提升廢棄物品質(zhì)的方法及相應(yīng)的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提升基材品質(zhì)的方法，包括：A.引入(110)大量的基材(10)到瀝濾器，(20)，B.濕化(120)一定的體積以便水解其有機(jī)成分，C.將來(lái)自濕化的體積的瀝濾液注入(140)到厭氧消化器(30)中，D.將來(lái)自消化器的一部分液體送回到瀝濾器中進(jìn)行步驟B，以及E.重復(fù)步驟B到D。所述方法的特征在于所有的瀝濾液被直接注入到消化器中，并且在于，超過(guò)時(shí)間閾值，所述方法還包括：F.在瀝濾器中將所述體積的基材進(jìn)行需氧發(fā)酵(181)；和G.在另一個(gè)需氧位置(50)將所述體積的基材進(jìn)行需氧熟化(182)以便獲得低于最大閾值和/或高于最小閾值的穩(wěn)定的堆肥。
【專利說(shuō)明】提升廢棄物品質(zhì)的方法及相應(yīng)的裝置
[0001]本發(fā)明涉及基材處理領(lǐng)域，特別是以提升它們品質(zhì)為目的的基材處理領(lǐng)域。
[0002]“基材”泛指任何一種廢棄物:家居的、園林的、工業(yè)的廢棄物或生物質(zhì)。通常，基材以部分固體的形式存在?；陌ㄓ袡C(jī)組成部分和可能地?zé)o機(jī)組成部分。
[0003]更具體地，對(duì)于本發(fā)明的第一個(gè)目的，本發(fā)明涉及一種用于提升至少部分是有機(jī)的且至少部分是固體的基材的品質(zhì)的方法，包括以下步驟:
[0004]A.將多個(gè)體積的新鮮基材引入到多個(gè)各自分開(kāi)的滲濾器(percolateur)中，
[0005]B.濕化至少一個(gè)滲濾器的量的基材，以便確保所述體積的有機(jī)成分的至少一部分水解，
[0006]C.將來(lái)自至少一個(gè)濕化的體積的基材的浙濾液(Iixiviat)注入到厭氧消化器中以便產(chǎn)生生物氣，[0007]D.將來(lái)自所述消化器的液體的至少一部分送回到至少一個(gè)滲濾器，以便進(jìn)行步驟B，以及
[0008]E.重復(fù)步驟B到步驟D，持續(xù)確定的時(shí)段。
[0009]這類方法被本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知。
[0010]然而，基材(特別是家居的)通常在濕化的上游需要一類復(fù)雜的和昂貴的機(jī)械制備步驟，由此大大地降低了有機(jī)組分的被送去進(jìn)行消化的部分，并且此外，特別是由于惰性物的存在，該機(jī)械制備步驟可以造成對(duì)利用和維護(hù)的有效的制約。
[0011]而且，基材(生物質(zhì)、園林垃圾、紙和硬紙板)包含在厭氧消化期間未被降解的重要的有機(jī)物質(zhì)，所以它們的消化處理通常會(huì)導(dǎo)致消化器的尺寸過(guò)大。
[0012]此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，提供了一種單相滲濾步驟，其中步驟A和B在閉合并密封的封閉物中實(shí)施以產(chǎn)生例如沼氣和產(chǎn)生沼氣的通道。
[0013]本發(fā)明提出一種方法，其特征基本上在于:
[0014]對(duì)步驟C，來(lái)自濕化的體積的基材的所有浙濾液被直接注入?yún)捬跸髦校?br> [0015]并且在于:超過(guò)時(shí)間閾值時(shí)，對(duì)于至少一個(gè)滲濾器的一定體積中的基材，所述方法還包括以下步驟:
[0016]F.需氧發(fā)酵的步驟，該步驟在于:在滲濾器中，通過(guò)需氧發(fā)酵、通過(guò)停止所述體積的基材的濕化以及通過(guò)風(fēng)干滲濾器，進(jìn)行堆肥化所述體積的基材的第一階段，和
[0017]G.需氧熟化的步驟，該步驟在于:通過(guò)需氧熟化、通過(guò)從滲濾器去除已發(fā)酵的體積的基材以及通過(guò)將已發(fā)酵的體積的基材放置于需氧儲(chǔ)存裝置，將所述體積的基材進(jìn)行第二階段的堆肥化以便于獲得一種穩(wěn)定的堆肥，堆肥的濕度率低于最大閾值和/或高于最小閾值。
