CN102530864B - 一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，在反应器内对固体、液体有机废弃物进行处理，向反应器内通入低于0.5倍理论氧气量的氧气，对废弃物进行加热加压处理，控制反应温度高于100℃，压力的大小保证能够维持混合体系内有液相存在；进行气液分离后，液相进入另一装有催化剂的催化甲烷式反应器；控制反应器温度高于100℃，反应压力足以维持部分液相的存在，液体与催化剂进行接触反应；反应后的流体进入气液分离器进行气液分离，得到主要成分为甲烷、氢气的可燃混合气体。本发明的方法，可以一起处理固体、液体有机废弃物，同时可以生产燃气、电力、热能等形式的能源，实现了废弃物的处理与资源化的利用。

Description

一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法

技术领域

本发明涉及一种处理固体、液体有机废弃物同时生产燃料气体的方法，属于废弃物回收与资源化利用的技术领域。

背景技术

有机废弃物从形态上可以分为固体有机废弃物、液体有机废弃物与气体有机废弃物三种。其中固体、液体有机废弃物具有产生量大、处理难度大的特点，是处理的重点与难点。液体有机废弃物主要是指工业生产、居民生活、畜禽养殖过程中排放的有机废水；固体有机废弃物来源有多种，一部分来源于工业生产过程中产生的固体有机废弃物，大部分来源于居民生活产生的垃圾，污水处理厂产生的大量污泥也可归于固体有机物，亟待进行处理。随着社会的发展，有机废弃物的产生量愈来愈大。在中国，废水的年排放量2009年已经达到600亿吨，其中COD接近1300万吨；利用常规的生化、物化方法可以将有机物分解，实现废水的达标排放，但是资源化利用率不足。固体有机废弃物方面：2009年废水处理的污泥产生量达到1655万吨；最近10年来，我国城市垃圾的积存量就已经达到60亿吨，如果加上农村地区的垃圾，这一数量将会更大，在这些生活垃圾中，有机物含量能够达到60％以上。目前，对市政污泥以及垃圾处理的常规方法是焚烧或者填埋。焚烧法虽然可以回收部分电力能源，但是能源利用率相对比较低，而且，焚烧时产生二噁英气体引起的环境污染也是一个很大问题；填埋法不能彻底地消除有机废弃物的危害，而且，从资源利用的角度讲，有机废弃物中的碳氢化合物是潜在的能源，直接填埋不加利用也是很大的浪费。上述分析表明，开发清洁、高效、资源化率高的有机废弃物的处理方法具有重要的意义。

固体有机废弃物与液体有机废弃物在外观形态、物化性质上具有很大的不同。如前所述，固体与液体有机废弃物的处理方式具有很大的不同，需要分别进行处理，这对某些固液混合有机废弃物(比如泥浆等)的处理带来诸多的不便，因此，非常有必要开发固体、液体有机废弃物一体化的处理方法。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，可以一起处理固体、液体有机废弃物，同时可以生产燃气、电力、热能等形式的能源，实现了废弃物的处理与资源化的利用。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：将有机废弃物进行湿式加热液化处理，然后进行湿式甲烷化处理，有望对固体、液体有机废弃物进行处理的同时，获得甲烷、氢气等能源气体，如下：

本工艺流程整体上分为3个过程，过程I：将固体有机废弃物进行破碎预处理，破碎好的固体有机废弃物/液体有机废弃物送入储存罐，与水调配成一定浓度的料浆；料浆进入反应器，控制反应温度高于100℃，压力能够维持混合体系内有部分液相存在，向反应器内通入一定量的氧气(低于0.5倍的理论氧气量)，对有机废弃物进行加热加压处理；过程II：对过程I反应器内气液混合物进行气液分离；过程III：上述过程II气液分离后，液相进入另一装有催化剂的催化甲烷式反应器，控制反应器温度高于100℃，反应压力足以维持部分液相的存在，液体与催化剂进行接触反应，有机物发生分解；流出反应器后的流体再进行气液分离，气相主要为甲烷、氢气等可燃混合气体。上述工艺流程的主要特征在于对有机废弃物处理的同时能够生产可燃性气体。

