含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台技术方案

本实用新型专利技术公开一种含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台，所述系统包括热液碳化单元、热解气化单元、和液体营养素再生单元。本实用新型专利技术系统实现了有机固废物的高效减量与资源化利用，达到“有机能源再生/污染清洁固碳”的目的，实现循环经济和零废物排放。含有该系统的海上作业平台能够实现离岸清洁作业的大规模高效固废处理。

【技术实现步骤摘要】
含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台
本技术属于有机固废处理领域，具体涉及含碳有机固废物综合处理和再利用系统及移动式海上平台。
技术介绍
城市生活垃圾(包括餐厨、厨余)、污水厂污泥、水体底泥、藻类和水产养殖残留、农产品加工废弃物、植物残渣等都属于“有机固体废弃物”，这些废弃物的共性是富含有有机碳化合物，且这些含有机碳化合物垃圾的含水量高，体积大，因此在再利用或/和减量处理之前，预处理的工序复杂，通常需要进行脱水、干燥等高能耗的预处理步骤，尤其是当这类有机固废湿垃圾与各种废弃塑料垃圾混合后，高耗能的预处理步骤会对环境带来严重污染，以及造成能源的浪费。对于我国沿海城市，以及东南亚的海洋国家(例如印尼、菲律宾)来讲，采用传统污染清洁的陆基系统进行大规模处理收集湿垃圾的物流成本过高，且存在地理位置上的限制。因此，提供一种能够安全、可靠和高效地大规模处理城市收集的生活垃圾、岸线和/或漂浮的废弃塑料等有机残渣、以及水厂污泥、河道清淤污泥等湿垃圾的海上平台和/或陆上平台，实现高效、封闭的对有机固废进行全量资源化处理的装备系统，成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术提供了一种含碳有机固废物综合处理和再利用系统，该系统包括热液碳化单元、热解气化单元、和液体营养素再生单元；所述热液碳化单元包括HTC反应器、与HTC反应器直接连接或间接连接的液体资源排出口和固体资源排出口；所述液体资源排出口与液体营养素再生单元连接；所述固体排出口与所述热解气化单元连接；所述液体营养素再生单元包括HTC工艺介质水浓缩循环回路和与HTC工艺介质水浓缩循环回路连接的液相产品收集器；所述HTC工艺介质水浓缩循环回路的一端连接液体资源排出口，另一端连接HTC反应器的工艺介质水入口；所述热解气化单元包括热解气化反应器，热解气化反应器的进料口与固体排出口直接或间接连接，热解气化反应器的燃气输出口与动力系统连接。例如，所述热解气化反应器为压力循环流化床热解锅炉。根据本技术的实施方案，所述系统包括热液燃油化单元，所述热液燃油化单元包括HTL反应器，HTL反应器的进料口与HTC工艺介质水浓缩循环回路和/或固体资源排出口直接或间接连接，HTL反应器的燃油输出口与燃油收集器。根据本技术的实施方案，所述系统包括梯级热源供应单元，所述HTL反应器的燃油输出口还可以与梯级热源供应单元连接，所述梯级热源供应单元为HTC反应器、HTL反应器、和/或系统中其他需要热源的装置提供热源。根据本技术的实施方案，所述系统还包括进料系统，用于将含碳有机固废物输送至热液碳化单元。优选地，所述进料系统包括混料器，混料器的物料出口与HTC反应器的进料口连接。优选地，所述进料系统还可以包括预热器，所述预热器用于对含碳有机固废物进行预热。优选地，所述混料器的物料入口与预热器的物料出口连接。根据本技术的实施方案，所述系统还包括气相处理单元。优选地，所述气相处理单元与热液碳化单元连接。具体地，所述气相处理单元包括冷凝器，所述冷凝器与HTC反应器的气相出口连接。优选地，所述气相处理单元还包括气相产物收集器，所述气相产物收集器与冷凝器的物料输出口连接。根据本技术的实施方案，所述热液碳化单元与热解气化单元之间设置固液分离装置。例如，所述固液分离装置可以选自常压过滤器、压滤器等中的一种或两种。优选地，所述固液分离装置包括常压过滤器和压滤器。优选地，常压过滤器的进料口与HTC反应器的浆液输出口连接，常压过滤器的液体出口与压滤器的进料口连接，常压过滤器的固体出口与HTL反应器的固体进料口连接，压滤器的固体出口即为所述固体资源排出口。优选地，压滤器的液体出口与HTC工艺介质水浓缩循环回路连接。根据本技术的实施方案，所述固体资源排出口与热解气化单元之间还可以设置烘干装置，用于去除固体资源中夹带的水分。根据本技术的实施方案，所述HTC反应器还包括添加剂入口，用于向HTC反应器中加入所需的物料。根据本技术的实施方案，所述系统还包括固废物收集单元，用于收集陆地和/或沿海岸线堆积的有机固废物。其中，对于固废物收集单元可以为收集池、储罐等常规装置，以适于安装在船舶上为优。进一步地，所述固废物收集单元包括沉积污水排出口和固体输送口，所述沉积污水排出口均与混料器连接，所述固体输送口与所述热液碳化单元连接。根据本技术的实施方案，所述系统还可以包括热交换器。优选地，所述热交换器设置在系统中任选需要进行热交换的装置之间或管路上。技术根据本技术的实施方案，所述含碳有机固废物包括城市生活垃圾(包括餐厨、厨余)、污水厂污泥、水体底泥、藻类和水产养殖残留、农产品加工废弃物、植物残渣、废弃塑料等中的至少一种。