【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境工程尾气处理，涉及一种处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统及其处理方法，尤其涉及一种利用工业固废塑性固化技术以及污泥低温有氧热解技术构筑人造山体系统以及利用其处理低位热能碳排放尾气从而实现储能减碳和控污的处理方法。
技术介绍
1、随着经济的快速发展，能源消耗总量不断攀升。近年来，极端天气不断出现，全球气候问题日益严峻。
2、我国工业领域的能源消耗量约占全国能源消耗总量的70％。除了生产工艺相对落后和产能结构不合理等因素以外，工业余热利用率低、能源没有得到合理利用是造成能耗偏高的重要原因。其中低品位热能尾气在工业余热占绝大比例，目前我国对低位热能尾气的处理主要以废气燃烧、化学吸收、催化还原等，上述技术可有效削减尾气中的污染物，但尾气中的低位热能无法有效利用，大多都直接废弃，因此实现低位热能尾气中热能的充分利用具有重要意义。
3、中国专利cn105180486a提供了一种综合回收利用磷肥厂低位热能烟气的方法，通过喷淋水与烟气换热的方式，将低品位的热量回收集中作为磷酸的滤饼、滤布、滤盘的冲洗水，该方法传热效果好，设备投资省，工艺流程简单，能解决磷化工生产过程中低位热能回收，改善环境，减缓磷酸过滤机腐蚀等问题；但对于含尘量较高的烟气处理效果不佳，易造成设备结垢。
4、中国专利cn115721951a公开了一种气化尾气回收处理装置及使用方法，利用尾气冷却器将气化装置中的闪蒸气与冷却介质换热后冷凝，并在后续的处理过程中解析出其中的酸性气体，提高其中co和h2等有效气的回收效率；但整个处理
技术实现思路
1、针对现有技术中低位热能工艺尾气排放产生的碳排放及能源浪费问题，本专利技术提出一种处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统及其处理方法。
2、本专利技术的具体技术方案如下：
3、处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，包括：
4、人造山体本体，人造山体本体包括若干人造山体层，人造山体层由骨料堆积形成；
5、覆在人造山体本体表面的保温层及防渗层；
6、位于保温层及防渗层内部的热媒管道，热媒管道铺设每层所述人造山体层；
7、设在人造山体本体底部和中部的尾气管道；
8、设在人造山体本体顶部和中部的喷淋装置。
9、进一步的，所述骨料包括结构骨料和固碳骨料混合而成，结构骨料是包括锰渣和存量生活垃圾废杂塑料利用废杂塑料塑性固化稳定技术制备而成；固碳骨料是包括污水污泥和电石渣协同利用低温有氧热解制备而成，固碳骨料具备空间网状介孔结构。
10、进一步的，所述结构骨料与固碳骨料体积比为(6～7):(4～3)；所述人造山体层的高度为1-2m。
11、进一步的，所述人造山体本体分为上下两部分，冬季时人造山体本体的上下两部分均为热区，实现低位热能碳排放尾气的储能、减碳及控污；夏季时人造山体本体的上部为热区、人造山体本体的下部为冷区，上部热区实现低位热能碳排放尾气的减碳及控污，下部冷区为城市提供冷媒。
12、进一步的，所述热媒管道与人造山体层交叠布置，即每层人造山体层铺设一段独立的热媒管道，热媒管道在人造山体层的平面上以盘管的方式铺设再填充所述骨料，每层人造山体层的热媒管道均设有独立的进出口。
13、进一步的，所述尾气管道设为穿孔管均匀布气；所述人造山体系统的顶部设有尾气的出口。
14、进一步的，所述人造山体本体表面从外向内依次为所述防渗层和保温层，防渗层采用高密度聚乙烯膜hdpe，厚度为1-1.5mm；保温层为土工膜。
15、利用上述任意一项所述的人造山体系统处理低位热能碳排放尾气的方法，其特征在于，所述方法包括：
16、所述人造山体本体分为上下两部分，冬季时人造山体本体的上下两部分均为热区，实现低位热能碳排放尾气的储能、减碳及控污；夏季时人造山体本体的上部为热区、人造山体本体的下部为冷区，上部热区实现低位热能碳排放尾气的减碳及控污，下部冷区为城市提供冷媒。
17、进一步的，冬季时低位热能碳排放尾气通过人造山体本体下部的尾气进口进入，尾气向上运动过程中与人造山体本体的两种骨料密切接触，具有空间网状介孔结构的固碳骨料吸附尾气中残余污染物和二氧化碳，同时利用结构骨料比热容较高的特性将尾气中低位热能储存在骨料中，实现人造山体储能、固碳及控污，经净化后的尾气通过尾气出口排入大气；热媒管道中通入冷水，每层热媒管道通过与下部通入的较高温度的热尾气和储存热能的骨料接触将热能置换出来，得到热水用于城市供暖；
18、夏季时，其中热区通过人造山体本体中部的尾气进口通入低位热能碳排放尾气，通过与热区两种骨料的密切接触，实现人造山体本体固碳、控污的功能，同时热区的热媒管道闲置，经过净化后的尾气热量可用于低温蒸发；其中冷区通过喷淋装置间断喷淋温度较低的地下水以维持冷区较低温度，热媒管道中通入冷媒高温水，通过冷区散热后温度降低输出低温水用于夏季供冷。
19、进一步的，夏季时热区的喷淋装置通过温度检测装置实时监控人造山体本体内温度情况，对温度过高区域喷淋冷水以避免骨料出现温度过高导致的结构强度下降。
20、本专利技术的有益效果如下：
21、(1)基于“以废制废”理念为磷石膏、锰渣、生活垃圾废杂塑料、污水污泥、电石渣等系列废弃物提供全新的大宗资源化利用技术路线，不仅可以根本解决困扰相关产业绿色可持续发展的废弃物污染问题还可将目前利用价值较低的废弃物通过塑性固化封存和利用，即有效控制污染，又为将来依托更先进的技术实现再生利用存续了资源；
