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或湿法浸解的物料溶解器、反应器以及具有这种物料溶解器和反应器的垃圾...的制作方法.docx


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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。用于水解和/或湿法浸解的物料溶解器、反应器以及具有这种物料溶解器和反应器的垃圾...的制作方法专利名称:用于水解和/或湿法浸解的物料溶解器、反应器以及具有这种物料溶解器和反应器的垃圾...的制作方法技术领域:本发明涉及一种依据权利要求1前序部分所述用于处理含有有机成分的垃圾的方法、一种依据权利要求5或19前序部分所述用于在稀释液体中溶解垃圾有机成分的物料溶解器、一种依据权利要求28或36前序部分所述用于实施水解和/或湿法浸解的反应器以及一种包括这种物料溶解器和/或反应器的垃圾处理设备。背景技术:随着欧洲实行有机生活垃圾的分类收集,机械生物处理(MBA)家庭垃圾的重要性日益增长。微生物产生生物物料的分解,其中,在需氧和厌氧微生物之间存在着区别。需氧分解最终形成最终产物二氧化碳和水并称为腐烂。厌氧分解典型的是发酵,作为最终产物其中形成甲烷、氨和硫化氢。公知的方法根据垃圾混合物的性质具有用于垃圾处理的不同方法步骤。然而单独提供各方法设备非常昂贵。DE19648731A1介绍了一种需氧方法,其中,将垃圾馏出物的有机成分在渗滤器内洗除杂质并将滤渣干燥后例如焚烧或者堆集。渗滤例如可以在依据WO97/27158A1的箱式渗滤设备中进行。事实证明大有前途的是采用依据DE10142906A1的蒸馏渗滤设备的试验,其中,渗滤在过程水的蒸馏区内进行。从渗滤器排放的高有机含量的排放水为厌氧分解输送到沼气设备,其中,有机部分借助甲烷细菌分解并为能量产生可输送到沼气燃烧设备。事实证明,废物在渗滤器中的上述需氧处理对厌氧方法极具竞争力并占有越来越重要的地位。a方法-其中,发酵在一个从下面送料的发酵器中进行。所要处理的垃圾栓塞形输送到设置在径向外置的进料口下面的排料口。垃圾的输送通过由设置在发酵器多个扇形段上的气体喷嘴喷入压缩的沼气进行,其中,每个扇形段可以单独控制,以保持垃圾在进料口与排料口之间栓塞形流动。EP0476217A1公开了一种可加热的发酵器,其中,新鲜物和腐烂物作为细菌接种物输送到发酵器并将产生的腐烂物通过搅拌器输送到腐烂物排料口。a方法中也可以这样添加接种物。EP0794247A1公开了一种发酵器,其中,将发酵物装入一个里面设置螺旋线的旋转滚筒内。通过该螺旋线将发酵物栓塞形从进料口输送到腐烂物排料口。这种输送可以通过滚筒的正转和反转进行,其中正转,也就是发酵物向发酵物排料口方向上的输送时间上长于反向上的输送,从而达到预先规定的发酵物停留时间。在上述公知的方法中,处理大于25%比较高的干燥物料含量(TS)的干燥垃圾。在处理可流动的湿垃圾时,例如依据DE19704065A1使用所谓的物料溶解器(搅碎机),其中,垃圾采用稀释液体进行稀释并借助混合器搅拌和破碎,从而形成悬浮液和有机成分溶解在稀释液体中。在这种公开的解决方案中,混合借助搅拌器进行,其叶片这样构成,使物料溶解器内部分构成垂直流动。这种解决方案的缺点是,一方面为构成搅拌叶片复杂的几何形状需要很高的装置技术开支,而另一方面这些叶片由于悬浮液中含有的漂浮物和杂质受到很强的磨损。DE19624268A1公开了一种对可流动的垃圾进行发酵的方法。在此方面使用一种多室反应器,其中,发酵物可以从进料口经过这些室通过搅拌器输送到排料口。为该多室反应器分配一个共用的气室,发酵过程期间产生的沼气从该气室排出。代谢作用可以在各个室内例如通过换热器、添加接种物等不同的过程进程单独控制。因为所要处理的垃圾还含有并非微不足道比例的重料和杂质,所以特别是采用机械输送设备的解决方案(EP0794247A1、EP0476217A1、DE19704065A1、DE19624268A1)产生相当严重的磨损,因为所使用的输送设备和其他内装件会由于含有杂质/重料的沉积物而损坏。