本发明可以用来处理的对象包括固体有机废弃物、液体有机废弃物、至少一种固体有机废弃物和水混合成的泥浆、含有有机化合物的泥浆。这里对固体有机废弃物的种类不做特别限定，可以为污泥类废弃物(好氧、厌氧、下水道)、厨房垃圾、废纸、废塑料、木片、竹片、草片、稻草、纤维、蔬菜片、橡胶、皮、食品加工废弃物、畜产废弃物、农林水产废弃物等；对液体有机废弃物的种类也不做特别限定，可以为生活废水、来自食品加工厂的废水、来自畜舍/养鸡场的废水、含生物学处理困难的产业废水、酒精/醛类废水等。上述的固体、液体有机废弃物，通常是含有Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd等金属成分；本发明方法都能够对它们进行处理。

优选的是，使废料在超临界条件下进行溶解液化反应，可以进一步促进固体有机物的溶解。更加优选的是，反应器(液化塔)内的反应温度应控制在374℃以上，压力在22MPa·G以上，反应器内的料液线性速度(进入反应器的液体流量/反应塔横截面积)为0.01～0.1cm/sec。

优选的是，为了加速混合料液中的有机物质的溶解，需向过程I反应器内通入氧气，通入量为分解有机物所需理论氧气量的0.1～0.3倍。

优选的是，过程I中反应器内液化过程中产生的泥渣及金属组份需要及时除去。

优选的是，过程II气液分离后，分离后液相的一部分回流至过程I所述的反应器内，剩余部分输送至下游。

优选的是，过程II所述气液分离后的液相回流至反应器的量是输送至下游量的5倍以上，最好为10～20倍。

优选的是，过程II气液分离后的气相进行动力回收。

优选的是，过程II气液分离后输送至下游按照过程III所述方法进行处理的液体，首先进行絮凝沉淀处理，除去里面的金属组分。

过程III反应器装填的催化剂活性成分为，钌、钯、铑、铂、铱、镍、钴、锰及铈中的至少一种，或者至少1种上述金属形成的不溶于水或难溶于水的化合物；载体为氧化锆、二氧化钛、氧化铝、硅石等，或者为复合金属氧化物，比如，二氧化钛-锆石、氧化铝-硅石、氧化铝-硅石-锆石等。

优选的是，本发明对于催化剂的形状不做特别限定，可以是球状、弹丸状、圆柱状、粉末状、蜂巢状等形状。催化剂的等体积粒径通常采用3～50mm，最好采用5～25mm；若采用蜂巢状构造的催化剂，构造体开口部分可以为四角形、六角形、圆形等任意形状；催化剂填充的单位体积面积、孔隙率不做特别限定，通常单位体积面积为200～800m²/m³，孔隙率为40～80％。

优选的是，反应器内催化剂活性成分量为载体重量的0.01～10％，最好为0.1～3％。

优选的是，过程III反应器温度高于100℃，压力能够维持混合体系内有部分液相存在。如果在超临界条件下进行反应，反应器内的反应温度控制在374℃以上，压力在22MPa·G以上。

优选的是，过程III反应器内液体线性速度(送入液量/反应塔横断面积)为0.1～1.0cm/s。

优选的是，过程I反应器内混合料液中本身溶有的氧气及从外部通入的氧气有助于料液内硫化合物的氧化。

优选的是，液体经过过程III处理后，进行气液分离，分离后的水相与进入过程I所述的反应器前的有机料液进行热量交换后，其中的全部或部分进入储罐，作为固体有机物的浆料形成水，从而实现循环利用。

优选的是，有机液体经过程III处理得到主要成分为甲烷、氢气及二氧化碳的混合气体，对该气体进行热力、动力回收，最后将二氧化碳脱除，得到可以利用的可燃气体。

优选的是，二氧化碳的脱除方法可以选择变压吸附(PSA)、膜分离、以及碱液吸收等技术。如果利用碱液吸收技术脱除可燃混合气体中的二氧化碳，包括碱液吸收塔，还设有二氧化碳再生塔，所述二氧化碳再生塔回收的碱液再次送进碱液吸收塔中；所述碱液吸收塔内的压力高于大气压，而二氧化碳再生塔内的压力低于大气压。。