[0018]例如，濕度率在最小閾值等于25%和最大閾值等于70%之間變動(dòng)，高于25%的濕度率允許避免在攤開(kāi)期間形成灰塵。濕度率的最大和/或最小閾值可以對(duì)應(yīng)于比如實(shí)施中的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)則。
[0019]有利的是，方法還包括以下步驟:
[0020]H.從消化器提取全部或一部分液體，和[0021]1.在將所提取的液體的全部或一部分送入至少一個(gè)滲濾器中進(jìn)行步驟B之前，氧化所提取的液體的全部或一部分。
[0022]因此，特別允許限制滲濾器中產(chǎn)甲烷細(xì)菌的存在。
[0023]消化器的液體的提取可以分一次或多次進(jìn)行。
[0024]還可以提供在于將厭氧消化器中的浙濾液與其它液體或來(lái)自具有產(chǎn)甲烷潛能的其它來(lái)源的難消化的有機(jī)基材混合的步驟。
[0025]在一個(gè)實(shí)施方案中，至少一個(gè)體積的新鮮基材包括無(wú)機(jī)組成部分，方法還包括在第二堆肥化階段之后通過(guò)不同的已知分離技術(shù)來(lái)分離有機(jī)組成部分和無(wú)機(jī)組成部分的分離步驟。
[0026]在含有無(wú)機(jī)組成部分的有機(jī)基材處理的傳統(tǒng)技術(shù)中，分離步驟是在將多個(gè)體積的新鮮基材引入到多個(gè)各自分開(kāi)的滲濾器的上游進(jìn)行的，與該傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明允許限制對(duì)基材的操作并且優(yōu)化了處理的成本。
[0027]有利的是，可以提供在于將新的體積的新鮮基材引入到滲濾器中的步驟，其中所述體積的基材已經(jīng)被去除用于需氧熟化步驟。
[0028]因此，通過(guò)連續(xù)地更換滲濾器中的體積的基材，允許在消化器中獲得甲烷的恒定
生產(chǎn)。
[0029]可以提供一個(gè)步驟，該步驟在所述引入步驟之前并且在于使有機(jī)物質(zhì)對(duì)于用于濕化步驟的液體是可達(dá)到的。
[0030]在一個(gè)實(shí)施方案中，還提供了檢測(cè)滲濾器中甲烷和/或硫化氫的步驟，該步驟可與第一堆肥化階段期間風(fēng)干滲濾器的步驟相配對(duì)。
[0031]在一個(gè)實(shí)施方案中，還提供了化學(xué)分析浙濾液和/或用于濕化步驟的液體的步驟。
[0032]優(yōu)選地，需氧發(fā)酵步驟與化學(xué)分析浙濾液和/或用于濕化步驟的液體的步驟相關(guān)聯(lián)。
[0033]還可以進(jìn)一步提供測(cè)量滲濾器中基材的溫度的步驟，至少在需氧發(fā)酵步驟期間，需氧熟化步驟與溫度測(cè)量步驟的結(jié)果相關(guān)聯(lián)。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)目的，本發(fā)明涉及一種用于提升至少部分是有機(jī)的且至少部分是固體的基材的品質(zhì)、易于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的裝置，所述裝置包括:
[0035]一多個(gè)滲濾器，其中多個(gè)體積的各自分開(kāi)的新鮮基材可以被引入所述多個(gè)滲濾器，
[0036]一噴霧器，其用于濕化至少一個(gè)滲濾器中的體積的基材并對(duì)所述體積的有機(jī)成分的至少一部分進(jìn)行水解，
[0037]一厭氧消化器，其用于產(chǎn)生生物氣，
[0038]一至少一個(gè)用于將來(lái)自至少一個(gè)濕化的體積的基材的浙濾液注入所述消化器中的的泵，
[0039]和
[0040]一至少一個(gè)用于將來(lái)自消化器的液體送回到至少一個(gè)滲濾器中的泵。
[0041]裝置的特征基本上在于它還包括:
[0042]一每個(gè)滲濾器至少一個(gè)管道系統(tǒng)，由此來(lái)自所述濕化的體積的基材的所有所述浙濾液被直接注入到厭氧消化器中，