发明内容本发明的目的因此在于,提供一种用于处理含有有机成分的垃圾的统一方法。本发明的目的还在于提供在这种方法中使用的物料溶解器和反应器以及一种与此相应的垃圾处理设备。该目的通过一种具有权利要求1特征的方法、一种具有权利要求5或19特征的物料溶解器、一种具有权利要求28或36特征的反应器以及通过一种具有权利要求41特征的垃圾处理设备得以实现。依据本发明优选的方法具有机械处理垃圾、在物料溶解器内溶解有机成分、在反应器内水解从物料溶解器排出的含有生物的悬浮液并在发酵级进行发酵,其中,将水解时或者发酵器中获取的过程水作为循环水进行循环。依据本发明,依赖于机械处理的垃圾混合物的粒度,选择在设备上所要使用的物料溶解器和/或反应器。这样做的优点是,对不同的垃圾混合物使用的方法是相同的并且仅设备部分物料溶解器和反应器依赖于垃圾粒度进行选择。优选的“极限粒度”约为80mm。具有优点的是,对水解附加在反应器内与水解反应器相应实施湿法浸解或湿法氧化。为将基本上从固体物料中释放出的生物悬浮液导入发酵器内,可以具有与杂质、重料、纤维物料等进行分离的适当分离步骤。依据本发明,最大粒度约80mm的有机成分在一种物料溶解器内进行溶解,它取代公知的机械搅拌器具有一定程度上气动的搅拌器,其中,通过输入最好是空气的气体通过物料溶解器内的悬浮液而进行混合,并且有机部分作为溶液转移到稀释水中,通过其在物料溶解器内产生悬浮液流动。这种气动的解决方案实际上没有磨损并可以明显低于传统解决方案情况中的装置技术开支实现。情况表明,有机成分可以在比采用机械搅拌器的设计中明显更短的时间内溶解。混合可以得到进一步改善的是,进气喷嘴为气流泵的部件,通过其悬浮液在物料溶解容器内部可周期性或者连续循环输送。在此方面,也可以将气体输入物料溶解容器的底部,从而聚集在那里的杂质/重料也与气体进行混合。该气流泵最好具有内管,在其下部端段上设置具有进气喷嘴可由悬浮液环流或者通流的喷嘴板并在其上部端段上构成用于内管中输送的悬浮液的排料口。在一种特别高效工作的实施例中,与排料口相距设置冲击板,由气流泵输送的混合物料以高速冲击该板并分解。与此同时有机部分转入水相。惰性物料颗粒和沙砾下沉并可以排出。悬浮液内含有的纤维物料和固体物料部分在向冲击板的该输送期间彼此摩擦并附加从停住的有机成分中释放出来。在一种优选的实施例中,冲击板至少部分限制排气室,通过其排出进行循环的气体。在大容器容积的情况下具有优点的是,物料溶解容器内设置多个气流泵。依据本发明特别具有优点的是内管双层套构成,其中,进气喷嘴然后或者设置在内部圆柱体室内或者设置在环形室内以及各自其他室用于容纳加热介质,从而内管同时起到换热器的作用,通过其悬浮液保持在过程温度上。混合可以进一步得到改善的是,在内管的外圆周上设置用于导流的导板。因为这些导板固定设置在物料溶解容器内,所以其磨损最小。在确定的用途情况下,具有优点的是多个物料溶解容器可以串联运行。用于在稀释液体中溶解最小确定粒度约80mm的垃圾有机成分依据本发明的物料溶解器,依据本发明具有至少一个机械搅拌器,其各自相邻的搅拌部件具有相反的输送方向。这样做的优点是,处于物料溶解器内的混合物在搅拌部件之间来回输送,从而可以改善磨粒磨损并以此改善有机物的溶解。搅拌部件最好设置在转动件上,其叶片上升角各自约以180°位移。转动叶片的数量可以任意选择,但优选偶数,例如6个转动叶片。转动叶片可以均匀地在转动件上从垃圾的进料闸门一直分布到分离的杂质/重料的排料口。同样可以设想,物料溶解器具有多个平行的转动件,其中,各转动件的转动叶片各自形成一个相切区域。在一种特殊的实施方式中,在排出口的区域内可设置用于杂质/重料旋流的进气装置。在此方面,输入的气体可以进行循环,从而降低所需的气体量。物料溶解容器可以在纵剖面上具有矩形造型,其中,其长度L1至少相当于四倍的高度h1。依据本发明,在水解和/或湿法浸解来自最大粒度约80mm的垃圾的悬浮液时使用一种反应器,具有用于对混合物料进行混合的机械混合器并具有环绕混合器的导管。