CN202079073U - 用高能氧水解氧化有机生物质实时处理*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用高能氧水解氧化有机生物质实时处理***，包括有机生物质粉碎制浆机、浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐和好氧化处理槽，所述有机生物质粉碎制浆机与浆体pH值调整罐连接，浆体pH值调整罐与浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐连接，浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐的一侧连续连接深度水解氧化槽、离心脱水机、重金属过滤膜、微纳米气泡发生器、曝气池与好氧化处理槽，好氧化处理槽顺序连接砂滤净化槽和净化水收集槽，曝气池与微纳米气泡发生器连接。本实用新型的有益效果为：快速完成生活垃圾有机生物质和厨余垃圾的无害化处理，并变废为宝，为回收有机生物质中的能源和资源奠定了基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用高能氧水解氧化有机生物质实时处理***。
背景技术
有机生物质是生活垃圾处理中的国际性难题，也是生活垃圾中最重要的污染源，同时还是厨余垃圾的主要成分。有机生物质快速无害化处理是生活垃圾处理、餐饮业厨余垃圾处理的关键，只有彻底消除有机生物质的危害，才能从容考虑其他垃圾成分的处理，满足垃圾处理无害化、减量化的要求。
目前国内常规的有机生物质处理方式主流技术是填埋、焚烧、堆肥等，这些处理手段都不能完成有机生物质和厨余垃圾的快速无害化处理，因此存在极大的应用局限性。例如，填埋垃圾占地面积大，据不完全统计，我国垃圾填埋占用的土地面积，已达到5万平方公里，相当于我国领土总面积的1/192。填埋后垃圾有机生物质发生厌氧发酵，极易繁殖致病菌、病毒和其他有害生物，尤其是垃圾渗沥液对土壤和地下水源造成严重污染，填埋场气体对垃圾填埋场周围造成严重的空气污染。另外，垃圾填埋气体中的甲烷还存在引起***的危险，不利于社会稳定和社区和谐，垃圾中可回收利用的资源被完全浪费。垃圾焚烧处理虽能发电或供热，但存在投资大、运营成本高的矛盾；我国生活垃圾热值低、含水量大，垃圾焚烧还会产生强致癌物质二恶英和氮氧化物，危害人类生命安全和健康。有机生物质堆肥处理周期长（一个月），占地面积较大，堆肥过程中会不断产生硫化氢、有机硫化物、吲哚、醛、酮类共200多种产生恶臭的物质，严重污染大气，其中20多种属于致癌物。并且还会因堆肥过程中产生的腐败物质加上恶臭和异味，致使蚊、蝇寄生，成为流行病载体，影响环境卫生和公共健康。此外，堆肥也产生甲烷，存在***隐患。另外，堆肥发酵灭菌程度低，堆肥体中的有害菌的休眠体（芽孢）以及耐热致病菌都大量滋生，会积累大量毒素会对环境产生二次污染。最后，因为活性有机质被微生物长期代谢分解作用消耗掉了，堆肥得到的有机质是腐殖酸类非活性有机质。堆肥中的无机物含量高，会破坏土壤中的物理结构。
因此上述各种处理方式不能够解决垃圾处理的实质问题，有较大的二次污染，威胁环境安全和人类健康。
有机生物质的处理以减量化和无害化为基本要求，而实现减量化和无害化的最有效手段就是快速完成有机生物质的氧化降解，把有机生物质全部降解为稳定碳元素结构的小分子有机物，消除有机生物质中的结构水，消除有机生物质发酵机能。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用高能氧水解氧化有机生物质实时处理***，实现有机生物质的快速氧化降解，达到有机生物质处理无害化的目的。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：
一种用高能氧水解氧化有机生物质实时处理***，包括有机生物质粉碎制浆机、浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐和好氧化处理槽，所述有机生物质粉碎制浆机与浆体PH值调整罐连接，浆体PH值调整罐与浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐连接，浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐与深度水解氧化槽连接，深度水解氧化槽与离心脱水机连接，离心脱水机与重金属过滤膜连接，重金属过滤膜与曝气池连接，所述曝气池又分别与微纳米气泡发生器和好氧化处理槽连接，好氧化处理槽与砂滤净化槽连接，砂滤净化槽又连接净化水收集槽。
