[发明专利]一种采用超临界流体对厨余垃圾进行三相分离的方法

说明书

本发明公开了一种采用超临界流体对厨余垃圾进行三相分离的方法，涉及厨余垃圾处理技术领域。具体为：将厨余垃圾与超临界流体混合，进行厨余垃圾的脱水脱油及固相、水相、油相三相分离。本发明所提出的采用超临界流体对厨余垃圾进行三相分离的方法，可在避免传统机械挤压方式的基础上，实现对厨余垃圾的高效油分提取与水分去除，从而获得70‑82％的脱油率，80‑85％的脱水率。

技术领域

本发明涉及厨余垃圾处理技术领域，特别是涉及一种采用超临界流体对厨余垃圾进行三相分离的方法。

背景技术

随着城镇化不断推进，厨余垃圾产量剧增，厨余垃圾干物质中富含糖类、蛋白质及油脂等有机物，具有重要的资源化与能源化利用潜力。厨余垃圾中油脂的成分及存在形式复杂，主要的存在形式包括乳化油、分散油、溶解油及悬浮油等。

现阶段，针对厨余垃圾中的油相和水相脱离主要以机械挤压、自然沉降的方法为主，其具体流程可概括为：先采用机械压榨、螺旋分流等物理手段对厨余垃圾中的固相进行分离，随后根据密度差异对油相与水相进行分离，最终实现对厨余垃圾中油、水两相的分离。该方法存在极为明显的缺陷，主要体现在以下两方面：(1)厨余垃圾脱水脱油效率相对低下；(2)厨余垃圾中的油相是转酯化制备生物柴油的优质原料，但经该法脱水脱油后，大量油脂和水分仍残余在固相中，影响了对厨余垃圾中油脂的开发，并限制了下游利用效率与产品价值。

因此，开发一种成本低廉、可高效提高厨余垃圾脱油脱水率的固、油、水三相分离的方法显得十分必要和迫切。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用超临界流体对厨余垃圾进行三相分离的方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现对厨余垃圾的高效脱水脱油。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明的目的是提供一种采用超临界流体对厨余垃圾进行三相分离的方法，包括以下步骤：

将厨余垃圾与超临界流体混合，进行厨余垃圾的脱水脱油及固相、水相、油相三相分离。

进一步地，所述超临界流体包括超临界二氧化碳、超临界水、超临界氮气。

进一步地，当所述超临界流体为超临界二氧化碳或超临界水时，处理条件：温度为60-70℃，混合压力为20-28MPa，混合时间为1.5-3h，超临界流体流量为12-20L/h。

本发明利用超临界流体对厨余垃圾进行脱水脱油，脱水脱油过程为驱替和萃取的耦合作用，现有技术中单纯萃取技术只能实现脱油，无法实现脱水。

本发明公开了以下技术效果：

本发明采用超临界流体对不同类别的厨余垃圾进行三相分离，所处理的厨余垃圾包括：丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等。通过调整合适的外部环境(压强、温度、时间及超临界流体流速)，在相对温和的参数条件下，利用超临界流体扩散速率快、流动性和传递性能强等特点，提取油脂等非极性有机物，而对强极性分子溶解性极小，实现对厨余垃圾的高效率脱油脱水。本发明超临界流体在萃取过程中过程并不仅起到萃取作用，还有驱替作用。通过超临界流体驱替和萃取的耦合作用，不仅实现厨余垃圾的高效脱油，而且还能实现脱水效果。实际可获得70-82％的脱油率，80-85％的脱水率。

超临界流体具有突出的油溶性与水溶性，且成本相对低廉，本发明通过探索相对适宜的脱水脱油环境，最终实现了对厨余垃圾的高效脱水脱油。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。