СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ
METHOD OF PROCESSING ORGANIC WASTES

Изобретение относится к способам переработки органических отходов, в частности к способам переработки отходов путем окисления сверхкритической водой [B09B 3/00].
Из уровня техники известен УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ [RU 2703422 C2, опубликовано 16.10.2019 г.] содержащая: реактор (SCWO) окисления в сверхкритической воде; реактор (SCWG) газификации в сверхкритической воде; систему подачи, выполненную с возможностью подачи по меньшей мере двух токов (W1_IN, W2_IN, W3_IN, Wn_IN) органических отходов к упомянутым реактору (SCWO) окисления в сверхкритической воде и реактору (SCWG) газификации в сверхкритической воде и с возможностью подачи по меньшей мере одного водного потока (PW, PLS), внутри упомянутой установки; при этом упомянутая система подачи выполнена с возможностью подачи упомянутого по меньшей мере одного водного тока (PW, PLS) с последовательным протеканием через упомянутые реактор (SCWO) окисления в сверхкритической воде и реактор (SCWG) газификации в сверхкритической воде; при этом система подачи дополнительно выполнена с возможностью подачи упомянутых по меньшей мере двух токов органических отходов с параллельным протеканием через упомянутые реактор (SCWO) окисления в сверхкритической воде и реактор (SCWG) газификации в сверхкритической воде с обеспечением избирательной подачи каждого из упомянутых токов органических отходов к упомянутому реактору (SCWO) окисления в сверхкритической воде и упомянутому реактору (SCWG) газификации в сверхкритической воде. Кроме того, описан соответствующий способ утилизации отходов. Наконец, дается в целом подробное описание возможностей теплового и энергетического объединения двух секций установки (газификации и окисления).
Наиболее близким по технической сущности является УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУБКРИТИЧЕСКОЙ ИЛИ СВЕРХКРИТИЧЕСКОЙ НЕПРЕРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ [JP 6836046 (B1), опубликовано 24.02.2021] содержащее органическое вещество, устройство подачи нагретой воды, которое подает докритическую или сверхкритическую воду, и устройство подачи объекта обработки, которые подключены к устройству подачи объекта обработки через средство управления распределением. клетка и емкость под давлением предварительной обработки для смешивания и перемешивания обрабатываемого продукта, в который подается вода докритического или сверхкритического уровня, были поданы из устройства подачи отопительной воды от устройства подачи объекта обработки в емкость давления предварительной обработки. соединен через средство управления потоком, смешивает и перемешивает объект обработки, выпускаемый из резервуара под давлением для предварительной обработки, и подкритическую или сверхкритическую воду, подаваемую из устройства подачи нагретой воды. Резервуар высокого давления и резервуар высокого давления для первичной обработки соединены с давлением первичной обработки резервуар с помощью средства управления потоком, и объект обработки, выгружаемый из резервуара высокого давления для первичной обработки, и отсек, снабжаемый устройством подачи нагретой воды. Путем регулирования давления в резервуаре высокого давления для вторичной обработки для смешивания и перемешивания критической или сверхкритической воды, давления емкости под давлением для предварительной обработки в емкость под давлением для вторичной обработки и средства управления потоком, соответственно. При выполнении смешивания и перемешивания обработки в каждом из емкости под давлением для предварительной обработки и емкости под давлением для вторичной обработки параллельно автоматическая транспортировка обрабатываемого объекта из выполняется установка емкости для предварительной обработки под давлением в емкость для вторичной обработки. Установка для непрерывной обработки органических веществ в субкритическом или сверхкритическом режиме, которая снабжена средствами управления.
Основной технической проблемой прототипа является выполнение большого количества операций по подготовке перерабатываемого сырья, а также необходимость дополнительной обработки уже переработанной массы, что увеличивает трудозатраты при использовании устройства.
