[發明專利]一種生物質廢物的處理系統及方法

在審

• 申請號: 201811389421.2
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109454092A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 夏洲;鄧舟;荀銳;張超;李剛;陳科宇;金濤
• 申請（專利權）人: 四川深藍環保科技有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧亞君

本發明公開了一種生物質廢物的處理系統及方法，涉及環保技術領域。該生物質廢物處理系統包括其包括流程控制單元以及依次連接的破乳罐、旋流分離器和水熱反應單元；所述流程控制單元分別連接至所述破乳罐、旋流分離器和水熱反應單元以對其工作過程進行控制；所述旋流分離器的內徑由上至下依次減小，還分別設置有物料進口、液相出口和固相出口，所述物料進口設置于上方側壁，與側壁相切；所述固相出口設置于旋流分離器的底部，所述液相出口設置于旋流分離器的頂部。該方法基于上述系統。本發明對生物質廢物進行多級處理，提高生物質廢物的可脫水性和厭氧消化性能，從而提高其無害化和資源化效果。

技術領域

本發明涉及環保技術領域，尤其是一種粘稠流體或者半固體廢物的處理技術領域，具體而言涉及一種生物質廢物的處理系統及方法。

背景技術

生物質廢物是人類在利用生物質的過程中生產和消費產生的廢棄物，其中最主要的污染成分為活體細胞以及有機物。按照其來源分為：（1）城市生物質廢物主要包括家庭廚余垃圾、餐廚垃圾、城市糞便以及城鎮污泥；（2）農作物廢物，主要以玉米秸、麥秸和稻秸為主；（3）禽畜糞便。生物質廢物對區域水環境、大氣及土壤環境等均有潛在的威脅。易降解生物質廢物在堆積條件下產生的大量惡臭氣體也是其周邊空氣質量的重要影響因素之一；生物質廢物的隨意堆放也會造成嚴重的土壤環境污染，生物質廢物的成分十分復雜，如畜禽糞便含有大量的病原微生物或寄生蟲，一些工業生物質廢物含有酸或重金屬、城市污泥中含有多種有機物及Cu、Cr、Zn等重金屬，這些含有多種污染物的生物質廢物若不加處理就進行堆放或填埋將會對土壤環境造成嚴重的污染。

生物質廢物在造成環境污染的同時，也是重要的可再生資源和能源。合理高效地將生物質廢物資源化不僅可以充分利用生物質能這一可再生清潔能源，而且對于CO₂減排也具有重要意義。廢物的資源化主要有兩個途徑，即物質利用和能量回收，主要集中于能量回收，最常見的技術是厭氧消化。由于生物質廢物粘稠度高，含砂率、微生物細胞含有率以及絮體含有率高等特點，導致其厭氧消化性能低，無害化以及資源化效果均不理想。

發明內容

本發明的第一發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種生物質廢物的處理系統，該系統對生物質廢物進行多級處理，提高生物質廢物的可脫水性和厭氧消化性能，從而提高其無害化和資源化效果。

本發明的第二發明目的在于，提供一種生物質廢物的處理方法，該方法基于上述處理系統。

本發明采用的技術方案如下：

一種生物質廢物的處理系統，其包括流程控制單元以及依次連接的破乳罐、旋流分離器和水熱反應單元；所述流程控制單元分別連接至所述破乳罐、旋流分離器和水熱反應單元以對其工作過程進行控制；所述旋流分離器的內徑由上至下依次減小，還分別設置有物料進口、液相出口和固相出口，所述物料進口設置于上方側壁，與側壁相切；所述固相出口設置于旋流分離器的底部，所述液相出口設置于旋流分離器的頂部。

由于采用了上述技術方案，生物質廢物在破乳罐中經過高溫破乳破胞，降低粘度后進入旋流分離器去掉其中大大顆粒泥沙，隨后再進行水熱反應，一方面能避免泥沙對水熱反應單元的磨損，另一方面能有效降低水熱反應的耗能。旋流分離器的特殊結構設置使得物料進入后順著切線方向流動，利用漸開線導流原理自動形成向下旋流，在離心力的作用下物料中的泥沙顆粒被甩向器壁，并隨向下旋流及自身重力作用沿內壁下沉，從而去除大顆粒泥沙；物料向下到一定位置后，中心因為負壓形成向上旋流，利用向上旋流產生的離心力，再次對大顆粒泥沙進行分離。最后，沉積的大顆粒泥沙由底部固相出口輸出，懸浮液相由頂部出口輸出。旋流分離器中不需要借助轉動部件形成旋流，無需維修，使用簡便且節約成本。

本發明的一種生物質廢物的處理系統，所述旋流分離器內部設置有引流罩，所述引流罩的一端連接至所述旋流分離器的頂部，與所述液相出口連通，另一端向所述旋流分離器的底部延伸，與所述旋流分離器的側壁和底壁之間均間隔設置，留有空隙。