一種有機固體廢棄物的處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于固體廢棄物處理領(lǐng)域，尤其涉及一種有機固體廢棄物的處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高，生活垃圾、污水和污泥的產(chǎn)生量越來越大，為了緩解對環(huán)境的影響?，F(xiàn)有技術(shù)中，人們對生活垃圾的處理主要采用深埋和焚燒等方式進行處理，但是這些處理都不充分，深埋處理時間過長，容易對地下水及土質(zhì)造成不良影響；焚燒是高能耗系統(tǒng)，同時尾氣處理不當會造成大氣污染?，F(xiàn)有技術(shù)對污水和污泥的處理，最常用是采用厭氧消化和加藥處理的方式，但是這種處理方式處理效果差，需要的時間長，處理費用尚Ο
[0003]目前，污泥處理較為先進的技術(shù)是采用熱水解+厭氧消化處理方案，即采用飽和蒸汽對污泥或其他有機固體廢棄物進行熱水解，且污泥或其他有機固體廢棄物的含水率必須高于85%，然后將熱水解后的固液混合物進行厭氧消化，提取沼氣。這種熱水解+厭氧消化處理方式主要存在以下問題:
(1)將熱水解后的固液混合物直接進行厭氧消化，固液混合物中的固體物質(zhì)(包括砂渣等無機物)一起進入?yún)捬跸到y(tǒng)，造成系統(tǒng)堵塞，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。為此，必須經(jīng)常進行清理，導(dǎo)致運行效率下降，成本上升；
(2)只能采用傳統(tǒng)厭氧技術(shù)，厭氧消化時間長達15-30天；
(3)只能處理含水率85%以上的污泥或其他有機固體廢棄物；
(4)處理效果差，COD(Chemical Oxygen Demand，化學(xué)需氧量)去除率低，最高只能達到 50-60% ；
(5)占地大，系統(tǒng)復(fù)雜，投資高，維護成本高；
(6)厭氧消化后的沼渣脫水難度大，且必須添加絮凝劑、鐵鹽或鋁鹽和石灰等藥劑，再加上高壓(一般2MPa以上)脫水設(shè)備才能將含水率降至60%左右；
(7)處理后污泥或其他有機固體廢棄物減量程度低，一般只能達到50%左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種有機固體廢棄物的處理系統(tǒng)，徹底解決了長期困擾傳統(tǒng)技術(shù)方案砂渣沉積，系統(tǒng)堵塞和沼渣脫水難等問題，且厭氧消化時間(停留時間)大大縮減，C0D去除率高達75%以上；同時，本技術(shù)方案可直接處理任何含固率的有機固體廢棄物，而無需預(yù)先調(diào)節(jié)含固率(即漿化勻質(zhì)處理)，本發(fā)明系統(tǒng)簡單，流程短，占地面積大大減??；處理后有機固體廢棄物減量可達75%以上。
[0005]對此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種有機固體廢棄物的處理系統(tǒng)，包括熱水解反應(yīng)裝置、固液分離裝置和厭氧反應(yīng)裝置，所述熱水解反應(yīng)裝置設(shè)有熱水解反應(yīng)裝置輸出端，所述固液分離裝置設(shè)有固液分離裝置輸入端和固液分離裝置液體出口，所述熱水解反應(yīng)裝置輸出端與所述固液分離裝置輸入端連接，所述厭氧反應(yīng)裝置設(shè)有進料口，所述固液分離裝置液體出口與所述厭氧反應(yīng)裝置的進料口連接。
[0006]此技術(shù)方案中，所述有機固體廢棄物在熱水解反應(yīng)裝置中進行熱水解后，在固液分離裝置中進行固液分離，分離出來的液體通過固液分離裝置液體出口進入到厭氧反應(yīng)裝置中進行厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣。
