，以熱蒸汽對水解反應釜進行加熱加壓，在150-180°C條件下，0.5-0.7MPa下進行水解30_90min ;反應結束后的物料閃蒸降溫后進行厭氧消化處理。專利公開號102757890A:公開了一種餐廚垃圾厭氧消化處理方法和系統。以餐廚垃圾為原料，通過多級生物反應器以及消化罐通過16-20天的厭氧消化周期解決常規餐廚垃圾厭氧消化過程周期長、產氣量低的問題。專利公開號104557172A:公開了一種基于中高溫聯合厭氧消化的餐廚垃圾和污泥共同處理方法。以餐廚垃圾及污泥為原料，將脫水后的污泥與破碎后的餐廚垃圾混合后進行水解酸化處理1-3天后，首先進入中溫厭氧消化罐內發酵10-15天，然后在進入高溫消化罐內處理5-10天后通過固液分離得到固體和液體，固體作為肥料使用，液體回用到前期的混料過程中。同時現有技術中，也有多家公司關于污泥處理的介紹，如挪威Cambi公司的高溫熱水解技術+厭氧消化技術；法國威立雅公司的熱水解技術+厭氧消化技術。但以上技術存在如下缺點:1)、熱水解單純作為厭氧消化的前處理過程，不具備獨立的工藝可實施性或者不具有熱水解前處理工藝；2)、熱水解溫度較高，一般在150_180°C，投資和運行成本高。3)、熱水解降溫后直接進入厭氧消化系統進行產沼，由于物料中含有無機成分較多，造成設備內結垢嚴重，設備磨損嚴重。4)、由于熱水解后的固液混合物直接進入厭氧消化系統，整個厭氧消化過程耗時約為20天左右，停留時間較長，最終導致設備投資和運行費用升高。5)、厭氧消化后的物料通過固液分離仍然存在大量的污泥，這部分污泥仍需經過再次處理，否則仍然會對環境造成嚴重的污染。
技術實現思路
為了克服現有技術中存在的問題，本專利技術提供一種可一次性實現有機廢棄物無害化、穩定化、減量化以及能源化的處理方法。本專利技術工藝主要包括熱堿水解+固液分離+厭氧消化，堿性熱水解使有機廢棄物絮體和及其中的微生物細胞壁破壞，使有機物、蛋白質等溶解進入液相，并進一步降解為小分子物質，從而保證了水解液的良好脫水性以及固液分離后上清液中可溶性C0D含量，脫水后得到上清液進行厭氧消化產沼，和常規的熱水解后直接將水解液進行厭氧消化或不經過熱水解直接厭氧消化后再進行固液分離相比，停留時間短，效率高，節約占地，節約投資成本，節約運行成本，同時避免設備運行過程中的腐蝕、結垢問題。固液分離后得到的固體殘渣在熱堿水解過程中實現了無害化、穩定化和減量化處理，含水率為25% -40%，可作為綠化土、填埋覆土或者綠化用肥料使用。本專利技術采用的技術方案為:—種固體有機廢棄物熱堿水解上清液的能源化方法，包括如下步驟:1)、調配預熱在調配預熱罐中將有機廢棄物、水、堿性水解藥劑調配混合后，加熱使罐內物料溫度升溫至30-99 °C ；2)、水解通過栗送將調配預熱罐的物料輸送進入反應釜內，進行升溫反應，最終將物料溫度控制在100-140°C之間；并持續反應90-120min ；3)、閃蒸降溫水解反應后的物料輸送進入閃蒸罐內進行壓力釋放和降溫，使物料溫度降低為50-100°C ;(通過壓力的突然釋放將大分子有機物破碎成為更小分子顆粒有機物，更利于厭氧消化過程的進行。)4)、固液分離閃蒸降溫后的物料不需要額外添加任何藥劑，直接進入固液分離設備實現固液分離，分離后的固相含水率降低至25% _40%，直接作為填埋覆土、綠化土或綠化用肥料使用；分離后得到的液體可溶性C0D達到30000-200000mg/L，輸送進入厭氧消化系統進行厭氧產沼氣；5)、厭氧消化固液分離后的液體輸送進入厭氧消化系統內進行厭氧消化處理，產生沼氣。優選地，所述的有機廢棄物為餐廚垃圾與污泥以任意比例混合的有機廢棄物。優選地，所述調配預熱步驟中有機廢棄物、水、堿性水解藥劑的重量比為1:(0.3-1): (0.02-0.06);更優選為:1:0.42:0.04。