[0043]一一個(gè)用于停止?jié)B濾器的濕化的裝置，
[0044]—至少一個(gè)通風(fēng)設(shè)備，其用于通過(guò)需氧發(fā)酵進(jìn)行堆肥滲濾器中的體積的基材的第一階段，和
[0045]一不同于滲濾器的至少一個(gè)需氧儲(chǔ)存位置或裝置，以通過(guò)需氧熟化進(jìn)行堆肥化所述體積的基材的第二階段以便獲得穩(wěn)定的堆肥，該堆肥的濕度率低于最大閾值和/或高于最小閾值。
[0046]可以進(jìn)一步提供用于從消化器提取一部分液體的至少一個(gè)管道系統(tǒng)和用于氧化所提取的部分的氣罐(aired tank)。
[0047]還可以進(jìn)一步提供用于分離穩(wěn)定的堆肥中的有機(jī)組成部分和無(wú)機(jī)組成部分的裝置，該堆肥的濕度率低于最大閾值和/或高于最小閾值。
[0048]因?yàn)楸景l(fā)明，可以減少放置于無(wú)害廢棄物儲(chǔ)存設(shè)施(NHWSF)中的有機(jī)成分的一部分。
[0049]因?yàn)楸景l(fā)明，可以整體處理有機(jī)基材，即呈固體形式的和呈液體形式的。
[0050]本發(fā)明允許有效地解決了涉及減少基材掩埋的世界性問(wèn)題。
[0051]在滲濾器中 或者甚至在需氧熟化階段期間不處置基材允許簡(jiǎn)化工業(yè)開(kāi)發(fā)和減少實(shí)施和維護(hù)。而且，這也改善了工人的健康，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的方法產(chǎn)生更少的由于現(xiàn)有技術(shù)中大量的基材處置作業(yè)所導(dǎo)致的塵土和生物氣溶膠。
[0052]當(dāng)閱讀以下通過(guò)非限制性的示例性實(shí)施例所給出的并參考附圖所做出的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢(shì)將變得明顯，其中:
[0053]圖1闡明了根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案，和
[0054]圖2闡明了根據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施方案。
[0055]通常，提供了，基材(在此情況下為家居廢棄物)對(duì)于液體是可直接達(dá)到的，這使水解變得可能。然而，偶爾基材是難以達(dá)到的，比如因?yàn)樗鼈儽环忾]在塑料袋中。在這種情況下，提供了步驟100，其在于:在引入到滲濾器的步驟之前，一般通過(guò)打開(kāi)乃至去除塑料袋來(lái)使得有機(jī)物質(zhì)是可達(dá)到的。從而，有機(jī)物質(zhì)可以如后來(lái)描述地被滲濾器中的液體濕化。圖1中的虛線闡述了可選擇的方面。
[0056]這里提出了提升既呈固體形式(本身)又呈液體形式(即，從固體形式的基材提取的液體)的基材的品質(zhì)。
[0057]為了這個(gè)目的，提出將多個(gè)體積的新鮮基材10按照現(xiàn)狀(也就是說(shuō)，沒(méi)有機(jī)械振動(dòng)或研磨它們)引入110到多個(gè)各自分開(kāi)的滲濾器20，例如通過(guò)機(jī)械設(shè)備11如傳送帶、拖車或甚至送料機(jī)。對(duì)照現(xiàn)有工藝的技術(shù)，按照現(xiàn)狀留下的新鮮基材允許加快基材處理的速度，原因?qū)⒃诤竺娓攀觥Ｒ欢w積的基材是任意單位的體積，例如確定的體積、一袋子的體積、一滲濾器的體積等等。
[0058]新鮮基材，是指之前沒(méi)有經(jīng)歷任何預(yù)先的工業(yè)化學(xué)品的重大升級(jí)轉(zhuǎn)化的基材，SP例如直接來(lái)自于收集點(diǎn)的基材。
[0059]滲濾器20是防水的但不是不透氣的封閉物，它配置有噴霧器21，允許對(duì)它里面的一定體積的基材濕化或澆水并且由此確保在濕化或不明顯地滲濾階段的體積的至少一部分有機(jī)成分的水解。[0060]在引入基材的步驟和需氧熟化步驟之間，在濕化120中噴霧到該體積的基材的液體的總體積優(yōu)選地高于滲濾器20中基材的體積。
