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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109231793A(43)申请公布日2019.01.18(21)申请号201811070281.2(22)申请日2018.09.13(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人王树众雷杰杨闯徐甜甜杨健乔赵军(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.C02F11/18(2006.01)C05F3/06(2006.01)C05F3/04(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种以亚临界水热液化为核心的生态厕所系统及处理粪尿方法(57)摘要本发明公开了一种以亚临界水热液化为核心的生态厕所系统及处理粪尿方法,属于化工及环保技术领域,包括物料缓存罐、亚临界水热液化单元、高温换热器、低温换热器、固液分离器、厌氧进水缓存池、高温厌氧单元、沼气存储净化装置、沼气燃烧锅炉、干燥粒化单元、组合膜工艺单元、回用水池、导热油锅炉和空冷塔。本发明以亚临界水热液化技术核心,同时结合高温换热器、低温换热器、固液分离器、高温厌氧工艺、沼气燃烧系统和干燥粒化单元,将粪尿物质无害化稳定化为园林绿化水、有机肥或无机盐,臭气经由高温燃烧处理,实现了气、液、固的无害化处置,具有良好的环境效益和经济效益,同时结合导热油锅炉实现能量的多级利用优化。CN109231793ACN109231793A权利要求书1/2页1.一种以亚临界水热液化为核心的生态厕所系统,其特征在于,包括物料缓存罐(1)、亚临界水热液化单元(2)、高温换热器(3)、低温换热器(4)、固液分离器(5)、厌氧进水缓存池(6)、高温厌氧单元(7)、沼气存储净化装置(8)、沼气燃烧锅炉(9)、干燥粒化单元(10)、组合膜工艺单元(11)、回用水池(12)和空冷塔(14);物料缓存罐(1)、亚临界水热液化单元(2)、高温换热器(3)、低温换热器(4)和固液分离器(5)通过管路依次连接;固液分离器(5)的固体出口和干燥粒化单元(10)的固体入口连接,固液分离器(5)的液体出口和厌氧进水缓存池(6)的液体入口连接,厌氧进水缓存池(6)的液体出口和高温厌氧单元(7)的入口连接;高温厌氧单元(7)的气体出口和沼气存储净化装置(8)连接,沼气存储净化装置(8)和沼气燃烧锅炉(9)连接;高温厌氧单元(7)的液体出口和组合膜工艺单元(11)的入口连接;组合膜工艺单元(11)设有两个出口,其中一个出口和回用水池(12)连接,另一个出口和干燥粒化单元(10)的液体入口连接;干燥粒化单元(10)的蒸汽出口与厌氧进水缓存池(6)的蒸汽入口连接;回用水池(12)与空冷塔(14)连接,空冷塔(14)的补充水由回用水池(12)提供;空冷塔(14)与低温换热器(4)连通,低温换热器(4)的冷却介质由空冷塔(14)提供。2.根据权利要求1所述的以亚临界水热液化为核心的生态厕所系统,其特征在于,物料缓存罐(1)、固液分离器(5)和厌氧进水缓存池(6)产生的臭气以及厕所通风产生的气体经风机和通风管道被送至沼气燃烧锅炉(9)中。3.根据权利要求1所述的以亚临界水热液化为核心的生态厕所系统,其特征在于,还包括将亚临界水热液化单元(2)与高温厌氧单元(7)直接连通的管路,亚临界水热液化单元(2)中的部分物料由该管路输送至高温厌氧单元(7)。4.根据权利要求1所述的以亚临界水热液化为核心的生态厕所系统,其特征在于,组合膜工艺单元(11)的组合膜由纳滤膜、超滤膜和反渗透膜其中的两种或三种组成。5.根据权利要求1所述的以亚临界水热液化为核心的生态厕所系统,其特征在于,还包括导热油锅炉(13),导热油锅炉(13)的出油口与沼气燃烧锅炉(9)的进油口连接,沼气燃烧锅炉(9)的出油口与亚临界水热液化单元(2)的进油口连接,亚临界水热液化单元(2)的出油口与干燥粒化单元(10)的进油口连接,干燥粒化单元(10)的出油口和高温换热器(3)的进油口连接,高温换热器(3)的出油口与导热油锅炉(13)的进油口连接,亚临界水热液化单元(2)所需热量由导热油锅炉(13)和沼气燃烧锅炉(9)提供。6.根据权利要求5所述的以亚临界水热液化为核心的生态厕所系统,其特征在于,导热油锅炉(13)采用电加热和沼气燃烧锅炉(9)产生的高温烟气进行加热。7.基于权利要求1~6中任意一项所述的以亚临界水热液化为核心的生态厕所系统处理粪尿的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将粪尿混合物输送至物料缓存罐(1)进行预破碎、均质处理,使其含水率及粘度满足泵输条件,并调节pH值为7.5~12,获得均质物料;2)将均质物料输送至亚临界水热液化单元(2),于180℃~260℃下处理后依次进入高温换热器(3)和低