CN114703000A - 一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理方法及处理系统 - Google Patents
一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理方法及处理系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及环保资源利用领域，公开了一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理方法及处理系统。本发明中的油基岩屑通过固液分离、干燥、细碎，得到粉末状，然后将餐厨垃圾通过筛分、固液分离、得到的油脂和固相渣按一定比例与油基岩屑粉末进行混合，最后干燥成型切块制作为固体燃料；通过本发明中的处理系统，将油基岩屑和餐厨沼渣分别进行处理，实现二者的合理结合，很好的解决了油基岩屑和餐厨沼渣难以处理的问题，本发明针对油基岩屑和餐厨沼渣，能达到“减量化、无害化和资源化”的效果，环境效益和经济效益明显，不仅大大降低了油基岩屑的环境风险，同时进一步提高了餐厨沼渣和油基岩的资源化的价值，为我国“碳排放”的减少做出贡献。
Description
技术领域
本发明涉及环保资源利用领域，尤其涉及一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理方法及处理系统。
背景技术
油基岩屑是采用油基钻井液打通油气“通道”时产生的一种含油固体废物，是属于《国家危险废物名录(2021年版)》中的危险废物(代号：HW08)，如果直接对其进行排放，会对环境造成严重的污染。目前，油基岩屑的主要处理技术方法有固化安全填埋法、干化技术、物化分离法、焚烧法、高温热裂解、生物降解技术等。由于上述处理技术成本较高，资源化程度较低，大多数勘探企业对油基岩屑的问题感到非常棘手。
餐厨垃圾指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾，据有关研究表明，餐厨垃圾中油脂的量与饭店餐馆消耗的植物油的量以及动物类食品的消耗量有直接关系，呈正相关关系。一般情况下，餐厨垃圾与隔油池垃圾中废弃油脂的量占餐馆所用植物油以及动物性食品所得脂肪总和的20％-40％。国内餐厨厂处理工艺大多是将餐厨垃圾在生产线上首先实现固液分离，分离出来的固体废物一般通过厌氧发酵产生大量沼气用来发电，残渣则通过堆肥制作为生物肥料。但是，餐厨沼渣作为生物肥料，技术水平还不够成熟，问题比较多，主要体现在：餐厨垃圾中盐分、油脂对堆肥品质的影响。堆肥的品质在一定程度上受到餐厨垃圾中油脂含量、盐分含量等因素影响，高盐分的堆肥产品将抑制植物的生长，如果长期使用还会导致土壤的盐碱化。
因此，油基岩屑、餐厨沼渣难以处理或再利用，怎样将两者进行合理的处理，是现在面临的一个问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种将油基岩屑、餐厨沼渣制成燃料的油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理方法及处理系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统，包括以下步骤：
S1：将油基岩屑泥浆进行固液分离得到固相岩屑；将得到的固相岩屑进行离心处理得到含油率为5％～10％的固相岩屑，离心处理后得到的固相岩屑进行干燥处理，待其干燥后，将其研磨成粉末状岩屑待用；
S2：将餐厨垃圾筛分处理得到的餐厨混合物进行离心脱水，得到含水率低于60％的餐厨垃圾浆液；对餐厨垃圾浆液进行三相分离得到油脂、沼渣和沼液，得到的油脂和沼渣备用；
S3：将步骤S1得到的粉末状岩屑与步骤S2得到的油脂和沼渣的混合物按体积百分比为1：2～1：5的比例混合均匀，然后将混合物进行干燥处理，得到固体燃料。
利用餐厨垃圾沼渣和油基岩屑各自的特性，将两者结合组成燃料。餐厨垃圾沼渣单独制成燃料，燃点较高，不容易燃烧，需借助秸秆、木屑等助燃物，并且也不并容易成型；在油基岩屑固液分离后，含油率仍然很高，基本能到10％左右，而我们国家规范要求，含油率要低于1％的油基岩屑，才能拿去作为水泥窑协同处置的原料；通过本发明中的方法将油基岩屑中的固相岩屑与餐厨垃圾沼渣相结合，油基岩屑本身还含有80％左右的泥土，便于与餐厨垃圾沼渣形成成型的燃料，方便转运和燃烧。通过本发明，将油基岩屑和餐厨沼渣合理的结合，很好的解决了油基岩屑和餐厨沼渣难以处理的问题，并对其进行充分的利用。
