[發明專利]有機固體物水解方法及其裝置

有效

• 申請號: 201010295408.8
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN102417283A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 陳幸德;朱振華;張王冠;陳興;梁德明;周珊珊
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;B09B3/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;朱慧寧

發明領域

本發明涉及一種水解方法及其裝置，特別涉及一種將有機固體物水解的方法及供厭氧處理的前處理裝置。

背景技術

一般來說，目前有機固體物的處理方式大多是通過喜氧或厭氧生物來將有機固體物消化的方式進行處理，進而達到固體物減量的效果，但這種通過生物消化過程需要耗費相當長的時間，因此，為有效縮短生物消化所需的時間，大多輔以化學或物理的預處理方式，將有機固體物進行分解或裂解，通過把大分子變成小分子，以增進喜氧或厭氧生物的消化速率，并有效縮短整體有機固體物的消化時間。

一種現有且常見的化學預處理是利用加堿水解處理的化學方式，首先，將有機固體物導入處理池，進行沉淀后加堿進行水解后，再重新干燥回收，此方式雖會增加整體有機固體物處理的時間，但所添加的化學藥劑，除會造成原有機固體物中鹽類增加之外，亦有可能造成化學污染等環境二次傷害，因此，使用此類化學預處理的方式必須非常謹慎，以使得應用上經常受到限制，此外，化學預處理的方式無法進行有機堆肥(organic?fertilization)，降低有機固體物處理后的價值。

然而，一般現有物理預處理的方式則大多是通過增加外力來裂解，其中，最常用的方式則是先將有機固體物混水之后，通過施予超音波來進行水解，通過超音波在水中的能量來裂解有機固體物中有機質，以供喜氧或厭氧的生物更容易進行消化，降低了整體有機固體物的消化時間。

簡言之，利用超音波裂解的物理預處理的方式可避免化學預處理可能造成的二次環境污染，但是超音波需要外部電源供應驅動才能產生，特別是面對大量的有機固體物的處理，勢必需要耗費大量的電力。因此，如何能夠通過一種方法或手段，在維持相同超音波裂解效率的情況下，減少使用超音波的時間，或者，使用相同時間的超音波，而達到更高水解有機固體物的效率，長久以來一直是相關廠商努力的目標。

發明內容

本發明提供一種利用納米水來增加超音波水解效率的方法以及提供一種應用于厭氧處理槽的有機固體物水解前處理裝置。

根據本發明所揭露的有機固體物水解方法，包括以下步驟：

將有機固體物與納米水混合以形成有機液體，其中，納米水具有多個納米氣泡，納米氣泡內具有可燃氣體；以及

對有機液體施以超音波，使納米氣泡產生額外的氣穴效應(相比于有機液體中亦會產生的氣穴效應)。

根據本發明所揭露的應用于厭氧處理槽的有機固體物水解前處理裝置，厭氧處理槽具有厭氧生物，以產生可燃氣體，前處理裝置包括納米水產生器、反應槽和超音波產生器。

納米水產生器將由厭氧處理槽所產生的可燃氣體制成多個納米氣泡，并將納米氣泡與水混合成納米水。反應槽則容置有機液體，有機液體含有有機固體物及納米水。超音波產生器則對反應槽產生超音波至有機液體，使納米氣泡產生氣穴效應。

綜上所述，當具有納米氣泡的納米水與有機固體物混合后，以超音波施加于有機液體，除了原有的有機液體中會產生的氣穴效應外，納米氣泡亦會產生額外的氣穴效應而崩潰形成更多的爆破現象，來讓周圍的有機固體物受到更多的爆破沖擊力而產生更好的裂解效果，如此即可加速有機固體物的分解，其次，由于納米氣泡的體積特性，納米氣泡會均勻散布于有機液體中而不致因自身浮力而向上浮，因此，讓有機液體中充氣均勻且因氣穴效應產生爆破的位置很平均。

再者，本發明的納米氣泡中另填充有可燃氣體，使得納米氣泡在產生氣穴效應時，亦會同時發生燃燒現象，進而增加爆破的沖擊力道，來提升有機固體物“水解”的效率。

有關本發明的特征、實施與效果，且配合附圖作實施例詳細說明如下。

附圖說明

圖1A是本發明有機固體物水解方法的流程圖。

圖1B是本發明有機固體物水解方法實施時的示意圖。

圖2是添有納米水與未添有納米水的有機污泥處理的差異示意圖。

圖3是本發明有機固體物水解前處理裝置一實施例的示意圖。

圖4是本發明有機固體物水解前處理裝置另一實施例的示意圖。

主要元件符號說明：

20、22：超音波處理前的溶解性有機物濃度

21、23：超音波處理后的溶解性有機物濃度

31：納米水產生器

311：入水口

32：反應槽

321、363：有機固體物入口

322：出水口

323：導引管

33：超音波產生器

34、34A：導管

35：厭氧處理槽