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确定餐厨垃圾和秸秆生产能源配比的方法、系统及设备技术方案

技术编号:41323115 阅读:36 留言:0更新日期:2024-05-13 15:01
本发明专利技术公开了确定餐厨垃圾和秸秆生产能源配比的方法、系统及设备,涉及餐厨垃圾与秸秆共消化领域,其技术方案要点是:构建中间运营商与垃圾处理厂两方之间上下两层的目标规划模型;其中,中间运营商对应的上层目标规划模型的目标函数包括最小化中间运营商方的总成本、最小化餐厨垃圾及秸秆处理过程的碳排放量以及最大化秸秆提供方的满意度;垃圾处理厂对应的下层目标规划模型的目标函数为最大化垃圾处理厂方的总利润;求解上下两层的目标规划模型,获得餐厨垃圾和秸秆进行能源生产的最优配比;根据所述最优配比制定餐厨垃圾处理量和秸秆的购买量。本发明专利技术确定了垃圾处理厂处理餐厨垃圾和秸秆进行共消化的最优配比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及餐厨垃圾与秸秆共消化领域,更具体地说,它涉及确定餐厨垃圾和秸秆生产能源配比的方法、系统及设备


技术介绍

1、在餐厨垃圾的发电量和能源需求增加的过程中,尽管许多研究都集中在餐厨垃圾的配置优化上,但能源转换效率不足的问题一直存在。与此同时,农业废弃物特别是秸秆的自由处置,造成了严重的环境和社会负面影响。因此,开发有效的秸秆和餐厨垃圾的处理方法以及提高餐厨垃圾处理过程的转换效率对于可持续的未来是必要的。

2、与单消化相比,共消化是一种高效的废物-能量策略,通过与其他有机基质(如牛粪、污泥和秸秆)混合,使消化反应器条件调整到最佳水平的水平。而餐厨垃圾和秸秆的靶向处理方法也较多,如技术组合、参数调整、管理策略制定等。对餐厨垃圾共消化的研究中,证明了以秸秆为底物生产是最优化的机制。餐厨垃圾与秸秆在单个消化器中的共消化可以达到调节c/n比,提高甲烷产量,提高利用效率的目的。与传统的好氧堆肥工艺相比,厌氧工艺需要的运行能量输入和初始投资成本都更低。餐厨垃圾的c/n比较低,导致氨释放,减少降解,甚至抑制甲烷生成。而秸秆具有较高的纤维素含量,在反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种确定餐厨垃圾和秸秆生产能源配比的方法,其特征在于,方法包括:

2.根据权利要求1所述的确定餐厨垃圾和秸秆生产能源配比的方法,其特征在于,所述中间运营商对应的上层目标规划模型的目标函数包括的最小化中间运营商方的总成本的表达式为:其中,表示中间运营商收购秸秆的总购买成本,表示秸秆预处理的总成本,表示秸秆的总运输成本,表示秸秆的总存储成本,表示中间运营商方卖出秸秆的总收入,表示从仓库j到工厂r的秸秆运输量,PRSi表示秸秆提供方i秸秆的购买单价,表示秸秆提供方i到仓库j的秸秆运输量,UOCi表示秸秆提供方i秸秆的单位预处理费用,Dij表示秸秆提供方i到仓库j的运输距离,UV...

【技术特征摘要】

1.一种确定餐厨垃圾和秸秆生产能源配比的方法,其特征在于,方法包括:

2.根据权利要求1所述的确定餐厨垃圾和秸秆生产能源配比的方法,其特征在于,所述中间运营商对应的上层目标规划模型的目标函数包括的最小化中间运营商方的总成本的表达式为:其中,表示中间运营商收购秸秆的总购买成本,表示秸秆预处理的总成本,表示秸秆的总运输成本,表示秸秆的总存储成本,表示中间运营商方卖出秸秆的总收入,表示从仓库j到工厂r的秸秆运输量,prsi表示秸秆提供方i秸秆的购买单价,表示秸秆提供方i到仓库j的秸秆运输量,uoci表示秸秆提供方i秸秆的单位预处理费用,dij表示秸秆提供方i到仓库j的运输距离,uvcj表示仓库j的单位rs库存成本,表示仓库j的秸秆转运量,pcrj表示储存在仓库j的秸秆的单位定价,tr表示单位运输成本,j表示第j个仓库,j表示j=1,2,...j,r表示第r个垃圾处理厂,r表示r=1,2,...r,i表示秸秆提供方i,i表示i=1,2,...i。

3.根据权利要求1所述的确定餐厨垃圾和秸秆生产能源配比的方法,其特征在于,所述中间运营商对应的上层目标规划模型的目标函数包括的最小化餐厨垃圾及秸秆处理过程的碳排放量的数学表达式为:其中,表示剩余的秸秆燃烧产生的总碳排放量,表示秸秆预处理产生的总碳排放量,表示运输餐厨垃圾及秸秆过程中产生的总碳排放量,表示垃圾处理厂处理餐厨垃圾及秸秆过程中产生的总碳排放量,表示从仓库j到工厂r的秸秆运输量,prsi表示秸秆提供方i的秸秆采购单价,表示秸秆提供方i到仓库j的秸秆运输量,表示仓库j的秸秆转运量,表示由秸秆提供方i生产的秸秆总量,be表示单位秸秆燃烧所生成的碳排放量,oe表示单位秸秆预处理碳排放,te表示单位秸秆预处理碳排放,der表示垃圾处理厂r处理单位垃圾的碳排放,dij表示秸秆提供方i到仓库j的运输距离,j表示第j个仓库,j表示j=1,2,...j,r表示第r个垃圾处理厂,r表示r=1,2,...r,i表示秸秆提供方i,i表示i=1,2,...i。

4.根据权利要求1所述的确定餐厨垃圾和秸秆生产能源配比的方法,其特征在于,所述中间运营商对应的上层目标规划模型的目标函数包括的最大化秸秆提供方的满意度的数学表达式为:maxs=min{λ1,λ2,....,λi,...,λi},其中,表示由秸秆提供方i生产的秸秆总量,表示秸秆提供方i所提供的秸秆总量,λi表示秸秆提供方的满意度,j表示第j个仓库,j表示j=1,2,...j,i表示i=1,2,...i。

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【专利技术属性】
技术研发人员:徐玖平师意曾自强张琪
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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