低壓氧化降解法處理生活垃圾及農牧業廢棄物的工藝的製作方法

2023-05-19 10:57:31 2

專利名稱：低壓氧化降解法處理生活垃圾及農牧業廢棄物的工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低壓氧化降解法處理生活垃圾及農牧業廢棄物的工藝，屬於一種 近臨界低壓化學處理技術領域。
背景技術：
生活垃圾的處理方法過去主要以填埋、焚燒、堆肥為主，近年出現了採用酸、鹼和 酶作為催化劑的工業水解方法來處理生活垃圾中的有機物的工藝。公知的利用生活垃圾生產有機複合肥的方法主要是選取垃圾中的有機物細化成 顆粒，加入添加劑硫酸和磷化物混合後進行熟化處理，條件是在高溫高壓釜中通入溫度為 165-200°C的水蒸氣，壓力0. 7-1. IMpa，保溫保壓1_2小時。也有的是將有機物中加入稀 硫酸後進行水解水熱處理，條件是通入溫度為150-200°C的過熱蒸氣，壓力8-1. 2Mpa，保壓 1. 5-2小時。這些方法都以硫酸作為催化劑，在水解過程中存在著化學反應條件劇烈、造成 環境的汙染；其工藝溫度上限為200°C，而脂肪類生物質及其廢棄物，包括產品其加工過程 中產生的邊角料、下腳料和內臟等丟棄物，家畜、家禽及其加工過程中產生的邊角料、毛皮、 和下腳料等殘餘物，餐飲、廚房垃圾中動物性廢棄物等的水解溫度下線溫度就需200°C，造 成脂肪類生物質及其廢棄物得不到降解。如何合理的回收再利用城市生活垃圾、農牧業廢棄物及生物質廢棄物、提高附加 值、降低生產成本、減少環境汙染，使之資源化，真正實現變廢為寶，具有非常重要的意義。

發明內容
本發明的目的是為了解決公知技術對生活垃圾、農牧業廢棄物及生物質廢棄物的 處理工藝存在的問題而提出的一種低壓氧化降解法處理生活垃圾及農牧業廢棄物的工藝， 其是以生活垃圾、農牧業廢棄物及生物質廢棄物為原料，經分選，破碎後在氧化釜中以近臨 界低壓氧化降解法處理，按照原料的三種成分分為三個階段，即低溫段、中溫段和高溫段進 行低壓氧化降解，使得每一個溫度段原料得到充分降解。提高了生產效率和產品質量，使廢 棄物最大限度資源化，經循環利用實現無剩餘物處理。本發明通過以下技術方案實現1、分選生活垃圾、農牧業廢棄物及生物質廢棄物運至工廠後，首先經過人工初選，再經一 臺集破碎、機械篩分、重力選、風選、磁選、粒徑選等多種功能為一體的綜合分選機的分選， 把其分成了有機物、無機物、輕體塑料、可燃物、鐵磁性物質等幾大類，取有機物待用。2、近臨界低壓氧化降解法處理1)、以分選出的有機物為原料，經粉碎，取粒徑為8mm <①< 68mm的原料輸送至 有機物儲料倉；2)、原料經二級自動磁選裝置磁選再次去除鐵磁性材料，，再經上料機送至氧化
^T^ ；
3)、原料進入氧化釜的同時，通入經預熱至50-60 °C的氧的體積百分含量為 25-35%的富氧空氣，並加入濃度為5-10wt%與原料的重量比為100 3_5的P203，使之 與物料充分混合，當原料體積達到氧化釜容積的75% -80%時，停止進料，釜內壓力達到 0. l-o. 2Mpa時停止通富氧空氣，開始升溫，溫度在5分鐘內從室溫升至145°C，壓力控制為 0. 2-0. 6Mpa，保溫保壓10-15分種，澱粉類得到降解；之後繼續在5分鐘內從145°C升溫至 205°C，壓力控制為0. 6-1. OMpa，保溫保壓10-15分種，糖類、粗纖維、蛋白質得到降解；再繼 續在5分鐘內從205°C升至230°C，壓力控制為1. 0-1. 25Mpa，保溫保壓10-15分種，脂肪毛 皮類得到降解；4)、保壓反應完成後將氧化釜內壓力洩壓至0. 3-0. 4Mpa，排放氧化釜內的水蒸氣， 同時通入80-100°C的熱空氣把原料烘乾，經30-50分鐘後氧化釜釜內原料含水量降至30% 以下，將釜內原料噴爆至噴爆倉，得到水解後成品；3、將水解後成品經過中和處理，使PH值調至6. 0-7. 5，再次粉碎至粒徑①彡8mm 的顆粒，製得生產有機複合肥的中間產品，輸送至下道工序生產有機複合肥。所述加入預熱富氧空氣目的是促進大分子鏈斷鏈，轉化為短分子鏈，並能促進糖 類、腐殖酸類轉換，氧化降解徹底；所述加入p203是能吸附、包容游離態重金屬，鈍化重金屬 活性的磷化物添加劑；所述氧化釜的筒體為雙層結構，夾層可充填耐高溫油(油的溫度可 以在釜外利用反應釜或鍋爐排放的廢蒸汽來加熱，並進行循環)，不僅縮短了升溫時間還可 起到保溫作用，對於生產效率的提高和能源利用都有實用的效果。