CN107810068B - 用于处理含有有机组分的固体废物的工艺 - Google Patents

Abstract

一种用于处理含有有机组分的固体废物(10)的工艺，所述工艺包括对废物进行挤压(14)的初始步骤，其中会产生固体组分(16)和溶液(18)。所述固体组分在旋转磨粉机中在低于大气压的压力下经受粉磨处理(20)，这会产生已消毒的干燥固体和水。所述溶液在三个后续步骤中经受厌氧消化处理(34)，其中会产生沼气和沼渣(42)，所述沼渣在真空下经过蒸发以获得浓缩堆肥和在所述工艺的其它步骤中再用的蒸汽。所述已消毒的干燥固体和所述沼气可以用作燃料以产生将在所述工艺中使用的热能和电能，这也允许获得余能。

Description

用于处理含有有机组分的固体废物的工艺

技术领域

本发明涉及用于处理和利用来自单独和未分类的废物收集的含有有机组分的固体废物的工艺以及用于执行此工艺的设备。

背景技术

在意大利法规中，首字母RSU指定来自未分类的市政废物收集(MSW，市政固体废物)的城市固体废物，并且首字母FORSU指定从单独的收集获得的废物的有机组分。

存在用于处理固体废物的许多已知的工艺，它们基于燃烧或废物转化为能源，并且基于废物的转化，从而获得可以在各种应用(包含燃烧)中再用的可回收的组分，或适合于在合法经营的垃圾填埋场中处理的最终产品。

一些已知的工艺不是成本有效的，因为它们消耗大量能量或者因为它们不允许完整地回收所接收的废物的成分，无论废物是FORSU还是RSU，从而仍然导致与污染相关的问题，或是因为这两个原因。

最先进的处理工艺使用组合式机械和生物处理(MBT)。机械处理实质上是由挤压组成，通过挤压使固体组分与去往生物稳定化处理的液态或半液态组分分开。通过后续的精炼步骤，可以获得废物燃料(FFW)。

然而，这些已知工艺不允许对废物的达到接近100％的水平的最大回收和因此的利用。实际上，它们产生进一步的工艺废物(虽然是在有限程度上)。

因此，需要提供一种工艺，所述工艺能够使废物回收最大化而不会产生进一步的废物和污染、将废物转化为可以进一步使用的组分和/或产品，并且所述组分和/或产品因此具有市场价值，例如燃料、基本上清洁的水和用于农业中的氮化合物。

发明内容

因此，本发明的一方面涉及用于处理含有有机组分的固体废物的工艺，所述工艺包括对废物进行挤压的初始步骤，其中会产生固体组分和溶液，其特征在于：

a)所述固体组分在旋转磨粉机中在低于大气压的压力下经受粉磨处理，这使得所述固体组分从室温加热到55℃-160℃的消毒温度，所述温度通过控制存在于或引入到所述固体组分中的水的蒸发来调整，低于大气压的压力下的所述粉磨处理会产生已消毒的干燥固体和水；

b)所述溶液被混合到在所述步骤a)的粉磨处理产生的水中，并且在三个后续步骤中经受厌氧消化处理，所述厌氧消化处理包括：第一步，在35℃-45℃温度下中温发酵；第二步，在65℃-90℃温度下进行加热杀菌处理；以及第三步，在50℃-60℃温度下嗜热发酵，所述厌氧消化处理会产生沼气和沼渣，所述沼渣包括分散在水中的固体成分；

c)所述沼渣在一个或多个步骤中的真空条件下经受所述水的蒸发处理，进而产生浓缩堆肥和通过形成蒸汽，所述蒸汽经过冷凝形成水，所述水的一部分用于所述工艺的其它步骤中，一部分可再用于民用或农业或工业领域中；

其中在所述步骤a)中产生的已消毒的干燥固体和在所述步骤b)中产生的沼气适于用作燃料以产生将在所述工艺中使用的热能和电能，并且在所述步骤c)中产生的所述堆肥适于在农业中用作肥料或改良剂，或者添加到所述步骤a)中的固体组分中。

