[發明專利]一種基于濕垃圾資源化利用的社區級能源供應系統及方法

在審

• 申請號: 202110099018.1
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112876020A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 孫榮峰;王魯元;耿文廣;張興宇;員冬玲;姜建國;玄承博
• 申請（專利權）人: 山東省科學院能源研究所
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C05F9/00;C05F9/04;F23G5/04;F23G5/46;F23G5/44
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

1.一種基于濕垃圾資源化利用的社區級能源供應系統，其特征在于：包括：儲存裝置、垃圾調質裝置、厭氧發酵裝置、凈化脫硫裝置、內燃發電裝置、太陽能集熱裝置、分段式干燥裝置；

濕垃圾由儲存裝置進入垃圾調質裝置，進行含濕量、成分調節，調質后的濕垃圾進入厭氧發酵裝置，在微生物的作用下實現快速分解，產生的沼氣經凈化脫硫裝置脫硫后進入內燃發電裝置進行燃燒發電，同時經發酵后的沼渣進入分段干燥裝置，利用內燃機尾氣和太陽能集熱器供應的熱量進行烘干成型，制備生物質有機肥，分段式干燥裝置產生的余熱回收進入厭氧發酵裝置調節發酵溫度。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于：所述垃圾調質裝置是由攪拌器、粉碎機、水分調節器以及采樣孔組成的罐體結構，設備主體密封，建造材質為水泥、不銹鋼內襯防腐或者玻璃鋼，優選玻璃鋼材質。

3.如權利要求1所述的系統，其特征在于：所述厭氧發酵裝置為罐體結構，上部設置有沼氣收集系統、加料系統，底部設有沼渣清運和廢液導出系統，內部設有溫度控制系統，加裝防腐型換熱器，換熱器材質為不銹鋼或聚四氟乙烯，優選為聚四氟乙烯。

4.如權利要求3所述的系統，其特征在于：沼渣清運系統配備固液分離器，為離心式或板框式，優選板框式；廢液導出系統外加裝集成式污水治理裝置，經檢測達標后并入污水處理廠。

5.如權利要求1所述的系統，其特征在于：所述凈化脫硫裝置為生物床脫硫裝置或濕法堿液脫硫裝置，優選為生物床脫硫裝置。

6.如權利要求1所述的系統，其特征在于：所述內燃發電裝置為往復活塞式內燃機或者斯特林發動機，優選為斯特林發動機。

7.如權利要求1所述的系統，其特征在于：所述分段式干燥裝置為滾筒式干燥或者帶式干燥，分為初步干燥裝置和尾部干燥裝置兩部分，初步干燥裝置與太陽能集熱器相連，利用太陽能集熱器收集的熱量干燥，尾部干燥系統與內燃機相連，利用內燃機尾氣熱量進行干燥。

8.如權利要求1所述的系統，其特征在于：所述太陽能集熱器為板式集熱器、真空管集熱器或槽式集熱器；太陽能集熱器兩端分別連接厭氧發酵裝置和分段式干燥裝置，將厭氧發酵后的低溫介質通過太陽能加熱升溫后用于分段式干燥裝置。

9.如權利要求1所述的系統，其特征在于：所述太陽能集熱器為承壓容器或常壓容器，當為承壓容器時，壓力范圍在0.01-6Mpa，內流動去離子水或軟化水，為常壓容器時，容器內部與環境聯通，內流動高溫導熱油；

所述太陽能集熱器內介質的溫度范圍為10-200℃；

優選的，高溫介質運行溫度段120-200℃，中溫介質運行溫度段60-120℃，低溫介質運行溫度段10-60℃。

10.一種基于濕垃圾資源化利用的社區級能源供應方法，其特征在于：具體步驟包括：

(1)將濕垃圾由儲存裝置引入垃圾調質裝置，進行含濕量、成分調節，調質后的濕垃圾進入厭氧發酵裝置，在微生物的作用下實現快速分解；

(2)將步驟(1)中厭氧發酵產生的沼氣經凈化脫硫裝置脫硫后進入內燃發電裝置進行燃燒發電，將產生的電能引入社區用電系統；

(3)經厭氧發酵后得到的沼渣進入分段干燥裝置，利用內燃發電裝置尾氣和太陽能集熱器供應的熱量進行烘干成型，制備生物質有機肥，用于社區的綠化。