公布日：2024.12.27
申请日：2024.07.18
分类号：C10J3/72(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C02F11/147(2019.01)I;C02F3/28(2023.01)I;C02F11/143(2019.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/10(2006.01)I
摘要
本发明涉及废弃物资源化与综合利用技术领域，具体涉及一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统。本发明方法在厌氧消化罐中添加高含水率污泥进行协同厌氧消化；在厌氧消化污泥调理阶段，添加超低含水率的废弃物并起到骨架支撑材料的作用；在脱水阶段，添加中含水率的废弃物；在干化阶段，添加低含水率的废弃物；在热解气化阶段前，采用超低含水率的废弃物与干化后的污泥混合造粒。本发明方法将厌氧消化与热解气化进行耦合，实现了对高含水率、中含水率、低含水率以及超低含水率废弃物的综合利用，实现了对CO2的减排以及利用，同时还提高了热解气化产生的可燃气热值，增加了系统的能量输出，有助于资源的节约与综合利用。
权利要求书
1.一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统，其特征在于：包括厌氧消化罐与热解气化炉，所述的厌氧消化罐中产生的沼气经分离提纯后，得到CH4和CO2，CO2作为气化剂进入后端的热解气化炉；厌氧消化罐产生的消化污泥经调理、脱水、干化后进入热解气化炉，以蒸汽和CO2为气化剂进行热解气化反应；在厌氧消化罐中添加高含水率废弃物进行协同厌氧消化；在调理阶段，添加超低含水率的废弃物作为有机调理剂，超低含水率的废弃物与消化后的消化污泥进行混合，起到骨架支撑材料的作用；在脱水阶段，添加中含水率的废弃物，中含水率的废弃物与调理后的污泥一同进入脱水机进行脱水；在干化阶段，采用低含水率的废弃物，低含水率的废弃物与脱水后的污泥一同进入干化机进行进一步干化；在热解气化阶段前，采用超低含水率的废弃物与干化后的污泥混合造粒。
2.根据权利要求1所述的一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统，其特征在于：所述的高含水率废弃物的含水率大于等于90％，包括但不限于在线亚洲精品自拍,精品乱码一区二区三四区视频浓缩污泥、厨余压榨液、餐厨废液、食品厂废液以及畜禽粪污废水。
3.根据权利要求1所述的一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统，其特征在于：所述的中含水率废弃物的含水率大于等于60％并小于90％，包括但不限于脱水污泥、酒糟、药渣以及畜禽粪便固体。
4.根据权利要求1所述的一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统，其特征在于：所述的低含水率废弃物的含水率大于等于30％并小于60％，包括但不限于干化污泥以及园林垃圾。
5.根据权利要求1所述的一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统，其特征在于：所述的超低含水率废弃物的含水率小于30％，包括但不限于锯末、农作物秸秆、稻壳以及废活性炭。
6.根据权利要求1所述的一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统，其特征在于：所述的调理阶段中，超低含水率废弃物的添加量不超过消化污泥绝干量的15％。
7.根据权利要求1所述的一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统，其特征在于：所述的脱水阶段，脱水后污泥的含水率降低至60％以下；干化阶段，干化后污泥的含水率降低至20％以下。
8.根据权利要求1所述的一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统，其特征在于：所述的热解气化阶段中，以蒸汽和沼气分离提纯后的CO2按照体积比8:2作为气化剂，热解气化后产生可燃气，可燃气经过净化后进入能量利用系统。
9.根据权利要求8所述的一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统，其特征在于：所述的热解气化后产生的炉渣外运进行建材利用，产生的可燃气和沼气分离提纯后的CH4进入燃气轮机燃烧发电，产生的电能自用和/或并网，燃烧后的尾气通过余热锅炉产生蒸汽进行余热利用，蒸汽用于厌氧消化罐加热、提供气化剂和为干化阶段提供热源。
发明内容
本发明的目的是提供一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统，以实现对多源废弃物的协同处理处置，同时增加能源产出，提高能量和资源利用率的目的。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种厌氧消化耦合热解气化的多源废弃物综合利用系统，包括厌氧消化罐与热解气化炉，所述的厌氧消化罐中产生的沼气经分离提纯后，得到CH4和CO2，CO2作为气化剂进入后端的热解气化炉；厌氧消化罐产生的消化污泥经调理、脱水、干化后进入热解气化炉，以蒸汽和CO2为气化剂进行热解气化反应；在厌氧消化罐中添加高含水率废弃物进行协同厌氧消化；在调理阶段，添加超低含水率的废弃物作为有机调理剂，超低含水率的废弃物与消化后的消化污泥进行混合，起到骨架支撑材料的作用；在脱水阶段，添加中含水率的废弃物，中含水率的废弃物与调理后的污泥一同进入脱水机进行脱水；在干化阶段，采用低含水率的废弃物，低含水率的废弃物与脱水后的污泥一同进入干化机进行进一步干化；在热解气化阶段前，采用超低含水率的废弃物与干化后的污泥混合造粒。
进一步地，所述的高含水率废弃物的含水率大于等于90％，包括但不限于在线亚洲精品自拍,精品乱码一区二区三四区视频浓缩污泥、厨余压榨液、餐厨废液、食品厂废液以及畜禽粪污废水。
进一步地，所述的中含水率废弃物的含水率大于等于60％并小于90％，包括但不限于脱水污泥、酒糟、药渣以及畜禽粪便固体。
进一步地，所述的低含水率废弃物的含水率大于等于30％并小于60％，包括但不限于干化污泥以及园林垃圾。
进一步地，所述的超低含水率废弃物的含水率小于30％，包括但不限于锯末、农作物秸秆、稻壳以及废活性炭。
进一步地，所述的调理阶段中，超低含水率废弃物的添加量不超过消化污泥绝干量的15％。
进一步地，所述的脱水阶段，脱水后污泥的含水率降低至60％以下；干化阶段，干化后污泥的含水率降低至20％以下。
进一步地，所述的热解气化阶段中，以蒸汽和沼气分离提纯后的CO2按照体积比8:2作为气化剂，热解气化后产生可燃气，可燃气经过净化后进入能量利用系统。
进一步地，所述的热解气化后产生的炉渣外运进行建材利用，产生的可燃气和沼气分离提纯后的CH4进入燃气轮机燃烧发电，产生的电能自用和/或并网，燃烧后的尾气通过余热锅炉产生蒸汽进行余热利用，蒸汽用于厌氧消化罐加热、提供气化剂和为干化阶段提供热源。
本发明的有益效果：
1、在厌氧消化罐中处理高含水率废弃物的同时，还能够增加沼气产量和能量输出；在调理阶段，将超低含水率的物料作为有机调理剂还可打开消化污泥脱水通道，降低调理剂用量，且增加了热值，有利于提高后端热解气化可燃气的产出和热值，增加能量输出；
2、本发明系统能够充分利用厌氧消化产生沼气中的CO2，实现了对CO2的捕集和再利用，减少了温室气体排放，降低了热解气化环节的蒸汽消化量，提高了可燃气的产量和热解气热值，且本发明系统共用一套能量利用系统，可以实现减少设备的投入、节省占地面积，实现综合调控能量需求分配等目的，有助于能源的节约与综合利用。
（发明人：徐宇鹏;王棣;杨浩;马宁;张杰;王秀珍;李志勇;孙涵;高爱华;刘迎旭）