本发明的另一方面涉及可以有利地用于执行上文界定的用于处理固体废物的工艺的设备。

此设备包括包括：针对废物的挤压机，用于产生固体组分和溶液；旋转磨粉机，用于对所述固体组分进行粉磨和加热；以及消化器，用于所述溶液的厌氧发酵，其特征在于所述消化器包括由用于中温发酵处理的外部罐、用于加热杀菌处理的内部罐和用于嗜热发酵处理的中间罐组成的三个同心罐。根据本发明的另一方面，所述设备的其特征在于所述内部罐是由三个单独的腔室组成，所述三个单独的腔室包括：

a)第一入口腔室，在其中分配来自中温步骤的液体；

b)第二中间热交换腔室，所述第二中间热交换腔室不与所述第一腔室连通；

c)第三加热杀菌腔室，所述第三加热杀菌腔室与所述第一腔室和所述第二腔室连通，并且被适配成通过一系列管子接收来自所述第一腔室的液体，并且通过出口管子排放所述第二腔室中的所述液体，所述一系列管子延伸进入所述第二腔室，并且液压密封所述第二腔室，所述加热杀菌腔室配备有加热套；

其中所述第二腔室配备有线路以将所述液体从所述内部罐排放到所述中间罐中以进行嗜热发酵。

本描述的一些术语具有在下文界定的含义：

术语“固体组分”指定在挤压的初始步骤中获得的废物的固体部分。

术语“溶液”指定在挤压的初始步骤中获得的废物的液态或半液态部分。

术语“消毒温度”指定能够消灭或灭活大部分微生物(例如，细菌、真菌和孢子)的55℃-160℃的温度。当温度超过150℃时，获得对所处理的材料的杀菌。在本文描述中，消毒温度因此也包括杀菌温度。

术语“已消毒的物质”指定经受消毒处理的固态或液态材料并且因此是生物稳定的，即，不再适于腐烂或遭受腐败现象，其中几乎没有污染的风险。

术语“杀菌温度”指定能够消灭例如细菌、真菌和孢子等实际上所有微生物的超过150℃的工艺温度。

术语“已消毒的干燥固体”指定经受杀菌处理的固体，因此被分类为惰性的。

术语“加热杀菌处理”指定在65℃-75℃的温度下的热净化工艺，其适于消灭或灭活许多热敏感潜在致病性微生物，例如呈营养形式的细菌、真菌和酵母。

术语“堆肥”指定从已经经受消毒工艺的有机物的混合物的分解和腐殖化而得到的土壤。

术语“致使所述固体组分加热的旋转磨粉机”打算是指国际专利申请WO95/003072中描述的磨粉机。

附图说明

现在将参考附图来描述由限制性实例提供的本发明的优选实施例，附图中：

-图1是根据本发明的工艺的步骤的框图；

-图2是转换器的示意图；

-图3是在根据本发明的工艺中使用的一些操作单元的示意图；

-图4是根据本发明的厌氧消化器的内部罐的部分截面示意性透视图。

具体实施方式

参考图1，根据本发明的用于处理固体废物的工艺包括用于将存在于未分类的废物10(RSU)中的无机物质，例如，玻璃和石头，与有机组分进行分离的初步处理。将此有机组分(任选与来自单独收集的有机组分12(FORSU)组合)发送到在优选20MPa-100 MPa的高压下执行的挤压14的初始步骤。对废物的此挤压会产生固体组分16和液态或半液态组分18。仍然含有残余水分的固体组分16通常形成馈送到挤压机的废物的10重量％-20重量％(在处理FORSU的情况下)和20％-50％(在处理RSU的情况下)。

挤压机包括水密和密封的不锈钢料斗，用于将废物快速馈送到挤压步骤的定量给料器-振动器在所述料斗内部。

通过挤压处理，将产物分离为两个组分：固体组分和液态或半液态组分，其被称为溶液。操作原理是基于两个组分的物理分离而不是基于根据大小的分离。

通过使废物在带孔挤压腔室中经受高压(操作压力：280巴以上)，这致使实际有机部分(食物残渣、各种易腐败的组分等)流化，通过腔室内外的压力差进行驱动，使所述有机部分与具有更大的机械强度的部分例如，纸张、纸板、塑料、橡胶等，进行分离。

