[發明專利]沼氣固化預處理方法

在審

• 申請號: 201880000474.2
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN110446688A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 宋孝淳
• 申請（專利權）人: 艾蔻生物控股株式會社
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 程鋼

本發明涉及一種沼氣固化預處理方法，其去除有機廢棄物中通過厭氧消化產生的沼氣中所含的水分、硅氧烷、硫化物、植物油及揮發性有機化合物，并包括使用用水潤滑的無油壓縮機對沼氣進行壓縮的壓縮步驟。

技術領域

本發明涉及一種沼氣固化預處理方法，其去除有機廢棄物中通過厭氧消化產生的沼氣中所含的水分、硅氧烷、硫化物、植物油及揮發性有機化合物，具體涉及一種包括使用用水潤滑的無油(oil free type)壓縮機對沼氣進行壓縮的壓縮步驟的沼氣固化預處理方法。

背景技術

在像韓國那樣能量供給的海外依賴度高的國家，針對能量供需不穩定，國內能夠調配的新再生能源的開發處于非常迫切的狀況。因此，在過去的數十年間，韓國投入了大量的財源致力于新再生能源的開發。

在新再生能源的開發必要性如此增加的情況下，國際上對于有機廢棄物能源化的關注度增加，尤其是對有機廢棄物沼氣化的關注度越來越高。

尤其，韓國全國性地大量排出飲食水類廢棄物、家畜糞尿以及污水污泥等各種有機廢棄物，之前對于廢棄物的政策關注產生廢棄物的處理，隨著處理設施的不當管理以及惡臭和污染物的產生引發污染和環境問題，誘發當地居民的負面認知以及當地居民認為環境基礎設施為嫌惡設施的惡性循環重演，從而產生了表現為如“鄰避(NIMBY)現象”等帶有地區利己主義的社會性問題和政策的矛盾要素的問題。

于是，韓國政府將模式從一直以來的簡單處理和物理再利用的觀念轉換為有機廢棄物能源化的政策，以促進有效且高效的廢棄物處理和能源化事業，從而為國家經濟和環境保護做出貢獻，在包括有機廢棄資源在內的廢棄資源能源化技術開發上投入了大量資金。

然而，以韓國為例，從最近污水處理場等厭氧消化池中產生的厭氧性沼氣的能源化現狀來看，大部分消化池還停留在采取加溫，利用沼氣進行簡單焚燒處理或者用于鍋爐、發電燃料的水平。

因如污水處理場、畜產糞尿、食物垃圾、屠宰殘渣等有機廢棄物處于無氧狀態，即通過厭氧(Anaerobic)消化，構成45％～60％的甲烷、25％～50％的二氧化碳、0～10％的氮(N₂)以及微量的硫化物、硅氧烷和氨的沼氣，除了所述沼氣的主要成分即甲烷以外，包含惡臭物質硫化物等各種揮發性有機化合物(VOC)和雜質，導致對周圍環境的影響、燃料利用時對設備的腐蝕、效率低下等問題，需要對此進行適當處理。

因此，為了能夠將厭氧性沼氣作為天然氣汽車替代燃料、城鎮燃氣替代燃料、新再生能源事業、燃料電池事業等供給的天然氣替代燃料進行利用，應具備能夠生產沼氣內甲烷純度高達95％以上沼氣的高純度生物甲烷精煉設施，并確保相應的技術實力。

隨著近來世界范圍內對新再生能源關注度的增加，對于沼氣利用的國外技術確保了高純度甲烷生產技術，進入了通過重整利用高純度甲烷的新再生能源產業，但國內的實情如前所述，至今停留在利用沼氣進行簡單的焚燒、鍋爐燃料等簡單利用的水準，因此對于去除二氧化碳、氮的沼氣固化方法和去除硫化物、硅氧烷、植物油以及其他有機化合物等微量雜質的沼氣固化預處理方法的投資迫切。

特別是作為適用去除二氧化碳、氮的沼氣固化方法前的工序，如本發明那樣為提高二氧化碳等的去除效率，而適用使用去除硫化物、硅氧烷、植物油以及其他揮發性有機化合物等微量雜質的無油水潤滑的壓縮機的沼氣固化預處理方法的工序幾乎沒有。

韓國公開專利第10-2011-0015507號中，也只是在去除二氧化碳的沼氣固化方法中適用了潛水螺桿式壓縮機。

而且，作為適用于沼氣固化預處理方法中的空氣壓縮機，完全不用油的無油(OilFree Type)空氣壓縮機最理想，但為了適用所述空氣壓縮機，需要增加去除沼氣中該物質的預處理設施，產生了設施運行時維修管理費用增加的問題，沼氣以飽和水分條件供應，因存在腐蝕性物質，空氣壓縮機中產生冷凝水，腐蝕性物質溶解于冷凝水中，成為酸成分，產生空氣壓縮機機殼損壞的問題。