[發明專利]用于從城市固體廢物生產燃料氣體的方法

無效

• 申請號: 201310164898.1
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103421847A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: C·格內拉
• 申請（專利權）人: VM普萊斯有限公司
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 顧峻峰

技術領域

本發明大體上涉及從城市固體廢物(MSW)生產燃料氣體（生物氣），但更一般地說，本發明還可應用于處理包含可觀的潮濕有機材料部分的農業和工業廢物。更具體地講，本發明涉及用于通過回收利用MSW的有機部分來提高燃料氣體的生產效率的方法。

背景技術

除諸如紙、塑料、玻璃和金屬的惰性材料之外，諸如在廢物處理服務的垃圾箱中收集的城市固體廢物通常還包括基本上潮濕的有機部分，該有機部分主要包括廚房垃圾、丟棄的水果和蔬菜、牛奶和果汁的液體殘留物、草、園林廢物等。有機部分通常普遍存在于農場廢物中，并且工業垃圾（特別是在食品工業中）經常包括大量的可發酵有機材料。

已知通過機械裝置將有機部分從剩余材料分離（除非垃圾已在路邊事先分揀），并且已知使有機部分在生物消化器中經受厭氧發酵，以便一方面生產燃料氣體，另一方面生產經常用作土壤調理劑的穩定的固體殘余。

在進給到生物消化器之前，有機部分通過切碎、敲打和稀釋而轉化成污泥，使得厭氧細菌能更容易地擴散并攻擊有機物。有機物的性質、稀釋水的比例、攪拌的徹底性和溫度變化是確定固體有機物氣化的有效性的更重要的因素中的一些。為了評估將固體物質轉化成生物氣（其基本上包括甲烷、二氧化碳和諸如氫氣、硫化氫等的少量其它氣體的氣體混合物）的有效性，通常在典型地20至30天的預定發酵時間內測量揮發性固體(SV)的減少率（其又源自對總固體(ST)的減少率的測量）。SV減少率越高，生物氣的產量就越大，并且殘余的固體就越少。

顯然，希望獲得生物氣的最大可能的日產量，而這需要揮發性物質的氣化盡可能徹底。然而，該目標需要有機物在生物消化器中停留很長時間（如上所述典型地20至30天），使得細菌從能逐漸地消化待發酵的物質的甚至最頑固的組分。

常規的生物消化的熟知的問題是切碎和攪拌過的有機材料傾向于與稀釋水分離：一方面，材料的一部分（主要是留在有機部分中的殘余的惰性材料）將沉降在底部上并聚結成致密層；另一方面，材料的另一部分將漂浮到表面并形成有時稱為“帽”的纖維層。沉淀物和帽都阻礙發酵的進程，不僅因為它們妨礙厭氧細菌的攻擊，而且特別因為帽和沉淀物都必須通過繁重且耗時的操作來定期地去除，這涉及消化器的相當多的停機時間。

為了防止或減少固體沉淀物的形成，通常使有機污泥靜止短時間，以便較重的惰性顆粒能沉降到底部。污泥然后通過緩慢溢流至槽而溢出，同時重量輕的顆粒被擋板保留，并且然后被裝載到生物消化器。然而，該步驟增加了工藝的成本，因為它需要相當多的額外的設備并且延長了總體處理時間。此外，即使該步驟也僅解決了部分問題。事實上，為獲得所需泥漿而執行的敲打或攪打步驟也將使一些惰性碎片碎裂成細顆粒，該細顆粒分散在整個污泥中并且在有機污泥的凝塊中變成球狀，從而在使污泥靜止時防止下沉到底部。然而，當污泥隨后被進給到生物消化器時，有機凝塊通過細菌叢的攻擊而逐漸地溶解，并且細顆粒變得游離并最終下沉到底部（其中，它們添加到以上所討論的致密底層），或漂浮到表面從而有助于帽的形成。

發明內容

現在，本發明的主要目的是，通過增加其效率而改進從城市固體廢物的有機部分生產燃料氣體的方法，以便生物氣的發酵和生產更快地完成且具有更高的產率，同時固體殘余的產量減小。

本發明的另一目的是，縮短固體材料在生物消化器中的停留時間，以便同樣使該方法更有效。

又一目的是，在生物消化器的底部處減少固體沉淀物的形成，從而降低使底層破碎所需的停機的頻率。

通過用于從具有權利要求1所述特征的MSW的有機部分開始生產燃料氣體的方法，本發明實現諸如將從以下的公開而顯現的以上和其它目的和優點。

本發明的其它有利特征在從屬權利要求中闡述。

附圖說明

現在將結合附圖和一些示例來更詳細地描述本發明。在附圖中：

圖1是用于本發明的方法的擠壓機在軸向截面中的局部圖解視圖；

圖2是用于測試本發明的方法的生物消化器試驗裝置的示意圖；

圖3是示出從常規漿狀材料開始在根據圖2的兩個裝置中進行的多個生物消化測試的結果的直方圖；以及

圖4是示出從根據本發明的概念而被擠壓和膠凝化的材料開始在根據圖2的相同裝置中進行的多個生物消化測試的結果的直方圖。

具體實施方式