[发明专利]有机固体物水解方法及其装置

说明书

发明领域

本发明涉及一种水解方法及其装置，特别涉及一种将有机固体物水解的方法及供厌氧处理的前处理装置。

背景技术

一般来说，目前有机固体物的处理方式大多是通过喜氧或厌氧生物来将有机固体物消化的方式进行处理，进而达到固体物减量的效果，但这种通过生物消化过程需要耗费相当长的时间，因此，为有效缩短生物消化所需的时间，大多辅以化学或物理的预处理方式，将有机固体物进行分解或裂解，通过把大分子变成小分子，以增进喜氧或厌氧生物的消化速率，并有效缩短整体有机固体物的消化时间。

一种现有且常见的化学预处理是利用加碱水解处理的化学方式，首先，将有机固体物导入处理池，进行沉淀后加碱进行水解后，再重新干燥回收，此方式虽会增加整体有机固体物处理的时间，但所添加的化学药剂，除会造成原有机固体物中盐类增加之外，亦有可能造成化学污染等环境二次伤害，因此，使用此类化学预处理的方式必须非常谨慎，以使得应用上经常受到限制，此外，化学预处理的方式无法进行有机堆肥(organic fertilization)，降低有机固体物处理后的价值。

然而，一般现有物理预处理的方式则大多是通过增加外力来裂解，其中，最常用的方式则是先将有机固体物混水之后，通过施予超音波来进行水解，通过超音波在水中的能量来裂解有机固体物中有机质，以供喜氧或厌氧的生物更容易进行消化，降低了整体有机固体物的消化时间。

简言之，利用超音波裂解的物理预处理的方式可避免化学预处理可能造成的二次环境污染，但是超音波需要外部电源供应驱动才能产生，特别是面对大量的有机固体物的处理，势必需要耗费大量的电力。因此，如何能够通过一种方法或手段，在维持相同超音波裂解效率的情况下，减少使用超音波的时间，或者，使用相同时间的超音波，而达到更高水解有机固体物的效率，长久以来一直是相关厂商努力的目标。

发明内容

本发明提供一种利用纳米水来增加超音波水解效率的方法以及提供一种应用于厌氧处理槽的有机固体物水解前处理装置。

根据本发明所揭露的有机固体物水解方法，包括以下步骤：

将有机固体物与纳米水混合以形成有机液体，其中，纳米水具有多个纳米气泡，纳米气泡内具有可燃气体；以及

对有机液体施以超音波，使纳米气泡产生额外的气穴效应(相比于有机液体中亦会产生的气穴效应)。

根据本发明所揭露的应用于厌氧处理槽的有机固体物水解前处理装置，厌氧处理槽具有厌氧生物，以产生可燃气体，前处理装置包括纳米水产生器、反应槽和超音波产生器。

纳米水产生器将由厌氧处理槽所产生的可燃气体制成多个纳米气泡，并将纳米气泡与水混合成纳米水。反应槽则容置有机液体，有机液体含有有机固体物及纳米水。超音波产生器则对反应槽产生超音波至有机液体，使纳米气泡产生气穴效应。

综上所述，当具有纳米气泡的纳米水与有机固体物混合后，以超音波施加于有机液体，除了原有的有机液体中会产生的气穴效应外，纳米气泡亦会产生额外的气穴效应而崩溃形成更多的爆破现象，来让周围的有机固体物受到更多的爆破冲击力而产生更好的裂解效果，如此即可加速有机固体物的分解，其次，由于纳米气泡的体积特性，纳米气泡会均匀散布于有机液体中而不致因自身浮力而向上浮，因此，让有机液体中充气均匀且因气穴效应产生爆破的位置很平均。

再者，本发明的纳米气泡中另填充有可燃气体，使得纳米气泡在产生气穴效应时，亦会同时发生燃烧现象，进而增加爆破的冲击力道，来提升有机固体物“水解”的效率。

有关本发明的特征、实施与效果，且配合附图作实施例详细说明如下。

附图说明

图1A是本发明有机固体物水解方法的流程图。

图1B是本发明有机固体物水解方法实施时的示意图。

图2是添有纳米水与未添有纳米水的有机污泥处理的差异示意图。

图3是本发明有机固体物水解前处理装置一实施例的示意图。

图4是本发明有机固体物水解前处理装置另一实施例的示意图。

主要元件符号说明：

20、22：超音波处理前的溶解性有机物浓度

21、23：超音波处理后的溶解性有机物浓度

31：纳米水产生器

311：入水口

32：反应槽

321、363：有机固体物入口

322：出水口

323：导引管

33：超音波产生器

34、34A：导管

35：厌氧处理槽