[发明专利]一种厨余垃圾制备生物炭基有机肥的方法及系统

权利要求书

1.一种厨余垃圾制备生物炭基有机肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，将厨余垃圾进行预处理，得到含水率为80%～99%的有机浆液；

步骤S2，在温度为150～340℃、压力为1～15Mpa条件下，将有机浆液与压缩空气或者氧气进行水热氧化反应和水热炭化反应，供氧量为有机浆液质量的0.2%～20%，反应时间为10～300min，得到悬混液；

步骤S3，将悬混液进行固液分离，得到固体的有机泥饼和澄清液体；

步骤S4，将有机泥饼进行微生物发酵堆肥，得到生物炭基有机肥。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中的厨余垃圾预处理包括厨余垃圾的破碎、分选、制浆和匀质；所述有机浆液的含水率为88%～95%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩空气或者氧气与所述有机浆液的质量比为(1%～10%)：1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中的反应温度为180～280℃，反应压力为2～9Mpa，反应时间为30～90min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水热氧化反应和水热炭化反应在催化剂条件下进行，所述催化剂为非均相金属催化剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述催化剂的有效成分为金属铈、镧、钌或者钯中的一种或者数种，每种金属在所述催化剂中的质量分数为0.1%～3%。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物发酵堆肥为静态主动供氧堆肥、机械翻堆静态堆肥和容器堆肥中一种或多种。

8.一种厨余垃圾制备生物炭基有机肥的系统，其特征在于，包括：预处理装置；与所述预处理装置相连接的热氧破壁炭化反应装置；与所述热氧破壁炭化反应装置相连接的固液分离装置；与所述固液分离装置的固相出料口相连接的微生物发酵装置，以及与其液相出料口相连接的厌氧产沼装置；

其中：所述热氧破壁炭化反应装置包括与所述预处理设备相连接的浆液罐，所述浆液罐的出料口通过管道与气液混合器的进料口相连接；所述气液混合器上还设有进气口，与压缩空气或者氧气供给设备相连接；所述气液混合器的出料口与管壳式换热器的管程进口相连接；所述管壳式换热器的管程出口与反应塔的进料口相连接；所述反应塔的出料口与所述管壳式换热器的壳程入口相连接；所述管壳式换热器的壳程出口与气液分离器的进料口相连接；所述气液分离器的液相出口与所述固液分离装置的进料口相连接。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述浆液罐与所述气液混合器相连接的管道上设有浆液输送泵；所述气液分离器与所述固液分离装置相连接的管道上设有悬浊液输送泵；所述反应塔内装填有非均相金属催化剂。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述浆液输送泵和所述压缩空气或者氧气供给设备分别通过变频器来控制有机浆液的流量和压缩空气或者氧气的流量。

11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述管壳式换热器为多级串联的列管式换热器；所述固液分离装置为板框压滤机、加压立式叶片过滤机、离心机或者自动压滤机中的一种或多种。