[发明专利]利用园林绿化废弃物与污泥混合气化制备燃气的方法

说明书

一种利用园林绿化废弃物与污泥混合气化制备燃气的方法及燃气，包括将园林绿化废弃物与污泥混合，形成混合物料；将混合物料热解气化，得到所述燃气。本发明利用污泥在气化过程中的非均相催化属性，与园林绿化废弃物混合气化，操作简单且环境友好，并制备高品质、低焦油含量的气化燃气，可促进生物质气化工艺的工业应用及推广，同时为园林绿化废弃物及污泥的处置提供参考路径。

技术领域

本发明属于生物质资源化能源化利用技术领域，具体涉及一种利用园林绿化废弃物与污泥混合气化制备燃气的方法。

背景技术

园林绿化废弃物是指园林绿化植物自然凋落或人工修剪所产生的植物枝干、落叶及草屑等。随着城市绿化面积的增大，园林绿化废弃物产量急剧增大。目前，大部分的园林绿化废弃物与生活垃圾一起填埋或焚烧，造成了严重的环境污染与能源浪费。园林绿化废弃物富含木质纤维素且有机质含量高，可用于生物质燃气的制备，实现园林绿化废弃物的再利用及能源化转化。焦油是生物质气化过程中不可避免的副产物。焦油会在管道、过滤器或下游设备的热交换器中凝结形成复杂的结构，导致整个系统的机械故障，限制热解气化技术的工业化推广。采用热解气化技术将园林绿化废弃物转化为低焦油、高品质的气化燃气具有较好研究价值及现实意义。

污泥来自于污水处理过程，产量逐年增大。截至2017年末，根据统计数据，污泥年产量约为6500万吨。污泥处置现已成为伴随污水处理而生的新型环境问题。常规的污泥填埋、焚烧、堆肥等处理方法，容易产生二次污染。热解气化技术可将污泥中有机成分转化为可燃气体，且有效降低NOx及SO₂的排放并杀死病原菌等，有利于实现污泥的无害化、减量化及资源化处置。

污泥中含有大量的C、Fe、Si、Al以及其他金属(Cu、Ti、Ca、Mg、Zn、Ni)和非金属(N、O、S、P)，常用于合成各种非均相碳质催化剂。SS还含有不同比例的重金属，如：Ba、Cu、Ca、Cr、Hg、Mo、Mn、Ni、Pb、Ti、Zn，这使得污泥成为环境修复的稳定有效的多相催化剂。无机元素P、Mg、Na及Fe在气化过程中可促进CO与CH₄的生成及释放。Al作为诸多金属的载体，可强化可逆的水煤气转换反应(Water-Gas Shift，简称WGS)。此外，污泥中的Fe、Al₂O₃及CaO对于减少生物质气化过程中的焦油具有较为积极的作用。因此，将污泥与园林绿化废弃物进行混合气化，有望制备具有低焦油且燃气组分改善的高品质气化燃气。目前，对于园林绿化废弃物与污泥混合气化制备燃气的研究还未见报道。制备的气化燃气可用于居民炊事、供暖及工业燃气锅炉供热或发电。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种利用园林绿化废弃物与污泥混合气化制备燃气的方法及燃气，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种利用园林绿化废弃物与污泥混合气化制备燃气的方法，包括：

将园林绿化废弃物与污泥混合，形成混合物料；

将混合物料热解气化，得到所述燃气。

作为本发明的另一个方面，还提供了一种如上所述方法制得的燃气。

基于上述技术方案可知，本发明的利用园林绿化废弃物与污泥混合气化制备燃气的方法及燃气相对于现有技术至少具有以下优势之一：

1、本发明提出的园林绿化废弃物与污泥混合气化制备燃气的方法，可为园林绿化废弃物及污泥的资源化、能源化循环利用提供参考路径；

2、本发明巧妙地利用污泥在气化过程中的非均相催化属性，与园林绿化废弃物混合气化，操作简单且环境友好，并制备高品质、低焦油含量的气化燃气，可促进生物质气化工艺的工业应用及推广；