一种多源垃圾协同处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多源垃圾协同处理系统及方法，系统包括：生活垃圾处理装置、厨余垃圾处理装置、污泥处理装置及控制装置，生活垃圾处理装置包括热解气化单元及余热蒸汽单元，厨余垃圾处理装置包括高温好氧发酵单元及三相分离单元，污泥处理装置包括污泥干燥单元；余热蒸汽单元将产生的一次蒸汽通入污泥干燥单元；污泥干燥单元将产生的二次蒸汽通入高温好氧发酵单元；三相分离单元的残渣和渗滤液分别通入污泥干燥单元及热解气化单元；控制装置接收并控制余热蒸汽单元、污泥干燥单元及高温好氧发酵单元的运行参数。实现了多源垃圾间的能源和物料的双协同，并通过信号接收处理，进一步实现了不同工艺链间关键参数的联锁量化调控。控。控。

【技术实现步骤摘要】
一种多源垃圾协同处理系统及方法


[0001]本专利技术属于垃圾处理
，具体涉及一种多源垃圾协同处理系统及方法。

技术介绍

[0002]针对县镇级生活垃圾、污泥、餐厨垃圾及园林废弃物的处理，通常做法是各类型垃圾单独处理副产物或中间产物需另外处理。
[0003]县镇生活垃圾具有极强的地域性、明显的分散性，且通过长途运输到某一聚集点后再进行处置，过程中难免造成资源浪费及二次污染，不利于实现低成本低污染低能耗处理县镇生活垃圾。如果县镇生活垃圾露天堆积以及不当处理，会造成严重的水体、土壤和大气污染，威胁县镇人居环境安全，给县镇居民带来严重的健康风险。此外，广大县镇也面临着能源短缺的情况，粗放、低效的能源获取和利用方式，不但限制了县镇经济的发展，也加重了县镇环境污染。城市生活垃圾的管理方式、处理技术手段也无法机械地用于县镇生活垃圾，应充分考虑县镇生活垃圾的特点对其进行处理。
[0004]同时，现有技术中有提出多源垃圾协同处理的方案，如专利CN115625177A给出了一种餐厨垃圾、生活垃圾与污泥协同处理装置，通过设置冲洗池、破碎机、生物质分离器、过滤池、焚烧炉以及堆肥箱，可对餐厨垃圾、生活垃圾和污泥同时进行处理。专利CN113634581A给出了一种多源废弃物复合处理系统及处理方法，通过将成分接近的餐饮垃圾与厨余垃圾配置在同一生产线中依次经过混合搅拌和流量调节，在节约成本减小占用空间场地的同时，方便快速确定影响检验结果的主要因素，主因排查快速，节约时间、提高效率；通过径流量调节装置和角流量调节装置的共同设置，从而可通过流量调节实现各废弃物配比的精调节，通过第一至第五控制器对各存储装置出口的启闭，从而可实现对各废弃物配比的粗调节，方便用户自由选择，方便确定影响检验结果因素的同时，增大适用范围。
[0005]但是，如何针对县镇级生活垃圾、污泥、餐厨垃圾及园林废弃物等多源垃圾提出适用的垃圾协同处理方案，以实现降低垃圾处理的运行成本，最大程度实现系统运行稳定性是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]在针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种多源垃圾协同处理系统及方法，通过协同生活垃圾处理装置、厨余垃圾处理装置、污泥处理装置及控制装置，将生活垃圾处理装置中余热蒸汽单元连通污泥处理装置的污泥干燥单元，将产生的一次蒸汽通入；污泥干燥单元连通厨余垃圾处理装置的高温好氧发酵单元，将产生的二次蒸汽通入；厨余垃圾处理装置的三相分离单元连通污泥干燥单元及生活垃圾处理装置的热解气化单元，将分离的残渣和渗滤液分别通入污泥干燥单元和热解气化单元；控制装置接收并控制余热蒸汽单元、污泥干燥单元及高温好氧发酵单元的运行参数。较现有的多种多源垃圾协同处理方案中仅能进行物料协同，本专利技术能实现多源垃圾间的能源和物料的双协同，并通过信号接收处理，进一步实现了不同工艺链间关键参数的联锁量化调控。