22、(2)利用结构骨料和固碳骨料构建具备储热、固碳、控污功能的人造山体，不仅把低位热能“吃干榨尽”，将能源利用效率做到极致，还能将尾气中残余污染物高效去除，同时相对于现有的ccus固碳技术路线，可以实现较低投资和较高效率安全稳定固碳，助力行业环保节能减排事业发展；
23、(3)人造山体可通过设计造型、覆盖和植物园艺、低强度文体设施开发，打造工业节能减排和城市文化体育事业新地标。
24、(4)此外，利用本专利技术人造山体系统无需考虑尾气中含尘量高低的问题，采用骨料堆积而成的人工山体系统对尾气进行处理，因骨料与骨料之间的空隙较大以及具有空间网状介孔结构的固碳骨料能吸附尾气中残余污染物和二氧化碳，因此不会产生堵塞以及结垢问题。
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1.处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述骨料包括结构骨料和固碳骨料混合而成，结构骨料是包括锰渣和存量生活垃圾废杂塑料利用废杂塑料塑性固化稳定技术制备而成；固碳骨料是包括污水污泥和电石渣协同利用低温有氧热解制备而成，固碳骨料具备空间网状介孔结构。
3.如权利要求2所述的处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述结构骨料与固碳骨料体积比为(6～7):(4～3)；所述人造山体层的高度为1-2m。
4.如权利要求1-3任意一项所述的处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述人造山体本体分为上下两部分，冬季时人造山体本体的上下两部分均为热区，实现低位热能碳排放尾气的储能、减碳及控污；夏季时人造山体本体的上部为热区、人造山体本体的下部为冷区，上部热区实现低位热能碳排放尾气的减碳及控污，下部冷区为城市提供冷媒。
5.如权利要求4所述的处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述热媒管道与人造山体层交叠布置，即
6.如权利要求4所述的处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述尾气管道设为穿孔管均匀布气；所述人造山体系统的顶部设有尾气的出口。
7.如权利要求4所述的处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述人造山体本体表面从外向内依次为所述防渗层和保温层，防渗层采用高密度聚乙烯膜HDPE，厚度为1-1.5mm；保温层为土工膜。
8.利用权利要求1-7任意一项所述的人造山体系统处理低位热能碳排放尾气的方法，其特征在于，所述方法包括：
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，冬季时低位热能碳排放尾气通过人造山体本体下部的尾气进口进入，尾气向上运动过程中与人造山体本体的两种骨料密切接触，具有空间网状介孔结构的固碳骨料吸附尾气中残余污染物和二氧化碳，同时利用结构骨料比热容较高的特性将尾气中低位热能储存在骨料中，实现人造山体储能、固碳及控污，经净化后的尾气通过尾气出口排入大气；热媒管道中通入冷水，每层热媒管道通过与下部通入的较高温度的热尾气和储存热能的骨料接触将热能置换出来，得到热水用于城市供暖；
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，夏季时热区的喷淋装置通过温度检测装置实时监控人造山体本体内温度情况，对温度过高区域喷淋冷水以避免骨料出现温度过高导致的结构强度下降。
...【技术特征摘要】
1.处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述系统包括：
2.如权利要求1所述的处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述骨料包括结构骨料和固碳骨料混合而成，结构骨料是包括锰渣和存量生活垃圾废杂塑料利用废杂塑料塑性固化稳定技术制备而成；固碳骨料是包括污水污泥和电石渣协同利用低温有氧热解制备而成，固碳骨料具备空间网状介孔结构。
3.如权利要求2所述的处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述结构骨料与固碳骨料体积比为(6～7):(4～3)；所述人造山体层的高度为1-2m。
4.如权利要求1-3任意一项所述的处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述人造山体本体分为上下两部分，冬季时人造山体本体的上下两部分均为热区，实现低位热能碳排放尾气的储能、减碳及控污；夏季时人造山体本体的上部为热区、人造山体本体的下部为冷区，上部热区实现低位热能碳排放尾气的减碳及控污，下部冷区为城市提供冷媒。
5.如权利要求4所述的处理低位热能碳排放尾气的人造山体系统，其特征在于，所述热媒管道与人造山体层交叠布置，即每层人造山体层铺设一段独立的热媒管道，热媒管道在人造山体层的平面上以盘管的方式铺设再填充所述骨料，每层人造山体层的热媒管道均设有独立的进出口。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，李逸飞，董书琴，彭浩，杨智力，代鸿刚，温晨昊，吉心瑶，王智锐，任运龙，高林燕，苏子龙，寿文琪，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：
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