进一步的是：步骤S1和S3中，所述干燥处理为：将其放入干燥间用110～300摄氏度的热风进行干燥。
进一步的是：步骤S2中，将所述三相分离后得到的固态沼渣通入厌氧罐中进行厌氧发酵处理得到沼气。
进一步的是：步骤S2中，所述进行三相分离的餐厨垃圾浆液温度为55～75摄氏度。
进一步的是：步骤S3中，所述混合过程中加入体积百分比为1％～5％的凝固剂。
本发明还包括一种由油基岩屑、餐厨沼渣制成燃料的油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统：包括用于对油基岩屑处理的第一处理系统和用于对餐厨沼渣处理的第二处理系统；
所述第一处理系统包括依次连接的第一过滤装置、第一离心装置和第一干燥装置，还包括用于将物料在各装置间转运的第一输送装置；所述第一离心装置设置有油液出口和固渣出口，所述固渣出口与所述第一干燥装置的进料口连接；
所述第二处理系统包括依次连接的第二过滤装置、第二离心装置，还包括用于将物料在各装置间转运的第二输送装置；所述第二离心装置设置有废水出口、油脂出口和油脂出口；
还包括搅拌装置和第二干燥装置，所述搅拌装置进料口分别与第一干燥装置的出料口、第二离心装置的沼渣出口和第二离心装置的油脂出口连接；所述搅拌装置的出料口与第二干燥装置的进料口连接。
进一步的是：所述第一过滤装置包括分选筛；所述第二过滤装置包括储存池，所述储存池的进口处设置有过滤网。
进一步的是：所述第二离心装置包括两相离心机、三相离心机，所述两相离心机出料口与三相离心机进料口连接。
进一步的是：所述固渣出口处、油脂出口处和油脂出口处分别设置有用于控制出料量的出料阀门。
进一步的是：还包括压缩机和切块机，所述第二干燥装置的出料口与所述压缩机进料口连接，所述压缩机的出料口与所述切块机的进料口连接。
本发明的有益效果是：本发明中处理方法的通过将油基岩屑固液分离、干燥、细碎，得到粉末状，然后将餐厨垃圾通过筛分、固液分离、得到的油脂和固相渣按一定比例再与油基岩屑粉末进行混合，最后干燥成型切块制作为固体燃料。通过本发明中的处理系统，将油基岩屑和餐厨沼渣分别进行处理，实现二者的合理结合，很好的解决了油基岩屑和餐厨沼渣难以处理的问题，并将其可供燃烧的燃料，使二者得到充分的利用。
本发明具有经济实用性强，流程简单、操作步骤不繁琐、普遍适用性好的优点，可以作为示范工艺广泛推广应用。而且，本发明针对油基岩屑和餐厨沼渣，能达到“减量化、无害化和资源化”的效果，环境效益和经济效益明显，不仅大大降低了油基岩屑的环境风险，同时进一步提高了餐厨沼渣和油基岩的资源化的价值，为我国“碳排放”的减少做出贡献。
附图说明
图1为本发明所述的处理系统的结构示意图；
图中标记为：第一过滤装置1、第一离心装置2、第一干燥装置3、第二过滤装置4、第二离心装置5、搅拌装置6、第二干燥装置7、压缩机8、切块机9。
具体实施方式
本发明中的一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理方法，包括以下步骤：
S1：粉末状岩屑制备
首先将钻井产生的油基岩屑进行预处理，去除钻井油基岩屑中大块杂物后，再经过进行第一次离心处理，实现固液分离，得到固相岩屑(固相残渣与油的混合物)，固液分离后的固相岩屑含油率约5％～10％，然后将得到的固相岩屑暂存；第一次离心得到的含油废水经二次离心分为粗油和废水，废水经污水处理设备进行处理后达标排放，粗油回收利用；再将暂存池中的固相岩屑进行干燥处理，待其干燥成固体块状物后，将其研磨成粉末状待用。
S2：餐厨垃圾中沼渣和油脂分离
将餐厨垃圾其中的大块骨头、塑料、食品包装盒等大块杂物筛分出去；然后将筛分后的餐厨混合物进行离心脱水，得到至含水率低于60％的浆液，脱出的水通过厌氧发酵为沼气和废水，废水经处理达标排放，沼气综合利用。
离心脱水处理后的浆液加热至55～75摄氏度后，便于油脂的充分分离，再进行三相离心，得到分离为废水、油脂和固相渣；沼液进行厌氧发酵产沼气，油脂作为燃料油原料，固态沼渣经过厌氧发酵后产生的残渣进入下一道工序；固态沼渣厌氧发酵的目的是为了使资源的充分综合利用，让沼渣进行厌氧进一步产生沼气。