在此方面,对混合器这样进行控制,使混合物料可从反应器顶侧向反应器底侧通过导管抽取,其中,在导管的外部形成上升的环状流动。为优化水解或湿法浸解,导管具有用于改变其长度或高度的轴向加长部位。因此可以在反应器内设置相应减小直径的多个导管,例如3个导管。水解或湿法浸解所需的氧可以通过底部附近和/或混合器区域内的供氧装置供给。为调节所要输送的氧量可以具有测定O2含量的O2探针,从而依赖于这些信号,可对轴向加长部位、导管的轴向位置和/或混合物料镜面这样进行调节,使其优选产生最佳的,也就是几乎100%的氧利用率。举例的几何尺寸比例如有导管高度H1对应于导管直径d1的8-10倍,反应器的有效直径d2,也就是内径对应于导管直径d1的4-6倍,反应器底部到导管的底部距离H2对应于导管直径d1的1-2倍,混合物料镜面与导管之间的距离对应于导管直径d1的2-3倍,-2倍,/s之间运动,。通过环流导管的冷却介质可以有效防止混合物料过热。原则上可以串联设置多个水解或者湿法浸解。用于处理从最小粒度约80mm的垃圾混合物中获取的所输送的含有有机物悬浮液的依据本发明的反应器,作为用于对混合物料进行混合的混合装置具有气体优选氧气的进气装置。进气最好通过反应器底部附近的大量进气喷嘴进行并可通过测气探针调节。优选气体可通过泵进行循环。为提高混合,反应器内形成的废气同样可以通过鼓风机输送到电动机底部附近的混合物料内。装备物料溶解器的垃圾处理设备最好具有固体物料处理装置,用于分离和洗涤从物料溶解器排出的杂质/重料。依据本发明垃圾处理设备还可以具有分离级,用于将纤维或者类似物料与从物料溶解器中排出的分解悬浮液进行分离。该分离级最好具有洗涤设备和脱水压力机,通过其可以净化所分离的纤维/漂浮物并输送到其他应用装置。垃圾处理设备与纤维物料分离器附加可以装备洗砂机,用于洗涤在分离纤维物料后仍含在剩余悬浮液(稀释水)内的细砂。含有有机成分的稀释水最好输送到发酵器,方法是将这些有机成分转换成沼气和/或作为混合水输送到湿法浸解或湿法氧化。从有机成分中释放的稀释水然后重新返回物料溶解器,其中,多余水可以输送到废水净化设备。输送到物料溶解器的固体物料部分最好通过前置的固体物料处理装置降到最低限度。情况表明,处理时间通过依据本发明的处理设备可以从通常的61天降低到29天左右,方法是将物料溶解器的分解悬浮液至少作为分流经过水解并随后释放纤维和固体物料,其中,固体物料至少作为分流经过湿法浸解或湿法氧化以获取氧化的混合物料。水解时物料溶解器的悬浮液需氧酸化并将尚未分解的有机材料同样分解,从而可输送到附加材料的发酵器。同样可以将在水解后置的分离设备内分解的固体物料的至少一个分流进行干燥和压缩,用于制造气化或者燃烧设备的模制件。压缩最好在低压和添加粘合剂的情况下进行,该粘合剂直至在气化或者燃烧设备内进行焙烧起到结合剂的作用。粘合剂可以在垃圾处理时例如由分离的塑料本身产生或者提供。对于气化过程来说,模制件在焙烧状态下必须保持“气化稳定”,也就是说,造型一直保持到气化。在处理设备的一种实施方式中,水解时处理的悬浮液直接输送到发酵器。因为然后在发酵时产生排出的废水仍会具有很高的固体物料部分,所以这些废水不能与稀释水或循环水混合。但可以由此达到混合,即将固体物料在分离设备上从废水中基本得到分离,从而使废水不含固体物料。脱水的固体物料然后可以进行湿法浸解,其中,为优化调整固体物料含量可将无固体物料废水的一个分流重新与固体物料混合成悬浮液。在处理设备的另一种实施方式中,固体物料从水解进入湿法浸解或湿法氧化。在此方面,通过给氧非厌氧可分解的氧化物进行呼吸并将氮化物作为氨排出。湿法氧化后氧化的混合物料可以输送到具有固体物料分离器、固体物料筛分和洗涤设备和脱水压力机的分离设备。在此方面,固体物料分离器内产生的废水作为物料溶解器的稀释水使用和/或输送到废水净化设备。脱水压力机内形成的原合成物可以直接处理。

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  • 时间2024-04-14