[发明专利]近临界水技术将城乡垃圾制备为有机肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种城乡废弃物的处理方法，具体的是近临界水技术将城乡垃圾制备为有机肥的方法。

背景技术

社会发展到今天，人们面临着环保形势严峻、资源紧张的难题，在人们的日常生活中每天都在产生着大量的垃圾，而垃圾处理又因数量巨大，成份复杂，污染环境而成为世界难题。传统的城乡废弃物处理方法主要以填埋、堆肥、焚烧为主；也有采用酸、碱和酶催化等水解工艺的，但是这些方法和技术没有充分利用生物质及废弃物，而且还容易对环境造成二次污染。

公知的利用生活垃圾生产有机复合肥的方法主要是选取垃圾中的有机物细化成颗粒，加入添加剂硫酸和磷化物混合后进行熟化处理，条件是在高温高压釜中通入温度为165-200℃的水蒸气，压力0.7-1.1Mpa，保温保压1-2小时。也有的是将有机物中加入稀硫酸后进行水解水热处理，条件是通入温度为150-200℃的过热蒸气，压力0.8-1.0Mpa，保压1.5-2小时。这些方法处理垃圾存在以下问题：1、以硫酸作为催化剂的工业水解方法存在着化学反应条件剧烈、造成二次环境污染；2、采用水解处理时温度偏低，造成脂肪类生物质及其废弃物得不到充分降解，将影响植物的吸收和肥效。3、反应过程中水解液中的重金属没有进行处理，不仅影响肥效而且对土壤及农作物的带来危害。

发明内容：

本发明的目的是针对现有城乡垃圾处理存在的上述问题，提供一种近临界水技术将城乡垃圾制备为有机肥的方法。本发明是采用科学的生产工艺，工业化和规模化的将垃圾中的有机物制备成有机肥，本发明能彻底分解垃圾中的各种有机物，处理过程中不会对环境造成二次污染，本发明还对水解液中的重金属进行处理，避免了残留重金属对农作物带来的危害。

本发明所采用的技术方案为：近临界水技术将城乡垃圾制备为有机肥的方法，包括分选和热解，其特征在于，具体工艺如下：

(1)垃圾分选

城乡垃圾首先经过人工分拣，将大件物拣出；再经破碎、筛分、重力选、风选、磁选、粒径选分选，把城乡垃圾分成了有机物、无机物、可燃物、铁磁性物质、金属，取有机物备用；

(2)有机物原料处理

分选出的有机物经粉碎及筛分，粒径≤90mm原料输送至有机物储料仓；在原料处理中再次磁选，去除铁磁性材料；

(3)热解预处理

将有机物原料送入热解釜，达到热解釜容积80％，加原料的同时加入经预热至20-30℃的氧化剂，所述氧化剂为含氧量为10-25％的空气与氧气混合气体，并加入过热水浸没过原料表面，过热水温度为80-90℃，加入浓度为5-10％的氧化镁，氧化镁与有机物原料的重量比为100∶3-5；

(4)热解

继续加入氧化剂至热解釜内压力达到0.1-0.2Mpa时停止加氧化剂，热解釜开始升温；低温段，约10分钟将温度由常温升至150℃，中温段，约15分钟将温度由150℃升至200℃，保温10分钟，高温段，约10分钟将温度由200℃升至230℃，保温10分钟，整个热解过程中釜内压力控制在0.6-1.25Mpa，反应50-70分钟；保压反应完成后将热解釜内压力泄压至0.2Mpa时，停止泄压，排放热解釜内的水蒸气及热解液，加入低于100℃热空气把原料烘至含水量≤30％，保压在0.3-0.4Mpa，瞬间打开热解釜排料阀，将釜内原料喷爆至喷爆仓，完成热解过程；热解液去除其中的杂质及重金属后，作为热解用水循环使用；

(5)热解后的原料，调整PH值至6.5-7.5，粉碎及粒径选，取Φ≤6mm颗粒为有机肥。

步骤(1)中所述的有机物为，生活和生产中产生的动植物废弃物、餐饮、厨房垃圾中动植物性废弃物。

步骤(4)中所述的热解釜的筒体为双层结构，夹层内充填热介质，热介质在釜外加热后充填到夹层中，温度保持120-150℃，所述的热介质为耐高温油、水。步骤(4)中所述的去除热解液中的杂质及重金属的方法是采用絮凝法，用高分子量的阳离子絮凝剂捕捉重金属离子，用浮选法将絮团分离开，用高分子量的阴离子或非离子絮凝剂捕捉热解液中的微粒悬浮物，用沉淀法将絮团与水分离开；过滤收集到阴离子或非离子絮凝剂絮团，作为有机物进入步骤(3)进行热解处理；处理过后的水再通过超滤、深度净化处理进入生产用水系统。

步骤(2)和(3)中所加入氧化剂的量为0.3-0.7M³/分钟。