[0061]優(yōu)選地，一旦實(shí)施基材的濕化，新的基材在第二堆肥化階段、后來(lái)描述的稱為需氧熟化階段之前不會(huì)被再引入到滲濾器中20。
[0062]在滲濾器中，被噴霧到該體積的基材(也叫基材團(tuán)塊)上、適合于濕化步驟(也叫滲濾或澆水)120的液體在重力的作用下流動(dòng)并且在與所述基材10接觸時(shí)裝載有機(jī)物質(zhì)。由于位于滲濾器20的底部和/或側(cè)面的孔，這種滲濾步驟通過(guò)在管道系統(tǒng)22的出口收集浙濾液(也叫滲透水)形式的液體來(lái)允許提取步驟。
[0063]雖然基材已經(jīng)被按照現(xiàn)狀留在滲濾器中，沒(méi)有預(yù)先的機(jī)械研磨或振動(dòng)，但是基材團(tuán)塊中天然地存在需氧袋。
[0064]而且，團(tuán)塊的結(jié)構(gòu)、密度和粒度允許促進(jìn)所噴的液體在團(tuán)塊中流動(dòng)，從而改善水解條件和限制產(chǎn)生生物氣的風(fēng)險(xiǎn)。
[0065] 盡管滲濾器的需氧條件，可能出現(xiàn)不需要的氣體(CH4，H2S)產(chǎn)生的情況。因此還可以提供檢測(cè)滲濾器中甲烷和/或硫化氫的步驟130，以及如果需要用于去除這些氣體的風(fēng)干設(shè)施(未圖示)，例如通風(fēng)設(shè)備(未圖示)允許將不需要的氣體排入到特定的管道系統(tǒng)(未圖示)中以便避免不需要的氣體從滲濾器20逃逸到大氣中。事實(shí)上，法規(guī)約束強(qiáng)制要求提升品質(zhì)或燃燒生物氣。
[0066]例如因?yàn)橹辽僖粋€(gè)未圖示的泵，來(lái)自濕化的體積的基材的浙濾液從管道系統(tǒng)22被注入140到厭氧消化器30中，該厭氧消化器30是一種不同于滲濾器20的設(shè)備，是不透液和不透氣的。厭氧消化器30允許來(lái)自厭氧消化階段的液體產(chǎn)生生物氣。有利的是，厭氧消化器包括其它液體或難消化的、從其它來(lái)源來(lái)的、并具有產(chǎn)生甲烷潛能的有機(jī)基材，比如由處理市政廢水和工業(yè)廢水的工廠產(chǎn)生的污泥，其中浙濾液與其混合，例如污水污泥，從而允許優(yōu)化在一個(gè)位置使用的消化器，例如通過(guò)同一個(gè)消化器被用于多個(gè)滲濾器和/或多個(gè)基材品質(zhì)提升方法。
[0067]因此，滲濾器中(其中圖1僅僅列出一個(gè))的濕化允許水解基材中包含的有機(jī)物質(zhì)并且通過(guò)液體處理提取它以便在厭氧消化器30中產(chǎn)生生物氣。
[0068]在滲濾器中，濕化步驟120優(yōu)選地被控制，比如通過(guò)計(jì)算器控制噴霧器21的輸出量?？梢蕴峁╅g斷性地濕化，比如基于濕化曲線，也就是說(shuō)給定的液體量，取決于例如基材的體積、可能地它們的厚度、以及時(shí)間，根據(jù)參考模型，比如儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器中并且計(jì)算器可訪問(wèn)的參考模型。
[0069]因?yàn)樗⑷氲囊后w，濕化步驟120允許維持足以適合于水解所述有機(jī)物質(zhì)的濕度，也就是說(shuō)，允許有機(jī)大分子的溶解和轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性的脂肪酸(VFA)。它也允許通過(guò)溶解揮發(fā)性脂肪酸(VFA)和其它的可溶性有機(jī)分子抽出，也就是說(shuō)，運(yùn)送所溶解的有機(jī)物質(zhì)到消化器30。
[0070]通過(guò)每個(gè)滲濾器至少一個(gè)管道系統(tǒng)22，來(lái)自不同滲濾器的所有浙濾液被直接送到厭氧消化器30。也就是說(shuō)，與現(xiàn)有技術(shù)的解決辦法相反，在滲濾器的輸入部沒(méi)有直接再循環(huán):在可能的再循環(huán)之前浙濾液不可避免地被消化器30處理。這允許優(yōu)化消化器中生物氣