例如，所述废弃塑料物可以是颗粒、球状或其他形态，优选经过破碎、切割、研磨后形成适于反应器进料的体积。根据本技术的实施方案，所述动力系统可以为海上移动平台的动力系统或陆地上工业动力系统；例如为船舶动力系统。优选地，所述船舶动力系统可以包括船用燃气动力系统和/或电动力系统，优选为燃气联合循环冷、热和电动力系统。其中，所述船舶动力系统可以与所述固废物收集单元、热液碳化单元、热解气化单元、船舶水处理系统连接，为各个单元和/或系统提供动力。根据本技术的实施方案，所述系统还可以包括水处理单元，例如包括高压蒸汽冷凝再生循环系统或海水淡化系统。根据本技术的实施方案，所述各部件的连接管路上可以根据需要设置流量计和/或阀门等。本技术还提供采用上述上述含碳有机固废物综合处理和再利用系统处理含碳有机固废物的方法，所述方法包括以下步骤：(1)含碳有机固废物经热液碳化单元处理，得到含热液碳化物的浆料；(2)所述热液碳化物浆料经固液分离，得到HTC工艺介质水、热解碳化固相物和塑料废弃物残渣；所述固相物经热解气化单元制成燃气，用于在线为动力系统提供能源；或者所述固相物也可以作为煤化燃料产品存储起来；所述HTC工艺介质水返回热液碳化单元和/或进入热液燃油化单元浓缩循环。根据本技术的实施方案，所述含碳有机固废物具有如上文所述的含义。根据本技术的实施方案，步骤(2)中浓缩循环后的HTC工艺介质水达到再生资源的标准浓度后排出，作为液体资源产品。根据本技术的实施方案，所述方法包括步骤(3)：所述塑料废弃物残渣进入热液燃油化单元反应，产生的生物质燃料为反应器热源单元提供热源；例如生物质燃料加压氧气进行高温喷射燃烧，提供系统HTL、HTC核心反应器和预热环节的梯级热源。本技术还提供上述固废物综合处理和再利用系统在移动式海上平台和/或陆地平台中的应用。例如，所述移动式海上平台可以为船舶。本技术还提供含有上述固废物综合处理和再利用系统的移动式海上平台。例如，所述移动式海上平台可以为船舶。有益效果本技术提供的含碳有机固废物综合处理和再利用系统，将收集到的固废物通过预热和在第一级HTC热液碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含碳有机固废物综合处理和再利用系统，其特征在于，所述系统包括热液碳化单元、热解气化单元、和液体营养素再生单元；/n所述热液碳化单元包括HTC反应器、与HTC反应器直接连接或间接连接的液体资源排出口和固体资源排出口；所述液体资源排出口与液体营养素再生单元连接；所述固体排出口与所述热解气化单元连接；/n所述液体营养素再生单元包括HTC工艺介质水浓缩循环回路和与HTC工艺介质水浓缩循环回路连接的液相产品收集器；所述HTC工艺介质水浓缩循环回路的一端连接液体资源排出口，另一端连接HTC反应器的工艺介质水入口；/n所述热解气化单元包括热解气化反应器，热解气化反应器的进料口与固体排出口直接或间接连接，热解气化反应器的燃气输出口与动力系统连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种含碳有机固废物综合处理和再利用系统，其特征在于，所述系统包括热液碳化单元、热解气化单元、和液体营养素再生单元；
所述热液碳化单元包括HTC反应器、与HTC反应器直接连接或间接连接的液体资源排出口和固体资源排出口；所述液体资源排出口与液体营养素再生单元连接；所述固体排出口与所述热解气化单元连接；
所述液体营养素再生单元包括HTC工艺介质水浓缩循环回路和与HTC工艺介质水浓缩循环回路连接的液相产品收集器；所述HTC工艺介质水浓缩循环回路的一端连接液体资源排出口，另一端连接HTC反应器的工艺介质水入口；
所述热解气化单元包括热解气化反应器，热解气化反应器的进料口与固体排出口直接或间接连接，热解气化反应器的燃气输出口与动力系统连接。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括热液燃油化单元，所述热液燃油化单元包括HTL反应器，HTL反应器的进料口与HTC工艺介质水浓缩循环回路或固体资源排出口直接或间接连接，HTL反应器的燃油输出口与燃油收集器。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统包括梯级热源供应单元，所述HTL反应器的燃油输出口与梯级热源供应单元连接，所述梯级热源供应单元为HTC反应器、HTL反应器或系统中其他需要热源的装置提供热源。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括进料系统，用于将含碳有机固废物输送至热液碳化单元；
所述进料系统包括混料器，混料器的物料出口与HTC反应器的进料口连接；
所述进料系统还包括预热器，所述预热器用于对含碳有机固废物进行预热；所述混料器的物料入...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑列列，王浩，
申请(专利权)人：深圳世纪星源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44