權(quán)利要求

1.多源廢棄物資源化利用方法，其特征在于：包括以下步驟： 1)通過(guò)餐廚廢棄物獲得餐廚液廢物和餐廚固廢物； 2)將步驟1)中獲得的餐廚固廢物與市政污泥混合后經(jīng)厭氧消化工藝獲得甲烷、二氧化碳、沼渣及第一副產(chǎn)物水； 3)將步驟2)中獲得的沼渣與園林廢棄物混合后經(jīng)水熱炭化工藝獲得水熱炭和第二副產(chǎn)物水； 4)將步驟3)中獲得的水熱炭和第二副產(chǎn)物水、步驟2)獲得的第一副產(chǎn)物水、與工業(yè)有機(jī)固廢、煤炭混合形成固廢煤漿后經(jīng)高溫氣化，獲得熔渣及合成氣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多源廢棄物資源化利用方法，其特征在于：所述步驟1)中，餐廚廢棄物經(jīng)過(guò)預(yù)處理獲得餐廚液廢物和餐廚固廢物；所述預(yù)處理步驟包括依序進(jìn)行的分揀、切割、破碎及過(guò)濾步驟。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多源廢棄物資源化利用方法，其特征在于：所述步驟2)厭氧消化工藝中，包括以下步驟： 2.1)將污泥送入漿化罐中混合，并在漿化罐中通入中水及蒸汽； 2.2)將漿化罐排出的污泥同餐廚固廢物送入混合罐中，并實(shí)時(shí)檢測(cè)混合罐中混合漿料的含水率； 2.3)當(dāng)混合罐中混合漿料的含水率大于等于第一預(yù)設(shè)含水率時(shí)，將混合罐中的混合漿料送入?yún)捬跸捱M(jìn)行厭氧消化，以分別獲得沼氣及沼液； 2.4)將步驟2.3)中獲得的沼氣送入沼氣氣柜，經(jīng)沼氣提純后獲得甲烷與液態(tài)二氧化碳； 2.5)將步驟2.3)中獲得的沼液送入沼液儲(chǔ)罐，并實(shí)時(shí)檢測(cè)沼液儲(chǔ)罐中沼液的含水率； 2.6)當(dāng)沼液儲(chǔ)罐中沼液的含水率大于等于第二預(yù)設(shè)含水率時(shí)，對(duì)沼液儲(chǔ)罐內(nèi)部液體進(jìn)行過(guò)濾，以獲得沼渣和沼液，在沼渣中加入藥劑進(jìn)行脫水處理并實(shí)時(shí)檢測(cè)沼渣的含水率，沼渣脫水步驟中產(chǎn)生的濾液作為水煤炭原料； 2.7)當(dāng)沼渣的含水率大于等于第三預(yù)設(shè)含水率時(shí)，將沼渣作為水熱炭原料。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多源廢棄物資源化利用方法，其特征在于：所述步驟3)水熱炭化工藝中，包括以下步驟： 3.1)構(gòu)建水熱炭化工藝參數(shù)響應(yīng)模型； 3.2)確定水熱炭化工藝參數(shù)閾值范圍； 3.3)確定最優(yōu)水熱炭化反應(yīng)路徑； 3.4)通過(guò)設(shè)備優(yōu)化及數(shù)值模擬修正最優(yōu)水熱炭化反應(yīng)路徑； 3.5)建立適用于水熱炭化工藝獲得的水熱炭產(chǎn)品的性能指標(biāo)體系； 3.6)確定水熱炭產(chǎn)品用于替代固廢煤漿煤的對(duì)應(yīng)參數(shù)。 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多源廢棄物資源化利用方法，其特征在于：所述步驟4)中，包括以下步驟： 4.1)將水熱炭與工業(yè)有機(jī)固廢經(jīng)預(yù)處理后，與第一副產(chǎn)物水、第二副產(chǎn)物水、送入磨煤機(jī)中進(jìn)行混合，并在混合過(guò)程中持續(xù)通入煤炭和水以形成固廢煤漿； 4.2)將固廢煤漿置于暫存罐中暫存； 4.3)通過(guò)煤漿泵將固廢煤漿通過(guò)噴嘴泵入氣化爐中，同時(shí)向氣化爐中通入氧氣； 4.4)氣化爐中排出的混合氣經(jīng)混合器進(jìn)入旋風(fēng)分離器中，氣化爐中底部熔渣經(jīng)料斗運(yùn)出； 4.5)旋風(fēng)分離器將混合氣進(jìn)行氣液分離，將分離出的頂部氣體送入水洗塔，將分離出的底部液體與氣化爐的底部液體一起送入蒸發(fā)熱水塔； 4.6)在蒸發(fā)熱水塔內(nèi)部通入灰水，蒸發(fā)熱水塔蒸發(fā)的高溫水蒸氣從頂部排出并通入水洗塔中，蒸發(fā)熱水塔排出的酸性氣體經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后從頂部排出，底部多余的液體經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后從底部排出； 4.7)在水洗塔中通入冷凝液，進(jìn)入水洗塔內(nèi)部的氣體經(jīng)水洗后從頂部排出成為合成氣，水洗塔內(nèi)部的液體一部分送入氣化爐中，另一部分送回蒸發(fā)熱水塔循環(huán)使用。 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多源廢棄物資源化利用方法，其特征在于：所述步驟4.3)中，還包括以下步驟： 4.3.1)根據(jù)固廢煤漿的初次破裂和二次破裂特征，確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度； 4.3.2)根據(jù)影響程度高低對(duì)漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素進(jìn)行先后排序； 4.3.3)根據(jù)排序結(jié)果確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)。 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多源廢棄物資源化利用方法，其特征在于：所述步驟4.3.1)中，還包括以下步驟： 4.3.1.1)采用激光粒度儀確定泵體因素中固含率、粘度、流變特性對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度； 4.3.1.2)根據(jù)影響程度高低對(duì)泵體因素中固含率、粘度、流變特性進(jìn)行先后排序； 4.3.1.3)根據(jù)排序結(jié)果確定固含率、粘度、流變特性的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)。 8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多源廢棄物資源化利用方法，其特征在于：所述步驟4.3.1)中，還包括以下步驟： 4.3.1.4)采用激光粒度儀確定泵氣因素中煤漿泵的輸出壓力、輸出氣速、輸出液氣質(zhì)量比對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度； 4.3.1.5)根據(jù)影響程度高低對(duì)輸出壓力、輸出氣速、輸出液氣質(zhì)量比進(jìn)行先后排序； 4.3.1.6)根據(jù)排序結(jié)果確定輸出壓力、輸出氣速、輸出液氣質(zhì)量比的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)。 9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多源廢棄物資源化利用方法，其特征在于：所述步驟4.3.1)中，還包括以下步驟： 4.3.1.7)通過(guò)高速攝像儀確定噴嘴因素中噴嘴孔徑、噴嘴流速、及噴嘴角度對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度； 4.3.1.8)根據(jù)影響程度高低對(duì)噴嘴孔徑、噴嘴流速、及噴嘴角度進(jìn)行先后排序； 4.3.1.9)根據(jù)排序結(jié)果確定噴嘴孔徑、噴嘴流速、及噴嘴角度的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)。 10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多源廢棄物資源化利用方法，其特征在于：按序或同步確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度。

