一种利用除油脂后的餐厨垃圾制备固体燃料的系统和方法与流程

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本发明属于有机废弃物处理技术领域，涉及一种利用去除油脂后的餐厨垃圾残渣制备固体燃料的系统和方法。

背景技术：

餐厨垃圾主要是居民日常生活和食品加工企业在加工过程中产生的有机废弃物，餐厨垃圾中主要成分淀粉类、食物纤维类、动物脂肪等有机物质，有机物含量高、油脂和无机盐含量高，具有较高的含水率，含盐率并且易腐败变质，滋生有害的细菌和微生物，对生态环境和居民的健康构成巨大威胁。我国的餐厨垃圾产量巨大，在城市生活垃圾中占比达到50-60％。近年来，餐厨垃圾资源化利用已经成为一个热点问题。

对于餐厨垃圾处理的基本思路是实现餐厨垃圾的资源化、无害化、减量化。目前传统的餐厨垃圾处理技术主要是与生活垃圾掺混焚烧处理、卫生填埋处理。餐厨垃圾废油脂制备生物柴油是目前较为有前景的餐厨垃圾资源化利用技术之一，然而在餐厨垃圾油脂提炼过程末端会产生大量的固体残渣，产生的固体残渣具有较高含量有机物，大部分的残渣会被送去焚烧或者填埋，极大地降低了资源利用率。

水热碳化技术作为一种生物质热化学转化工艺，在水热碳化前无需对生物质原料进行干燥处理，且在高温高压条件下能杀死绝大多数微生物，通过水热碳化得到的固体产物具有稳定、无污染、热值高等特点，可作为固体燃料辅助燃烧。

去除油脂后的餐厨垃圾固体残渣含有丰富的有机物，营养丰富，且含水量高，水热碳化对去除油脂后的餐厨垃圾固体残渣资源化利用来说是一种有前景处理技术。

因此本发明提出的利用去除油脂后的餐厨垃圾残渣制备固体燃料的系统和方法将是一种实现去除油脂后的餐厨垃圾残渣资源化利用的有效方法。

技术实现要素：

解决的技术问题：本发明针对上述问题提供了一种利用除油脂后的餐厨垃圾制备固体燃料的系统和方法，将去除油脂后的餐厨垃圾残渣进行水热碳化处理制备固体燃料，实现餐厨垃圾残渣的高效资源化利用

本发明上述解决的技术问题是通过下面的技术方案得以实现的：

本发明提供了一种利用除油脂后的餐厨垃圾制备固体燃料的系统，以去除油脂后的餐厨垃圾残渣为固体原料，以提取油脂后产生的废水为补充水，利用固体残渣和废水高含有机物的特点，在水热反应器中进行水热碳化处理，处理后的产物经压滤和干燥后得到固体燃料。

一种利用除油脂后的餐厨垃圾制备固体燃料的方法，包括以下步骤：

(1)将去除油脂后的餐厨垃圾残渣进行分拣和破碎。

(2)将预处理后的残渣进行补水，餐厨垃圾与补水的质量比为1:1～1.5；

(3)将物料泵送至水热反应器中在180-250℃和2-3mpa下进行水热碳化处理,整个碳化过程在氮气气氛下进行；

(4)热碳化处理30-60min后，将水热反应器进行降温泄压，水热碳化后的产物经过压滤机进行压滤，固体产物经过干化后得到固体燃料，液体产物则进入污水处理厂进行处理。

本发明具有以下有益效果：

相比焚烧，填埋和厌氧发酵处理，通过对去除油脂后的餐厨垃圾进行碳化处理从而制备固体燃料的方法是对餐厨垃圾的第二次资源化和能源化用，制备的固体燃料热值高达30-35mj/kg，可以实现餐厨垃圾固体的90％的利用率，在整个处理过程中不会对环境产生二次污染，可以杀死餐厨垃圾中绝大多数有害微生物和病原体，且处理效率高，整体工程占地面积小。