挤压机具有模块化结构。活动部分、圆柱体、曲柄驱动器和所有功能部件定位在由电焊的金属制成的固体承载结构中。带孔挤压腔室位于所述结构的中心部分中。

挤压循环是由三个不同的和后续的步骤组成：

-馈送步骤，在所述馈送步骤期间，主缸将材料从加料斗传递到挤压腔室中；

-挤压步骤，在所述挤压步骤期间，主缸执行实际压缩，从而导致通过挤压腔室的外表面上的孔来排放湿有机组分；

-喷射步骤，在所述喷射步骤期间，主缸喷射干燥组分。

所述机器的操作受到液压控制单元控制。在处理期间，液态或半液态组分(溶液)经过收集并且在所述机器下朝向外部输送。通过机器后侧的顶部上的特定开口朝向同一机器的外部喷射所述固体组分。

按照根据本发明的工艺的任选的实施例，还有可能处理医院废物23，将所述医院废物馈送到粉磨步骤14。在此情况下，在下文描述并且被称为“转换器”的旋转磨粉机还包括对液态部分的完整杀菌循环。

固体组分16随后在旋转磨粉机中经受粉磨处理20，其研磨固体以减小其大小。这种磨粉机在国际专利申请WO 95/003072中大致地进行了描述，并且在本领域中已知为术语“转换器”。然而，根据本发明，此磨粉机已经经过修改以在低于0.08MPa的压力的真空下操作，更优选在0.03MPa-0.08MPa的压力下操作。在这些状况下，水在70℃左右的温度下蒸发，使得在消化器中可用的组件的有机结构保持有效。

在图2中示出此装置的示意性说明。

参考此图，所述转换器包括工作和杀菌腔室60，所述腔室具备用于加载固体组分16的顶部开口。通过密封的盖子62关闭所述开口，以便使得能够通过经由管道65连接到腔室60的真空泵61在腔室60内获得真空条件。通过电机操作的固定叶片转子63被安装在腔室60的下部部分中。

由转子63在固体组分16上产生的摩擦使得将所述固体组分从室温加热到55℃-160℃的温度。在存在前述真空条件的情况下建立这些温度条件致使对存在于固体组分中的残余水的有效蒸发，所述水通过管道65被抽出并且被发送到冷凝器64。因此，实现了由于所达到的温度而引起的对固体组分的干燥及其消毒的双优势。可以通过存在于固体组分中的水的受控的蒸发或者通过经由具备阀67的管道66从外部引入合适量的水来调整所述消毒。所使用的水可以来自回收从固体组分蒸发的水或者来自其它工艺或自来水。腔室60内的水的蒸发还产生冷却，所述冷却适于将温度保持在所要范围内。在真空下的此粉磨处理的组合机械和热效果会产生已消毒和生物稳定和/或无菌的干燥固体，将所述干燥固体排放(例如)到麻袋68中或输送带中(未说明)。可以将所述固体转变为砖坯或原木24并且用作固体回收燃料(SRF)，这在国际上还被标示为RDF(垃圾衍生燃料)，而不需要进行进一步处理，并且具有可以作为惰性材料进行储存和运输的优势。通过线路69排放腔室60的底部处的冷凝物。

“转换器”类型的旋转磨粉机允许处理来自任何来源的废物并且在处理任何组合物的同时进行杀菌或消毒、修改物理状态、减小体积、进行脱水并且减小重量。

此装置的特点在于，所述废物是从内部被机械加热，这是因为通过定位在磨粉机底部上的强力旋转叶片将废物解体所产生的摩擦而产生热。这在不使用压力或蒸汽的情况下发生，从而使得整个处理工艺安全得多。

由于在真空压力下操作，所以蒸发温度在工作和杀菌腔室60中减小，从而实现具有减小的重量和体积、在30分钟以内完全干燥和安全的最终产物。从腔室60提取由固体组分释放的有机物质的任何蒸气或烟雾，并且通过管道67将所述蒸气或烟雾发送到生物消化器，从而也有助于形成沼气。

更具体来说，所述步骤a)的粉磨处理包括：研磨的步骤a1)，其中温度从室温上升到70℃-100℃；蒸发的步骤a2)，其中将所述温度保持在70℃-100℃的范围内；过热的步骤a3)，其中材料的温度上升到140℃-160℃；以及杀菌的步骤a4)，其中通过定量配给水而将所述温度保持在140℃-160℃并持续1分钟至10分钟，所述水的蒸发会补偿所述材料由于摩擦而产生的热量。

