一种多源废弃物资源化利用方法技术

本发明专利技术公开了一种多源废弃物资源化利用方法，实现多源固废协同资源化利用，将餐厨固废物与污泥实现协同厌氧消化、沼渣与园林废弃物协同水热炭化以及将水热炭与副产物废水协同高温气化，有效提高固废预处理效率、降低回收工艺过程中碳排放、提高能量和资源回收效率、减少废污排放，最终实现较高的经济效益和全生命周期负碳排放，基于多源固废不同特性，结合能量回收效率高的厌氧发酵工艺、先进的生物质水热炭化工艺和国内相对成熟先进的水煤浆气化工艺，提出了多技术集成的多源废弃物资源化利用方法，实现高附加值的生物柴油、工业民用燃气、建材原料、化工产品和二氧化碳的回收与利用，真正实现多源固废的高效、协同资源化利用和负碳排放。化利用和负碳排放。化利用和负碳排放。

【技术实现步骤摘要】
一种多源废弃物资源化利用方法


[0001]本专利技术涉及固废回收利用的
，具体涉及一种多源废弃物资源化利用方法。

技术介绍

[0002]据统计，我国每年产生固体废物超过100亿吨，由此造成的环境污染及资源浪费问题非常严重。固废的合理资源化利用，不仅能够避免资源浪费，而且可以实现节能、减排、固碳的效果，是实现“双碳”目标的有效途径，实现固废资源化利用是重要的国家战略。
[0003]当前，国内外主要的固废处理方法包括物理法、热化学法和生物法。
[0004]典型的物理处理方法是填埋法，固废填埋处理工艺简单、技术成熟。但是，填埋处理不仅浪费了宝贵的土地资源，同时存在周期长、渗滤液二次污染等问题；另一方面，填埋的有机固废通过微生物的分解作用也会产生大量的甲烷等温室气体。
[0005]生物法主要是针对有机质含量高、易生物降解的易腐有机固废进行好氧堆肥或厌氧消化处理。好氧堆肥工艺操作简单、技术成熟、可以实现固废的资源化利用，但存在周期长、占地面积较大、产品肥效品质及安全等级受限等问题。同时，厌氧发酵后的沼液、沼渣产生量大，就地消纳利用难度大，处置不当会造成二次污染。因此，多源固废厌氧发酵沼渣的消纳和资源梯级利用难题亟待解决。
[0006]热化学法是通过对固废进行高温分解和深度氧化，改变其物理、化学、生物特性或组成的处理方法。焚烧是目前应用较为广泛的热化学处置方式之一。但是，固废焚烧装置投资大、气体污染严重，并且对于高含水固废焚烧前一般需要进行干燥处理，不仅消耗能量，而且还会产生大量难治理的恶臭尾气。
[0007]因此，亟需提供一种可靠有效的固废处理方法。