本發明的優點和積極效果1)、使用近臨界低壓氧化降解法技術，加入氧化劑(富氧空氣)和P203添加劑，不 僅使原料被充分降解氧化，而且降低了其製品中重金屬對土壤及農作物的危害；而且因未 使用酸鹼類催化劑，不會對環境造成二次汙染。2)、實施三個溫度段降解，不僅對生活垃圾(主要指瓜果、蔬菜)實現充分降解，特 別是對農牧業廢棄物(主要指桔梗、畜禽病屍、畜禽糞便)和生物質及其廢棄物(指水產品 其加工過程中產生的邊角料、下腳料和內臟等丟棄物；家畜、家禽及其加工過程中產生的邊 角料、下腳料等殘餘物毛皮、邊角料和下腳料等殘餘物，餐飲、廚房垃圾中動物性廢棄物等 等)均可實現有效處理。3)、徹底無害全封閉分選防止臭氣外溢，有機物經低壓氧化降解法處理消滅了有 害病菌；處理無剩餘，廢棄物最大限度資源化，經循環利用實現無剩餘物處理。四

圖1為本發明的工藝流程圖。
五具體實施例方式實施例一原料為50wt%的生活垃圾，50wt%的農牧業廢棄物及生物質廢棄物。 將經二級自動磁選裝置磁選再次去除鐵磁性材料和粒徑為8mm彡①彡68mm的原料經有 機物儲料倉送入氧化釜，原料進入氧化釜的同時，通入經預熱至60°C氧的體積百分含量為 30%的富氧空氣，並加入濃度為10wt%的與原料的重量比為100 5的P203，使之與物料充 分混合；當原料體積達到氧化釜容積的75%時，停止進料，使壓力達到0. IMpa時停止通富 氧空氣，開始升溫，溫度在5分鐘內從室溫升至145°C，壓力控制為0. 5Mpa，保溫保壓12分 種，澱粉類得到降解；之後繼續在5分鐘內從145°C升溫至205°C，壓力控制為1. OMpa，保溫保壓10分種，糖類、粗纖維、蛋白質得到降解；再繼續在5分鐘內從205°C升至230°C，壓力 控制為1. 25Mpa，保溫保壓10分種，脂肪毛皮類得到降解；降解反應完成後將氧化釜內壓力洩壓至0.3Mpa，排放氧化釜內的水蒸氣，同時 加入100°C熱空氣把原料烘乾，經40分鐘後氧化釜釜內原料含水量降至30%以下，將釜 內原料噴爆至噴爆倉，得到水解後成品；用氧化鈣中和至PH值為7. 5，再次粉碎至粒徑為 O < 8mm的顆粒，製得生產有機複合肥的中間產品。經輸送機輸送至下道工序生產有機復 合肥。有機物的降解率達98. 2%實施例二原料為100wt%的生活垃圾。取生活垃圾中的有機物入氧化釜，原料進 入氧化釜的同時，通入經預熱至50°C的富氧空氣，並加入濃度為6wt%&P203，使之與物料 充分混合；所述的P203與原料的重量比為100 4;所述的富氧空氣中氧的體積百分含量為 25% ；當原料體積達到氧化釜容積的80%時，停止進料，使壓力達到0. 2Mpa時停止通富 氧空氣，開始升溫，溫度在5分鐘內從室溫升至145°C，壓力控制為0. 6Mpa，保溫保壓12分 種，澱粉類得到降解；之後繼續在5分鐘內從145°C升溫至205°C，壓力控制為1. OMpa，保溫 保壓15分種，得到水解後成品；降解反應完成後將氧化釜內壓力洩壓至0. 4Mpa排放氧化 釜內的水蒸氣，同時通入80°C熱空氣把原料烘乾，經40分鐘後氧化釜釜內原料含水量降至 30%以下，將釜內原料噴爆至噴爆倉，得到水解後成品；用氧化鎂中和至PH值為7. 0，再次 粉碎至粒徑為①< 8mm的顆粒，製得生產有機複合肥的中間產品。經輸送機輸送至下道工 序生產有機複合肥。有機物的降解率達98.8%。
權利要求
一種低壓氧化降解法處理生活垃圾及農牧業廢棄物的工藝，其特徵在於其通過以下技術方案實現，1)、分選生活垃圾、農牧業廢棄物及生物質廢棄物運至工廠後，首先經過人工初選，再經一臺集破碎、機械篩分、重力選、風選、磁選、粒徑選等多種功能為一體的綜合分選機的分選，把其分成了有機物、無機物、輕體塑料、可燃物、鐵磁性物質等幾大類，取有機物待用；2)、近臨界低壓氧化降解處理(1)、以分選出的有機物為原料，經粉碎，取粒徑為8mm≤Φ≤68mm的原料輸送至有機物儲料倉；(2)、原料經二級自動磁選裝置磁選再次去除鐵磁性材料，，再經上料機送至氧化釜；(3)、原料進入氧化釜的同時，通入經預熱至50-