磨粉机转换器仅需要回收的水，所述水随后在厌氧消化工艺中进行处理。

此装置允许执行机械-热处理循环，包括：研磨废物；蒸发存在的液体；将材料过热到杀菌温度，通过连续地定量配给水而将所述杀菌温度保持所需的时间，例如3分钟；冷却并且排放干燥材料。以特别优选的方式执行以下步骤：

-a0)加载材料(持续时间2分钟)；

-a1)研磨(大概持续时间5分钟)，其中依据70℃-100℃的真空，温度达到蒸发温度；

-a2)蒸发(大概持续时间7分钟)，其中使所述温度在蒸发温度下保持稳定；

-a3)过热(大概持续时间3分钟)，其中材料的温度上升到最大160℃，优选一直上升到151℃；

-a4)杀菌(持续时间3分钟)。在此步骤中，通过定量配给通过红外温度计控制的水而将材料的温度保持(例如)在151℃并持续3分钟。与材料接触的水蒸发，从而快速地转化为蒸汽。当水转化为蒸汽时，其被立即取代。在此步骤期间，水的定量配给受到控制，以便对照由材料通过摩擦而产生的热。此机械-热组合会毁坏微生物的酶和蛋白质，并且因此致使它们死亡并且摧毁孢子。

-a5)冷却(大概持续时间1分钟)；

-a6)排放(大概持续时间1分钟)。在此步骤中，通过离心力通过定位在处理单元的底部上的伺服控制的排泄阀来排放材料。一旦已经完全排出材料，转子停止。

将通过挤压废物的初始步骤而得到的通常形成馈送到挤压机的废物的80重量％-90重量％的液态或半液态组分18馈送到均化罐26，并且在需要时添加水，包含来自在真空20下粉磨(转换器)的步骤中产生的蒸发的水和来自厌氧消化的后续处理的水，如下文所描述。这些附加物允许获得可以容易抽吸并且具有提高生物工艺的浓度的液体。

按照根据本发明的工艺的任选的实施例，还有可能处理来自水处理和净化厂的污泥。在此实施例中，将污泥25馈送到均化罐26。优选的是，所述污泥含有1重量％-10重量％的干燥物质，更优选3重量％-8重量％的干燥物质。

优选的是，存在于均化罐18中的溶液中的固体的浓度不大于15重量％，更优选地不大于12重量％。通常，最小固体浓度是8％。

参考图1和图3，将按照所要的固体浓度而取得的溶液临时地储存在缓冲储罐28中。所述液体在罐28内被搅拌器70平缓地搅拌，这在不连续地到达的材料与将在其中进行厌氧消化工艺的消化器的连续馈送之间形成储备，并且这将依据沼气压力进行调整。重的固体残渣、沙子等经过分离，并且通过线路29发送到粉磨步骤20。罐28因此具有以下功能：补偿到达的废物与(例如)和废物处理厂相关联的热电联供装置的沼气需求之间的馈送。

积聚在罐28中的液体材料随后在三个后续步骤中经受厌氧消化处理。

在第一步骤30中，通过使用在本领域中已知的适当的嗜中温细菌菌株在35℃-45℃的温度下执行中温发酵。优选的是，嗜中温细菌在37℃的温度下起作用。在发酵期间自然地产生沼气，并且将沼气储存在贮气器40中。

随后将经受中温厌氧消化的第一处理的材料发送到在65℃-75℃的温度下的第二步骤32，在所述第二步骤中执行加热杀菌处理，在所述处理期间由于热而消灭或灭活许多潜在致病性微生物。将仍然产生的沼气储存在贮气器40中。

随后将来自加热杀菌处理32的材料馈送到在50℃-60℃的温度下通过使用在本领域中已知的合适的嗜热细菌菌株的嗜热发酵34的第三步骤。优选的是，嗜热细菌在55℃的温度下起作用。此厌氧消化处理产生储存在气体发生器40中的进一步量的沼气，和储存在罐36中的沼渣。