說(shuō)明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固廢回收利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多源廢棄物資源化利用方法。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年產(chǎn)生固體廢物超過(guò)100億噸，由此造成的環(huán)境污染及資源浪費(fèi)問(wèn)題非常嚴(yán)重。固廢的合理資源化利用，不僅能夠避免資源浪費(fèi)，而且可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、固碳的效果，是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效途徑，實(shí)現(xiàn)固廢資源化利用是重要的國(guó)家戰(zhàn)略。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外主要的固廢處理方法包括物理法、熱化學(xué)法和生物法。

典型的物理處理方法是填埋法，固廢填埋處理工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟。但是，填埋處理不僅浪費(fèi)了寶貴的土地資源，同時(shí)存在周期長(zhǎng)、滲濾液二次污染等問(wèn)題；另一方面，填埋的有機(jī)固廢通過(guò)微生物的分解作用也會(huì)產(chǎn)生大量的甲烷等溫室氣體。

生物法主要是針對(duì)有機(jī)質(zhì)含量高、易生物降解的易腐有機(jī)固廢進(jìn)行好氧堆肥或厭氧消化處理。好氧堆肥工藝操作簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、可以實(shí)現(xiàn)固廢的資源化利用，但存在周期長(zhǎng)、占地面積較大、產(chǎn)品肥效品質(zhì)及安全等級(jí)受限等問(wèn)題。同時(shí)，厭氧發(fā)酵后的沼液、沼渣產(chǎn)生量大，就地消納利用難度大，處置不當(dāng)會(huì)造成二次污染。因此，多源固廢厭氧發(fā)酵沼渣的消納和資源梯級(jí)利用難題亟待解決。

熱化學(xué)法是通過(guò)對(duì)固廢進(jìn)行高溫分解和深度氧化，改變其物理、化學(xué)、生物特性或組成的處理方法。焚燒是目前應(yīng)用較為廣泛的熱化學(xué)處置方式之一。但是，固廢焚燒裝置投資大、氣體污染嚴(yán)重，并且對(duì)于高含水固廢焚燒前一般需要進(jìn)行干燥處理，不僅消耗能量，而且還會(huì)產(chǎn)生大量難治理的惡臭尾氣。

因此，亟需提供一種可靠有效的固廢處理方法。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷與不足，本發(fā)明提供一種多源廢棄物資源化利用方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種多源廢棄物資源化利用方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)通過(guò)餐廚廢棄物獲得餐廚液廢物和餐廚固廢物；