60℃的氧的體積百分含量為25-35％的富氧空氣，並加入濃度為5-10wt％與原料的重量比為100∶3-5的P2O3，使之與物料充分混合，當原料體積達到氧化釜容積的75％-80％時，停止進料，釜內壓力達到0.1-0.2Mpa時停止通富氧空氣，開始升溫，溫度在5分鐘內從室溫升至145℃，壓力控制為0.2-0.6Mpa，保溫保壓10-15分種，澱粉類得到降解；之後繼續在5分鐘內從145℃升溫至205℃，壓力控制為0.6-1.0Mpa，保溫保壓10-15分種，糖類、粗纖維、蛋白質得到降解；再繼續在5分鐘內從205℃升至230℃，壓力控制為1.0-1.25Mpa，保溫保壓10-15分種，脂肪毛皮類得到降解；(4)、保壓反應完成後將氧化釜內壓力洩壓至0.3-0.4Mpa，排放氧化釜內的水蒸氣，同時通入80-100℃的熱空氣把原料烘乾，經30-50分鐘後氧化釜釜內原料含水量降至30％以下，將釜內原料噴爆至噴爆倉，得到水解後成品；3)、將水解後成品經過中和處理，使PH值調至6.0-7.5，再次粉碎至粒徑Φ≤8mm的顆粒，製得生產有機複合肥的中間產品，輸送至下道工序生產有機複合肥。
2.根據權利要求1所述的低壓氧化降解法處理生活垃圾及農牧業廢棄物的工藝，其特 徵在於原料為50wt%的生活垃圾，50wt%的農牧業廢棄物及生物質廢棄物，將經二級自 動磁選裝置磁選再次去除鐵磁性材料和粒徑為8mm <①< 68mm的原料經有機物儲料倉送 入氧化釜，通入經預熱至60°C氧的體積百分含量為30%的富氧空氣，並加入濃度為10wt% 的與原料的重量比為100 5的P203，使之與物料充分混合，當原料體積達到氧化釜容積的 75%時，停止進料，使壓力達到0. IMpa時停止通富氧空氣，開始升溫，溫度在5分鐘內從室 溫升至145°C，壓力控制為0. 5Mpa，保溫保壓12分種，澱粉類得到降解，之後繼續在5分鐘 內從145°C升溫至205°C，壓力控制為1. OMpa，保溫保壓10分種，糖類、粗纖維、蛋白質得到 降解，再繼續在5分鐘內從205°C升至230°C，壓力控制為1. 25Mpa，保溫保壓10分種，脂肪 毛皮類得到降解，降解反應完成後將氧化釜內壓力洩壓至0. 3Mpa，排放氧化釜內的水蒸氣， 同時加入100°C熱空氣把原料烘乾，經40分鐘後氧化釜釜內原料含水量降至30%以下，將 釜內原料噴爆至噴爆倉，得到水解後成品，用氧化鈣中和至PH值為7. 5，再次粉碎至粒徑為 ①≤8mm的顆粒，製得生產有機複合肥的中間產品。
3.根據權利要求1所述的低壓氧化降解法處理生活垃圾及農牧業廢棄物的工藝，其特 徵在於原料為100wt%的生活垃圾，取生活垃圾中的有機物入氧化釜，原料進入氧化釜的 同時，通入經預熱至50°C的富氧空氣，並加入濃度為6wt %的P203，使之與物料充分混合，所 述的P203與原料的重量比為100 4，所述的富氧空氣中氧的體積百分含量為25%，當原料體積達到氧化釜容積的80%時，停止進料，使壓力達到0. 2Mpa時停止通富氧空氣，開始升 溫，溫度在5分鐘內從室溫升至145°C，壓力控制為0. 6Mpa，保溫保壓12分種，澱粉類得到 降解，之後繼續在5分鐘內從145°C升溫至205°C，壓力控制為1. OMpa，保溫保壓15分種， 得到水解後成品，降解反應完成後將氧化釜內壓力洩壓至0. 4Mpa排放氧化釜內的水蒸氣， 同時通入80°C熱空氣把原料烘乾，經40分鐘後氧化釜釜內原料含水量降至30%以下，將 釜內原料噴爆至噴爆倉，得到水解後成品，用氧化鎂中和至PH值為7.0，再次粉碎至粒徑為 O彡8mm的顆粒，製得生產有機複合肥的中間產品。
全文摘要
本發明涉及一種低壓氧化降解法處理生活垃圾及農牧業廢棄物的工藝，其是以生活垃圾、農牧業廢棄物及生物質廢棄物為原料，經分選，破碎後在氧化釜中以近臨界低壓氧化降解法處理，按照原料的三種成分分為三個階段，即低溫段、中溫段和高溫段進行低壓氧化降解，使得每一個溫度段原料得到充分降解。提高了生產效率和產品質量，使廢棄物最大限度資源化，經循環利用實現無剩餘物處理。
文檔編號C05F15/00GK101856662SQ20101015441
公開日2010年10月13日 申請日期2010年4月26日 優先權日2010年4月26日
發明者楊輝 申請人:楊輝