惊喜地发现，在所指示的不同温度范围下的三个处理与在下文描述的工艺罐的几何布置的组合使得最大程度地从有机生物质产生沼气，并且获得包括分散在水中的固体成分的已消毒的沼渣，从而回收在加热杀菌中使用的热能。

根据本发明，在一系列同心罐中执行在三个后续步骤中对溶液的前述厌氧消化处理。

参考图3，在环状外部罐50中执行中温发酵处理30，所述外部罐配备有切向搅拌系统，所述切向搅拌系统使得所有材料一直保持在同一罐中。所述搅拌系统包括表面搅拌器71和下部搅拌器72。

随后将已经经受中温发酵处理的材料发送到在内部罐52中执行的加热杀菌处理32。通过穿过中间罐54的管道73将所述材料馈送到罐52。

在由三个单独的腔室组成的内部罐52中执行加热杀菌处理32，如图4中详细示出。参考图3和图4，内部罐52包括：

a)第一入口腔室74，用于分配从在罐50中在40℃左右执行的中温步骤30穿过管道73而来的流入液体。腔室74具备带孔板，使液体向上流动的管子76插入所述带孔板中；

b)第二热交换中间腔室78，在顶部被板79封闭，所述板具备使液体向下流动的中心孔，并且所述第二热交换中间腔室不与第一腔室74连通。中间腔室78的大小被适当地设计成使得从第三上部加热杀菌罐80的中心在70℃-90℃的温度下向下流动的液体的热交换最大化。来自上部腔室的液体在管子76外部的区域中以对流向下流动；

c)第三腔室80或适当的加热杀菌腔室，其与第一腔室74和第二腔室78连通。来自入口腔室74的在管子76内的液体在已经通过中间热交换腔室78之后到达腔室80，从而在进入加热杀菌区域之前使其温度增加到65℃-75℃左右，所述液体在所述加热杀菌区域中保持至少2小时。腔室80配备有加热套，所述加热套(例如)由线圈82组成，加热的流体在所述线圈中循环，所述加热套被适配成将液体的温度增加到65℃-90℃。出口管子83安装在形成腔室80的基底的板79的中心孔上，所述出口管子的高度延伸接近腔室80的上壁。所述液体随后从加热杀菌腔室80穿过管子83退出到此管子中，并且进入在点b)指示的中间腔室78中，从而触碰管子76的外表面并且以对流将热传递到来自下部腔室74的液体。所述液体随后从内部罐52穿过线路79退出并且被馈送到中间罐54，在所述中间罐中执行嗜热发酵步骤。在中间腔室78中执行的温度减小会将温度降低到嗜热发酵所需的值，即，50℃-60℃。

确定通过腔室80的线圈82给予的热量和腔室78和80的相关高度h1和h2，以便实现所要的温度并且优化热交换。

在如所描述的优选为圆形的三个同心罐中实行三个厌氧消化步骤并且生产具有三个叠加的腔室74、78和80的内部罐52以及相关的液体流路径使得可以减少能源消耗并且避免浪费。实际上，用于在更高温度下操作的加热杀菌步骤的罐52是三个罐中最里面的罐，而在中间温度范围下操作的罐54在中间位置，并且在最低温度范围下操作的罐50定位在外部并且是最大的。此罐布置减少了热损失并且被适配成有助于保持每个单个操作步骤所需的温度，进而提高工艺效率。而且，生产具有定位在顶部处的加热杀菌腔室80并且具有加热套的内部罐52作为整个厌氧消化工艺的唯一加热装置有助于减少能源消耗并且有助于工艺效率。

所述罐具备表面搅拌系统以防止形成结垢，所述表面搅拌系统是由高度和方向可调整的搅拌器组成。所述罐还具备圆锥形基底以促进倾析的固体残渣的分离。

将来自第三嗜热发酵步骤的使用所描述的工艺消毒的沼渣通过管道83储存在未加热的储罐36中，所述储罐会冷却材料，并且所述储罐具备慢搅拌系统和用于补偿的贮气器。随后通过分离固体组分42和液体组分86的离心机84来泵送沼渣。将固体沼渣42发送到集装箱并且随后通过公路运输到外部堆肥厂。