[0007]第一方面，本专利技术提供一种多源垃圾协同处理系统，包括：生活垃圾处理装置、厨余垃圾处理装置、污泥处理装置及控制装置，生活垃圾处理装置包括热解气化单元及余热蒸汽单元，厨余垃圾处理装置包括高温好氧发酵单元及三相分离单元，污泥处理装置包括污泥干燥单元；余热蒸汽单元连通污泥干燥单元，将产生的一次蒸汽通入；污泥干燥单元连通高温好氧发酵单元，将产生的二次蒸汽通入；三相分离单元分别连通污泥干燥单元及热解气化单元，将分离的残渣通入污泥干燥单元，渗滤液通入热解气化单元；控制装置与生活垃圾处理装置、厨余垃圾处理装置及污泥处理装置信号连接，接收并控制余热蒸汽单元、污泥干燥单元及高温好氧发酵单元的运行参数。
[0008]进一步的，余热蒸汽单元中通入烟气，并产生一次蒸汽；余热蒸汽单元的进口烟气温度为700~850℃，出口烟气温度为350~450℃，一次蒸汽的压力为0.7~1.25Mpa，一次蒸汽的温度为170~180℃。
[0009]进一步的，污泥干燥单元的入口污泥含水率为80~90%，出口污泥含水率为30~40%，二次蒸汽的温度为120~140℃。
[0010]进一步的，高温好氧发酵单元的发酵温度为60~75℃。
[0011]进一步的，控制装置包括信号接收模块、决策模块和信号反馈模块，信号接收模块接收余热蒸汽单元、污泥干燥单元及高温好氧发酵单元的运行参数，将运行参数传输至决策模块进行各单元节点统筹计算并获取控制值，通过信号反馈模块将控制值反馈至对应单元对运行参数进行调整。
[0012]进一步的，余热蒸汽单元的运行参数包括：余热蒸汽单元的烟气量、进口烟气温度、出口烟气温度及一次蒸汽产生量；污泥干燥单元的运行参数包括：污泥处理量、进口污泥含水率、出口污泥含水率、一次蒸汽进口温度、一次蒸汽出口温度及一次蒸汽需求量；高温好氧发酵单元的运行参数包括：厨余垃圾处理量、进口厨余垃圾含水率、出口厨余垃圾含水率、二次蒸汽进口温度、二次蒸汽出口温度及二次蒸汽需求量。
[0013]进一步的，将运行参数传输至决策模块进行各单元节点统筹计算并获取控制值，具体包括：决策模块采用两级梯度的分析计算，其一级为分析控制余热蒸汽单元与污泥干燥单元，其二级为分析控制污泥干燥单元与高温好氧发酵单元；获取并分析余热蒸汽单元的烟气量、进口烟气温度及出口烟气温度，调控一次蒸汽产生量；通过污泥处理量、进口污泥含水率、出口污泥含水率，调控污泥干燥单元的一次蒸汽产生量、一次蒸汽需求量、一次蒸汽进口温度和一次蒸汽出口温度；通过厨余垃圾处理量、厨余垃圾进出口含水率，调控高温好氧发酵单元的二次蒸汽需求量、二次蒸汽进口温度和二次蒸汽出口温度。
[0014]进一步的，通过分析并调控余热蒸汽单元的烟气量、进口烟气温度及出口烟气温度，获取一次蒸汽产生量，具体表示为：
；其中，为余热蒸汽单元的烟气放热量，KJ/h，为余热蒸汽单元的换热效率，为余热蒸汽单元的烟气量，kg/h，为烟气定压比热容，kJ/(kg
·
℃)，为进口烟气温度，℃，为出口烟气温度，℃，为一次蒸汽产生量，kg/h，为一次蒸汽的饱和蒸汽焓，kJ/kg，为给水焓，kJ/kg；通过分析污泥处理量、进口污泥含水率和出口污泥含水率，调控污泥干燥单元的一次蒸汽产生量、一次蒸汽需求量、一次蒸汽进口温度和一次蒸汽出口温度，具体表示为：
[0015]其中，Q
wn,T
为污泥干燥所需的总热量，KJ/h，Q
wn,1
为污泥中水分蒸发所需热量，KJ/h，Q
wn,2
为污泥升温带走的热量，KJ/h，为污泥水分蒸发量，kg/h，为水的比热容，kJ/(kg
·
℃)，为污泥干燥单元的污泥出口温度，℃，污泥干燥单元的污泥进口温度，℃，为水分蒸发气化潜热，kJ/(kg
·
℃)为湿基污泥处理量，kg/h，为污泥进口含水率，%，为污泥出口含水率，%，为干基污泥量，kg/h，为污泥干基比热容，kJ/(kg