本发明的有益效果在于，通过本发明的应用，固体、液体有机废弃物可以转化为燃料气体，这样既降低了有机废弃物的处理成本，又可以提供一定量的能源气体。

通过本发明的应用，可以将大量的废弃物作为资源进行再利用，避免了燃烧处理时石化燃料的使用，同时大大降低了二氧化碳的排放量，有助于缓解地球“温室效应”。

本方法还解决了因利用燃烧法处理废弃物而带来二噁英的排放问题。

相较焚烧法，本发明的另一优势还在于，可以更有效地以电力、热力形式进行能源回收。

另外，本发明工艺流程简单，能够连续化运行，处理成本(设备费、运行费等)较低，工程管理也相对比较容易。

附图说明

图1示出了本发明方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，固体有机废弃物1通过预处理装置100除去金属、玻璃等无机成分，进入粗破碎机200进行破碎，破碎后的固体有机废弃物与水或者液体有机废弃物4一起进入存储罐300，混合形成有机泥浆。存储罐300中的有机物浆料先后流经管线5、泵(4)及管线6、管线8、换热器500、管线9进入到反应器(液化塔)700；通过换热器500将有机物浆料加热至100℃以上，必要时，在管线9上安装加热器；空气或者氧气经压缩机600升压后，经过管线7与管线6中的有机浆料混合。反应器内的有机浆料与氧气进行液化反应。后述的催化反应器(催化甲烷化反应塔)的高温处理液进行循环，可以作为热交换器的热源。如果无法维持可溶解反应所需的反应温度，或者需要升温到特定的温度时，可以通过加热器进行加热(无图示)，或者利用蒸汽发生器向反应器内供应蒸汽进行加热。

反应器(液化塔)的反应温度通常在100℃以上，更高的150～370℃左右。温度越高，有机物的溶解液化速率就越快，反应器内有机物的停留时间就可以缩短；但是，设备费用会增加。温度的选择需要综合考虑有机物的浓度、运行费用、建设费用等因素。而反应压力的确定必须确保在该反应温度下液相能够存在这一条件。温度、压力、液相的关系如下：在标准大气压、100℃的时候，液相水会蒸发，如果对其进行加压，则会存在部分液相水。

在超临界条件下进行溶解液化反应，可以进一步促进固体有机物的溶解(即包含物理变化，也包括化学变化)，此时，反应器(液化塔)内的反应温度应控制在374℃以上，压力在22MPa·G以上，流体线性速度(进入反应器流量/反应塔横截面面积)控制在0.01～0.1cm/s左右。

向反应器内通入氧气可以加速固体有机物的溶解液化速率。通入的氧气量应低于理论氧气量的0.5倍，如果氧气量过多，有机物会被过度分解，后续催化甲烷化过程中可燃气体的回收率就会降低，一般将通入量控制在理论氧气量的0.1～0.3倍左右。若是有机废弃物内本身含有足够的氧气源，可以不向反应器内通加氧气。在这里的氧气源不进行特别限定，可以为含氧空气、氧气、过氧化氢、碳氢化合物等一种或者两种以上。对于理论氧气量有如下定义：假设废弃物中的有机物质、无机物质、氮化合物等能够被分解为CO₂、H₂O、N₂，完全分解所需的氧气量即为理论氧气量。该值可以根据典型的化学关系式计算得到，亦可以预先进行相关实验得到有机物量与分解所需氧气量的关系式，便于实际查用。

随着反应器(液化塔)内的有机物分解、液化，反应器内的无机物的浓度相对增大，沉淀形成淤渣，须及时从液化塔内排出。因此，有必要设计安装排渣装置(本发明图中未画出)。实际操作时，将排渣装置升压到与反应器同等的压力，打开反应器与排渣装置之间的阀门，待淤渣充分沉淀进入到排出装置后，关闭阀门，排出装置自然降温降压后，打开排出装置出口阀门，排出淤渣液。根据上述方法，液化塔内形成的淤渣可以以半连续的方式排出。对于淤渣液采用常规的固液分离技术进行处理，固体弃去，液体经絮凝沉淀除去金属成分后，回流至储存罐内。金属成分的去除有助于增加后续催化甲烷化反应塔内催化剂的使用寿命。