技术实现思路

[0008]为解决上述现有技术中存在的缺陷与不足，本专利技术提供一种多源废弃物资源化利用方法。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0010]一种多源废弃物资源化利用方法，其特征在于：包括以下步骤：1)通过餐厨废弃物获得餐厨液废物和餐厨固废物；2)将步骤1)中获得的餐厨固废物与市政污泥混合后经厌氧消化工艺获得甲烷、二氧化碳、沼渣及第一副产物水；3)将步骤2)中获得的沼渣与园林废弃物混合后经水热炭化工艺获得水热炭和第二副产物水；4)将步骤3)中获得的水热炭和第二副产物水、步骤2)获得的第一副产物水、与工业有机固废、煤炭混合形成固废煤浆后经高温气化，获得熔渣及合成气。
[0011]作为本专利技术的进一步优选实施方式，所述步骤1)中，餐厨废弃物经过预处理获得
餐厨液废物和餐厨固废物；所述预处理步骤包括依序进行的分拣、切割、破碎及过滤步骤。
[0012]作为本专利技术的进一步优选实施方式，所述步骤2)厌氧消化工艺中，包括以下步骤：2.1)将污泥送入浆化罐中混合，并在浆化罐中通入中水及蒸汽；2.2)将浆化罐排出的污泥同餐厨固废物送入混合罐中，并实时检测混合罐中混合浆料的含水率；2.3)当混合罐中混合浆料的含水率大于等于第一预设含水率时，将混合罐中的混合浆料送入厌氧消化罐进行厌氧消化，以分别获得沼气及沼液；2.4)将步骤2.3)中获得的沼气送入沼气气柜，经沼气提纯后获得甲烷与液态二氧化碳；2.5)将步骤2.3)中获得的沼液送入沼液储罐，并实时检测沼液储罐中沼液的含水率；2.6)当沼液储罐中沼液的含水率大于等于第二预设含水率时，对沼液储罐内部液体进行过滤，以获得沼渣和沼液，在沼渣中加入药剂进行脱水处理并实时检测沼渣的含水率，沼渣脱水步骤中产生的滤液作为水煤炭原料；2.7)当沼渣的含水率大于等于第三预设含水率时，将沼渣作为水热炭原料。
[0013]作为本专利技术的进一步优选实施方式，所述步骤3)水热炭化工艺中，包括以下步骤：3.1)构建水热炭化工艺参数响应模型；3.2)确定水热炭化工艺参数阈值范围；3.3)确定最优水热炭化反应路径；3.4)通过设备优化及数值模拟修正最优水热炭化反应路径；3.5)建立适用于水热炭化工艺获得的水热炭产品的性能指标体系；3.6)确定水热炭产品用于替代固废煤浆煤的对应参数。
[0014]作为本专利技术的进一步优选实施方式，所述步骤4)中，包括以下步骤：4.1)将水热炭与工业有机固废经预处理后，与第一副产物水、第二副产物水、送入磨煤机中进行混合，并在混合过程中持续通入煤炭和水以形成固废煤浆；4.2)将固废煤浆置于暂存罐中暂存；4.3)通过煤浆泵将固废煤浆通过喷嘴泵入气化炉中，同时向气化炉中通入氧气；4.4)气化炉中排出的混合气经混合器进入旋风分离器中，气化炉中底部熔渣经料斗运出；4.5)旋风分离器将混合气进行气液分离，将分离出的顶部气体送入水洗塔，将分离出的底部液体与气化炉的底部液体一起送入蒸发热水塔；4.6)在蒸发热水塔内部通入灰水，蒸发热水塔蒸发的高温水蒸气从顶部排出并通入水洗塔中，蒸发热水塔排出的酸性气体经检测达标后从顶部排出，底部多余的液体经检测达标后从底部排出；4.7)在水洗塔中通入冷凝液，进入水洗塔内部的气体经水洗后从顶部排出成为合成气，水洗塔内部的液体一部分送入气化炉中，另一部分送回蒸发热水塔循环使用。
[0015]作为本专利技术的进一步优选实施方式，所述步骤4.3)中，还包括以下步骤：4.3.1)根据固废煤浆的初次破裂和二次破裂特征，确定浆体因素、泵气因素和喷嘴因素对雾化粒径分布和雾化角的影响方向及影响程度；
4.3.2)根据影响程度高低对浆体因素、泵气因素和喷嘴因素进行先后排序；4.3.3)根据排序结果确定浆体因素、泵气因素和喷嘴因素的调节优先级。
[0016]作为本专利技术的进一步优选实施方式，所述步骤4.3.1)中，还包括以下步骤：4.3.1.1)采用激光粒度仪确定泵体因素中固含率、粘度、流变特性对雾化粒径分布和雾化角的影响方向及影响程度；4.3.1.2)根据影响程度高低对泵体因素中固含率、粘度、流变特性进行先后排序；4.3.1.3)根据排序结果确定固含率、粘度、流变特性的调节优先级。