[0007]采用此技術(shù)方案，所述厭氧消化裝置設(shè)在固液分離裝置之后，即對熱水解處理后的物質(zhì)進行固液分離，并對分離出來的液體進行厭氧消化，而不是對熱解后的固液混合物進行厭氧消化，徹底解決了長期困擾傳統(tǒng)技術(shù)方案砂渣沉積，系統(tǒng)堵塞和沼渣脫水難等問題，且縮短了厭氧消化的反應(yīng)時間，大大提高了沼氣轉(zhuǎn)化的效率，厭氧消化裝置的占地面積大大減??；同時，系統(tǒng)簡單，處理效率高。
[0008]目前，業(yè)內(nèi)技術(shù)人員一般認為在對所述污泥等有機固體廢棄物熱水解反應(yīng)后，大部分的有機物仍會保留在固體中，因此認為對固液混合物進行厭氧消化可以降解更多的有機物，提高沼氣產(chǎn)出率和C0D去除率；而實際上，發(fā)明人經(jīng)過大量的實驗發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明的系統(tǒng)進行熱水解處理，可以將固體中的大部分的有機物溶解到液體中，使得液體中的有機物含量得到大大提高，更容易進行厭氧消化反應(yīng)，從而提高了沼氣轉(zhuǎn)化的效率，提高了C0D去除率；另外，對液體進行厭氧消化與對固體進行厭氧消化相比所需要的時間大大縮短了，節(jié)約了時間，而且采用較小容量的設(shè)備就能滿足要求，降低了成本，厭氧消化裝置的占地面積大大減小。
[0009]另外，現(xiàn)有技術(shù)中一般對有機固體廢棄物熱水解后的產(chǎn)物直接進行厭氧消化，然后進行脫水，但是在對沼渣脫水時需要添加藥劑和采用高壓脫水設(shè)備才能將含水率降至60%左右，壓力一般2MPa以上；然而發(fā)明人經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，將有機固體廢棄物熱水解后的產(chǎn)物進行固液分離，與現(xiàn)有技術(shù)的進行厭氧反應(yīng)后的產(chǎn)物進行脫水的過程相比，本發(fā)明技術(shù)方案的固液分離不需要添加藥劑，采用普通脫水設(shè)備，壓力在IMPa以下，即可可輕易的進行固液分離，大大降低能耗。
[0010]進一步優(yōu)選的，所述有機固體廢棄物在所述熱水解反應(yīng)裝置進行熱水解后，經(jīng)過所述固液分離裝置，分離為液體和含水率45%以下的固體。
[0011]采用此技術(shù)方案，所述有機固體廢棄物在所述熱水解反應(yīng)裝置進行熱水解時，通過調(diào)節(jié)熱水解反應(yīng)溫度、速率和時間等，可以使有機物盡可能的溶解到液體中，從而大大提高了沼氣產(chǎn)率和C0D去除率。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述有機固體廢棄物的處理系統(tǒng)還包括冷卻裝置，所述熱水解反應(yīng)裝置輸出端經(jīng)過所述冷卻裝置與所述固液分離裝置輸入端連接。采用此技術(shù)方案，將熱水解后的產(chǎn)物經(jīng)過冷卻再進行固液分離，操作更加方便，降低了設(shè)備的高溫損害。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，所述有機固體廢棄物的處理系統(tǒng)包括冷凝器和除臭裝置，所述冷凝器設(shè)有乏蒸汽入口、冷凝液出口和氣體出口，所述乏蒸汽入口與所述熱水解反應(yīng)裝置連接，所述氣體出口與所述除臭裝置連接；所述冷凝液出口與所述厭氧反應(yīng)裝置的進料口連接。此技術(shù)方案中，所述熱水解反應(yīng)釜中泄放的蒸汽經(jīng)過冷凝裝置后分離為氣體和冷凝液，所述氣體經(jīng)過除臭裝置后進行排放，所述冷凝液輸送到厭氧反應(yīng)裝置中。