[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

说明书

本申请属于环保领域，具体涉及一种采用超临界水处理和资源化利用垃圾的方法和装置，具体的：所述装置包含依次连接的垃圾预处理系统、超临界水氧化单元、资源化利用单元，其中垃圾预处理系统用于对垃圾杀菌、渗滤、分类和制浆；超临界水氧化单元用于对浆料进行超临界水氧化处理；资源化利用单元用于对反应后产生的多元热流进行热量回收再利用，本申请具全程采用密封处理，占地小，处理率高而且过程中不会产生异味和焚烧飞灰，避免了造成二次污染，对于较难处理的渗滤液等无需专门专用设备极大的节省了处理成本。

技术领域

本发明属于环保节能技术，具体涉及一种采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置和方法。

背景技术

目前城市生活垃圾、餐厨垃圾、污泥处理大多采用分别处理的模式，存在投资额度大、管理不便、易产生二次污染等问题。城市生活垃圾含水量平均在50％左右且有机物含量极高，在缺乏对垃圾进行有效分类的情况下，通常处理方式为：卫生填埋、堆肥和焚烧。对于上述三种处理方式，具有以下缺点：卫生填埋通常占地面积，减容效果差，对渗滤液体，蝇虫等缺乏有效的应对手段，并且填埋后的垃圾并未进行无害化处理，依然残留有细菌、病毒，还潜伏着沼气重金属污染等隐患；堆肥化处理对垃圾分类要求极高，在有氧分解的过程中会产生大量臭气污染环境，垃圾中本身重金属元素难以稳定化且处理周期长，后续产生的残渣依然需要二次处理；焚烧法通常需要将固体垃圾与渗滤液进行分开处理，渗滤液本身处理工艺复杂，设备投资成本高，另外燃烧本身所产生的大量飞灰依然需要二次无害化处理。

典型的城市餐厨垃圾成分为48.4％的碳，6.9％的氮，碳氮的比值约为7.0，含水率为80.3％。从化学的组成上由淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等，其中以有机物为主，另外垃圾中还含有塑料、骨头、石头、筷子、玻璃和金属等；常规的餐厨垃圾处理主要有：(1)常规的填埋和焚烧方法。该方法易对环境造成二次污染且餐厨垃圾中含水率高不易采用传统的焚烧方法；(2)加工饲料。该方法存在食物链污染风险及生物伦理和变异问题。1997-1998年欧洲因有机性垃圾饲料引起猪瘟疫疾病导致家畜集体死亡，降低了居民对饲料的信赖度，造成畜牧业的不景气。用饲料化工工艺，在动物食品安全上存在重大隐患；(3)好氧堆肥。普通的好氧堆肥对进料的纯度要求高，占地面积大。高温好氧堆肥需要大量的热能，运行成本高，一般堆肥周期长，堆肥的效果不太理想；(4)厌氧堆肥，采用厌氧工艺，利用餐厨垃圾生产的沼气将其转换成电能或热能，并对厌氧消化灌中的残渣进行二次发酵堆肥处理。餐厨垃圾经厌氧发酵后仍有约30％的有机物未得到降解，存在于沼渣之中。因此对于沼渣仍需要妥善处理。

随着我国城市污水处理的规模不断扩大，污水处理程度逐年升高，污泥产量也急剧增加。污泥中含有大量病原菌、寄生虫(卵)，铜、锌、镉、汞等重金属，盐类以及多氯联苯、二噁英、放射性核素等难降解有毒有害物。同时，由于污泥中含有大量的蛋白质、脂肪和碳水化合物等高浓度有机物，导致污泥的粘度较大、含水率较高、固液分离性能差，进而影响到污泥堆肥、焚烧或填埋等后续处理处置。目前的一般污泥处理技术无论是脱水还是进行消化抑或直接处理都面临效率低、能耗高、易产生二次污染等难题。亟待开发适应性广、处理效率高、经济、无二次污染的处理技术。

发明内容

为解决上述领域中存在的至少一个技术问题，本申请提供了一种采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置和方法，具体的：

第一方面，本发明提供了一种采用超临界水处理和资源化利用垃圾的装置，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；