餐厨垃圾处理厂的沼气资源利用系统的制作方法

本实用新型涉及沼气资源高效利用技术领域，具体地说是一种基于厌氧发酵工艺餐厨垃圾处理厂的沼气资源利用系统。

背景技术：

随着垃圾分类政策的强制实施，餐厨垃圾产量急剧增加，配套建设以厌氧发酵为处理工艺的餐厨垃圾处理厂迅速增多，厌氧发酵产生的沼气资源利用方式逐渐受到重视。

目前，餐厨垃圾处理厂沼气资源常通过沼气热电联供方式利用，沼气所发电力满足厂区耗电，多余电力并入电网；沼气发电系统余热满足餐厨垃圾处理工艺的热需求。但由于餐厨垃圾处理工艺所需热量相对有限，沼气发电系统大部分余热将直接排放，造成沼气资源的能源利用效率低、热量浪费严重。同时，餐厨垃圾处理厂在餐厨垃圾处理过程中产生的废渣、沼渣含水量高，存在直接燃烧困难问题，废渣、沼渣焚烧企业要求沼渣、废渣含水量要低于40%。

基于此，考虑在满足餐厨垃圾处理工艺热需求的基础上，利用沼气发电系统多余废热对废渣、沼渣进行干燥处理，一方面提高沼气资源能源利用率；另一方面通过烘干降低废渣、沼渣含水量，解决其直接焚烧困难的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在缺陷，提供一种基于厌氧发酵工艺的餐厨垃圾处理厂沼气资源高效利用系统，其利用沼气发电的余热来满足餐厨垃圾处理工艺中厌氧罐保温、油水分离热、厂区暖通及废渣沼渣烘干能量需求，以极大的提高沼气资源的能源利用率，降低餐厨垃圾处理厂的用能成本，同时解决沼渣、废渣因含水量高而处理困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：餐厨垃圾处理厂的沼气资源利用系统，其包括余热利用系统和烘干系统；

所述的余热利用系统包括余热锅炉、溴化锂机组、热水泵、缸套水散热水箱、溴化锂机组热水调节阀、板式换热器、余热锅炉给水调节阀、厂区暖通系统、厌氧罐保温系统、厌氧罐保温系统热水调节阀和油水分离系统；

沼气发电机组的排烟管道分别连接余热锅炉和连通大气；沼气发电机组通过缸套水管道连接板式换热器和缸套水散热水箱；板式换热器二次侧热水通过热水泵连接板式换热器，板式换热器热水出口管路连接溴化锂机组、厌氧罐保温系统及余热锅炉进口给水管路；溴化锂机组的暖通冷温度水管路连接厂区暖通系统；溴化锂机组热水调节阀、余热锅炉给水调节阀和厌氧罐保温系统热水调节阀分别调节流向溴化锂机组、厌氧罐保温系统和余热锅炉的热水流量；

余热锅炉出口蒸汽管道分别连接所述的烘干系统和油水分离系统。

餐厨垃圾处理厂沼气热电联供是沼气资源利用的常见方式，但由于餐厨垃圾处理工艺的热需求有限，使得沼气热电联供时大量的余热资源直接排放浪费。本实用新型利用沼气发电系统余热满足餐厨处理工艺中油水分离、厌氧罐保温、厂区暖通需求基础上，多余余热通过用于烘干餐厨垃圾处理中的废渣、沼渣，可有效提高余热利用率，同时解决废渣、沼渣因含水量较高而不易燃烧问题。

进一步地，所述的餐厨垃圾处理厂的沼气资源利用系统还包括沼气发电系统，所述的沼气发电系统包括所述的沼气发电机组及厂区电网，沼气资源通过沼气发电机组转化为电力并入厂区电网，满足厂内设备耗电需求，多余电力送入外部电网。

进一步地，所述的烘干系统包括轴流风机、轴流风机风道、管式换热器、扬料挡板、旋转滚筒及电动机；

所述的轴流风机风道连接旋转滚筒，旋转滚筒和电动机通过齿轮相连，旋转滚筒内焊接扬料挡板，通过旋转将内部的湿沼渣扬起与热空气充分混合进行烘干；轴流风机风道内设轴流风机，所述的轴流风机风道与旋转滚筒的内腔相通；

所述管式换热器的入口与余热锅炉出口蒸汽管道连接。

进一步地，所述的烘干系统排出的干燥热风通过风管送入臭气处理系统进行处理后排向环境中。

进一步地，所述的管式换热器置于轴流风机风道内，且位于轴流风机与旋转滚筒之间，换热效率更高。

进一步地，所述的余热利用系统还包括补水箱，所述板式换热器二次侧热水通过补水箱进行补水。

进一步地，所述沼气发电机组的排烟管道通过烟气三向阀连接余热锅炉和连通大气。

进一步地，所述余热锅炉出口蒸汽管道通过蒸汽三向阀分别连接所述的烘干系统和油水分离系统。

进一步地，所述管式换热器的入口通过蒸汽三向阀与余热锅炉出口蒸汽管道连接。

进一步地，当蒸汽量不满足油水分离系统和烘干系统需求时，启动沼气锅炉进行补充，所述沼气锅炉的出口蒸汽管道与所述的蒸汽三向阀连接。

本实用新型具有的有益效果如下：本实用新型既可提高了沼气资源的利用效率，同时也解决了餐厨垃圾处理过程中废渣、沼渣含水量高而不易处理的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