的產(chǎn)量。
[0071]優(yōu)選地，條件是來(lái)自消化器的部分被送到至少一個(gè)滲濾器的液體是所述消化器的上清液。因此，通過(guò)至少一種管道系統(tǒng)31和至少一種泵(未圖示)可以從消化器30提取150所有或部分的上清液。在這種情況下，優(yōu)選地氧化所提取的部分160 (在這種情況下用氣罐40) ο
[0072]優(yōu)選地，提供了來(lái)自消化器的所有液體被送到至少一個(gè)滲濾器。
[0073]因此，提供了需氧處理160厭氧消化器中的上清液的步驟，由此允許清除其中含有的產(chǎn)甲烷的細(xì)菌并且減少或甚至清除其中以氨的形式溶解的氮的濃度，當(dāng)液體被再注入到其時(shí)，從而優(yōu)化滲濾器中的液體的提取潛能并限制在滲濾器中產(chǎn)生甲烷的風(fēng)險(xiǎn)。
[0074]為了這個(gè)目的，用于處理上清液的罐40可以例如具有可以調(diào)整功率和操作模式如雙重的(開(kāi)/關(guān))的空氣系統(tǒng)。
[0075]處理過(guò)的上清液由此變成在滲濾-消化循環(huán)中的濕化步驟的滲濾器中使用的提取液的全部或者部分。根據(jù)滲濾器中的水平衡，通過(guò)添加‘處理’水(即廢水或其它的浙濾液)來(lái)補(bǔ)充處理過(guò)的上清液。
[0076]來(lái)自消化器的至少一部分液體因此經(jīng)由管道系統(tǒng)41和至少一個(gè)泵(未示出)被送回到濕化步驟的至少一個(gè)滲濾器20中。濕化步驟、消化步驟和再注入步驟循環(huán)重復(fù)確定的時(shí)間段，該時(shí)間取決于基材的性質(zhì)10。
[0077]提供了一種混合模式，其中僅僅來(lái)自消化器的一部分上清液被送到滲濾器經(jīng)歷氧化；另一部分上清液與氧化部分混合用于濕化步驟。
[0078]還可以提供化學(xué)分析170浙濾液和/或用于濕化步驟的液體(這種情況下，包括上清液)的步驟。對(duì)浙濾液和/或上清液的化學(xué)分析或甚至浙濾液的化學(xué)分析與上清液的化學(xué)分析的對(duì)比允許提供對(duì)某一體積的基材的產(chǎn)甲烷潛能的指示。
[0079]例如，化學(xué)分析浙濾液的步驟，包括測(cè)量在滲濾器的輸出部的管道系統(tǒng)22中的化學(xué)需氧量(C0D)。該化學(xué)需氧量(COD)是例如用于測(cè)量固體或液體基材的有機(jī)負(fù)載量的參數(shù)，由氧化所述固體或液體基材的有機(jī)物質(zhì)所需要的氧氣量表示。
[0080]一旦濕化步驟完成，提供在滲濾器20中的需氧發(fā)酵步驟181，由此允許堆肥化所述體積的基材的第一階段。
[0081]優(yōu)選地，需氧發(fā)酵是根據(jù)化學(xué)分析步驟的結(jié)果實(shí)施的；例如根據(jù)閾值和浙濾液的化學(xué)分析步驟170的參考值與結(jié)果值之間的差別的絕對(duì)值之間的差別。
[0082]需氧發(fā)酵步驟通過(guò)停止?jié)B濾器的濕化來(lái)實(shí)施。例如，因?yàn)橥Ｖ乖O(shè)備如受控閥或安置在連接消化器的輸出部的管道系統(tǒng)(在這種情況下，連接氣罐的出口部和滲濾器的進(jìn)口部的管道系統(tǒng)41)上的泵。需氧發(fā)酵允許清除滲濾器中的基材的致病菌并產(chǎn)生未熟化的堆肥。
[0083]堆肥的熟化水平對(duì)應(yīng)于它的有機(jī)物質(zhì)的穩(wěn)定水平，因此它同時(shí)隨堆肥的基材種類和所應(yīng)用方法變化。熟化水平可以以不同的指標(biāo)表達(dá)，最常見(jiàn)的一個(gè)是Rottergrad，分為I到V級(jí)，一種新鮮的或未熟化的堆肥對(duì)應(yīng)于Rottergrad II到III,在下面的URL中舉例描述:http://wik1.laboratoirelca.com/index, php/test_de_maturit% C3% A90 根據(jù)堆肥用途，不同的熟化水平可以被尋找。