液化塔内流体为气液混合相，气相经管线10外排，液相经管线12送出，从而实现气液分离。高温、高压气相的主要组份为O₂、CO₂、水蒸汽，可以通过膨胀涡轮对其进行动力回收(为气体的流动提供动力)，最后经由管线11排出。管线12的高温高压液相分为两部分，一部分回流至液化塔内，另一部分经絮凝沉降操作900除去液体内部的大部分金属离子后，经热交换器1000及管线16，送入催化甲烷化反应塔1100。回流至液化塔内的液体与塔内的有机物混合，该操作可防止液化塔内固体有机物的沉淀，同时有促进金属组份、硫磺酸化合物氧化的效果。循环量应为送给催化甲烷化反应塔1100流量的5倍以上，最佳范围为10～20倍。

进行催化甲烷化反应时，如果要维持特定的反应温度，可以利用加热器(视图未画出)对进入催化反应塔前的液体进一步加热；启动时，可以直接向反应塔内通入蒸汽进行升温，或者通过加热器(视图未画出)进行加热升温。

催化甲烷化反应塔1100内部填充有催化剂。所填充的催化剂由载体与催化活性成分构成，催化活性成分可以为Ru、Pd、Rh、Pt、Ir、Ni、Co、Mn及Ce中的至少一种金属或者上述金属的水难溶性化合物；可以是一种或者两种以上并用。催化活性成分要与载体相结合；一般选取金属氧化物作为载体，比如，氧化锆、二氧化钛、氧化铝、硅石等，或者为复合金属氧化物，比如，二氧化钛-锆石、氧化铝-硅石、氧化铝-硅石-锆石等。上述载体中，耐久性较好的氧化锆、二氧化钛及二氧化钛-氧化锆是优选者。载体和活性成分之间的配合方式采用静置涂覆的方法，属于现有的技术，在此不再具体说明。

本发明对于催化剂的形状不做特别限定，可以是球状、弹丸状、圆柱状、粉末状、蜂巢状等。催化剂的等效体积粒径通常采用3～50mm，最好采用5～25mm；若采用蜂巢状构造的催化剂，构造体开口部分可以为四角形、六角形、圆形等任意形状；催化剂填充的单位体积面积、孔隙率不做特别限定，通常单位体积面积为200～800m²/m³，孔隙率为40～80％。催化剂活性成分的含量不作特别限定，一般为0.01～25％，最好为0.1～3％。

进行催化甲烷化反应时，甲烷化反应塔1100内的温度应高于100℃。在超临界条件下进行反应，反应效率会比较高，此时，反应塔1100内的温度应高于374℃，压力高于22MPa·G，控制液体线性速度为0.1～1.0cm/s。

在催化甲烷化反应塔中，大分子的有机物的长链被打断，在重新组合的过程中的CO、CO₂、H₂等气体，还有另外的基团在催化剂的作用下发生甲烷化反应，生成甲烷。

催化甲烷化反应后的气液混合相，经管线17、换热器1000、管线18进入气液分离装置1200；以甲烷为主要成分的高压气体和液相进行分离，分离后的液相可以作为加热源经管线28进入到换热器500进行热回收，随后对其进行一定的处理(主要是除去硫酸根等含硫离子)，然后经管线29及30回流到存储罐300中，作为固体有机废弃物破碎体的稀释水。另一方面，气液分离后得到的高压气体经过管线19，流经膨胀涡轮或者其它装置进行动力回收，后经过管线20，流经装置1400(可以为变压吸附装置、膜分离装置、碱液吸收塔)将二氧化碳气体脱除，最后，剩余气体作为燃料气体经管线21进行回收。以上动力回收及二氧化碳脱除操作都按照常规方法实施。

