[发明专利]一种沼渣分质利用的方法及其设备

说明书

本发明公开一种沼渣分质利用的方法及其设备，将沼渣储仓中的沼渣经干燥脱水、热解炭化、冷却、破碎和水溶脱盐，之后经固液分离得到固相和液相，所述液相中富含盐份，可利用低温蒸馏工艺得到工业盐，所述固相经酸浸出和固液分离得到富磷溶液和生物炭吸附材料；其中，热解炭化产生的热解气进入燃烧装置燃烧作为热解装置的能源；热解产生的烟气进入1#干燥装置作为干燥脱水能源后，余热烟气再送入蒸发结晶装置作为蒸发结晶的能源，最后送入2#干燥装置中作为干燥生物炭吸附材料的能源，实现能源的梯级利用；本发明将沼渣热解后提取盐份与磷元素后，获得良好的吸附材料，实现沼渣深度资源化利用，具有良好的环境效益与经济效益。

技术领域

本发明涉及厌氧发酵沼渣资源化利用技术领域，尤其是一种沼渣分质利用的方法及其设备。

背景技术

厌氧消化产沼气是处理有机固废的有效方式，但面临着如何处理后续沼渣资源化的问题。沼渣中包含着大量的有害物质、病原体、抗生素以及重金属(HMs)，如果处理不当，可能会对环境造成潜在危害。因此，安全处理沼渣是实现有机固废厌氧消化处理的重要环节。目前，厌氧消化沼渣的资源化利用途径主要是土地利用，将沼渣进行好氧堆肥作为土壤改良剂最为常见。但是过度施用容易造成土壤污染和水体富营养化，而且，沼渣中的盐份、有害物质、重金属(HMs)和病原体还会给环境带来潜在的生态风险。因此，开发沼渣分质利用装置，对实现其快速减量化、无害化与资源化具有重要的意义。

关于沼渣的热解资源化利用，国内已经有相关研究。CN202010258175.8公开了一种有机废物沼渣热解制备的生物炭及循环利用方法将制备的生物炭作为添加剂投加到有机废物的厌氧发酵过程中，不仅抑制产酸过程，提高产气效率。CN201820597009.9公开了一种用于厌氧发酵沼渣炭化的设备包括括沼渣料仓、干燥热解筒、加热套管和储炭筒，利用电厂高热烟气对沼渣物料进行热解，使其热解后形成生物炭。CN202022193363.5公开了处理沼渣和秸秆的系统包括沼渣切条机、干燥装置、秸秆粉碎机、燃烧装置、加热室和热解窑，可以同时实现沼渣和秸秆的热解，但没有涉及沼渣的分质回利用。CN201410153239.2公开了一种改性沼渣氨氮吸附剂的制备方法，将脱水干燥后的沼渣粉碎、过筛成沼渣颗粒；再将沼渣颗粒加入氢氧化钾溶液中混合烘干；最后将烘干后的产物在氮气气氛下加热热解，等产物冷却后先用盐酸洗涤，再用热去离子水洗涤至中性，烘干后粉碎，研磨，筛分，即得改性沼渣氨氮吸附剂。上述专利均未涉及如何实现沼渣的分质利用装置及其应用方法。

发明内容

为此，本发明为解决上述问题，提供一种沼渣分质利用的方法及其设备，将沼渣热解后并提取盐与磷元素后，获得性能良好的吸附材料，实现沼渣深度资源化利用，既能够获得盐资源、磷资源，又为废水中有机污染物净化去除供环保材料，具有良好的环境效益与经济效益。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种沼渣分质利用的方法，将沼渣储仓中的沼渣经干燥脱水、热解炭化、冷却、破碎和水溶脱盐，之后经固液分离得到固相和液相，所述液相中富含盐份，可利用低温蒸馏工艺得到工业盐，所述固相经酸浸出和固液分离得到富磷溶液和生物炭吸附材料；

其中，热解炭化产生的热解气进入燃烧装置燃烧作为热解装置的能源；热解产生的烟气进入1#干燥装置作为干燥脱水能源后，余热烟气再送入蒸发结晶装置作为蒸发结晶的能源，最后送入2#干燥装置中作为干燥生物炭吸附材料的能源，实现能源梯级利用。

进一步改进，所述沼渣原料为有机物厌氧发酵沼渣，优选餐厨垃圾厌氧发酵沼渣；

所述干燥脱水具体为将物料干燥至含水率＜20％；

所述热解炭化的温度为300～800℃；

所述破碎具体为将生物炭细磨至粒度＜100目；

所述水溶脱盐的固液比1：5～1：40；

所述酸浸出中，浸出液采用酸硝或硫酸与水混合，固液比为10～30g/L，温度为20～50℃，时间为0.5～1h。