2)將步驟1)中獲得的餐廚固廢物與市政污泥混合后經(jīng)厭氧消化工藝獲得甲烷、二氧化碳、沼渣及第一副產(chǎn)物水；

3)將步驟2)中獲得的沼渣與園林廢棄物混合后經(jīng)水熱炭化工藝獲得水熱炭和第二副產(chǎn)物水；

4)將步驟3)中獲得的水熱炭和第二副產(chǎn)物水、步驟2)獲得的第一副產(chǎn)物水、與工業(yè)有機(jī)固廢、煤炭混合形成固廢煤漿后經(jīng)高溫氣化，獲得熔渣及合成氣。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟1)中，餐廚廢棄物經(jīng)過(guò)預(yù)處理獲得餐廚液廢物和餐廚固廢物；所述預(yù)處理步驟包括依序進(jìn)行的分揀、切割、破碎及過(guò)濾步驟。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟2)厭氧消化工藝中，包括以下步驟：

2.1)將污泥送入漿化罐中混合，并在漿化罐中通入中水及蒸汽；

2.2)將漿化罐排出的污泥同餐廚固廢物送入混合罐中，并實(shí)時(shí)檢測(cè)混合罐中混合漿料的含水率；

2.3)當(dāng)混合罐中混合漿料的含水率大于等于第一預(yù)設(shè)含水率時(shí)，將混合罐中的混合漿料送入?yún)捬跸捱M(jìn)行厭氧消化，以分別獲得沼氣及沼液；

2.4)將步驟2.3)中獲得的沼氣送入沼氣氣柜，經(jīng)沼氣提純后獲得甲烷與液態(tài)二氧化碳；

2.5)將步驟2.3)中獲得的沼液送入沼液儲(chǔ)罐，并實(shí)時(shí)檢測(cè)沼液儲(chǔ)罐中沼液的含水率；

2.6)當(dāng)沼液儲(chǔ)罐中沼液的含水率大于等于第二預(yù)設(shè)含水率時(shí)，對(duì)沼液儲(chǔ)罐內(nèi)部液體進(jìn)行過(guò)濾，以獲得沼渣和沼液，在沼渣中加入藥劑進(jìn)行脫水處理并實(shí)時(shí)檢測(cè)沼渣的含水率，沼渣脫水步驟中產(chǎn)生的濾液作為水煤炭原料；

2.7)當(dāng)沼渣的含水率大于等于第三預(yù)設(shè)含水率時(shí)，將沼渣作為水熱炭原料。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟3)水熱炭化工藝中，包括以下步驟：

3.1)構(gòu)建水熱炭化工藝參數(shù)響應(yīng)模型；

3.2)確定水熱炭化工藝參數(shù)閾值范圍；

3.3)確定最優(yōu)水熱炭化反應(yīng)路徑；

3.4)通過(guò)設(shè)備優(yōu)化及數(shù)值模擬修正最優(yōu)水熱炭化反應(yīng)路徑；

3.5)建立適用于水熱炭化工藝獲得的水熱炭產(chǎn)品的性能指標(biāo)體系；

3.6)確定水熱炭產(chǎn)品用于替代固廢煤漿煤的對(duì)應(yīng)參數(shù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟4)中，包括以下步驟：

4.1)將水熱炭與工業(yè)有機(jī)固廢經(jīng)預(yù)處理后，與第一副產(chǎn)物水、第二副產(chǎn)物水、送入磨煤機(jī)中進(jìn)行混合，并在混合過(guò)程中持續(xù)通入煤炭和水以形成固廢煤漿；

4.2)將固廢煤漿置于暫存罐中暫存；

4.3)通過(guò)煤漿泵將固廢煤漿通過(guò)噴嘴泵入氣化爐中，同時(shí)向氣化爐中通入氧氣；

4.4)氣化爐中排出的混合氣經(jīng)混合器進(jìn)入旋風(fēng)分離器中，氣化爐中底部熔渣經(jīng)料斗運(yùn)出；

4.5)旋風(fēng)分離器將混合氣進(jìn)行氣液分離，將分離出的頂部氣體送入水洗塔，將分離出的底部液體與氣化爐的底部液體一起送入蒸發(fā)熱水塔；

4.6)在蒸發(fā)熱水塔內(nèi)部通入灰水，蒸發(fā)熱水塔蒸發(fā)的高溫水蒸氣從頂部排出并通入水洗塔中，蒸發(fā)熱水塔排出的酸性氣體經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后從頂部排出，底部多余的液體經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后從底部排出；

4.7)在水洗塔中通入冷凝液，進(jìn)入水洗塔內(nèi)部的氣體經(jīng)水洗后從頂部排出成為合成氣，水洗塔內(nèi)部的液體一部分送入氣化爐中，另一部分送回蒸發(fā)熱水塔循環(huán)使用。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟4.3)中，還包括以下步驟：

4.3.1)根據(jù)固廢煤漿的初次破裂和二次破裂特征，確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度；