优选的是，上述过程中，需要在餐厨垃圾处理流程中增加除臭处理，以避免臭气扩散影响。
S3：将油基岩屑、餐厨残渣、餐厨油脂混合干燥切块制作为燃料
将经过步骤S1得到的油基岩屑固相残渣粉末与步骤S2得到的餐厨沼渣固相渣(油脂和固相残渣混合物，该混合物按体积比为2：1～4：1)按体积比为1：2～1：5的比例进行均匀混合，在混合的过程中加入体积百分比为1％～5％的凝固剂，以增加两种物质的粘合度。待混合物凝固后，运送至干燥间，用110～300摄氏度的热风进行干燥，然后将完全干燥后的混合物压缩成型，再切割为块状固体燃料。
实施例1
去除大块杂物后的油基岩屑，经过离心处理后固液分离，得到的固相油基岩屑含油率为8％，油基岩屑固相残渣置于200摄氏度干燥环境内干燥12h，待其干燥成型后，将其研磨得到粉末状固相残渣；过滤掉大型杂物后的餐厨垃圾进行离心脱水，得到含水率为50％的浆液；将处理后的浆液加热至60摄氏度，再进行二次离心，得到油脂和固相渣混合物(混合比例为2.5:1)。
将油基岩屑固相残渣粉末与固相渣混合物按照体积比1:3的比例进行均匀混合，在混合的过程中加入体积分数2％的凝固剂，混合均匀后，将其转运至200摄氏度的干燥环境内干燥12h，然后将干燥后的混合物压缩成密度为2.0g/cm3固体燃料，然后切块，得到块状燃料。
实施例2
去除大块杂物后的油基岩屑，经过离心处理后固液分离，得到的固相油基岩屑含油率为6％，油基岩屑固相残渣置于250摄氏度干燥环境内干燥8h，待其干燥成型后，将其研磨得到粉末状固相残渣；过滤掉大型杂物后的餐厨垃圾进行离心脱水，得到含水率为55％的浆液；将处理后的浆液加热至55摄氏度，再进行二次离心，得到油脂和固相渣混合物(混合比例为3:1)。
将油基岩屑固相残渣粉末与固相渣混合物按照体积比1:4的比例进行均匀混合，在混合的过程中加入体积分数1％的凝固剂，混合均匀后，将其转运至230摄氏度的干燥环境内干燥10h，然后将干燥后的混合物压缩成密度为1.7g/cm3固体燃料，然后切块，得到块状燃料。
下面结合附图和具体实施方式对本发明中的一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理方法进一步说明。
如图1中所示，本发明所述的一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统，包括第一处理系统、第二处理系统、搅拌装置6、第二干燥装置7、压缩机8、切条机。
由于油基岩屑是危废品，油基岩屑事先存储在专门为其提供的暂存池内。第一过滤装置1、第一离心装置2和第一干燥装置3，还包括用于将物料在各装置间转运的第一输送装置；所述第一离心装置2设置有油液出口和固渣出口，固渣出口与所述第一干燥装置3的进料口连接；
具体，第一处理系统包括螺旋输送机、分选筛、离心机和烘干机，螺旋输送机进口置于暂存池内，螺旋输送机出口与分选筛进料口连接，分选筛出料口与离心机进料口连接，离心机固渣出口与烘干机进料口连接。螺旋输送机将暂存池内的油基岩屑通入到分选筛内进行筛分，将大块杂物筛分出去，然后油液混合的油基岩屑通入到离心机内进行离心分离出废水和粗油，剩下的固相岩屑通入烘干机内进行干燥处理。
第二处理系统包括依次连接的第二过滤装置4、第二离心装置5，还包括用于将物料在各装置间转运的第二输送装置；第二离心装置5设置有废水出口、油脂出口和油脂出口；
具体，第二处理系统包括皮带输送机、过滤池、两相离心机、三相离心机。皮带输送机将过滤之后的餐厨混合物输送到两相离心机内进行第一次离心脱水处理，然后将脱水处理之后的浆液通入到三相离心机内，进行第二次离心处理，此时的浆液将其加热至55～75摄氏度，便于油脂的分离，通过三相离心机得到的浆液离心分离为废水、油脂和固相渣，可分别通过三相离心机设置的废水出口、油脂出口和沼渣出口排出。
还包括搅拌装置6和第二干燥装置7，所述搅拌装置6进料口分别与第一干燥装置的出料口、第二离心装置的沼渣出口和第二离心装置的油脂出口连接；所述搅拌装置6的出料口与第二干燥装置7的进料口连接。搅拌装置6采用搅拌机，第二干燥装置7采用烘干设备，将经过第一处理系统得到的干燥后的固相岩屑、经过第二处理系统得到的油脂和固相渣按一定比例通入到搅拌机内，将其混合均匀，之后将混合之后的物料通入到第二干燥装置7中的烘干设备内进行烘干；然后将完全干燥后的混合物通过压缩机8压缩成型，然后用切块机9切成小块，制作为块状固体燃料。
