海岛有机废物处理评估分析方法及其应用技术

一种海岛有机废物处理评估分析方法及其应用，所述海岛有机废物处理评估分析方法包括建立厌氧消化‑热解气化耦合的有机废物处理模型，利用有机废物处理模型计算产能量和耗能量，通过岛内居民生活现状计算出岛上有机废物生成量，并依据厌氧消化‑热解气化耦合模型参数计算可燃气产量，以及可燃气产能量，并根据厌氧消化‑热解气化耦合模型确定总耗能量，合理安排岛上能量流向，达到合理处理岛上有机废物，充分利用产生能量的目的。

【技术实现步骤摘要】
海岛有机废物处理评估分析方法及其应用
本专利技术涉及有机废物处理领域，尤其涉及一种海岛有机废物处理评估分析方法及其应用。
技术介绍
国内海岛个数庞大，部分岛屿有居民居住，岛上居民活动比较原始，垃圾少且种类单一，随着经济开发，海岛以其独特的环境优势吸引了越来越多游客到岛上参观，岛上垃圾量呈逐年增加的趋势，这直接导致原始的垃圾处理方式不能适应现有垃圾的增长速度。传统的海岛垃圾处理方式有就地填埋、焚烧、垃圾外运。就地填埋的处理方式在陆地上使用较多，技术成熟，然而因为岛上游客的增加使填埋场使用年限明显缩短，而岛上可使用面积有限，新建垃圾场可行性不强；填埋场中垃圾经无害化处理后还是会有安全隐患，海岛环境脆弱，一经破坏难以恢复。焚烧处理方式由于减容性好、效率高、技术成熟，在陆地上应用范围广，但是由于海岛面积小，焚烧厂距离居民生活区近，焚烧产生的二噁英不易控制，对附近环境会产生负面影响。垃圾外运减少了垃圾对海岛的环境影响，但是由于垃圾在转运途中，会有二次污染的风险；垃圾转运离岛处理的运输成本高，增加了经济压力。因此，如何有效环保的处理海岛垃圾成为研究重点，并且，在工程建设之前，根据当地特点进行初步的了解，对项目产能耗进行预估，为项目的可实施性提供理论依据，也成为一个必要过程。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提出一种海岛有机废物处理评估分析方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题的至少之一。为达到上述目的，作为本专利技术的一个方面，提供了一种海岛有机废物处理评估分析方法，包括如下步骤：进行参数信息采集，得到预估的有机废物生成量；建立厌氧消化-热解气化耦合的有机废物处理模型；利用有机废物处理模型将预估的有机废物生成量进行厌氧消化转化的计算，分别得到预估的沼气量和沼渣量；利用有机废物处理模型将预估的沼渣量进行热解气化转化的计算，得到预估的合成气量；分别利用预估的沼气量和合成气量进行能量转化的计算，得到预估的有机废物处理模型产能量；分别利用预估的沼渣量和/或沼气量进行有机废物处理模型的耗能计算，得到预估的有机废物处理模型耗能量；对预估的产能量和耗能量进行比较分析，得到有机废物处理评估结果。作为本专利技术的另一个方面，还提供了一种如上述的海岛有机废物处理评估分析方法在海岛有机废物处理领域的应用。从上述技术方案可以看出，与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：本专利技术针对海岛上有机废物处理提供了处理评估分析方法，建立厌氧消化-热解气化耦合的有机废物处理模型，通过此模型的厌氧消化原料成分来计算沼气产量和沼渣产量，通过沼渣产量来计算合成气产量；为海岛提供一种环保的垃圾处理方式的同时，还对海岛利用有机废物处理模型产能量和耗能量进行预估和比较，确定方案的可行性；本专利技术的有机废物处理评估分析方法可以适应于不同组分的海岛垃圾，因此可应用于多种海岛，具有普遍适应性。附图说明图1是本专利技术实施例1海岛有机废物处理评估分析方法简介示意图；图2是本专利技术实施例实施厌氧消化-热解气化耦合的有机废物处理模型的系统示意图。上述附图中，附图标记含义如下：1、厌氧消化预处理单元；101、厌氧消化反应器；102、固液分离装置；103、储气装置；104、沼气净化装置；2、热解气化单元；201、烘干设备；202、热解气化装置；3、热量回收单元；301、锅炉；302、换热器；303、烟气净化装置。具体实施方式作为本专利技术的一个方面，提供一种海岛有机废物处理评估分析方法，包括如下步骤：S1：进行参数信息采集，得到预估的有机废物生成量；在本专利技术的实施例中，有机废物包括餐厨垃圾、木质纤维素类生物质、生活污染物、生活污水中的一种或多种，其中，各类的参数具体包括：生活污水：GC＝3650NFc；GC-城镇居民生活污水年产生量，吨/年；N-城镇居民常住人口，万人；FC-城镇居民生活污水产生系数，升/天·人；生活污染物：GP＝3650NFP；GP-城镇居民生活污染物年产生量，kg/年；FP-城镇居民生活污染物产生系数，g/天·人；餐厨垃圾：我国餐厨垃圾人均产量：0.18kg/人·天；木质纤维素类生物质：我国生物质木材产量：0.01387m3/hm2；木材平均密度：1200kg/m3；S2：建立厌氧消化-热解气化耦合的有机废物处理模型；需要指出的是，在本专利技术的实施例中，实施厌氧消化-热解气化耦合的有机废物处理模型的系统包括海岛有机废物处理及能量循环调节利用的系统；如图2所示，该系统具体包括：厌氧消化预处理单元1，包括厌氧消化反应器101，用于将有机废物进行厌氧消化预处理，厌氧消化反应器101包括沼气出口和固液混合物出口；其中，得到的沼气直接从沼气出口排出；固液分离装置102，用于将厌氧消化预处理得到的固液混合物进行固液分离，包括固液分离进口和固体出口，固液分离进口与固液混合物出口相连；热解气化单元2，包括烘干设备201，用于对固液分离装置102分离的沼渣进行干燥处理；烘干设备201包括烘干进口与烘干出口，烘干进口与固体出口相连；热解气化装置202，用于对干燥后的沼渣进行热解气化处理；热解气化装置202包括热解固体进口和热解气化装置排气口；热解固体进口与烘干出口相连；热量回收单元3，包括锅炉301，用于对热解气化得到的部分合成气与厌氧消化预处理得到的部分沼气进行燃烧；锅炉301包括锅炉进气口和锅炉排气口，锅炉进气口与热解气化装置排气口相连；换热器302，用于回收锅炉301产生的高温烟气的热量；换热器302包括高温流体通道和低温流体通道，高温流体通道的进口与锅炉排气口相连。