4.3.2)根據(jù)影響程度高低對(duì)漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素進(jìn)行先后排序；

4.3.3)根據(jù)排序結(jié)果確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟4.3.1)中，還包括以下步驟：

4.3.1.1)采用激光粒度儀確定泵體因素中固含率、粘度、流變特性對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度；

4.3.1.2)根據(jù)影響程度高低對(duì)泵體因素中固含率、粘度、流變特性進(jìn)行先后排序；

4.3.1.3)根據(jù)排序結(jié)果確定固含率、粘度、流變特性的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟4.3.1)中，還包括以下步驟：

4.3.1.4)采用激光粒度儀確定泵氣因素中煤漿泵的輸出壓力、輸出氣速、輸出液氣質(zhì)量比對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度；

4.3.1.5)根據(jù)影響程度高低對(duì)輸出壓力、輸出氣速、輸出液氣質(zhì)量比進(jìn)行先后排序；

4.3.1.6)根據(jù)排序結(jié)果確定輸出壓力、輸出氣速、輸出液氣質(zhì)量比的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟4.3.1)中，還包括以下步驟：

4.3.1.7)通過(guò)高速攝像儀確定噴嘴因素中噴嘴孔徑、噴嘴流速、及噴嘴角度對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度；

4.3.1.8)根據(jù)影響程度高低對(duì)噴嘴孔徑、噴嘴流速、及噴嘴角度進(jìn)行先后排序；

4.3.1.9)根據(jù)排序結(jié)果確定噴嘴孔徑、噴嘴流速、及噴嘴角度的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式，按序或同步確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明取得的有益效果是：

1)本發(fā)明提供一種多源廢棄物資源化利用方法，實(shí)現(xiàn)多源固廢協(xié)同資源化利用，將餐廚固廢物與污泥實(shí)現(xiàn)協(xié)同厭氧消化、沼渣與園林廢棄物協(xié)同水熱炭化以及將水熱炭與副產(chǎn)物廢水協(xié)同高溫氣化，有效提高固廢預(yù)處理效率、降低回收工藝過(guò)程中碳排放、提高能量和資源回收效率、減少?gòu)U污排放，最終實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益和全生命周期負(fù)碳排放。

2)本發(fā)明提供一種多源廢棄物資源化利用方法，基于多源固廢不同特性，結(jié)合能量回收效率高的厭氧發(fā)酵工藝、先進(jìn)的生物質(zhì)水熱炭化工藝和國(guó)內(nèi)相對(duì)成熟先進(jìn)的水煤漿氣化工藝，創(chuàng)新性地提出了多技術(shù)集成的多源廢棄物資源化利用方法，實(shí)現(xiàn)高附加值的生物柴油、工業(yè)民用燃?xì)?、建材原料、化工產(chǎn)品和二氧化碳的回收與利用，真正實(shí)現(xiàn)多源固廢的高效、協(xié)同資源化利用和負(fù)碳排放。

3)本發(fā)明提供一種多源廢棄物資源化利用方法，通過(guò)構(gòu)建水熱炭化工藝參數(shù)響應(yīng)模型，并依序確定水熱炭化工藝參數(shù)閾值范圍、反應(yīng)路徑，以及對(duì)反應(yīng)路徑不斷修正和優(yōu)化，并建立適用于水熱炭化工藝獲得的水熱炭產(chǎn)品的性能指標(biāo)體系，以及確定水熱炭產(chǎn)品用于替代固廢煤漿煤的對(duì)應(yīng)參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)適用于該多源廢棄物資源化利用方法的水熱炭化工藝的最優(yōu)路徑的不斷修正及優(yōu)化，進(jìn)一步提高水熱炭化工藝的工作效率，為多源廢棄物資源化利用方法中水熱炭化工藝提供模板參考。

4)本發(fā)明提供一種多源廢棄物資源化利用方法，根據(jù)固廢煤漿的初次破裂和二次破裂特征，確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度；并根據(jù)影響程度高低對(duì)漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素進(jìn)行先后排序；以及根據(jù)排序結(jié)果確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)，從而提高對(duì)高溫氣化工藝進(jìn)行修正優(yōu)化的調(diào)節(jié)效率，節(jié)約工藝的參數(shù)優(yōu)化及設(shè)備修正的調(diào)試時(shí)間，進(jìn)一步提高高溫氣化工藝的工作效率和可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的步驟流程圖。

圖2為本發(fā)明厭氧消化工藝的步驟流程圖。

圖3為本發(fā)明水熱碳化工藝的步驟流程圖。

圖4為本發(fā)明高溫氣化工藝的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”“前端”、“后端”、“兩端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“設(shè)置有”、“連接”等，應(yīng)做廣義理解，例如“連接”，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1所示為本實(shí)施例提供的一種多源廢棄物資源化利用方法，包括以下步驟：