当利用碱液吸收脱除二氧化碳时，吸收后的碱液经管线22、泵1500及管线23送到再生塔1700，进行再生处理后，经管线24、泵1600及管线25-26，重新进入吸收塔进行循环利用；再生塔内脱除的二氧化碳经管线27排出系统。

本发明工艺过程中使用的配管、容器、反应器内表面要定期进行清洗，清洗所用试剂为酸性水溶液(硝酸、抗坏血酸等)碱性水溶液(氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液等)。

实施例1

利用图1所示的流程处理破碎后的厨房垃圾与污泥的混合物。其中各污染物组成如下表：

破碎后的厨房垃圾、污泥、水在储存罐混合，形成固体浓度为20％的浆状有机物料，有机物料以2hr-1的空间速度(空塔基准)通入液化塔700，同时，压缩机600向液化塔内通入相当于理论氧气量(16.1Nm³/(kl料液))0.1倍的空气。有机物料与空气的混合物在进入液化塔前，要先通过换热器500，加热器(图中未画出)，升温到250℃；液化塔内液体有机物的温度保持在250℃，压力7MPa·G，液体线性速度0.063cm/s。

液化过程中，不定时地将液化塔700内形成的淤渣与金属组分排出，打开液化塔下部的第一阀门(附图为示出)，待液化塔内的淤渣沉降到排出装置中(附图未示出)，关闭第一阀门，自然冷却后，打开淤渣排出装置下部的第二阀门(无图示)，排出淤渣液体。

经过液化，塔内主要污染物经测试，其组成如下表：

pH，5.7

成分浓度(mg/l)

BOD8056

CODcr20700

对照液化前后的数据，可以看出，经过液化处理后，约有10％的有机碳发生了分解，最终生成二氧化碳气体排出。

液化塔流出的液体一部分回流至液化塔，一部分以空间速度3.0hr^-1(空塔基准)供给催化甲烷化反应塔，回流量为供给甲烷化反应塔量的5倍；本例中热交换器15未进行应用。

塔内液体表观线性速度为0.57cm/s；塔内填充有催化剂，催化剂载体为二氧化钛，催化活性成分为钌，其量为载体重量的2％，催化剂外形为球形，粒径为4～6mm，运行时塔内的温度及压力与液化塔内基本一致。

甲烷化反应塔生成的气液混合物，进入气液分离塔1200，分离后液相污染物浓度见下表：

pH，3.0

成分浓度(mg/l)

BOD3

CODcr5

同时得到的气相组成为CH₄78％，CO₂21％，H₂1％以下。

实施例2

利用图1所示的流程处理破碎后的厨房垃圾、碎纸片、塑料、污泥组成的混合物。

其中各污染物组成如下表所示：

破碎后的厨房垃圾、碎纸片、塑料、污泥、水在储存罐混合，形成固体浓度为15％的浆状有机物料，有机物料以2hr^-1的空间速度(空塔基准)通入液化塔700，同时，压缩机600向液化塔内通入相当于理论氧气量(31.5Nm³/(kl料液))0.1倍的空气。有机物料与空气的混合物在进入液化塔前，要先通过换热器500，加热器(图中未画出)，升温到270℃；液化塔内液体有机物的温度保持在270℃，压力8.4MPa·G，液体线性速度0.063cm/sec。

同实施例1，液化塔内形成的淤渣及金属成分按照相同的方式排出。运行稳定时，液化塔内污染物组成见下表：

pH，4.2

成分浓度(mg/l)

BOD21000

CODcr40500

对照表中的数据，可以看出，经过液化处理后，约有10％的有机碳发生了分解，最终生成二氧化碳气体排出。

液化塔流出的液体一部分回流至液化塔，一部分以空间速度3.0hr^-1(空塔基准)供给甲烷化反应塔，回流量为供给甲烷化反应塔量的10倍。

塔内液体线性速度为0.57cm/sec；塔内填充有催化剂，催化剂载体为二氧化钛，催化活性成分为钌，其量为载体重量的2％，催化剂外形为球形，粒径为4～6mm；塔内温度380℃，压力23MPa。

