[发明专利]一种采用超临界水处理和资源化利用垃圾的方法和装置

权利要求书

1.一种采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置，其特征在于，包括：

垃圾预处理系统，包括：垃圾储存装置、分选装置和制浆装置；垃圾储存装置和分选装置之间通过管道连接，垃圾储存装置和制浆装置之间通过管道连接；分选装置和制浆装置之间通过管道连接；

所述垃圾储存装置用于对垃圾进行收集，杀菌除臭和渗滤；产生渗滤液被输送至所述制浆装置；所述分选装置用于对渗滤后的垃圾进行分类、筛选并破碎；所述制浆装置用于将来自分选装置的有机组分进行超细粉碎后与来自垃圾储存装置中的渗滤液混合制成浆料；

超临界水氧化单元，与所述制浆装置通过管道连接，用于对浆料进行超临界水氧化处理，产生清洁的固体和超临界混合多元热流体；

资源化利用单元，与所述超临界水氧化单元通过管道连接，用于接受超临界混合多元热流体并回收其中的热量并转换成饱和蒸汽输出。

2.根据权利要求1所述的采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置，其特征在于，所述垃圾储存装置包含密封舱和生物菌液喷洒器，所述密封舱顶部设置有密封盖，舱壁上分别设置有固体出料口与液体出料口，内部设置有渗滤网；所述生物菌液喷洒器的喷口从所述密封盖或舱壁伸入到密封舱内用于喷洒除臭菌剂；所述固体出料口通过管道与所述分选装置连接，所述液体出料口通过管道与所述制浆装置连接。

3.根据权利要求1所述的采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置，其特征在于，所述分选装置设置有有机物出料口和无机物出料口，所述有机物出料口通过管道与所述制浆装置连接，所述无机物出料口还设置有处理装置，用于对筛选出的无机垃圾进行处理后回收。

4.根据权利要求1所述的采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置，其特征在于，所述制浆装置包含：设置研磨器和均质器，所述研磨器用于对有机物垃圾充分研磨提高反应效率，所述均质器用于将细碎后的有机物与渗滤液均匀混合制成浆料并输送给所述超临界水氧化单元。

5.根据权利要求1所述的采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置，其特征在于，所述超临界水氧化单元包含：氧化剂供应系统和超临界水氧化反应器，所述氧化剂供应系统被配置为向所述超临界水氧化器提供氧化剂。

6.根据权利要求5所述的采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置，其特征在于，所述超临界水氧化单元还包含换热系统，所述换热系统被配置为用于接收所述超临界水氧化反应器反应后产生的超临界混合多元热流体并将其传送至资源化利用单元，同时被配置为在传送过程中通过换热方式对即将进入超临界水氧化反应器的物料进行加热。

7.根据权利要求6所述的采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置，其特征在于，在所述制浆装置与所述超临界水氧化反应器的之间还设置有加热器，用于对进入所述超临界水氧化反应器的物料进行加热。

8.根据权利要求1所述的采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置，其特征在于，所述资源化利用单元包括蒸汽发生器和软化水装置，所述蒸汽发生器与所述超临界水氧化单元连接，用于接收反应后的超临界混合多元热流体；所述软化水装置用于向所述蒸汽发生装置提供软化水使其充分换热产生满足需求的蒸汽。

9.根据权利要求8所述的采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置，其特征在于，所述资源化利用单元还包括水处理装置，所述水处理装置包括与所述蒸汽发生器依次连接的降压器、三相分离器和深度水处理装置；所述降压器用于将超临界混合多元热流降压至液体并输送至所述三相分离器进行固液分离；所述深度水处理装置用于对所述三相分离器产生的液体进行无害化处理；

优选地，所述蒸汽发生器还与所述分选装置连接，用于输送一部分饱和蒸汽去清洗可回收无机垃圾。

10.一种利用超临界水处理和资源化利用垃圾的方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一所述的装置，进行以下处理步骤；

步骤一：在垃圾储存装置中，对待处理垃圾喷洒生物菌液以除臭并渗滤，进行初步固液分离得到渗滤液；

步骤二：将步骤一得到的固态物送入所述分选装置进行粉碎并分类，其中可燃物、可回收物、惰性材料通过清洗可直接回收，有机物则送入所述制浆装置；

步骤三：使用所述制浆装置将步骤二得到的有机物研磨至细粉并与步骤一得到的渗滤液混合，制成浆料；

步骤四：浆料经高压泵加压后进入超临界水氧化单元同时加入氧气，进行氧化反应并产生超临界混合多元热流体；

步骤五：将超临界混合多元热流体输送至资源化利用单元对其中热量进行回收利用，产生的用于供热或发电；无害化气体和残渣直接外排；

优选地,步骤三中，在制浆装置中还加入城市污泥一起制浆，浆料的含水率在10％-15％；

优选地，步骤四中，超临界水氧化单元中反应温度为550摄氏度，压力25MPa,浆液停留时间5～10min,过氧系数1.2。