1)通過(guò)餐廚廢棄物獲得餐廚液廢物和餐廚固廢物；在該實(shí)施例中，餐廚廢棄物經(jīng)過(guò)預(yù)處理獲得餐廚液廢物和餐廚固廢物；所述預(yù)處理步驟包括依序進(jìn)行的分揀、切割、破碎及過(guò)濾步驟；從而有效實(shí)現(xiàn)餐廚廢棄物中餐廚液廢物和餐廚固廢物的固液分離；其中餐廚液廢物包括油脂，其可以作為生物柴油的原料；

2)將步驟1)中獲得的餐廚固廢物與市政污泥混合后經(jīng)厭氧消化工藝獲得甲烷、二氧化碳、沼渣及第一副產(chǎn)物水；其中甲烷可以用作工業(yè)民用燃?xì)?，二氧化碳可以用于捕集資源利用，可制成液態(tài)二氧化碳或干冰，沼渣可用于與園林廢棄物的水熱炭化工藝中，第一副產(chǎn)物水可以參與高溫氣化工藝；

3)將步驟2)中獲得的沼渣與園林廢棄物混合后經(jīng)水熱炭化工藝獲得水熱炭和第二副產(chǎn)物水；該步驟中獲得的水熱炭和第二副產(chǎn)物水可以用于高溫氣化工藝中；

4)將步驟3)中獲得的水熱炭和第二副產(chǎn)物水、步驟2)獲得的第一副產(chǎn)物水、與工業(yè)有機(jī)固廢、煤炭混合形成固廢煤漿后經(jīng)高溫氣化，獲得熔渣及合成氣；其中工業(yè)有機(jī)固廢包含有含油污泥、藥渣及活性炭等成分，而獲得的熔渣可以用于建材原料，獲得的合成氣可以用于制造化工產(chǎn)品的原料。

本發(fā)明提供的多源廢棄物資源化利用方法，實(shí)現(xiàn)多源固廢協(xié)同資源化利用，將餐廚固廢物與污泥實(shí)現(xiàn)協(xié)同厭氧消化、沼渣與園林廢棄物協(xié)同水熱炭化以及將水熱炭與副產(chǎn)物廢水協(xié)同高溫氣化，有效提高固廢預(yù)處理效率、降低回收工藝過(guò)程中碳排放、提高能量和資源回收效率、減少?gòu)U污排放，最終實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益和全生命周期負(fù)碳排放；基于多源固廢不同特性，結(jié)合能量回收效率高的厭氧發(fā)酵工藝、先進(jìn)的生物質(zhì)水熱炭化工藝和國(guó)內(nèi)相對(duì)成熟先進(jìn)的水煤漿氣化工藝，創(chuàng)新性地提出了多技術(shù)集成的多源廢棄物資源化利用方法，實(shí)現(xiàn)高附加值的生物柴油、工業(yè)民用燃?xì)?、建材原料、化工產(chǎn)品和二氧化碳的回收與利用，真正實(shí)現(xiàn)多源固廢的高效、協(xié)同資源化利用和負(fù)碳排放

如圖2所示，本實(shí)施例提供的方法步驟2)的厭氧消化工藝中，包括以下步驟：

2.1)將污泥送入漿化罐中混合，并在漿化罐中通入中水及蒸汽；在本實(shí)施例中，通過(guò)添加中水在加速攪拌形成混合漿料調(diào)節(jié)污泥含水率的同時(shí)，降低攪拌過(guò)程耗用的清潔水資源；加入蒸汽的作用是實(shí)現(xiàn)升溫以便快速混合形成為混合漿料；

2.2)將漿化罐排出的污泥同餐廚固廢物送入混合罐中，并實(shí)時(shí)檢測(cè)混合罐中混合漿料的含水率；

2.3)當(dāng)混合罐中混合漿料的含水率大于等于第一預(yù)設(shè)含水率時(shí)，將混合罐中的混合漿料送入?yún)捬跸捱M(jìn)行厭氧消化，以分別獲得沼氣及沼液；在該實(shí)施例中，第一預(yù)設(shè)含水率設(shè)置為90％，以保證厭氧消化反應(yīng)過(guò)程的順利進(jìn)行從而順利獲得沼氣與沼液；

2.4)將步驟2.3)中獲得的沼氣送入沼氣氣柜，經(jīng)沼氣提純后獲得甲烷與液態(tài)二氧化碳；其中甲烷可以用作工業(yè)民用燃?xì)?，二氧化碳可以用于捕集資源利用

2.5)將步驟2.3)中獲得的沼液送入沼液儲(chǔ)罐，并實(shí)時(shí)檢測(cè)沼液儲(chǔ)罐中沼液的含水率；

2.6)當(dāng)沼液儲(chǔ)罐中沼液的含水率大于等于第二預(yù)設(shè)含水率時(shí)，在該實(shí)施例中，第二預(yù)設(shè)含水率設(shè)置為93.5％，對(duì)沼液儲(chǔ)罐內(nèi)部液體進(jìn)行過(guò)濾，以獲得沼渣和沼液，在沼渣中加入藥劑進(jìn)行脫水處理并實(shí)時(shí)檢測(cè)沼渣的含水率，沼渣脫水步驟中產(chǎn)生的濾液作為水煤炭原料；在該實(shí)施例中，藥劑可以選用聚丙烯酰胺(PAM)對(duì)沼渣進(jìn)行水質(zhì)處理以實(shí)現(xiàn)對(duì)水熱炭原料的清理；

