[发明专利]一种水热炭化技术处理厨余垃圾的方法

说明书

本发明公开了一种水热炭化技术处理厨余垃圾的方法，其包括以下步骤：首先将厨余垃圾进行固液分离，分离得到厨余垃圾固体、油和污水，将分离出的污水通入反渗透装置去除污水中的钠离子；将分离出的厨余垃圾固体按固液比1:1.5~1:2加入水作为原料，原料粉碎后进入反应釜，原料在反应釜内发生水热炭化反应，反应釜工作温度为180℃，原料停留时间60min，反应釜卸压冷却后，反应后的物料进入压滤机，对反应后的物料进行固液分离，得到固态产品水炭和液态产品炭液，固态产品水炭用作土壤改良剂，液态产品炭液用作液体肥料。本发明既解决了厨余垃圾中油、盐对产品性质的不利影响，又实现了厨余垃圾的完全资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种水热炭化技术处理厨余垃圾的方法，属于厨余垃圾资源化处理技术领域。

背景技术

人口增长、气候变化、土地利用改变和环境污染等问题给人类生存带来了巨大压力，构建良性循环、具有内在联系和相互依存关系的食物-能源-水（Food-Energy-Water,FEW）系统已被公认为是缓解环境压力的潜在途径。

厨余垃圾产生量巨大，据统计，中国厨余垃圾产生量超过7000万吨/年，大中型城市厨余垃圾的产生量均超过500吨/天。厨余垃圾既是一种废物，同时也是一种资源。一方面，我国餐厨垃圾富含脂肪、蛋白、纤维素等有机物质，并且含有氮、磷、钾、钙以及各种微量元素，有毒有害化学物质（如重金属、抗生素等）含量很少。另一方面，厨余垃圾含有大量浮油、盐含量高、极易腐烂变质、易携带病原菌，如果处理不当会造成环境的危害。目前厨余垃圾的处理一般是采取制作饲料、填埋等处理，都具有相应的缺陷。因此亟需高效环保处理厨余垃圾的工艺。

水热炭化（hydrothermal carbonization，HTC）是一种新型物质转化过程，其可在相对较低的温度（350℃）和能量输入条件下，在短时间内将高含水量的原料转化为水炭和炭液，其中炭液中含有大量的营养元素并且富含大量的氨基酸，可以被植物直接吸收。此技术目前已受到国际社会的广泛关注，其为废弃物中的处理和循环利用提供了新的解决方案，可以在保证积极环境效应的同时促进食物-能源-水的可持续性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水热炭化技术处理厨余垃圾的方法，解决厨余垃圾中含有的油、盐对产品性质影响的问题，得到性质稳定的产品，并且控制能耗最低。。

本发明采用如下技术方案：一种水热炭化技术处理厨余垃圾的方法，其包括以下步骤：

S1、将收集来的厨余垃圾进行固液分离，分离得到厨余垃圾固体和泔水，将泔水进行油水分离，得到油和污水；

S2、将分离出的污水通入反渗透装置，通过反渗透装置去除污水中的钠离子，得到净化水；

S3、将分离出的厨余垃圾固体按固液比1:1.5~1:2加入水，作为水热炭化反应的原料，将原料粉碎；

S4、将粉碎后的原料加入反应釜内，反应物料为反应釜容积的1/3~2/3，设置反应釜工作温度为180 ℃，停留时间为60 min，反应过程开启反应釜内的搅拌头，反应结束后关闭电源，待反应釜卸压冷却；

S5、打开反应釜出料口，反应釜中反应后的物料进入压滤机，对反应后的物料进行固液分离，得到固态产品水炭和液态产品炭液，固态产品水炭用作土壤改良剂，液态产品炭液用作液体肥料。

作为优选的，将步骤S2得到的净化水作为水热炭化反应的原料水参与反应，水不够时加入清水补充。

作为优选的，将步骤S2中分离出的油作为生产生物柴油的原料回收。

作为优选的，所述反应釜有两个，将第一个反应釜反应后物料压滤后得到将炭液加入第二个反应釜中循环参与反应，两个反应釜工作参数相同。

作为优选的，经压滤机压滤后产生的液态产品导入反应釜作为反应原料循环使用三次。