甲烷化反应塔生成的气液混合物，进入气液分离塔1200，分离后液相污染物浓度见下表：

同时得到的气相组成为CH₄76.5％，CO₂22.1％，H₂1.3％以下。

实施例3

根据图1所示流程处理粉碎后的木质类生物质(C：48～50％，H：5.7～6.2％，O：44～46％，N：0.08～0.13％)，粉碎后的颗粒直径约100um，加水形成固体浓度20％的液状有机浆料混合物。

原料混合物以空间速度2.0hr^-1(空塔基准)通入液化塔，压缩机600向液化塔内通入相当于理论氧气量(20Nm³/(kl料液))0.1倍的空气；塔内液体线性速度为0.1cm/s，温度为250℃，压力4.9MPa。通过液化过程，有机物中约10％的碳被分解，形成CO₂。

液化塔流出的液体一部分回流至液化塔，一部分以空间速度3.0hr^-1(空塔基准)供给甲烷化反应塔，回流量为供给甲烷化反应塔量的5倍。塔内液体线性速度为0.57cm/s；塔内催化剂载体为二氧化钛，催化活性成分为钌，其量为载体重量的2％，，催化剂外形为球形，粒径为4～6mm，塔内温度300℃，压力8.8MPa。

催化甲烷化后的液体进行气液分离，得到的气体组成为CH₄50％，CO₂50％，H₂低于0.5％。最终从物质中得到230Nm³/ton(湿基)CH₄，以及1.5×10⁵kcal/ton(湿基)的热量。

实施例4

利用图1所示流程处理一般的有机废弃物。首先进行预处理，将金属、玻璃等物质除掉，然后破碎形成的固体颗粒粒径小于1mm，加水得到固体浓度30％的浆状有机混合物。

原料混合物以空间速度10.0hr^-1(空塔基准)通入液化塔，压缩机600向液化塔内通入相当于理论氧气量(10Nm³/(kl料液))0.1倍的空气；塔内液体线性速度为0.063cm/s，温度为250℃，压力26MPa。通过液化过程，有机物中约10％的碳被分解，形成CO₂。

液化塔流出的液体一部分回流至液化塔，一部分以空间速度15.0hr^-1(空塔基准)供给甲烷化反应塔，回流量为供给甲烷化反应塔量的5倍。塔内液体线性速度为0.57cm/s；甲烷化反应塔内填充有催化剂，催化剂载体为二氧化钛，催化活性成分为钌，其量为载体重量的2％，催化剂外形为球形，粒径为4～6mm；塔内温度380℃，压力25MPa。

催化甲烷化后的液体进行气液分离，得到的气体组成为CH₄50％，CO₂50％，H₂低于0.5％。最终从废弃物中得到98.7Nm³/ton(湿基)CH₄，以及2.5×10⁴kcal/ton(湿基)的热量。

通过上述实施例的实验数据，本发明具有以下良好的效果：

通过本发明的应用，固体、液体有机废弃物可以转化为燃料气体，这样既降低了有机废弃物的处理成本，又可以提供一定量的能源气体。

通过本发明的应用，可以将大量的废弃物作为资源进行再利用，避免了燃烧处理时石化燃料的使用，同时大大降低了二氧化碳的排放量，有助于缓解地球“温室效应”。

本方法还解决了因利用燃烧法处理废弃物而带来二噁英的排放问题。

相较焚烧法，本发明的另一优势还在于，可以更有效地以电力、热力形式进行能源回收。

另外，本发明工艺流程简单，能够连续化运行，处理成本(设备费、运行费等)较低，工程管理也相对比较容易。

Claims (18)

1.一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：包括以下步骤：

Ⅰ在反应器内对固体、液体有机废弃物进行处理，向反应器内通入低于0.5倍理论氧气量的氧气，对废弃物进行加热加压处理，控制反应温度高于100℃，压力的大小保证能够维持混合体系内有液相存在；

Ⅱ对上述过程Ⅰ中形成的气液混合物进行气液分离；

Ⅲ上述过程Ⅱ进行气液分离后，液相进入另一装有催化剂的催化甲烷式反应器；控制反应器温度高于100℃，反应压力足以维持部分液相的存在，液体与催化剂进行接触反应；反应后的流体进入气液分离器进行气液分离，得到主要成分为甲烷、氢气的可燃混合气体；其中：