[0084]意圖泛指熟化的堆肥。
[0085]而且，為了增加發(fā)酵速度，提供了機(jī)械風(fēng)干滲濾器20的步驟。例如提供了至少一種通風(fēng)設(shè)備(未圖示)。該 通風(fēng)設(shè)備還允許清除可能的痕量的甲烷或硫化氫。[0086]盡管基材已經(jīng)按照現(xiàn)狀(沒(méi)有機(jī)械研磨或振動(dòng))被留下，天然地存在促進(jìn)空氣在團(tuán)塊中和需氧發(fā)酵中流動(dòng)的需氧袋。
[0087]考慮到需氧發(fā)酵發(fā)生在與濕化步驟相同的封閉物中，在這種情況下，對(duì)固體有機(jī)基材的處置被減少到不進(jìn)行處置，因?yàn)樵跐B濾-消化-再注入循環(huán)期間，無(wú)需攪拌體積中的基材，在需氧發(fā)酵期間或在這兩個(gè)步驟之間也沒(méi)必要，這尤其節(jié)約了時(shí)間。而且，不存在機(jī)械作用改善了所制造的堆肥的品質(zhì)并且在這種情況下允許制造出高品質(zhì)的堆肥。
[0088]事實(shí)上，最初可能存在于處理過(guò)的基材中的不需要的惰性污染物比如塑料、玻璃，在它們還未被粉碎時(shí)，在生物處理后更容易和有效地被分類工具所清除。這允許在最終的堆肥中獲得非常低水平的不需要的惰性物，比如法規(guī)所要求的(如，法國(guó)法規(guī)，監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)NFU44051，關(guān)于惰性物和雜質(zhì)的極限值的要素可在以下的URL中找到:http://wik1.laboratoirelca.com/index, php/NF U44-051)。
[0089]一旦需氧發(fā)酵被認(rèn)為結(jié)束，例如當(dāng)它被認(rèn)為可從至少一個(gè)滲濾器的體積的基材提取的有機(jī)物質(zhì)被消耗完時(shí)，滲濾-消化-再注入循環(huán)就被停止，并且然后堆肥化所述體積的基材的第二階段開(kāi)始，該階段被需氧熟化182所確保。
[0090]需氧熟化或需氧穩(wěn)定182的目的是穩(wěn)定剩余的有機(jī)物質(zhì)以允許后來(lái)的呈堆肥形式的農(nóng)業(yè)物提升品質(zhì)。
[0091]可以提供用于測(cè)量滲濾器中的基材的溫度的步驟。超過(guò)溫度閾值，和/或超過(guò)時(shí)間閾值，可以認(rèn)為需氧發(fā)酵步驟已經(jīng)完成并且實(shí)施需氧熟化步驟182。
[0092]例如，滲濾器中的基材的溫度隨時(shí)間的推移經(jīng)過(guò)最大值，通常70°C。優(yōu)選地，一旦達(dá)到最大溫度值，需氧熟化步驟182就被實(shí)施。
[0093]對(duì)于需氧熟化驟182，該體積的固體基材10不需要留在滲濾器中20。然后，發(fā)酵的體積的基材被有利地從滲濾器20中去除并且移動(dòng)(由圖2的實(shí)線箭頭標(biāo)示)到另一個(gè)需氧位置(在這種情況下，需氧儲(chǔ)存裝置例如在混凝土表面50上的露天料堆)以便于獲得穩(wěn)定的堆肥，該堆肥的濕度率低于最大閾值和/或高于最小閾值。有利的是，料堆的有效體積高于滲濾器的體積，因此料堆可以聚積來(lái)自多個(gè)滲濾器的體積的基材。使用料堆中的未被擾動(dòng)的空氣也避免了必須具有用于注入空氣或氧氣的結(jié)構(gòu)物(由此而來(lái)的費(fèi)用)。
[0094]可以提供一種用于收集來(lái)自料堆的可能的浙濾液的系統(tǒng)，此浙濾液構(gòu)成前面提及的“處理”水的一部分的以及排放它們到滲濾器或消化器。
[0095]需氧熟化階段182允許徹底地穩(wěn)定有機(jī)物質(zhì)以適合于隨后呈堆肥形式的提升品質(zhì)。因此，該體積的基材在該需氧位置50保持確定的時(shí)段。該需氧熟化階段允許獲得與它的農(nóng)業(yè)品質(zhì)提升相容的穩(wěn)定的堆肥，特別是當(dāng)需氧熟化階段與允許將有機(jī)組成部分與無(wú)機(jī)組成部分分離的步驟190相配對(duì)時(shí)。
