[發明專利]一種餐廚垃圾濕式熱解氣化處理方法

在審

• 申請號: 202010703313.9
• 申請日: 2020-07-21
• 公開（公告）號: CN111925826A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 王小銘;陳江亮;谷萌;焦秀瑤
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/72;C10L3/08;C05F9/00;C05F9/02
• 代理公司: 成都玖和知識產權代理事務所(普通合伙) 51238
• 代理人: 胡琳梅

為及時有效的處理餐廚垃圾，將餐廚垃圾作為可再生資源充分利用，本發明提出一種餐廚垃圾濕式熱解氣化處理方法，將餐廚垃圾置于高溫高壓條件下，使得餐廚垃圾中的有機物分解為CO、H₂和CO₂，H₂和CO發生化學反應生成甲烷；并使得餐廚垃圾中的水形成氣化水，通過調節密閉容器內氣化水的密度，控制密閉容器內CO、H₂和CO₂與氣化水組成的混合氣體的組分比例，從而控制密閉容器內甲烷的占比。本發明的有益技術效果是將脫油處理后的餐廚垃圾直接進行濕式熱解氣化反應，快速高效地對餐廚垃圾進行無害化和減量化處理，回收了廢油脂、甲烷和有機肥。避免了有害病菌的傳播，減少了環境的污染，有效的回收利用了餐廚垃圾中的有用物質。

技術領域

本發明涉及到餐廚垃圾處理方法，特別涉及到一種餐廚垃圾濕式熱解氣化處理方法。

背景技術

餐廚垃圾是城市生活垃圾的主要組成部分之一，餐飲業、居民家庭以及果蔬批發市場都會產生大量的餐廚垃圾。餐廚垃圾有著有機質含量高、易變質腐臭、易滋生細菌和病原菌等特點，處理不當會引發一系列環境和社會問題，以及“地溝油”、“垃圾豬”等食品安全問題。目前，餐廚垃圾處理技術有焚燒、厭氧消化、好氧堆肥、填埋和粉碎直排等，其中，以無害化處理和資源化利用為導向的厭氧消化技術被認為是最有效的處理技術。但是，該技術存在著預處理工藝復雜，主體厭氧消化工藝單元效率偏低，經濟效益較差，且發酵后會產生大量厭氧廢水，沼渣處理難，帶來嚴重的二次污染等問題。好氧堆肥技術雖工藝簡單，但廠區占地較大、操作環境較差、現場臭氣污染嚴重，且堆肥產品的效果和銷路都難以保證。而我國餐廚垃圾每年產量達到9000多萬噸，它含有豐富的碳氫化合物，可視為一種可再生資源。

另一方面，甲烷是一種重要的生物氣體燃料，同時也是一種重要的化工原料，主要通過煤氣化制備。采用煤氣化制備甲烷時，先制備富含CO、CO₂ 、H₂和水蒸氣（即氣化水）的混合氣體，再進行甲烷化處理而得到甲烷氣體。煤為化石類能源，不可再生，且煤氣化過程中會產生一定的含硫氧化物，對環境造成污染。因此，開發質優價廉的煤替代原料及其高效、科學的轉換技術是實現生物甲烷規模化發展的前提基礎，同時對于保護生態環境、實現人類社會的可持續發展具有非常重要的現實和長遠意義。

發明內容

為及時有效的處理餐廚垃圾，將餐廚垃圾作為可再生資源充分利用，本發明提出一種餐廚垃圾濕式熱解氣化處理方法，對餐廚垃圾進行預處理后將其置于高溫高壓的密閉容器內進行濕式熱解氣化反應，即將餐廚垃圾置于高溫高壓條件下，使得餐廚垃圾中的有機物分解為CO、H₂和CO₂，H₂和CO發生化學反應生成甲烷；并使得餐廚垃圾中的水形成氣化水，通過調節密閉容器內氣化水的密度，控制密閉容器內CO、H₂和CO₂與氣化水組成的混合氣體的組分比例，從而控制密閉容器內甲烷的占比；其中，所述高溫高壓條件是指控制溫度在300～500℃，控制壓力10～22MPa；并且，濕式熱解氣化反應的持續時間為30～240min。

進一步的，本發明餐廚垃圾濕式熱解氣化處理方法，所述對餐廚垃圾進行預處理，包括對餐廚垃圾脫油處理，并將脫油后的餐廚垃圾機械破碎為小于2mm的漿狀物；所述脫油處理是指采用物理分離、化學分離、生化分離或/和物化分離法將餐廚垃圾中的油溶出，然后進行油水分離。

進一步的，本發明餐廚垃圾濕式熱解氣化處理方法，所述對餐廚垃圾進行預處理后將其置于高溫高壓的密閉容器內進行濕式熱解氣化反應，包括加入催化劑提高反應速度，其所述催化劑為Ru/C、Pt/C和Pd/C中的一種或多種。

進一步的，本發明餐廚垃圾濕式熱解氣化處理方法，所述催化劑的最佳選擇為Pd/C。

進一步的，本發明餐廚垃圾濕式熱解氣化處理方法，所述密閉容器為高壓反應釜。。