2.7)當(dāng)沼渣的含水率大于等于第三預(yù)設(shè)含水率時(shí)，將沼渣作為水熱炭原料，沼渣的含水率滿足預(yù)設(shè)含水率要求可以保證后續(xù)水熱炭作為原料參與的高溫氣化工藝的順利進(jìn)行。

水熱炭化工藝是以生物質(zhì)(在該實(shí)施例中包括沼渣及園林廢棄物)為原料，水作為液相反應(yīng)介質(zhì)，在一定溫度(150-250℃)和壓力(2-10MPa)下，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為以生物炭為主的一系列高附加值產(chǎn)物。

如圖3所示，本實(shí)施例提供的方法步驟3)水熱炭化工藝中，包括以下步驟：

3.1)構(gòu)建水熱炭化工藝參數(shù)響應(yīng)模型；通過(guò)建立的模型進(jìn)行工藝參數(shù)閾值范圍劃定、最優(yōu)反應(yīng)路徑確定及修正、性能指標(biāo)體系的建立以及用于替代固廢煤漿煤的對(duì)應(yīng)參數(shù)等；

3.2)確定水熱炭化工藝參數(shù)閾值范圍；通過(guò)確定該工藝參數(shù)閾值范圍可以保證最優(yōu)反應(yīng)路徑的確定能夠在可靠有效的閾值范圍內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)該工藝參數(shù)閾值范圍的確定也影響到最優(yōu)反應(yīng)路徑的修正效率，因此該工藝參數(shù)閾值范圍的確定一般需要結(jié)合經(jīng)驗(yàn)參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作環(huán)境共同確定；

3.3)確定最優(yōu)水熱炭化反應(yīng)路徑；該最優(yōu)水熱炭化反應(yīng)路徑為初步路徑，后續(xù)需要通過(guò)設(shè)備優(yōu)化及數(shù)值模擬等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)該初步路徑的進(jìn)一步修正及優(yōu)化；

3.4)通過(guò)設(shè)備優(yōu)化及數(shù)值模擬修正最優(yōu)水熱炭化反應(yīng)路徑；本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉，也可以通過(guò)人工效率、原料質(zhì)量等方面實(shí)現(xiàn)最優(yōu)水熱炭化反應(yīng)路徑的修正，在本實(shí)施例中僅選用符合經(jīng)濟(jì)且切實(shí)可行的設(shè)備優(yōu)化及數(shù)值模擬方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，且在本實(shí)施例中，為保證修正的有效和可靠，數(shù)值模擬的優(yōu)先級(jí)高于設(shè)備優(yōu)化的優(yōu)先級(jí)；

3.5)建立適用于水熱炭化工藝獲得的水熱炭產(chǎn)品的性能指標(biāo)體系；從而為多源廢棄物資源化利用方法中水熱炭化工藝提供模板參考；

3.6)確定水熱炭產(chǎn)品用于替代固廢煤漿煤的對(duì)應(yīng)參數(shù)，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)多源廢棄物資源化利用的實(shí)際運(yùn)行。

如圖4所示，在本實(shí)施例提供的方法的步驟4)中，包括以下步驟：

4.1)將水熱炭與工業(yè)有機(jī)固廢經(jīng)預(yù)處理后，與第一副產(chǎn)物水、第二副產(chǎn)物水、送入磨煤機(jī)中進(jìn)行混合，并在混合過(guò)程中持續(xù)通入煤炭和水以形成固廢煤漿；將多源廢棄物取代部分原料與煤炭和水混合形成固廢煤漿，在實(shí)現(xiàn)固廢利用的同時(shí)，可以與原先純使用原料相比以確定多源廢棄物相對(duì)于原料的實(shí)際轉(zhuǎn)化效率，從而為后期對(duì)工藝過(guò)程參數(shù)的不斷優(yōu)化及修正提供數(shù)據(jù)依據(jù)；