附图说明：

以下结合附图和本发明的实施方式来作进一步详细说明

图1为本发明的系统流程框图。

具体实施方式：

实施例1

在餐厨垃圾被去除油脂后，对去除油脂后的餐厨垃圾进行补水，补水比为1.5:1,将补水后的反应物泵送至水热反应器，通入氮气，利用高压泵和电加热器加压加热到2mpa和180℃，反应30分钟降温泄压后，产物依次经过压滤和干燥，最终得到固体燃料，经过分析得到固体燃料热值为30mj/kg。

实施例2

在餐厨垃圾被去除油脂后，对去除油脂后的餐厨垃圾进行补水，补水比为1.5:1,将补水后的反应物泵送至水热反应器，通入氮气，利用高压泵和电加热器加压加热到2mpa和250℃，反应30分钟降温泄压后，产物依次经过压滤和干燥，最终得到固体燃料。经过分析得到固体燃料热值为32mj/kg.实施例2与实施例1的不同在于反应温度。

实施例3

在餐厨垃圾被去除油脂后，对去除油脂后的餐厨垃圾进行补水，补水比为1.5:1,将补水后的反应物泵送至水热反应器，通入氮气，利用高压泵和电加热器加压加热到2mpa和250℃，反应60分钟降温泄压后，产物依次经过压滤和干燥，最终得到固体燃料。经过分析得到固体燃料热值为35mj/kg.实施例3与实施例2的不同在于反应时间。

实施例4

在餐厨垃圾被去除油脂后，对去除油脂后的餐厨垃圾进行补水，补水比为1:1,将补水后的反应物泵送至水热反应器，通入氮气，利用高压泵和电加热器加压加热到2mpa和250℃，反应60分钟降温泄压后，产物依次经过压滤和干燥，最终得到固体燃料。经过分析得到固体燃料热值为34mj/kg.实施例4与实施例3的不同在于补水比例。

通过上述实施例得到的结果来看，使用水热碳化技术可以实现去除油脂后的餐厨垃圾的能量转化，得到的固体燃料热值高，可利用性高，并且在运行过程中对环境无二次污染。

技术特征：

1.一种利用除油脂后的餐厨垃圾制备固体燃料的系统，其特征在于：以去除油脂后的餐厨垃圾残渣为固体原料，以提取油脂后产生的废水为补充水，利用固体残渣和废水高含有机物的特点，在水热反应器中进行水热碳化处理，处理后的产物经压滤和干燥后得到固体燃料。

2.一种利用除油脂后的餐厨垃圾制备固体燃料的方法，其特征在于：使用权利要求1所述系统，包括以下步骤：

(1)将去除油脂后的餐厨垃圾残渣进行分拣和破碎。

(2)将预处理后的残渣进行补水，餐厨垃圾与补水的质量比为1:1～1.5；

(3)将物料泵送至水热反应器中在180-250℃和2-3mpa下进行水热碳化处理,整个碳化过程在氮气气氛下进行；

(4)热碳化处理30-60min后，将水热反应器进行降温泄压，水热碳化后的产物经过压滤机进行压滤，固体产物经过干化后得到固体燃料，液体产物则进入污水处理厂进行处理。

技术总结
本发明公开了一种利用除油脂后的餐厨垃圾制备固体燃料的系统及方法，以去除油脂后的餐厨垃圾残渣为固体原料，以提取油脂后产生的废水为补充水，利用固体残渣和废水高含有机物的特点，在水热反应器中进行水热碳化处理，处理后的产物经压滤和干燥后得到固体燃料。本发明通过对去除油脂后的餐厨垃圾进行碳化处理从而制备固体燃料的方法是对餐厨垃圾的第二次资源化和能源化用，制备的固体燃料热值高达30‑35MJ/Kg，可以实现餐厨垃圾固体的90％的利用率。

技术研发人员：严密;苏红才;姜佳豪;金松洲;杜伟;张艳;朱高俊
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2019.08.27
技术公布日：2019.12.20

网址：一种利用除油脂后的餐厨垃圾制备固体燃料的系统和方法与流程 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/815958

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