[0096]堆肥化180基材分為兩個(gè)階段進(jìn)行:需氧發(fā)酵階段181和需氧熟化階段182。
[0097]被釋放了其體積中的基材10的滲濾器20可以填充新的體積的新鮮基材適合于新的滲濾-消化-再注入循環(huán)。
[0098]通常，對(duì)于滲濾-消化-再注入循環(huán)，一定體積的基材10在滲濾器20中停留確定的時(shí)段，通常幾天。然后一定體積的基材10在滲濾器中經(jīng)歷確定時(shí)段(通常幾周)的需氧發(fā)酵階段181。該體積的基材然后從滲濾器20去除并在另一個(gè)位置50在需氧熟化182放置確定的時(shí)段，通常幾個(gè)月 。[0099]在某些情況下，至少一個(gè)所述體積的基材還包括不能以生物氣形式或堆肥形式提升品質(zhì)的無(wú)機(jī)組成部分。
[0100]還提供了分離步驟190，該步驟在第二堆肥化階段之后用于分離有機(jī)組成部分與無(wú)機(jī)組成部分。為了這個(gè)目的，分離設(shè)施(未圖示)被使用，例如粒度分離設(shè)施、曝氣設(shè)施(aeraulic means)、光學(xué)設(shè)施、密度分離設(shè)施以及更多。
[0101]有利的是，因?yàn)橄掠蔚姆蛛x，基材既不是處理流的上游的研磨的、混合的也不是篩選過(guò)的，因此允許更容易地且成本更低地處置不需要的無(wú)機(jī)組成部分，特別是允許避免惰性物(如玻璃)存在于堆肥中。分離下游的比新鮮基材干燥的堆肥意味著分離步驟的非常重要的成本降低，特別是由于所要處理的團(tuán)塊被大大減少并且粘度更小，因此分離設(shè)備的性能被顯著增強(qiáng)。
[0102]而且，值得注意的是，分離步驟190意味著向機(jī)械分離設(shè)施供應(yīng)能量。然而，在這個(gè)階段，因?yàn)橄?，有機(jī)基材已經(jīng)被部分地提升成液體形式。因此消化器的甲烷生產(chǎn)可以有利地允許向機(jī)械分離設(shè)施供應(yīng)能量。
[0103]分離步驟190也允許獲得更好品質(zhì)的無(wú)機(jī)物質(zhì)，因?yàn)樗缓袡C(jī)物質(zhì)。無(wú)機(jī)物質(zhì)可以被升級(jí)成如固體恢復(fù)燃料(SRF)，或用于不同的回收利用或儲(chǔ)存使用。
[0104]因?yàn)楸景l(fā)明，固體基材被靜置:只要它們?cè)跐B濾器中，它們就不被移動(dòng)，并且在需氧熟化步驟也可以不被移動(dòng)，從而允許獲得沒(méi)有惰性碎片的高品質(zhì)的堆肥。
[0105]因?yàn)楸景l(fā)明，濕化步驟可以持續(xù)最多3周并且需氧發(fā)酵步驟可以持續(xù)最多6周。因此，一定體積的基材在滲濾器中停留最多2個(gè)月。
[0106]這種非?？焖俚纳儆趦蓚€(gè)月的處理具有以下的優(yōu)勢(shì):
[0107]—能夠增加一個(gè)處理場(chǎng)所的產(chǎn)量，
[0108]—減少用于儲(chǔ)存新鮮基材需要的面積，以及
[0109]一還允許生產(chǎn)高品質(zhì)的堆肥。
[0110]有利的是，方法可以免于對(duì)浙濾液的任何熱處理，從而特別地允許節(jié)約成本和空間。
[0111]值得注意的是，正如在用于需氧發(fā)酵的滲濾器中一樣，基材在用于濕化的滲濾器中依然是固體，它們不是難消化的并且不能被泵送。
【權(quán)利要求】
1.一種用于提升至少部分是有機(jī)的且至少部分是固體的生物質(zhì)或基材的品質(zhì)的方法，包括以下步驟: A.將多個(gè)體積的新鮮基材(10)引入(110)到多個(gè)各自分開(kāi)的滲濾器(20)中， B.濕化(120)至少一個(gè)滲濾器(20)中的所述體積的基材，以便確保所述體積中的有機(jī)成分的至少一部分發(fā)生水解， C.將來(lái)自至少一個(gè)濕化的體積的基材的浙濾液注入(140)厭氧消化器(30)中來(lái)制造生物氣， D.將來(lái)自所述消化器的液體的至少一部分送回到至少一個(gè)滲濾器中進(jìn)行步驟B，以及 E.