基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及有生活垃圾處理【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，包括以下步驟：預熱處理、水熱碳化處理、降壓閃蒸以及脫水處理。本發(fā)明涉及一種城市生活垃圾減量化、無害化和資源化處理方法。本發(fā)明中間產(chǎn)物閃蒸蒸汽和脫水液可以循環(huán)利用于處理方法中，資源回收利用，節(jié)約了能源。本發(fā)明采用水熱碳化技術(shù)將生活垃圾轉(zhuǎn)化成水熱炭，水熱炭產(chǎn)出率高，并較好地保留了垃圾中的N、P等作物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，可以用作肥料。
【專利說明】基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生活垃圾處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家城鎮(zhèn)化工作的推進和居民生活水平的提高，我國城市生活垃圾的產(chǎn)生量日益猛增；據(jù)統(tǒng)計，至2010年，全國城市生活垃圾年產(chǎn)生量已接近1.6億噸。然而，由于長期以來我國城市生活垃圾處理技術(shù)較為落后，配套設施建設投入不足，導致大多數(shù)生活垃圾未能得到安全有效的處理處置，城市生活垃圾隨意堆放和由此引發(fā)的二次污染問題已經(jīng)凸顯出來，并引起了社會的廣泛關(guān)注。
[0003]當前，我國城市生活垃圾的處理處置主要采用填埋和焚燒等技術(shù)。填埋處置占用有限的土地資源，同時也難以避免向空氣、地表水、地下水以及土壤環(huán)境中排放污染物，許多國家和地區(qū)對這一處置方式的二次污染防治要求日趨嚴格，處理成本也隨之增加。焚燒具有減量化徹底、并可部分回收能源等優(yōu)點。但是，由于垃圾焚燒過程將產(chǎn)生有毒有害氣體，而這些氣體的有效清除和凈化又需要大量的設施投入和較高的運行費用，因而該技術(shù)正面臨著“運行成本高和公眾可 接受性差”兩大挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有垃圾處理技術(shù)存在的資源回收利用率低、無害化程度低等缺點，公開了基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，方法簡單、回收利用、節(jié)約了能源、安全可靠、適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決。
[0006]基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，包括以下步驟:
[0007](I)漿液化處理:將生活垃圾輸送到攪拌池中，注入水后攪拌、漿液化處理
0.5-lh,再輸送到格柵分離出橡膠、塑料，再輸送到除沙裝置中分離出細小沙粒、玻璃，得到漿液；
[0008](2)預熱處理:將漿液加入到預熱罐進行預熱處理，預熱溫度為50_85°C，預熱處理時間為l-3h ；
[0009](3)水熱碳化處理:將預熱處理后的物料注入到水熱碳化罐，密封水熱碳化罐，加熱水熱碳化罐至罐內(nèi)物料溫度為180-350°C，保持180-350°C條件下反應0.5_6h ；
[0010](4)閃蒸處理:水熱碳化處理后的物料輸送到降壓閃蒸罐內(nèi)閃蒸；
[0011](5)脫水處理:將閃蒸后的物料進行脫水處理，得到水熱炭和脫水液；將脫水液加入到儲液池，回流到步驟(1)中的攪拌池；得到的水熱炭可直接作為肥料還田利用，也可以作為生產(chǎn)有機肥的骨料或生產(chǎn)吸附劑的原料。
[0012]作為優(yōu)選，步驟(1)中漿液的含水率控制在80-90%。
[0013]作為優(yōu)選，步驟(3)中，水熱碳化罐的物料注入量為水熱碳化罐容積的60%~80%。[0014]作為優(yōu)選，步驟(3)中加入檸檬酸或乙酸調(diào)節(jié)水熱碳化罐內(nèi)物料pH值為5.0-6.2。用檸檬酸或乙酸將水熱碳化罐內(nèi)物料pH值調(diào)節(jié)為5.0-6.2，可增加污泥中重金屬的溶出量，且可提高水熱碳的產(chǎn)量)。