4.2)將固廢煤漿置于暫存罐中暫存；

4.3)通過(guò)煤漿泵將固廢煤漿通過(guò)噴嘴泵入氣化爐中，同時(shí)向氣化爐中通入氧氣；以補(bǔ)充氣化爐中高溫氣化過(guò)程所需要的氧氣；本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉，氣化爐一般包括氣化室和燃燒室(也可稱為還原室)。氣化室利用燃料燃燒產(chǎn)生800℃左右的溫度場(chǎng)后，然后逐漸把燃料送入氣化室，燃料會(huì)在合適的溫度場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行裂解氣化。此時(shí)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w，隨著部分燃料完全燃燒產(chǎn)生的火焰進(jìn)入燃燒室，燃燒室為絕熱燃燒室，有足夠的保溫性，減少散熱損失。當(dāng)部分燃料充分燃燒產(chǎn)生的高溫火焰，隨可燃?xì)怏w進(jìn)入燃燒室，可燃?xì)怏w借助高溫火焰，在燃燒室混合燃燒，溫度會(huì)逐漸增加到900-1100℃，這時(shí)高溫氣化分級(jí)燃燒開(kāi)始發(fā)生。通過(guò)氧氣的不斷輸入，來(lái)保證氣化燃燒的持續(xù)進(jìn)行，輸出熱能進(jìn)行做功?？扇?xì)怏w在燃燒室內(nèi)燃燒，此時(shí)的溫度場(chǎng)為900-1100℃，當(dāng)溫度場(chǎng)≥800℃，大大超過(guò)了可燃?xì)怏w的著火點(diǎn)，只要遇到氧氣，就會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，著火、燃燒的穩(wěn)定性極好。當(dāng)溫度場(chǎng)≥900℃，即使含氧量在5％，仍可獲得穩(wěn)定的燃燒火焰。此時(shí)，由于可燃?xì)怏w與氧的燃燒反應(yīng)活化能，遠(yuǎn)低于氧原子與氮?dú)獾姆磻?yīng)活化能，所以可燃?xì)怏w首先與氧氣發(fā)生燃燒反應(yīng)，當(dāng)氧有剩余時(shí)，才能與氮原子發(fā)生反應(yīng)，生成NOx。足夠的溫度和燃燒空間擴(kuò)展了火焰燃燒區(qū)域，燃燒室(還原室)不出現(xiàn)熾熱點(diǎn)，而且溫度分布均勻，從而大幅降低NOx的生成，實(shí)現(xiàn)低氮排放。

4.4)氣化爐中排出的混合氣經(jīng)混合器進(jìn)入旋風(fēng)分離器中，氣化爐中底部熔渣經(jīng)料斗運(yùn)出；運(yùn)出的熔渣可以作為建材原料使用；

4.5)旋風(fēng)分離器將混合氣進(jìn)行氣液分離，將分離出的頂部氣體送入水洗塔進(jìn)行清洗，將分離出的底部液體與氣化爐的底部液體一起送入蒸發(fā)熱水塔作為蒸發(fā)熱水塔的補(bǔ)充原料；

4.6)在蒸發(fā)熱水塔內(nèi)部通入灰水，蒸發(fā)熱水塔蒸發(fā)的高溫水蒸氣從頂部排出并通入水洗塔中，蒸發(fā)熱水塔排出的酸性氣體經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后從頂部排出，底部多余的液體經(jīng)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后從底部排出；在該實(shí)施例中，灰水是相對(duì)于黑水來(lái)說(shuō)的，是從洗臉盆和地漏里出來(lái)的水，通入灰水的作用在于降低蒸發(fā)熱水器中耗用的清潔水資源。

4.7)在水洗塔中通入冷凝液，進(jìn)入水洗塔內(nèi)部的氣體經(jīng)水洗后從頂部排出成為合成氣，水洗塔內(nèi)部的液體一部分送入氣化爐中，另一部分送回蒸發(fā)熱水塔循環(huán)使用。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟4.3)中，還包括以下步驟：

4.3.1)根據(jù)固廢煤漿的初次破裂和二次破裂特征，確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度；從而分別確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度，以在對(duì)通過(guò)高溫氣化工藝獲得對(duì)應(yīng)熔渣及合成氣的修正及優(yōu)化過(guò)程中，確定影響程度高低及調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)，從而一方面提高優(yōu)化修正的效率，另一方面也可以提高后期適應(yīng)性調(diào)節(jié)(例如針對(duì)設(shè)備優(yōu)化及更換，產(chǎn)品原料更換等做出的適應(yīng)性調(diào)節(jié))時(shí)的調(diào)節(jié)效率。

4.3.2)根據(jù)影響程度高低對(duì)漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素進(jìn)行先后排序；由于可能會(huì)存在單位調(diào)節(jié)量較大而整體影響范圍較小的影響因素，因此在該實(shí)施例中，影響程度是指各因素的整體影響范圍；例如漿體因素中某一成分的單位含量調(diào)節(jié)對(duì)霧化粒徑分布的影響較大，而漿體因素整體成分的含量調(diào)節(jié)對(duì)霧化粒徑分布的整體影響范圍卻最小，因此在該實(shí)施例中將漿體因素的影響程度認(rèn)定為最低。

4.3.3)根據(jù)排序結(jié)果確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)，從而一方面提高對(duì)該工藝進(jìn)行優(yōu)化修正的效率，另一方面也可以提高后期適應(yīng)性調(diào)節(jié)(例如針對(duì)設(shè)備優(yōu)化及更換，產(chǎn)品原料更換等做出的適應(yīng)性調(diào)節(jié))時(shí)的調(diào)節(jié)效率。

