[發明專利]一種餐廚垃圾和畜禽糞污協同處理制備生物天然氣系統及制備方法

有效

• 申請號: 202011130054.1
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112191665B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 辛乾龍;羅欣欣;李文濤;高麗娟;王美凈;柴寶華;楊建武;張浩;董穎濤;冉龍飛;韓曉峰;寇曉梅;熊登峪;牛天祥
• 申請（專利權）人: 中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: B09B3/35
• 分類號: B09B3/35;B09B3/40;B09B3/60;B09B3/30;B09B5/00
• 代理公司: 西安乾方知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61259
• 代理人: 胡思棉

1.一種餐廚垃圾和畜禽糞污協同處理制備生物天然氣系統，包括厭氧發酵系統，其特征在于所述厭氧發酵系統進料端連接有物料前處理系統，在其沼氣出氣端連接有沼氣凈化提純系統；所述物料前處理系統包括餐廚垃圾預處理系統及與禽畜糞污混合的混料系統；所述沼氣凈化提純系統包括依次連接的汽水分離系統、沼氣脫硫系統及二氧化碳去除系統；在所述汽水分離系統與沼氣脫硫系統間設置有增壓裝置；所述沼氣脫硫系統為二級脫硫系統，所述二級脫硫系統包括第一級的生物脫硫系統和第二級的干法脫硫系統；所述沼氣脫硫系統與所述二氧化碳去除系統之間、所述沼氣脫硫系統及各其他用氣點間均設置有穩壓裝置；厭氧發酵系統發酵后的消化液出料口與固液分離器連接，經固液分離后的沼渣和沼液分別送至固體有機肥和液體有機肥制備處；所述沼氣脫硫系統脫硫后的生物硫泥作為添加劑輸送至固體有機肥制備處；其中：

所述餐廚垃圾預處理系統包括依次相連的進料倉、制漿分離機、除油系統；所述進料倉設置有螺旋輸送機及稱重計量裝置，對餐廚垃圾稱重并將其輸送至制漿分離機；所述制漿分離機對餐廚垃圾粉碎，去除異物并制成餐廚垃圾漿料；所述除油系統包括加熱裝置及除油裝置，對所述餐廚垃圾漿料加熱并將油脂分離出去，所述加熱裝置的加熱溫度為60℃~70℃；經所述除油系統油脂分離后餐廚垃圾漿料送至混料系統與禽畜糞污混合；

所述混料系統為混合料倉，在所述混合料倉設置有畜禽糞污入口及餐廚垃圾漿料入口；在所述畜禽糞污入口處設置有清除大塊異物的格柵；在混合料倉中設置有出料螺旋輸送裝置，在混合料倉的底部設置有稱重計量裝置；所述混合料倉的出料螺旋輸送裝置卸料口設有小塊異物收集和清除口；所述混合料倉的混合物料通過出料螺旋輸送裝置與物料泵輸送至厭氧發酵系統中；

所述厭氧發酵系統的沼氣出口端設置有阻火器；所述厭氧發酵系統為高溫干式厭氧發酵系統或中溫濕式厭氧發酵系統；所述高溫干式厭氧發酵系統為推流式厭氧發酵罐；所述中溫濕式厭氧發酵系統為全混流厭氧發酵罐；在所述推流式厭氧發酵罐和全混流厭氧發酵罐的頂部分別設置有雙膜儲氣柜；所述雙膜儲氣柜包括內膜和外膜；在所述推流式厭氧發酵罐和全混流厭氧發酵罐的頂部還設置有正負壓保護裝置，所述正負壓保護裝置與雙膜儲氣柜連通調節雙膜儲氣柜壓力；在所述推流式厭氧發酵罐和全混流厭氧發酵罐內均設置有溫度傳感器、液位傳感器、壓力傳感器；當采用高溫干式厭氧發酵系統時，餐廚垃圾與畜禽糞污混合物料的TS濃度需為20%~27%；當采用中溫濕式厭氧發酵系統時，餐廚垃圾與畜禽糞污混合物料的TS濃度需為10%~15%；

所述推流式厭氧發酵罐和全混流厭氧發酵罐上設置有為發酵提供熱能的加熱盤管，所述加熱盤管的熱水給水端與熱水鍋爐連接，所述熱水鍋爐的加熱能源為經沼氣凈化提純系統脫硫后的沼氣；

所述汽水分離系統包括依次相連的冷凝水罐、換熱器、汽水分離器，沼氣依次經自然冷卻、換熱器及汽水分離器脫去水分；所述增壓裝置設置在所述冷凝水罐與所述換熱器間；所述汽水分離器與所述沼氣脫硫系統連通；增壓裝置為增壓風機，經過初步降溫脫水的沼氣通過增壓風機進入換熱器；所述冷凝水罐設置有液封裝置，所述冷凝水罐還設置有液位傳感器，所述冷凝水罐上設置的液位傳感器與冷凝水罐罐體溢流口和排凈口連鎖；在沼氣經過汽水分離系統中的汽水分離器后、未進入生物脫硫系統前的管道上安裝有流量計；

在所述第一級的生物脫硫系統與第二級的干法脫硫系統之間設置有汽水分離器；

所述生物脫硫系統依次包括與所述汽水分離系統連接的堿式洗滌塔，脫水后的沼氣經過增壓風機增壓后送入堿式洗滌塔；所述堿式洗滌塔吸收液排放管與生物反應器輸入端連通，所述生物反應器的再生堿液的輸出端與所述堿式洗滌塔的堿液池連通；經所述生物脫硫系統脫硫后沼氣從堿式洗滌塔頂部輸送至第二級的干法脫硫系統中；

所述穩壓裝置為穩壓罐，經所述干法脫硫系統脫硫后的沼氣管道分別與各用氣點處的穩壓罐連接，所述二氧化碳去除系統與一穩壓罐連通；所述二氧化碳去除系統為膜提純設備，沼氣經過膜提純設備后成為生物天然氣；在所述干法脫硫系統提純的沼氣管道上還設置用于故障檢修的沼氣放空排放管。

2.根據權利要求1所述的餐廚垃圾和畜禽糞污協同處理制備生物天然氣系統，其特征在于在所述除油系統的漿料出料管道上設置有流量計。