液体组分46可以部分按原样被回收到设备的头部并且部分被发送到真空44下的蒸发处理，从而获得馏分油46(所馈送的材料的80％左右)，其继而用作用于溶液18的均化罐26的稀释水48，并且部分去往其它用途(图1)。

对沼渣的液体组分在真空44下的蒸发处理还产生干燥的已消毒的堆肥56，其适合于在农业中用作肥料或改良剂。

在各个厌氧消化步骤30、32、34中产生的沼气储存在具有贮气器40的罐中，在其中形成通过压力限制装置调整到0.004巴左右的小余压。所述余压致使气体膨胀并且进入由塑料材料制成的压力开关蓄积器(贮气器)。

所述工艺还包含对所产生的沼气进行提纯和能源开发的步骤58。

这是通过小压缩机连续地供应少量空气而获得的，通过在其中储存气体的空间中的穿孔管子以4体积％左右的比例的空气来适当地分配所述空气。这种量的空气产生沼气的分布式脱硫反应，这是由含硫物质的氧化和单质硫的产生组成，从而避免形成硫化氢(H₂S)，所述硫化氢可能会损坏后续的沼气燃烧装置。还通过冷却和冷凝来分离存在于沼气中的蒸汽，进而避免损坏沼气燃烧装置。

在优选实施例中，通过特定吹风机将沼气发送到热电联产机组60，所述热电联产机组是由耦合到同步交流发电机的内燃机组成，并且通过冷却热和烟道气体而完成。此系统被适配成用于电能和热的组合产生。

从热电联产系统回收的热用于所述设备的热交换器中以获得在上文描述的的厌氧发酵步骤中所要的温度。

除FORSU或RSU废物之外，根据本发明的工艺还可以处理来自水净化厂的污泥和医院废物，如以下实例中所描述。

实例1

处理以下各者：

-10000-30000吨/年的FORSU或等效物。

-5000-20000吨/年的来自水处理厂的具有3％-8％的固态物质的液态污泥。

-200-1000吨/年的医院废物。

使用根据本发明的工艺处理前述废物使得能够向具有600kW-1500kW的功率的电厂供应产生至少8500小时/年的沼气，其中满载下的电效率是42％并且满载下的热效率是40％。将所产生的电能的70％左右传递到电网，并且热电联产系统产生所述工艺所需的所有热。

所述工艺还产生4000吨/年的SRF和大约8000吨/年的堆肥。另外，产生大约30000吨/年的蒸馏水，其部分再用于所述工艺中。不会产生污染物或进一步的废物。

实例2

处理以下各者：

-40000-80000吨/年的FORSU或等效物。

-10000-40000吨/年的来自水处理厂的具有3％-8％的固态物质的液态污泥。

-500-2000吨/年的医院废物。

使用根据本发明的工艺处理前述废物使得能够向具有2MW-4MW的功率的电厂供应产生至少8500小时/年的沼气。将所产生的电能的30％左右传递到电网，并且热电联产系统产生所述工艺所需的所有热，还会使用所产生的固态燃料的部分。

所述工艺还产生8000吨/年的SRF和大约12000吨/年的堆肥。另外，产生大约50000吨/年的蒸馏水，其部分再用于所述工艺中。不会产生污染物或进一步的废物，而仅产生较重的粒料，例如沙子和细金属残渣，其可以用于处理粒料或者可以添加到转换器中的固体组分以增加摩擦效应(最大5％)。

从所提供的实例将明白，本发明的工艺具有所产生的能量的正平衡，所述能量的百分比根据被处理的原始材料而在80％-50％之间变化。所述工艺的唯一环境影响是由来自沼气燃烧的排放(其含有60％左右的甲烷)和SRF的任何燃烧组成。因此，如果所述设备配备有可在市场上购得的正常洗涤装置，那么所述工艺是无污染的。另外，通过所使用的工艺的类型，材料不会被储存一天以上，从而允许每天清洗接收和预处理系统。

Claims (5)