输送装置根据物料不同的状态选择合适的输料设备，如皮带输送机、螺旋输送机、螺旋输送机等输料装置，螺旋输送机可以输送浆液状态的混合湿料，螺旋输送机可以对粉末物料进行输送，通过管道将本发明中各配合的装置进行连通。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将油基岩屑泥浆进行固液分离得到固相岩屑；将得到的固相岩屑进行离心处理得到含油率为5％～10％的固相岩屑，离心处理后得到的固相岩屑进行干燥处理，待其干燥后，将其研磨成粉末状岩屑待用；
S2：将餐厨垃圾筛分处理得到的餐厨混合物进行离心脱水，得到含水率低于60％的餐厨垃圾浆液；对餐厨垃圾浆液进行三相分离得到油脂、沼渣和沼液，得到的油脂和沼渣备用；
S3：将步骤S1得到的粉末状岩屑与步骤S2得到的油脂和沼渣的混合物按体积比例为1：2～1：5的比例混合均匀，然后将混合物进行干燥处理，得到固体燃料。
2.如权利要求1所述的一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统，其特征在于：步骤S1和S3中，所述干燥处理为：将其放入干燥间用110～300摄氏度的热风进行干燥。
3.如权利要求1所述的一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统，其特征在于：步骤S2中，将所述三相分离后得到的固态沼渣通入厌氧罐中进行厌氧发酵处理得到沼气。
4.如权利要求1所述的一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统，其特征在于：步骤S2中，所述进行三相分离的餐厨垃圾浆液温度为55～75摄氏度。
5.如权利要求1所述的一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统，其特征在于：步骤S3中，所述混合过程中加入体积百分比为1％～5％的凝固剂。
6.一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统，其特征在于：
包括用于对油基岩屑处理的第一处理系统和用于对餐厨沼渣处理的第二处理系统；
所述第一处理系统包括依次连接的第一过滤装置(1)、第一离心装置(2)和第一干燥装置(3)，还包括用于将物料在各装置间转运的第一输送装置；所述第一离心装置(2)设置有油液出口和固渣出口，所述固渣出口与所述第一干燥装置(3)的进料口连接；
所述第二处理系统包括依次连接的第二过滤装置(4)、第二离心装置(5)，还包括用于将物料在各装置间转运的第二输送装置；所述第二离心装置(5)设置有废水出口、油脂出口和沼渣出口；
还包括搅拌装置(6)和第二干燥装置(7)，所述搅拌装置(6)进料口分别与第一干燥装置(3)的出料口、第二离心装置(5)的沼渣出口和第二离心装置(5)的油脂出口连接；所述搅拌装置(6)的出料口与第二干燥装置(7)的进料口连接。
7.如权利要求6所述的一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统，其特征在于：所述第一过滤装置(1)包括分选筛；所述第二过滤装置(4)包括储存池，所述储存池的进口处设置有过滤网。
8.如权利要求6所述的一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统，其特征在于：所述第二离心装置(5)包括两相离心机、三相离心机，所述两相离心机出料口与三相离心机进料口连接。
9.如权利要求6所述的一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统，其特征在于：所述固渣出口处、油脂出口处和油脂出口处分别设置有用于控制出料量的出料阀门。
10.如权利要求6所述的一种油基岩屑与餐厨沼渣协同资源化处理系统，其特征在于：还包括压缩机(8)和切块机(9)，所述第二干燥装置(7)的出料口与所述压缩机(8)进料口连接，所述压缩机(8)的出料口与所述切块机(9)的进料口连接。
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