·
℃)，为一次蒸汽需求量，kg/h，为污泥干燥所用饱和蒸汽汽化潜热，KJ/kg，为一次蒸汽进口温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多源垃圾协同处理系统，其特征在于，包括：生活垃圾处理装置、厨余垃圾处理装置、污泥处理装置及控制装置，生活垃圾处理装置包括热解气化单元及余热蒸汽单元，厨余垃圾处理装置包括高温好氧发酵单元及三相分离单元，污泥处理装置包括污泥干燥单元；余热蒸汽单元连通污泥干燥单元，将产生的一次蒸汽通入；污泥干燥单元连通高温好氧发酵单元，将产生的二次蒸汽通入；三相分离单元分别连通污泥干燥单元及热解气化单元，将分离的残渣通入污泥干燥单元，渗滤液通入热解气化单元；控制装置与生活垃圾处理装置、厨余垃圾处理装置及污泥处理装置信号连接，接收并控制余热蒸汽单元、污泥干燥单元及高温好氧发酵单元的运行参数。2.如权利要求1所述多源垃圾协同处理系统，其特征在于，余热蒸汽单元中通入烟气，并产生一次蒸汽；余热蒸汽单元的进口烟气温度为700~850℃，出口烟气温度为350~450℃，一次蒸汽的压力为0.7~1.25Mpa，一次蒸汽的温度为170~180℃。3.如权利要求2所述多源垃圾协同处理系统，其特征在于，污泥干燥单元的入口污泥含水率为80~90%，出口污泥含水率为30~40%，二次蒸汽的温度为120~140℃。4.如权利要求3所述多源垃圾协同处理系统，其特征在于，高温好氧发酵单元的发酵温度为60~75℃。5.如权利要求4所述多源垃圾协同处理系统，其特征在于，控制装置包括信号接收模块、决策模块和信号反馈模块；信号接收模块接收余热蒸汽单元、污泥干燥单元及高温好氧发酵单元的运行参数，将运行参数传输至决策模块进行各单元节点统筹计算并获取控制值，通过信号反馈模块将控制值反馈至对应单元对运行参数进行调整。6.如权利要求5所述多源垃圾协同处理系统，其特征在于，余热蒸汽单元的运行参数包括：余热蒸汽单元的烟气量、进口烟气温度、出口烟气温度及一次蒸汽产生量；污泥干燥单元的运行参数包括：污泥处理量、进口污泥含水率、出口污泥含水率、一次蒸汽进口温度、一次蒸汽出口温度及一次蒸汽需求量；高温好氧发酵单元的运行参数包括：厨余垃圾处理量、进口厨余垃圾含水率、出口厨余垃圾含水率、二次蒸汽进口温度、二次蒸汽出口温度及二次蒸汽需求量。7.如权利要求6所述多源垃圾协同处理系统，其特征在于，将运行参数传输至决策模块进行各单元节点统筹计算并获取控制值，具体包括：决策模块采用两级梯度的分析计算，其一级为分析控制余热蒸汽单元与污泥干燥单元，其二级为分析控制污泥干燥单元与高温好氧发酵单元；获取并分析余热蒸汽单元的烟气量、进口烟气温度及出口烟气温度，调控一次蒸汽产生量；通过污泥处理量、进口污泥含水率、出口污染含水率，调控污泥干燥单元的一次蒸汽产生量、一次蒸汽需求量、一次蒸汽进口温度和一次蒸汽出口温度；通过厨余垃圾处理量、进口厨余垃圾含水率、出口厨余垃圾含水率，调控高温好氧发酵单元的二次蒸汽需求量、二次蒸汽进口温度和二次蒸汽出口温度。8.如权利要求7所述多源垃圾协同处理系统，其特征在于，通过分析余热蒸汽单元的烟气量、进口烟气温度及出口烟气温度，获取一次蒸汽产生量，具体表示为：
；其中，为余热蒸汽单元的烟气放热量，KJ/h，为余热蒸汽单元的换热效率，为余热蒸汽单元的烟气量，kg/h，为烟气定压比热容，kJ/(kg
·
℃)，为进口烟气温度，℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟灿，亢鑫鑫，岳佳鑫，宋丽，刘清，段宇霆，张敬宇，
申请(专利权)人：北京华宇辉煌生态环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：