其中，厌氧消化预处理单元1还包括储气装置103，用于储存沼气；储气装置103包括储气进气口和储气出气口，储气进气口与沼气出口相连；储气出气口通过一管路连接至一用沼气设施；储气出气口通过另一管路与锅炉进气口相连。另外，烘干设备201还包括烘干加热层，烘干加热层包括烘干流体入口和烘干流体出口；厌氧消化反应器101还包括保温层，保温层包括保温流体入口和保温流体出口；在本专利技术的实施例中，厌氧消化-热解气化耦合的有机废物处理模型包括3中形式；其中，第一种形式的厌氧消化-热解气化耦合的有机废物处理模型为高温烟气吸收的热量依次提供给沼渣烘干和厌氧消化反应保温，实施该模型的系统包括：所用的换热器302的低温流体通道的出口与烘干流体入口相连，烘干流体出口与保温流体入口相连，保温流体出口与换热器302的低温流体通道的入口相连，用于将从高温烟气吸收的热量依次提供给烘干设备201和厌氧消化反应器101。厌氧消化-热解气化耦合的有机废物处理模型的第二种形式包括高温烟气吸收的热量提供给厌氧消化反应保温，实施该模型的系统包括：换热器302的低温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海岛有机废物处理评估分析方法，其特征在于，包括如下步骤：/n进行参数信息采集，得到预估的有机废物生成量；/n建立厌氧消化-热解气化耦合的有机废物处理模型；/n利用有机废物处理模型将预估的有机废物生成量进行厌氧消化转化的计算，分别得到预估的沼气量和沼渣量；/n利用有机废物处理模型将预估的沼渣量进行热解气化转化的计算，得到预估的合成气量；/n分别利用预估的沼气量和合成气量进行能量转化的计算，得到预估的有机废物处理模型产能量；/n分别利用预估的沼渣量和/或沼气量进行有机废物处理模型的耗能计算，得到预估的有机废物处理模型耗能量；/n对预估的产能量和耗能量进行比较分析，得到有机废物处理评估结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种海岛有机废物处理评估分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
进行参数信息采集，得到预估的有机废物生成量；
建立厌氧消化-热解气化耦合的有机废物处理模型；
利用有机废物处理模型将预估的有机废物生成量进行厌氧消化转化的计算，分别得到预估的沼气量和沼渣量；
利用有机废物处理模型将预估的沼渣量进行热解气化转化的计算，得到预估的合成气量；
分别利用预估的沼气量和合成气量进行能量转化的计算，得到预估的有机废物处理模型产能量；
分别利用预估的沼渣量和/或沼气量进行有机废物处理模型的耗能计算，得到预估的有机废物处理模型耗能量；
对预估的产能量和耗能量进行比较分析，得到有机废物处理评估结果。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在厌氧消化转化的计算步骤中，
预估的沼气量的生成计算公式如下：
V＝α·DM·β·m；(1)
其中，V-沼气量，m3；α-挥发性固体的沼气产率，m3/kg；β-干物质中挥发性固体百分含量，％；DM-有机废物中干物质百分含量，％；m-有机废物生成量，kg；
预估的沼渣量的生成计算公式如下：
m干燥后沼渣＝(DM×m)×γ×ε/δ；(2)
其中，γ-有机废物中转化为沼渣的干物质百分含量，％；δ-沼渣中干物质百分含量，％；m干燥后沼渣-干燥后沼渣质量，kg；ε-干燥后沼渣质量占含水沼渣质量百分含量，％。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在进行热解气化转化的计算步骤中，初始值除预估的沼渣量还包括预估的其他废物生成量，所述其他废物生成量包括污泥生成量、纸制品生成量和塑料生成量中的一种或多种。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在进行热解气化转化的计算步骤中，预估的合成气的生成计算公式如下：
Vs＝ζ·(m纸制品+m塑料+m干燥后沼渣+m脱水污泥)；(3)
其中，m纸制品为纸制品的质量，kg；m塑料为塑料的质量，kg；m脱水污泥为脱水污泥的质量，kg；Vs为合成气产量，m3；ζ-合成气转化率，m3/kg。


5.根据权利要求4所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜蓓蓓，高纬迪，陈冠益，郭祥，刘彬，邱旭辉，李志宇，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12