[发明专利]一种有机废物合成碳酸氢铵联产LNG的系统及方法

权利要求书

1.一种有机废物合成碳酸氢铵联产LNG的系统，其特征在于，包括：垃圾预处理模块；热电联产模块；联合厌氧模块；碳酸氢铵联产LNG模块；垃圾预处理模块依次与联合厌氧模块、碳酸氢铵联产LNG模块相连，热电联产模块与垃圾预处理模块和碳酸氢铵联产LNG模块相连；

垃圾预处理模块包括厨余垃圾收运系统、城市生活垃圾破袋装置、市政污泥脱水装置、垃圾分选装置、粉碎装置；热电联产模块包括干化装置、无机垃圾回收转运装置、垃圾焚烧装置；厨余垃圾收运系统、市政污泥脱水装置通过输送装置依次与粉碎装置相连；破袋装置通过输送装置与垃圾分选装置相连；垃圾分选装置的出口通过输送装置与粉碎装置的入口以及无机垃圾回收转运装置的入口相连；

联合厌氧模块包括第二调节罐、浆化罐、厌氧消化罐；垃圾预处理模块的粉碎装置依次与第二调节罐、浆化灌、厌氧消化罐相连；第二调节罐的出口通过管道和水泵与浆化罐的进料口相连；浆化罐的出口通过管道和水泵与厌氧消化罐的进料口相连；

碳酸氢铵联产LNG模块包括脱氨系统、生化处理系统、反应器、沼气提纯系统、加气站、储气罐；脱氨系统包括脱氨脱水装置、第一调节罐、二氧化碳移除器、一级/二级氨移除器、氨气纯化器、氨提浓器；生化处理系统包括沉淀池、AO池、二沉池、混凝沉淀池；沼气提纯系统包括水洗装置、过滤装置、干燥装置、脱硫装置、脱碳装置、压缩机装置；联合厌氧模块中的厌氧消化罐依次与碳酸氢铵联产LNG模块中的脱氨脱水装置和沼气提纯系统相连；

碳酸氢铵联产LNG模块分为两条线：脱氨系统，生化处理系统组成的产碳酸氢铵路径；以及沼气提纯系统构成的联产LNG路径；

产碳酸氢铵路径中，脱氨脱水装置的出口通过传输装置与第一调节罐相连；第一调节罐通过管道和水泵与二氧化碳移除器的进料口相连；二氧化碳移除器的进料口与一级氨移除器相连；同时根据物料的出口不同，二氧化碳移除器也和反应器相连；一级氨移除器的出口依据物料的纯度不同分别与氨气纯化器以及二级氨移除器相连；二级氨移除器的上层气体出口与一级氨移除器相连形成循环；下层液体出口与沉淀池相连；氨气纯化器的出口与氨提浓器相连；氨提浓器通过管道与反应器相连；反应器依次与离心机和结晶罐相连；沉淀池依次与AO池、二沉池以及混凝沉淀池相连；

联产LNG路径中，水洗装置通过气泵与过滤装置相连；过滤装置的出气口连接干燥装置；干燥装置依次与脱硫装置、脱碳装置、压缩机装置相连；压缩机装置根据产品使用量分别与加气站和储气罐相连；其中脱碳装置的废气排口与产碳酸氢铵路径中的反应器相连；

无机垃圾回收转运装置的出口通过传输装置与垃圾焚烧装置相连；碳酸氢铵联产LNG模块中的干化装置通过传输装置与垃圾焚烧装置相连。

2.一种有机废物合成碳酸氢铵联产LNG的方法，其特征在于：

S100：垃圾预处理：

厨余垃圾、城市生活垃圾、市政污泥各自经过垃圾收运进入系统，其中城市生活垃圾经过垃圾分选分离有机和无机垃圾，其中有机垃圾和厨余垃圾以及市政污泥组成的有机混合垃圾进入联合厌氧模块的第二调节罐，无机垃圾进入热电联产模块；

S110：联合厌氧处理

S111：升温混合搅拌

步骤S100中的有机混合垃圾经过充分的混合后被泵入浆化罐调节温度至75~85℃进一步被絮状化，再经过充分搅拌浆化进一步增大有机混合垃圾的比表面积；

S112：厌氧消化

步骤S111中的搅拌充分的有机混合垃圾，随后被传送至厌氧消化罐，在厌氧消化罐中经过35~45天的厌氧发酵，控制温度35~45℃，pH6.5~8.1；

S120：碳酸氢铵联产LNG

S121：气液固分离

步骤S112中的厌氧消化后的混合物为气体和混合液体，气体部分进入联产LNG路径；液体部分经过脱水，含水率小于50%的固体经过进一步干化进入热电联产模块；剩余液体进入产碳酸氢铵路径；

S122：联产LNG

步骤S121中的气体部分，依次通过水洗装置，过滤装置，干燥装置，脱硫装置，脱碳装置，将气体中的甲烷浓度提高到85~99%，最终作为燃料送入加气站，多余部分泵入储气罐储存；

S123：联产碳酸氢铵

步骤S121中的剩余液体经过脱氨脱水装置和二氧化碳移除器充分反应后，尾水进入生化处理系统，从剩余液体中剥离的氨气和二氧化碳与步骤S121中多余的二氧化碳充分混合，形成碳酸氢铵溶液，最终制作成碳酸氢铵结晶；

S124：废水处理

步骤S121和步骤S123中产生的废水依次经过沉淀池，AO池，二沉池，混凝沉淀池，降低水中的污染物浓度，达标纳管排放；

S130热电联产

步骤S100中的无机垃圾部分和步骤S121中的固体部分经过进一步的干化，送入垃圾焚烧装置产生的电能、热能可以为整个系统提供能源。