重復(fù)步驟B到步驟D持續(xù)確定的時(shí)段， 其特征在于: 對(duì)步驟C，來(lái)自所述濕化的體積的基材的所有所述浙濾液被直接注入所述厭氧消化器(30)中； 并且在于:超過(guò)時(shí)間閾值時(shí)，對(duì)于至少一個(gè)所述滲濾器的一定體積的基材，所述方法還包括以下步驟: F.需氧發(fā)酵(181)的步驟，該步驟在于:在所述滲濾器中，通過(guò)需氧發(fā)酵(181)、通過(guò)停止所述體積的基材的所述濕化和通過(guò)風(fēng)干所述滲濾器，進(jìn)行堆肥化所述體積的基材的第一階段，和 G.需氧熟化(182)的步驟，該步驟在于:通過(guò)需氧熟化(182)、通過(guò)從所述滲濾器(20)去除所述已發(fā)酵的體積的基材以及通過(guò)將所述已發(fā)酵的體積的基材放置于需氧儲(chǔ)存裝置(50)內(nèi)進(jìn)行堆肥化所述體積的基材的第二階段以便于獲得穩(wěn)定的堆肥，所述堆肥的濕度率低于最大閾值和/或高于最小閾值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，還包括以下步驟: H.從所述消化器提取(150)全部或一部分所述液體，和 1.在將提取的液體的全部或一部分送入至少一個(gè)滲濾器中進(jìn)行所述步驟B之前，氧化(160)所述提取的液體的全部或一部分。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟:將在所述厭氧消化器中的所述浙濾液與其它液體或來(lái)自具有產(chǎn)甲烷潛能的其它來(lái)源的難消化的有機(jī)基材混合。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中至少一個(gè)所述體積的新鮮基材包括無(wú)機(jī)組成部分，所述方法還包括在第二堆肥化階段(182)之后用于分離(190)所述有機(jī)組成部分和所述無(wú)機(jī)組成部分的步驟。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟:將新的體積的新鮮基材引入到所述滲濾器(20)中，其中所述體積的基材已經(jīng)被去除用于所述需氧熟化步驟(182)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，包括步驟(100)，該步驟(100)在所述引入步驟之前并且在于使所述 有機(jī)物質(zhì)對(duì)于用于所述濕化步驟的所述液體是可達(dá)到的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括在滲濾器(20)中檢測(cè)甲烷和/或硫化氫的步驟(130)，該步驟可與在第一堆肥化階段期間風(fēng)干所述滲濾器的所述步驟相配對(duì)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括化學(xué)分析所述浙濾液和/或用于所述濕化步驟的所述液體的步驟(170)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述方法，其中所述需氧發(fā)酵步驟(181)與所述分析步驟(170)相關(guān)聯(lián)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括測(cè)量滲濾器(20)中所述基材的溫度， 至少在所述需氧發(fā)酵步驟(181)期間，所述需氧熟化(182)的步驟與所述溫度測(cè)量步驟的結(jié)果相關(guān) 聯(lián)。
【文檔編號(hào)】C02F11/16GK103906712SQ201280053500
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月27日
【發(fā)明者】莫尼克·卡拉希, 梅勒恩·普瓦特勒諾, 杰西·安德烈斯·卡喬里弗羅, 鮑里斯·埃費(fèi)雷門科 申請(qǐng)人:威立雅環(huán)境服務(wù)公司