本实用新型的有益效果为：快速完成生活垃圾有机生物质和厨余垃圾的无害化处理，并变废为宝，为回收有机生物质中的能源和资源奠定了基础。
附图说明
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型实施例所述的一种用高能氧水解氧化有机生物质实时处理***的连接结构示意图。
图中：
1、有机生物质粉碎制浆机；2、浆体PH值调整罐；3、浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐；4、深度水解氧化槽；5、离心脱水机；6、重金属过滤膜；7、微纳米气泡发生器；8、曝气池；9、好氧化处理槽；10、砂滤净化槽；11、净化水收集槽。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例所述的一种用高能氧水解氧化有机生物质实时处理***，包括有机生物质粉碎制浆机1、浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐3和好氧化处理槽9，所述有机生物质粉碎制浆机1与浆体PH值调整罐2连接，浆体PH值调整罐2与浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐3连接，浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐3与深度水解氧化槽4连接，深度水解氧化槽4与离心脱水机5连接，离心脱水机5与重金属过滤膜6连接，重金属过滤膜6与曝气池8连接，所述曝气池8又分别与微纳米气泡发生器7和好氧化处理槽9连接，好氧化处理槽9与砂滤净化槽10连接，砂滤净化槽10又连接净化水收集槽11。
用高能氧水解氧化有机生物质实时处理方法，使用微纳米气泡技术制造高能臭氧和纯氧，具体步骤包括：
1）通过有机生物质粉碎制浆机1把有机生物质磨成浆体，把垃圾有机生物质固体污染转化为泥浆液体污染，并在液体环境中消除污染；
2）在浆体PH值调整罐2中调节有机生物质浆体的PH值，使浆体处于酸性条件，便于臭氧发挥最佳的氧化效果；
3）使用微纳米气泡发生器7制造臭氧微纳米气泡水溶液，使水溶液的臭氧浓度达到超饱和状态，并使纯氧浓度达到超饱和；
4）通过臭氧浆体，臭氧微纳米气泡氧化降解罐3将臭氧水与有机生物质浆体混合后发挥氧化降解作用，破解有机生物质的生物结构（细胞）和有机化合物，释放结构水；
5）通过纯氧微纳米气泡的深度氧化作用，氧化分解有机化合物达到稳定碳元素结构状态；
6）通过离心脱水机5脱出浆体中的水，得到干燥稳定碳元素结构有机物（含水20—40%），消除有机物的生物活性；
7）离心脱水机5脱出的水经过纯氧微纳米气泡曝气，氧化降解水中的污染物，使水质得到初步净化；
8）氧化降解污染物的污水经过等电位重金属离子聚合过滤膜6消除重金属；
9）初步净化的水通过好氧菌的作用，消除水中污染物，达到水质净化目的，这时水中的剩余污染物主要是悬浮污染物（MLSS）；
10）净化后的水经过砂滤净化槽10过滤，最后消除水中的悬浮污染物（MLSS），排放出洁净的水。
在上述用高能氧水解氧化有机生物质实时处理方法的过程中，在步骤1）中：所述有机生物质粉碎制浆机1将有机生物质磨成浆体的制作方法可以是肉泥机粉碎或用水磨米粉机粉碎。
在上述用高能氧水解氧化有机生物质实时处理方法的过程中，步骤2）中PH值调节需要使用的酸可以是硫酸、盐酸或硝酸。
在上述用高能氧水解氧化有机生物质实时处理方法的过程中，在步骤3）中：所述微纳米气泡发生器7在制造臭氧微纳米气泡时采用的曝气方式可以是直筒螺旋加速曝气或直角涡旋加速曝气，采用的曝气装置可以是单个直筒曝气，也可以是多个直筒曝气并联。
在上述用高能氧水解氧化有机生物质实时处理方法的过程中，步骤3）中使用的曝气方式可以是真空曝气，也可以是增压曝气。
在上述用高能氧水解氧化有机生物质实时处理方法的过程中，在步骤3）中：所述微纳米气泡发生器7在制造臭氧微纳米气泡时产生臭氧的气源可以是空气，也可以是纯氧制氧机。
在上述用高能氧水解氧化有机生物质实时处理方法的过程中，骤4）中使用的臭氧载体可以是臭氧水，也可以在浆体含水量较高条件下直接用曝气装置对浆体输入臭氧微纳米气泡。
在上述用高能氧水解氧化有机生物质实时处理方法的过程中，步骤6）、7）、9）、10）中产生的底泥经过反冲洗后送回到步骤2）进行循环在利用。
在上述用高能氧水解氧化有机生物质实时处理方法的过程中，步骤8）中重金属聚合的颗粒度大于0.5微米，使用的等电位溶液PH值处介于11—12之间，过滤膜为重金属选择性过滤膜。