預熱溫度為:70-90 °C。優選地，所述水解步驟的水解溫度為110-130°C，水解時間為:100-120min。優選地，在閃蒸降溫步驟中在閃蒸罐中通入二氧化碳，或者通入鹽酸+碳酸鈉，使得物料的pH值降低到7-9。優選地，所述閃蒸為一級或二級閃蒸。優選地，所述堿性水解藥劑為氧化鈣、氫氧化鈉或氧化鎂中的一種或者幾種。優選地，所述有機廢棄物能源化的處理方法中，厭氧消化步驟產生的沼氣脫硫凈化后通過管道連接到鍋爐，鍋爐產生蒸汽用于供給調配預熱步驟和水解步驟所需熱能，同時閃蒸降溫過程中產生的余熱回用至調配預熱罐內，實現余熱及工藝水回用，水解步驟加熱方式為間接加熱，產生的冷凝水回流至鍋爐中再利用回收熱量和水分。優選地，所述厭氧消化步驟產沼后剩余的廢水通過污水處理設備處理后其中一部分水回用至調配預熱罐內，剩余的部分達標排放。優選地，所述步驟1)調配預熱步驟中的加熱方式為蒸汽直接加熱或間接加熱。優選地，所述步驟2)水解步驟升溫反應的加熱方式為蒸汽直接加熱或間接加熱。本專利技術還提供了的處理系統，包括:調配預熱罐、水解反應釜、閃蒸罐、固液分離設備、厭氧消化設備、脫硫提純設備、污水處理設備、供熱鍋爐和干化殘渣輸送設備；所述的調配預熱罐、水解反應釜、閃蒸罐、固液分離設備通過管道依次連接，所述水解反應釜設有換熱裝置，所述固液分離設備的干化殘渣出口端下方設置有干化殘渣輸送設備，所述固液分離設備的濾液出口端通過管道與厭氧消化設備連接，所述厭氧消化設備的沼氣出口端通過管道與脫硫提純設備連接，所述脫硫提純設備的沼氣出口端通過管道與供熱鍋爐連接；所述供熱鍋爐的蒸汽出口端分別通過管道與調配預熱罐和水解反應釜的換熱裝置連接，所述厭氧消化設備的廢水出口端通過管道與污水處理設備連接，污水處理設備的出口端通過兩支管道分別與調配預熱罐的工藝水入口端和市政管網連接。進一步，所述的閃蒸罐的蒸汽出口管通過管道與調配預熱罐連接。進一步，所述水解反應釜的換熱裝置的出口端通過管道與供熱鍋爐連接。進一步，所述閃蒸罐為一級或者二級閃蒸罐。進一步，所述的固液分離設備為離心機、或板框壓濾機中的一種。進一步，所述干化殘渣輸送設備為無軸螺旋輸送機、皮帶機、或者鏈條輸送機。固體有機廢棄物通過無軸螺旋、雙軸螺旋、柱塞栗或者螺桿栗中的一種或者兩個組合使用，輸送至調配預熱罐內，在調配預熱罐內實現有機廢棄物、水以及堿性水解藥劑的均勻混本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種固體有機廢棄物熱堿水解上清液的能源化方法，其特征在于：包括如下步驟：1)、調配預熱在調配預熱罐中將有機廢棄物、水、堿性水解藥劑調配混合后，加熱使罐內物料溫度升溫至30?99℃；2)、水解通過泵送將調配預熱罐的物料輸送進入反應釜內，進行升溫反應，最終將物料溫度控制在100?140℃之間；并持續反應90?120min；3)、閃蒸降溫水解反應后的物料輸送進入閃蒸罐內進行壓力釋放和降溫，使物料溫度降低為50?100℃；4)、固液分離閃蒸降溫后的物料不需要額外添加任何藥劑，直接進入固液分離設備實現固液分離，分離后的固相物質含水率降低至25％?40％，直接作為填埋覆土、綠化土或綠化用肥料使用；分離后得到的液體可溶性COD達到30000?200000mg/L，輸送進入厭氧消化系統進行厭氧產沼氣；5)、厭氧消化固液分離后的液體輸送進入厭氧消化系統內進行厭氧消化處理，產生沼氣。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：崔靜，左健，王洪蕓，劉成林，
申請(專利權)人：天津市裕川環境科技有限公司，
類型：發明
國別省市：天津;12
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