[發明專利]沼氣熱電三聯供的餐飲垃圾處理系統

在審

• 申請號: 201710555516.6
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN109226174A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 向華
• 申請（專利權）人: 廣東合即得能源科技有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;C12M1/107
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 劉克寬

本發明涉及餐飲垃圾技術領域，具體涉及沼氣熱電三聯供的餐飲垃圾處理系統，其包括依次連接的物料輸送機、粉碎機、固液分離器、打漿機、除砂器和厭氧發酵塔以及污泥罐和沼氣熱電站，沼氣熱電站包括甲醇水存儲器、甲醇水制氫重整器、換熱器、燃料電池、空氣余氣混合器和控制裝置。本發明利用餐飲垃圾的厭氧發酵制備沼氣并實現熱能和電能的高效轉化和利用，為系統自身供電供熱，而且對環境無污染，節能減排效果顯著。

技術領域

本發明涉及餐飲垃圾技術領域，具體涉及沼氣熱電三聯供的餐飲垃圾處理系統。

背景技術

餐飲垃圾是居民生活、消費過程中必然產生的一種極易腐爛編制的剩飯、剩菜，也是生活垃圾的主要組成部分。我國每年餐飲垃圾產量達到9000萬噸，因此目前餐飲垃圾的處理是一大難題。餐飲垃圾含水率高，有機物含量高，油、鹽含量較高，在常溫下很容易腐爛變質。現有主要處理方法有以下幾種：（1）加工成動物飼料，但容易使動物感染疾病，危害人類健康；（2）制成生物柴油，但餐飲垃圾只有小部分成分可以用于制造生物柴油，利用率低；（3）衛生填埋法，但容易厭氧分解產生沼氣，不加以控制會造成二次污染；（4）焚燒法，由于餐飲垃圾中含水率高，脫水消耗大量的能量，因此焚燒法投資昂貴，而且焚燒產生的有機廢氣污染嚴重；（4）堆肥法，對于分類處理的垃圾此種方法能有效的處理餐飲垃圾，但是對于沒有進行分類處理的餐飲垃圾，堆肥得到的肥料中可能含有有害成分，無法直接利用。

發明內容

針對現有技術存在上述技術問題，本發明的目的在于提供一種節能環保的沼氣熱電三聯供的餐飲垃圾處理系統，該系統對餐飲垃圾進行無害化處理的同時生物質沼氣的制備以及熱能和電能的高效轉化和利用。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

提供沼氣熱電三聯供的餐飲垃圾處理系統，包括依次連接的物料輸送機、粉碎機、固液分離器、打漿機、除砂器和厭氧發酵塔，以及污泥罐和沼氣熱電站，所述污泥罐的污泥出口通過污泥泵與所述厭氧發酵塔的污泥進口連通，所述厭氧發酵塔設置有攪拌器和三相分離器，所述三相分離器的沼氣出口通過管路將沼氣厭氧發酵塔輸送至所述沼氣熱電站；

所述沼氣熱電站包括用于將沼氣轉化為甲醇的甲醇轉化裝置、甲醇水存儲器、甲醇水制氫重整器、換熱器、燃料電池、空氣余氣混合器和控制裝置，所述甲醇水制氫重整器設置有重整室、分離室和供甲醇水重整制氫反應所需溫度的電加熱器，所述控制裝置包括控制器和用于向外輸出電能的電力輸出端口，其中：厭氧發酵塔產生的沼氣經甲醇轉化裝置轉化為甲醇，該甲醇在所述甲醇水存儲器內與水混合制成甲醇水混合溶液，然后輸送至所述重整室內發生甲醇和水的重整制氫反應制得氫氣和高溫余氣的混合氣，然后混合氣經分離室分離出的氫氣經所述換熱器降溫后輸送至燃料電池產生電能，該電能通過電力輸出端口為系統內的所有用電設備供電；經分離室分離出的高溫余氣與外界空氣經所述空氣余氣混合器混合后形成所需溫度的混合氣并為所述厭氧發酵塔和甲醇轉化裝置內的生化反應提供所需的溫度。

其中，所述厭氧發酵塔設置有用于通入加熱介質的保溫夾層，所述保溫夾層通過第一加熱管路與所述空氣余氣混合器的出氣口連接，所述第一加熱管路設置有與控制器連接的調節閥，所述厭氧發酵塔內設置有與控制器連接的溫度傳感器。

其中，所述甲醇轉化裝置包括依次連接的固液分離裝置、脫硫塔、二氧化碳吸收塔、氨氣吸收塔、壓縮機、甲醇合成塔和氣液分離器，所述氨氣吸收塔輸出的甲烷氣體以及氧氣分別通過輸送管道與壓縮機的進氣口連通，所述氣液分離器的出液口與所述甲醇水溶液存儲器連接，所述氣液分離器的出氣口通過循環管路與壓縮機的進氣口連通；所述甲醇水溶液存儲器和循環管路均設置有與控制器電連接的氣體流量控制閥。

其中，所述甲醇合成塔設置有第二加熱管路，所述第二加熱管路與所述高溫余氣收集裝置連接，所述第二加熱管路上設置有調節閥，所述甲醇合成塔設置有溫度傳感器和壓力傳感器，所述調節閥、所述溫度傳感器和所述壓力傳感器分別與所述控制器電連接。