具体使用时，有机生物质进入粉碎制浆机1，粉碎后进入PH值调整罐2进行PH值调整，然后浆体进入浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐3中，进行臭氧水解氧化反应，然后进入深度水解氧化槽4种进行深度氧化降解，氧化降解完成后物料倒入离心脱水机5中进行脱水，脱水后干物料取出，进行资源化利用，脱出的污水经过重金属过滤膜6滤除重金属后，水进入曝气池8中进行好氧曝气，好氧曝气使用微纳米气泡发生器7输入纯氧微纳米气泡，曝气后污水进入好氧化处理槽9中进行好氧微生物氧化处理，处理后的净化水进入砂滤净化槽10进行过滤处理，最后得到的清水进入净化水收集槽11，供应生产回用。
用高能氧水解氧化有机生物质实时处理***的理论依据具体如下：
高能氧是指具有较高能量的活性氧（臭氧或纯氧）离子团和分子团构成的微小气泡，主要存在于水环境中。
使用微纳米气泡发生器7向水中输入臭氧或纯氧，在气液混合中因对气体的切割作用造成部分气体分子的电离，所以经过高速旋转和逐渐加压的作用产生的气泡中90%以上气泡的粒径处于5纳米到50微米之间，具有带电粒子的特性，所以获得的臭氧或纯氧微小气泡实际是臭氧或纯氧离子团，是活性氧自由基，这种活性氧自由基具有非常高的能量，能量的来源如下：
1、电离能：
臭氧或纯氧经过切割产生机械电离，生成部分氧离子，形成活性氧离子团，主要包括臭氧离子团（O3 2—、O3 —）、臭氧分子团（O3）、氧离子团（O2 2—、O2 —）、氧分子团（O2）等，这些活性氧气团具有非常高的电离能，使气泡粒子产生能级跃迁，达到可以随时产生氧化作用的高能级，可以氧化一切接触到的物质。
2、高速动能：
活性氧微小气泡是经过水对臭氧或纯氧离心切割吸入作用产生的，生成气水混合液体，气泡伴随着切割水溶液在涡旋加速***中加速运动，由于涡旋加速***的特点是进水总量与喷射出水总量相等，而进水口直径是出水口直径的4倍，所以两个出水口的水溶液流速和瞬间压力将达到进水口水溶液流速和压力的8倍，速度达到160-320米/秒，瞬间压力达到3.2-4MPa，使活性氧微小气泡具有的动能非常高，足以在有效传输距离中打破任何污染物与水分子之间的共价键连接和污染物内部的化学键连接，实现水质净化还原和对污染物的氧化降解。
微小气泡与几种典型的物体运动速度对比：
| 种类 | 速度 |
| 氢气分子 | 1768米/秒 |
| 步*** | 700-1000米/秒 |
| 活性氧气泡 | 160-320米/秒 |
| 喷气式飞机 | 278米/秒 |
| 高速铁路 | 83米/秒 |
3、其它能量
其它能量包括分子间能、气泡破裂的***能等。
4、能量的作用
多种能量在活性氧微小气泡中共存，使活性氧气泡拥有超高的粒子能量，能量的级别相当于气体在6000-8000℃条件下的气体分子热运动能量，达到几十万甚至百万电子伏特以上。这些能量在污水中能直接破坏污染物的化学结构，在发生氧化反应之前发挥作用，引导和促进氧化反应的进程。
活性氧微小气泡的运动是由气泡自身能量引发的，气泡在高速运动中使液体被加热到可以随时发生化学反应的临界状态，其中化学反应将以我们不能想象的、也不能从物理的角度推测的速度发生，从而达到氧化降解有机生物质的目的。
本处理工艺过程完成后，得到稳定碳元素结构的小分子有机物，这些小分子有机物可以进行资源化利用，可以生产有机生物肥，也可以用于热解气化发电回收其中的能源。使用高能氧技术完成有机生物质的氧化降解，可以应用于生活垃圾有机生物质的无害化处理，还可以用于厨余垃圾处理和污水底泥处理。
Claims (1)
1.一种用高能氧水解氧化有机生物质实时处理***，包括有机生物质粉碎制浆机（1）、浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐（3）和好氧化处理槽（9），其特征在于：所述有机生物质粉碎制浆机（1）与浆体PH值调整罐（2）连接，浆体PH值调整罐（2）与浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐（3）连接，浆体臭氧微纳米气泡氧化降解罐（3）与深度水解氧化槽（4）连接，深度水解氧化槽（4）与离心脱水机（5）连接，离心脱水机（5）与重金属过滤膜（6）连接，重金属过滤膜（6）与曝气池（8）连接，所述曝气池（8）又分别与微纳米气泡发生器（7）和好氧化处理槽（9）连接，好氧化处理槽（9）与砂滤净化槽（10）连接，砂滤净化槽（10）又连接净化水收集槽（11）。
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