其中，所述氣體經(jīng)過除臭裝置后進行排放，使得整個有機固體廢棄物的處理系統(tǒng)沒有難聞的異味，排放的氣體不會對居民造成毒害和困擾，更便于普及；所述冷凝液輸送到厭氧反應(yīng)裝置中，將原先蒸汽中溶解的有機物質(zhì)冷凝后加入?yún)捬醴磻?yīng)裝置中，有利于提高沼氣的產(chǎn)氣率和COD去除率。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述除臭裝置內(nèi)設(shè)有多級化學(xué)-生物除臭裝置。采用此技術(shù)方案，可以更好的對排泄的氣體進行處理，實現(xiàn)安全排放。
[0015]作為本發(fā)明的進一步改進，所述有機固體廢棄物的處理系統(tǒng)還包括蒸汽發(fā)生裝置和有機固體廢棄物輸送裝置；所述蒸汽發(fā)生裝置、有機固體廢棄物輸送裝置分別與所述熱水解反應(yīng)裝置連接。
[0016]作為本發(fā)明的進一步改進，所述蒸汽發(fā)生裝置產(chǎn)生蒸汽，所述蒸汽的溫度為100-200度。采用此技術(shù)方案，只需要較低的蒸汽溫度，就能實現(xiàn)對有機固體廢棄物直接進行處理，而且使得固體中的有機物盡可能的轉(zhuǎn)移到液體中，降低了能耗，提高了沼氣產(chǎn)率，縮減了厭氧消化時間，提高了整個處理系統(tǒng)的處理效率。
[0017]所述厭氧反應(yīng)裝置為專門針對高濃度有機廢水且低含固率的厭氧反應(yīng)器，進一步優(yōu)選為 IC (internal circulat1n，內(nèi)循環(huán))反應(yīng)器或 UBF(Upflow Blanket Filter，上流式污泥床-過濾器)反應(yīng)器。采用此技術(shù)方案，進水容積負荷可高達35-60KG/M3.D，大大提高厭氧消化效率、沼氣產(chǎn)氣率和C0D的去除率，大大縮減了厭氧消化時間，提高了整個處理系統(tǒng)的處理效率，從而大幅減少系統(tǒng)的占地面積，節(jié)省了系統(tǒng)投資和運營成本。
[0018]作為本發(fā)明的進一步改進，所述有機固體廢棄物的處理系統(tǒng)還包括沼氣凈化裝置，所述沼氣凈化裝置設(shè)有沼氣入口和凈化沼氣出口，所述沼氣入口與所述厭氧反應(yīng)裝置連接，所述凈化沼氣出口與所述蒸汽發(fā)生裝置連接。采用此技術(shù)方案，所述沼氣經(jīng)凈化裝置凈化后作為蒸汽發(fā)生裝置的燃料供給，實現(xiàn)能源的循環(huán)利用，更有效的利用了能源，減少能耗，并達到了節(jié)能減排的效果。
[0019]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的有機固體廢棄物的處理系統(tǒng)還包括有機固體廢棄物的存儲裝置，所述有機固體廢棄物的存儲裝置與所述有機固體廢棄物輸送裝置連接。采用此技術(shù)方案中，所述有機固體廢棄物的存儲裝置通過有機固體廢棄物輸送裝置將所述有機固體廢棄物輸入到所述熱水解反應(yīng)釜中。
[0020]在采用本發(fā)明的技術(shù)方案進行固體廢棄物的處理時，具體包括以下步驟:
(1)將含固率不高于50%的有機固體廢棄物，如脫水污泥、餐廚垃圾等，注入熱水解反應(yīng)裝置中；
(2)所述蒸汽發(fā)生裝置產(chǎn)生蒸汽，將飽和蒸汽注入熱水解反應(yīng)裝置中，讓其對所述有機固體廢棄物進行熱水解反應(yīng)，當溫度達到100-200°C時，反應(yīng)結(jié)束；
(3)熱水解反應(yīng)裝置排氣泄壓20-40分鐘后，將熱解后產(chǎn)物排出；
(4)將排出的產(chǎn)物經(jīng)冷卻器冷卻至60°C以下；