[0015]作為優(yōu)選，步驟(3)中水熱碳化處理的溫度控制為200_260°C，反應l_3h。
[0016]作為優(yōu)選，步驟(4)中閃蒸得到的蒸汽通入到步驟(2)中的預熱罐中。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0018]I)本發(fā)明采用優(yōu)化的水熱碳化技術(shù)將生活垃圾轉(zhuǎn)化成水熱炭，水熱炭產(chǎn)出率高，并較好地保留了垃圾中的N、P等作物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)。
[0019]2)所獲得的水熱炭具有與生物炭相類似的理化性質(zhì)和農(nóng)藝學屬性，既可直接作為肥料還田利用，也可以用作生產(chǎn)有機肥的骨料或生產(chǎn)吸附劑的原料。
[0020]3)生活垃圾經(jīng)水熱碳化處理后，垃圾中的病原微生物被完全滅絕，惡臭物質(zhì)得以轉(zhuǎn)化分解。
[0021]4)從能量回收利用角度優(yōu)化了水熱碳化工藝(預熱處理、水熱碳化處理以及降壓閃蒸)，即將閃蒸蒸汽循環(huán)用于預熱處理，提高了能量利用效率。
[0022]5)所產(chǎn)生的水熱炭中含有較為豐富的有機碳，并以穩(wěn)定的形式存在，其作為肥料(或肥料生產(chǎn)的配料)使用，可增加土壤中穩(wěn)定性有機炭的含量，因而可提高土壤碳匯潛力，緩解溫室效應。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]實施例1
[0025]基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，包括以下步驟:
[0026]( I)漿液化處理:將生活垃圾輸送到攪拌池中，注入水后漿液化處理0.5h，使含水率控制在80%;再輸送到格柵分離出橡膠、塑料，再輸送到除沙裝置中分離出細小沙粒、玻璃，得到漿液；
[0027](2)預熱處理:將漿液加入到預熱罐進行預熱處理，預熱溫度為50°C，預熱處理時間為3h ；
[0028](3)水熱碳化處理:將預熱處理后的物料注入到水熱碳化罐，物料的注入量為水熱碳化罐容積的3/5 ;再將水熱碳化罐的溫度控制在180°C，反應6h ；
[0029](4)閃蒸處理:水熱碳化處理后的物料輸送到降壓閃蒸罐內(nèi)閃蒸；
[0030](5)脫水處理:將閃蒸后的物料進行脫水處理，得到水熱炭和脫水液；將脫水液加入到儲液池，回流到步驟(1)中的攪拌池。
[0031]步驟(3)中加入檸檬酸或乙酸調(diào)節(jié)水熱碳化罐內(nèi)物料pH值為5.0。
[0032]實施例2
[0033]基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，包括以下步驟:
[0034]( I)漿液化處理:將生活垃圾輸送到攪拌池中，注入水后漿液化處理lh，使含水率控制在90% ;再輸送到格柵分離出橡膠、塑料，再輸送到除沙裝置中分離出細小沙粒、玻璃，得到漿液；
[0035](2)預熱處理:將漿液加入到預熱罐進行預熱處理，預熱溫度為85°C，預熱處理時間為Ih ；
[0036](3)水熱碳化處理:將預熱處理后的物料注入到水熱碳化罐，物料的注入量為水熱碳化罐容積的4/5 ;再將水熱碳化罐的溫度控制在350°C，反應0.5h。
[0037](4)閃蒸處理:水熱碳化處理后的物料輸送到降壓閃蒸罐內(nèi)閃蒸；
[0038](5)脫水處理:將閃蒸后的物料進行脫水處理，得到水熱炭和脫水液；將脫水液加入到儲液池，回流到步驟(1)中的攪拌池。
[0039]步驟(3)中加入檸檬酸或乙酸調(diào)節(jié)水熱碳化罐內(nèi)物料pH值為6.2。
[0040]實施例3
[0041]基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，包括以下步驟:
[0042]( I)漿液化處理:將生活垃圾輸送到攪拌池中，注入水后漿液化處理0.6h，使含水率控制在89%;再輸送到格柵分離出橡膠、塑料，再輸送到除沙裝置中分離出細小沙粒、玻璃，得到漿液；
[0043](2)預熱處理: 將漿液加入到預熱罐進行預熱處理，預熱溫度為75°C，預熱處理時間為1.5h。
[0044](3)水熱碳化處理:將預熱處理后的物料注入到水熱碳化罐，物料的注入量為水熱碳化罐容積的3.5/5 ;再將水熱碳化罐的溫度控制在200°C，反應5h ；
[0045](4)閃蒸處理:水熱碳化處理后的物料輸送到降壓閃蒸罐內(nèi)閃蒸。閃蒸得到的蒸汽通入到步驟2中的預熱罐中；
[0046](5)脫水處理:將閃蒸后的物料進行脫水處理，得到水熱炭和脫水液；將脫水液加入到儲液池，回流到步驟(1)中的攪拌池。
[0047]步驟(3)中加入檸檬酸或乙酸調(diào)節(jié)水熱碳化罐內(nèi)物料pH值為5.6。
[0048]實施例4
[0049]基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，包括以下步驟:
[0050]( I)漿液化處理:將生活垃圾輸送到攪拌池中，注入水后漿液化處理0.9h，使含水率控制在81%;再輸送到格柵分離出橡膠、塑料，再輸送到除沙裝置中分離出細小沙粒、玻璃，得到漿液；
[0051](2)預熱處理:將漿液加入到預熱罐進行預熱處理，預熱溫度為70°C，預熱處理時間為2h ；
[0052](3)水熱碳化處理:將預熱處理后的物料注入到水熱碳化罐，物料的注入量為水熱碳化罐容積的3/5 ;再將水熱碳化罐的溫度控制在260°C，反應4h ;
[0053](4)閃蒸處理:水熱碳化處理后的物料輸送到降壓閃蒸罐內(nèi)閃蒸。閃蒸得到的蒸汽通入到步驟(2)中的預熱罐中；
[0054](5)脫水處理:將閃蒸后的物料進行脫水處理，得到水熱炭和脫水液；將脫水液加入到儲液池，回流到步驟(1)中的攪拌池。
[0055]總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，其特征在于:包括以下步驟， (1)漿液化處理:將生活垃圾輸送到攪拌池中，注入水后攪拌、漿液化處理0.5-lh,再輸送到格柵分離出橡膠、塑料，再輸送到除沙裝置中分離出細小沙粒、玻璃，得到漿液； (2)預熱處理:將漿液輸送到預熱罐進行預熱處理，預熱溫度為50-85°C，預熱處理時間為l_3h ； (3)水熱碳化處理:將預熱處理后的物料注入到水熱碳化罐中，密封水熱碳化罐，加熱水熱碳化罐至罐內(nèi)物料溫度為180-350°C，保持180-350°C條件下反應0.5_6h ； (4)閃蒸處理:水熱碳化處理后的物料輸送到降壓閃蒸罐內(nèi)閃蒸； (5)脫水處理:將閃蒸后的物料進行脫水處理，得到水熱炭和脫水液；將脫水液加入到儲液池，回流到步驟(1)中的攪拌池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，其特征在于:步驟(1)中漿液的含水率控制在80-90%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，其特征在于:步驟(3)中物料的注入量為水熱碳化罐容積的3/5-4/5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，其特征在于:步驟(3)中加入檸檬酸或乙酸調(diào)節(jié)水熱碳化罐內(nèi)物料pH值為5.0-6.2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，其特征在于:步驟(3)中水熱碳化處理的溫度控制為200-260°C，反應l_3h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水熱碳化的生活垃圾清潔增值處理方法，其特征在于:步驟(4)中閃蒸得到的蒸汽通入到步驟(2)中的預熱罐中。
【文檔編號】C05F9/00GK103724056SQ201410032175
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】曹玉成 申請人:杭州互惠環(huán)?？萍加邢薰?br>