1.一种用于处理含有有机组分的固体废物的工艺，包括对废物进行挤压的初始步骤，其中会产生固体组分和溶液，其特征在于：

a)所述固体组分在旋转磨粉机中低于大气压的压力下经受粉磨处理，使得所述固体组分从室温加热到55℃到160℃的消毒温度，所述温度通过控制存在于或引入到所述固体组分中的水的蒸发来调整，低于大气压的压力下的所述粉磨处理会产生经过消毒的干燥固体和水；

b)所述溶液被混合到所述步骤a)的粉磨处理产生的水中，并且在三个后续步骤中经受厌氧消化处理，所述三个后续步骤在一系列同心罐中执行，所述厌氧消化处理包括：第一步，在外部罐(50)中在35℃-45℃温度下中温发酵；第二步，在内部罐(52)中在65℃-90℃温度下进行加热杀菌处理；以及第三步，在中间罐(54)中在50℃-60℃温度下嗜热发酵，所述厌氧消化处理会产生沼气和沼渣，所述沼渣包括分散在水中的固体成分；

其中，所述内部罐(52)包括三个单独的腔室，所述三个单独的腔室包括：入口腔室(74)，在所述入口腔室中馈送来自所述在35℃-45℃温度下中温发酵步骤的液体；加热杀菌腔室(80)，其中所述液体被加热至65℃-90℃并且执行加热杀菌处理；以及热交换腔室(78)，其中来自所述加热杀菌腔室(80)的液体释放热量，使得所述液体的温度降低到所述嗜热发酵步骤的50℃-60℃的温度，在所述热交换腔室(78)的出口处将所述液体馈送到所述嗜热发酵步骤；

c)所述沼渣在一个或多个步骤中的真空条件下经受所述水的蒸发处理，进而产生浓缩堆肥和蒸汽，所述蒸汽经过冷凝形成水，所述水的一部分用于所述工艺的其它步骤中，一部分再用于民用或农业或工业领域中；

其中在所述步骤a)中产生的已消毒的干燥固体和在所述步骤b)中产生的沼气适于用作燃料以产生将在所述工艺中使用的热能和电能，并且在所述步骤c)中产生的所述堆肥适于在农业中用作肥料或改良剂，或者添加到所述步骤a)中的固体组分中。

2.根据权利要求1所述的用于处理含有有机组分的固体废物的工艺，其特征在于，在0.03MPa-0.08MPa的压力下执行所述步骤a)的粉磨处理。

3.根据权利要求1所述的用于处理含有有机组分的固体废物的工艺，其特征在于，所述步骤a)的粉磨处理包括：研磨的步骤a1)，其中温度从室温上升到70℃-100℃；蒸发的步骤a2)，其中将所述温度保持在70℃-100℃的范围内；过热的步骤a3)，其中材料的温度上升到140℃-160℃；以及杀菌的步骤a4)，其中通过定量配给水而将所述温度保持在140℃-160℃并持续1分钟至10分钟，所述水的蒸发会补偿所述材料由于摩擦而产生的热量。

4.一种用于处理含有有机组分的固体废物的设备，包括：针对废物的挤压机，用于产生固体组分和溶液；旋转磨粉机，用于对所述固体组分进行粉磨和加热；以及消化器，用于所述溶液的厌氧发酵，其特征在于，所述消化器包括由用于中温发酵处理的外部罐(50)、用于加热杀菌处理的内部罐(52)和用于嗜热发酵处理的中间罐(54)组成的三个同心罐；其中，所述内部罐(52)包括三个单独的腔室，所述三个单独的腔室包括：

a)第一入口腔室(74)，在其中分配来自中温发酵步骤(30)的液体；

b)第二中间热交换腔室(78)，所述第二中间热交换腔室不与所述第一入口腔室(74)连通；

c)第三加热杀菌腔室(80)，所述第三加热杀菌腔室与所述第一入口腔室(74)和所述第二中间热交换腔室(78)连通，并且被适配成通过一系列管道(76)接收来自所述第一入口腔室(74)的液体，并且通过出口管道(83)排放所述第二中间热交换腔室(78)中的所述液体，所述一系列管道(76)延伸进入所述第二中间热交换腔室(78)，并液压密封所述第二中间热交换腔室(78)，所述第三加热杀菌腔室配备有加热套。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述第二中间热交换腔室(78)配备有线路(79)以将所述液体从所述内部罐(52)排放到所述中间罐(54)中以进行嗜热发酵。

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