Задачей изобретения является устранение недостатков аналогов
Технический результат изобретения заключается повышении эффективности и снижении трудозатрат переработки органических отходов.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ переработки органических отходов характеризующийся тем что перерабатываемые отходы загружают в герметичный реактор, нагнетают в полость реактора под давлением водяной пар, создают внутри реактора избыточное давление и поднимают температуру внутри реактора до перехода водяного пара в субкритическое состояние, при этом непрерывно перемешивают перерабатываемые отходы, и выдерживают их при заданных условиях, отличающийся тем, что переработку органических отходов осуществляют на линии подготовки и линии переработки, на линии подготовки предварительно, перед загрузкой в реактор перерабатываемые отходы измельчают механически и с помощью ультразвука до, после чего измельченные фракции подвергают нагреву до 60-80°С, после чего их направляют на линию переработки, где загружают в реактор, в котором под избыточным давлением водяного пара и температуре, обеспечивающей переход водяного пара в субкритическое состояние, подвергают органические отходы переработке при их непрерывном перемешивании, по завершении переработки органических отходов в реакторе производят их охлаждение до температуры не выше 50°С, для чего производят продувку рубашки реактора сжатым воздухом и снижение в нем давления до атмосферного, при этом после загрузки измельченных и предварительно подогретых отходов в реактор для переработки, на линию подготовки поставляют очередную порцию органических отходов.
Краткое описание чертежей.
На Фиг. 1 показана блок-схема установки для переработки органических отходов.
На фигуре обозначено: 1 - линия подготовки, 2 - линия переработки, 3 - механический измельчитель отходов, 4 - ультразвуковой измельчитель, 5 - бункер предварительного подогрева отходов, 6 - реактор, 7 - крышка, 8 - шнековый вал, 9 - электродвигатель, 10 - рубашка реактора, 11 - сливная горловина, 12 - трубопроводы, 13 - запорные вентили, 14 - парогенератор, 15 - компрессор.
Осуществление изобретения.
Установка для переработки органических отходов содержит линию подготовки 1 и линию переработки 2 отходов. При этом линия подготовки 1 включает механический измельчитель отходов 3, ультразвуковой измельчитель 4 и бункер предварительного подогрева отходов 5. Линия переработки 2 включает в себя реактор 6 выполненный в виде вертикального цилиндра с крышкой 7 в верхней части и вертикально расположенным шнековым валом 8 установленным по центру реактора 6. При этом привод шнекового вала 8 выполнен со стороны дна реактора 6 при помощи электродвигателя 9. Стенки реактора 6 выполнены полыми и образуют рубашку реактора 10. В нижней части реактора 6 смонтирована сливная горловина 11.
К реактору 6 с помощью трубопроводов 12 с запорными вентилями 13 подключен парогенератор 14. При этом один из трубопроводов 12 подведен непосредственно в полость реактора 6, а другой трубопровод 12 подключен к рубашке реактора 10.
Также к рубашке реактора 10 через воздуховод с запорным вентилем подключен компрессор 15.
Способ переработки органических отходов характеризуется тем, что для его осуществления отсортированные органические отходы подают на линию подготовки 1, где их загружают в измельчитесь отходов 3, в котором производят первоначальное измельчение, после этого измельченные отходы направляют в ультразвуковой измельчитель 4, в котором предварительно измельченные отходы подвергают дроблению ультразвуком до минимально мелкой фракции, далее полученную массу загружают в бункер предварительного подогрева отходов 5, в котором производят, разогрев измельченной массы из отходов до температуры 60-80°С, далее разогретую массу загружают в реактор 6, закрывают крышку 7 реактора 6 и при помощи парогенератора 14 нагнетают в полость реактора 6 и его рубашку 10 пар. При этом в полости реактора создают давление не менее 2,5 Мпа, а в рубашке реактора не более 0,3 Мпа. Помимо увеличения давления в полости реактора поднимают температуру до достижения не менее 240°С. Одновременно с увеличением давления и температуры в полости реактора, подают питание на электродвигатель 9 и тем самым приводят в движение шнековый вал 8. При этом перемешивают перерабатываемую массу на протяжении всего процесса переработки в реакторе. По истечении процесса переработки массы в реакторе 6 производят его охлаждение до температуры не выше 50°С, для чего производят продувку рубашки 10 при помощи компрессора 15, а также снижают давление в реакторе 6 до атмосферного. После чего выгружают переработанную массу из реактора 6 через сливную горловину.
Вышеописанный цикл может быть замкнутым. То есть при переработке подготовленной массы на линии переработки 2, на линии подготовки 1 производят подготовку очередной порции отходов.