[0017]作为本专利技术的进一步优选实施方式，所述步骤4.3.1)中，还包括以下步骤：4.3.1.4)采用激光粒度仪确定泵气因素中煤浆泵的输出压力、输出气速、输出液气质量比对雾化粒径分布和雾化角的影响方向及影响程度；4.3.1.5)根据影响程度高低对输出压力、输出气速、输出液气质量比进行先后排序；4.3.1.6)根据排序结果确定输出压力、输出气速、输出液气质量比的调节优先级。
[0018]作为本专利技术的进一步优选实施方式，所述步骤4.3.1)中，还包括以下步骤：4.3.1.7)通过高速摄像仪确定喷嘴因素中喷嘴孔径、喷嘴流速、及喷嘴角度对雾化粒径分布和雾化角的影响方向及影响程度；4.3.1.8)根据影响程度高低对喷嘴孔径、喷嘴流速、及喷嘴角度进行先后排序；4.3.1.9)根据排序结果确定喷嘴孔径、喷嘴流速、及喷嘴角度的调节优先级。
[0019]作为本专利技术的进一步优选实施方式，按序或同步确定浆体因素、泵气因素和喷嘴因素对雾化粒径分布和雾化角的影响方向及影响程度。
[0020]相较于现有技术，本专利技术取得的有益效果是：
[0021本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多源废弃物资源化利用方法，其特征在于：包括以下步骤：1)通过餐厨废弃物获得餐厨液废物和餐厨固废物；2)将步骤1)中获得的餐厨固废物与市政污泥混合后经厌氧消化工艺获得甲烷、二氧化碳、沼渣及第一副产物水；3)将步骤2)中获得的沼渣与园林废弃物混合后经水热炭化工艺获得水热炭和第二副产物水；4)将步骤3)中获得的水热炭和第二副产物水、步骤2)获得的第一副产物水、与工业有机固废、煤炭混合形成固废煤浆后经高温气化，获得熔渣及合成气。2.根据权利要求1所述的一种多源废弃物资源化利用方法，其特征在于：所述步骤1)中，餐厨废弃物经过预处理获得餐厨液废物和餐厨固废物；所述预处理步骤包括依序进行的分拣、切割、破碎及过滤步骤。3.根据权利要求1所述的一种多源废弃物资源化利用方法，其特征在于：所述步骤2)厌氧消化工艺中，包括以下步骤：2.1)将污泥送入浆化罐中混合，并在浆化罐中通入中水及蒸汽；2.2)将浆化罐排出的污泥同餐厨固废物送入混合罐中，并实时检测混合罐中混合浆料的含水率；2.3)当混合罐中混合浆料的含水率大于等于第一预设含水率时，将混合罐中的混合浆料送入厌氧消化罐进行厌氧消化，以分别获得沼气及沼液；2.4)将步骤2.3)中获得的沼气送入沼气气柜，经沼气提纯后获得甲烷与液态二氧化碳；2.5)将步骤2.3)中获得的沼液送入沼液储罐，并实时检测沼液储罐中沼液的含水率；2.6)当沼液储罐中沼液的含水率大于等于第二预设含水率时，对沼液储罐内部液体进行过滤，以获得沼渣和沼液，在沼渣中加入药剂进行脱水处理并实时检测沼渣的含水率，沼渣脱水步骤中产生的滤液作为水煤炭原料；2.7)当沼渣的含水率大于等于第三预设含水率时，将沼渣作为水热炭原料。4.根据权利要求1所述的一种多源废弃物资源化利用方法，其特征在于：所述步骤3)水热炭化工艺中，包括以下步骤：3.1)构建水热炭化工艺参数响应模型；3.2)确定水热炭化工艺参数阈值范围；3.3)确定最优水热炭化反应路径；3.4)通过设备优化及数值模拟修正最优水热炭化反应路径；3.5)建立适用于水热炭化工艺获得的水热炭产品的性能指标体系；3.6)确定水热炭产品用于替代固废煤浆煤的对应参数。5.根据权利要求1所述的一种多源废弃物资源化利用方法，其特征在于：所述步骤4)中，包括以下步骤：4.1)将水热炭与工业有机固废经预处理后，与第一副产物水、第二副产物水、送入磨煤机中进行混合，并在混合过程中持续通入煤炭和水以形成固废煤浆；4.2)将固废煤浆置于暂存罐中暂存；4.3)通过煤浆泵将固废煤浆通过喷嘴泵入气化炉中，同时向气化炉中通入氧气；
4.4)气...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒俊，郭雪青，徐东，都彬，
申请(专利权)人：江苏泓润生物质能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：