[發明專利]一種沼氣發電的工藝

有效

• 申請號: 201310572481.9
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103589755A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 張曉陽;樊國軍;陸浩洋;黃河龍;黃河巨;劉純顯;劉克;包恒亭;鄭賽剛
• 申請（專利權）人: 中聚天冠生物能源有限公司
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及一種沼氣發電的工藝。

背景技術

據調查，我國每年產出城市生活垃圾2.5億噸，禽畜糞便30多億噸，作物秸稈10億噸，而這些材料是產沼氣的最佳原料。沼氣是一種具有較高熱值、清潔的可燃氣體。隨著沼氣產量的不斷增加，有效、合理的收集，利用、管理方法，高效地利用沼氣成為有效控制農村面臨污染、再生資源循環利用、促進農業和環境可持續發展提供技術支撐的關鍵。

沼氣發電在發達國家已受到廣泛重視和積極推廣，如美國的能源農場，德國的可再生能源促進法的頒布、日本的陽光工程等，我國開展沼氣發電領域的研究始于八十年代初，與國外性比，有較大差距，厭氧消化產氣率低，系統運行、配套的技術和設備還不成熟。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種沼氣發電工藝，解決厭氧發酵產氣率低，供氣質量不穩定的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明包括以下步驟：

1.原料預處理

1.1將制造沼氣的原材料粉碎后投入沼氣池中，調整原料的成分的比例，使其碳氮比為：20～30：1，PH值：6.8～7.5之間，并對其進行攪拌，使得原料液化；

1.2對經過1.1步驟后的沼氣池中的原料進行除砂；

2.厭氧發酵

2.1在沼氣池中的氧氣濃度低于預設濃度值條件下，使沼氣池中經過1.2步驟后的液體進入厭氧發酵罐中進行發酵；

2.2滿足2.1步驟條件后，沼氣池液化的原料進入厭氧發酵罐中進行發酵，在厭氧發酵罐中的溫度低于預設的發酵罐的溫度條件時，則對厭氧發酵罐進行加熱，直到發酵罐中的溫度等于預設的厭氧發酵罐的溫度時，則停止加熱裝置工作；

2.3在2.2步驟發生的同時，在厭氧發酵罐中加入脫硫劑，使原料的脫硫與發酵同步進行，由此使脫硫劑與原料在發酵過程中產生的硫化氫，生成不溶于水的硫化物，沉淀隨出料而排出，所用脫硫劑與發酵原料量的質量比為1～600：800；

2.4在厭氧發酵的整個過程中，對發酵原料進行攪拌，攪拌速度不超過0.5m／s；

2.5厭氧發酵罐中的廢料可通過連接到沼氣池的管道重新輸送回沼氣池；

3.沼氣凈化

3.1將厭氧發酵罐中生成的沼氣通入水洗罐進行清洗，水洗罐中的水量為水洗罐容積的1／3～2／3；

3.2將經過3.1步驟后的沼氣通入堿洗罐進行堿洗，堿洗罐中的堿熔液量為容積的1／2～2／3；

3.3將經過3.2步驟后的沼氣通入到脫水罐進行脫水，脫水罐內有吸水設施；

4沼氣存儲

4.1將經過3.3步驟后的沼氣儲存到第一儲存罐中；

4.2當第一儲存罐中的氣體壓力傳感器感測到第一儲存罐氣體壓力達到預設壓力時，氣體壓力傳感器發出第一電信號，控制器根據第一電信號關閉脫水罐與第一儲存罐之間的電磁閥并打開脫水罐與第二儲存罐之間的電磁閥，當第一儲存罐中的氣體壓力傳感器感測到第一儲存罐氣體壓力低于預設壓力時，控制器控制第二儲存罐與第一儲存罐之間的電磁閥開啟，當第二儲存罐氣體壓力達到預設壓力值時，則控制器關閉厭氧發酵罐中的加熱裝置；

5根據預先設計生產的沼氣量，配置m臺容量為P₁、P₂，……P_m的發電機G₁、G₂，……G_m，使第一儲存罐中的沼氣經過阻火器后通過發電機中的內燃機的進氣口，驅動發電機發電；

6當第二儲存罐中的壓力小于預設的壓力時，第二罐中的氣體壓力傳感器發出第三電信號，控制器根據第三電信號開啟厭氧發酵罐中的加熱裝置。

優選方案是：所述的厭氧發酵罐中的溫度控制在35～50度。

優選方案是：所述的厭氧發酵罐的發酵時間為20～25天。

優選方案是：所述的沼氣池除砂采用水洗除砂方式。

優選方案是：在所述的厭氧發酵罐中加入活性污泥加快發酵速度。

優選方案是：所述脫硫劑為鐵鹽，包括草酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、碳酸亞鐵、氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、檸檬酸鐵諸鐵鹽中的一種或多種。

優選方案是：所述的厭氧發酵罐中的加熱裝置可利用發電機工作時產生的熱量對厭氧發酵罐進行加熱。

本發明解決了厭氧發酵產氣率低，供氣質量不穩定的技術問題，通過設置的第一儲存罐，第二儲存罐確保了供氣的穩定性、連續性、高效性，實現了物質和能量的高效清潔綜合利用。