作為本實(shí)施例更進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟4.3.1)中，還包括以下步驟：

4.3.1.1)采用激光粒度儀確定泵體因素中固含率、粘度、流變特性對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度；從而分別確定漿體因素中固含率、粘度、流變特性對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度，以在對(duì)通過(guò)高溫氣化工藝獲得對(duì)應(yīng)熔渣及合成氣的修正及優(yōu)化過(guò)程中，確定影響程度高低及調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)，從而一方面提高優(yōu)化修正的效率，另一方面也可以提高后期適應(yīng)性調(diào)節(jié)(例如針對(duì)設(shè)備優(yōu)化及更換，產(chǎn)品原料更換等做出的適應(yīng)性調(diào)節(jié))時(shí)的調(diào)節(jié)效率。

4.3.1.2)根據(jù)影響程度高低對(duì)泵體因素中固含率、粘度、流變特性進(jìn)行先后排序；

4.3.1.3)根據(jù)排序結(jié)果確定固含率、粘度、流變特性的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)，從而在對(duì)漿體因素進(jìn)行修正及優(yōu)化時(shí)，確定固含率、粘度、流變特性的修正優(yōu)化過(guò)程中的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)以及后期適應(yīng)性調(diào)節(jié)過(guò)程中的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)。

作為本實(shí)施例更進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟4.3.1)中，還包括以下步驟：

4.3.1.4)采用激光粒度儀確定泵氣因素中煤漿泵的輸出壓力、輸出氣速、輸出液氣質(zhì)量比對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度；從而分別確定泵氣因素中煤漿泵的輸出壓力、輸出氣速、輸出液氣質(zhì)量比對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度，以在對(duì)通過(guò)高溫氣化工藝獲得對(duì)應(yīng)熔渣及合成氣的修正及優(yōu)化過(guò)程中，確定影響程度高低及調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)，從而一方面提高優(yōu)化修正的效率，另一方面也可以提高后期適應(yīng)性調(diào)節(jié)(例如針對(duì)設(shè)備優(yōu)化及更換，產(chǎn)品原料更換等做出的適應(yīng)性調(diào)節(jié))時(shí)的調(diào)節(jié)效率。

4.3.1.5)根據(jù)影響程度高低對(duì)輸出壓力、輸出氣速、輸出液氣質(zhì)量比進(jìn)行先后排序；

4.3.1.6)根據(jù)排序結(jié)果確定輸出壓力、輸出氣速、輸出液氣質(zhì)量比的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)，從而在對(duì)泵氣因素進(jìn)行修正及優(yōu)化時(shí)，確定輸出壓力、輸出氣速、輸出液氣質(zhì)量比的修正優(yōu)化過(guò)程中的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)以及后期適應(yīng)性調(diào)節(jié)過(guò)程中的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)。

作為本實(shí)施例更進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟4.3.1)中，還包括以下步驟：

4.3.1.7)通過(guò)高速攝像儀確定噴嘴因素中噴嘴孔徑、噴嘴流速、及噴嘴角度對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度；從而分別確定噴嘴因素中噴嘴孔徑、噴嘴流速、及噴嘴角度對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度，以在對(duì)通過(guò)高溫氣化工藝獲得對(duì)應(yīng)熔渣及合成氣的修正及優(yōu)化過(guò)程中，確定影響程度高低及調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)，從而一方面提高優(yōu)化修正的效率，另一方面也可以提高后期適應(yīng)性調(diào)節(jié)(例如針對(duì)設(shè)備優(yōu)化及更換，產(chǎn)品原料更換等做出的適應(yīng)性調(diào)節(jié))時(shí)的調(diào)節(jié)效率。

4.3.1.8)根據(jù)影響程度高低對(duì)噴嘴孔徑、噴嘴流速、及噴嘴角度進(jìn)行先后排序；

4.3.1.9)根據(jù)排序結(jié)果確定噴嘴孔徑、噴嘴流速、及噴嘴角度的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)，從而在對(duì)噴嘴因素進(jìn)行修正及優(yōu)化時(shí)，確定噴嘴孔徑、噴嘴流速、及噴嘴角度的修正優(yōu)化過(guò)程中的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)以及后期適應(yīng)性調(diào)節(jié)過(guò)程中的調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)。

此外，作為進(jìn)一步的優(yōu)選，按序或同步確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度，按序確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度時(shí)，便于獲知單一因素改變對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度，結(jié)果直觀可靠；而同時(shí)確定漿體因素、泵氣因素和噴嘴因素對(duì)霧化粒徑分布和霧化角的影響方向及影響程度時(shí)則可以確定多個(gè)因素的協(xié)調(diào)影響；本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉，也可以采用按序和同步相互結(jié)合的方式以滿足實(shí)際工作中的使用需求。

盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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