过程Ⅰ中所述固体有机废弃物先通过预处理装置除去金属、玻璃等无机成分，并经粗破碎机破碎后，再与水或者液体有机废弃物混合形成有机泥浆后进入反应器内进行处理；

过程Ⅰ中反应器内的液体线性速度为0.01～0.1cm/sec；

过程Ⅱ中气液分离后，分离出的液相一部分回流至过程Ⅰ所述的反应器内，剩余部分输经絮凝沉降处理除去液体内部的大部分金属组分后送至下游，按照过程Ⅲ所述的方法进行处理；过程Ⅱ中将所述气液分离后的液相回流至过程Ⅰ中所述反应器的量是输送至下游量的5倍以上；

过程Ⅲ所述的催化剂活性成分选自钌、钯、铑、铂、铱、镍、钴、锰及铈中的至少一种，或者至少一种上述金属形成的不溶于水或难溶于水的化合物；所述催化剂的载体选自氧化锆、二氧化钛、氧化铝、硅石或者二氧化钛-锆石、氧化铝-硅石、氧化铝-硅石-锆石中的至少一种；

过程Ⅲ中所述的催化甲烷式反应器内液体线性速度为0.1～1.0cm/sec；

过程Ⅲ中进行气液分离后，分离后得到的水相与进入过程Ⅰ所述的反应器前的有机料液进行热量交换，然后其中的全部或部分进入储罐，作为固体有机废弃物的浆料稀释水。

2.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：所述固体有机废弃物为好氧、厌氧、下水道型污泥类废弃物，厨房垃圾，纸，塑料，木片，竹片，草片，稻草，纤维，蔬菜片，橡胶，皮，食品加工废弃物，畜产废弃物，农林水产废弃物中的一种或几种；所述液体有机废弃物为生活废水、来自食品加工厂的废水、来自畜舍/养鸡场的废水、含生物学处理困难的产业废水、酒精/醛类废水中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：所述固体、液体有机废弃物中含有Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd中的一种或两种以上的金属成分。

4.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：过程Ⅰ中反应器的温度高于374℃，压力高于22MPa。

5.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：向过程Ⅰ的反应器内连续通入氧气，通入量为理论氧气量的0.1～0.3倍。

6.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：还包括除去过程Ⅰ中反应器内产生的泥渣及金属组份的步骤。

7.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：过程Ⅱ中将所述气液分离后的液相回流至过程Ⅰ中反应器的量是输送至下游量的10～20倍。

8.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：过程Ⅱ中所述的气液分离后所得的气相要进行动力回收。

9.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：所述催化剂活性成分的量为所述载体重量的0.01～10％。

10.根据权利要求9所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：所述催化剂活性成分的量为所述载体重量的0.1～3％。

11.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：所述催化剂呈球状、弹丸状、圆柱状、粉末状或蜂巢状。

12.根据权利要求11所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：所述催化剂采用蜂巢状构造，所述构造体的开口部分为四角形、六角形或圆形。

13.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：所述催化剂的粒径为3～50mm。

14.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：所述催化剂填充的单位体积面积为200～800m²/m³，孔隙率为40～80％。

15.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：过程Ⅲ中所述的催化甲烷式反应器的温度高于374℃，压力高于22MPa。

16.根据权利要求1所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：经过程Ⅲ处理得到的可燃混合气体进行热力或者动力的回收，然后进入将可燃混合气体中的二氧化碳脱除的步骤。

17.根据权利要求16所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：利用变压吸附、膜分离、或碱液吸收技术将二氧化碳脱除。

18.根据权利要求17所述的一种用于固液有机废弃物处理及燃料气体生产的方法，其特征在于：利用碱液吸收技术脱除可燃混合气体中的二氧化碳，包括碱液吸收塔，还设有二氧化碳再生塔，所述二氧化碳再生塔回收的碱液再次送进碱液吸收塔中；所述碱液吸收塔内的压力高于大气压，而二氧化碳再生塔内的压力低于大气压。