1-厂区电网；2-沼气发电机组；3-烟气三向阀；4-余热锅炉；5-油水分离系统；6-臭气处理系统；7-沼气锅炉；8-蒸汽三向阀；9-电动机；10-旋转滚筒；11-扬料挡板；12-管式换热器；13-轴流风机风道；14-轴流风机；15-厌氧罐保温热水调节阀；16-厌氧罐保温系统；17-厂区暖通系统；18-溴化锂机组；19-热水泵；20-补水箱；21-缸套水散热水箱；22-溴化锂机组热水调节阀；23-板式换热器；24-余热锅炉给水调节阀。

具体实施方式

参见图1，对本实用新型进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和变更，都落入本实用新型的保护范围。

一种基于厌氧发酵工艺的餐厨垃圾处理厂的沼气资源利用系统，它由余热利用系统、烘干系统、沼气发电系统和臭气处理系统6组成。

所述的沼气发电系统由沼气发电机组2及厂区电网1组成，沼气资源通过沼气发电机组2转化为电力并入厂区电网1，满足厂内设备耗电需求，多余电力送入外部电网。

所述的余热利用系统由烟气三向阀3、余热锅炉4、溴化锂机组18、热水泵19、补水箱20、缸套水散热水箱21、溴化锂机组热水调节阀22、板式换热器23、余热锅炉给水调节阀24、厂区暖通系统17、厌氧罐保温系统16、厌氧罐保温系统热水调节阀15、油水分离系统5和蒸汽三向阀8组成。

沼气发电机组2的排烟管道通过烟气三向阀3连接余热锅炉4和连通大气；沼气发电机组2通过缸套水管道连接板式换热器23和缸套水散热水箱21；板式换热器二次侧热水通过热水泵19连接板式换热器23，板式换热器热水出口管路连接溴化锂机组18、厌氧罐保温系统16及余热锅炉4进口给水管路；溴化锂机组18的暖通冷温度水管路连接厂区暖通系统17；溴化锂机组热水调节阀22、余热锅炉给水调节阀24和厌氧罐保温系统热水调节阀15分别调节流向溴化锂机组18、厌氧罐保温系统16和余热锅炉4的热水流量。

余热锅炉4出口蒸汽管道通过蒸汽三向阀8分别连接所述的烘干系统和油水分离系统5，当蒸汽量不满足油水分离系统和烘干系统需求时，启动沼气锅炉7进行补充。当蒸汽需求量较少时，通过调节烟气三向阀3，部分烟气可直接排向环境中。

所述的油水分离系统5、厌氧罐保温系统16、臭气处理系统6、厂区电网1及厂区暖通系统17为餐厨垃圾处理厂原具有的系统。

所述的烘干系统包括轴流风机14、轴流风机风道13、管式换热器12、扬料挡板11、旋转滚筒10及电动机9；

所述的轴流风机风道13连接旋转滚筒10，旋转滚筒10和电动机9通过齿轮相连，旋转滚筒10内焊接扬料挡板11，通过旋转将内部的湿沼渣扬起与热空气充分混合进行烘干；轴流风机风道13内设轴流风机14，所述的轴流风机风道13与旋转滚筒10的内腔相通；所述管式换热器12的入口通过蒸汽三向阀8与余热锅炉4出口蒸汽管道连接。所述的管式换热器12置于轴流风机风道13内，且位于轴流风机与旋转滚筒之间。

沼气发电机组缸套水余热通过板式换热器23加热二次侧热水，若缸套水热量多余时，部分余热通过缸套水散热水箱21散失在环境中，进而保证进入沼气发电机组2的缸套水温度满足机组要求。板式换热器二次侧热水首先满足厌氧罐保温系统16热需求，其次满足余热锅炉4给水需求，剩余的则供给溴化锂机组满足厂区暖通系统17需求，其中厌氧罐保温系统热需求和余热锅炉的给水流量可分别通过厌氧罐保温系统热水调节阀15和余热锅炉给水调节阀24进行调节。

余热锅炉4通过利用高温烟气产生的蒸汽通过蒸汽三向阀8分别连接油水分离系统5和管式换热器12，通过调节蒸汽三向阀8开度可使蒸汽首先满足油水分离系统5的需求，其次满足烘干系统的需求；当蒸汽不足时，可启动沼气锅炉7增加蒸汽产量，进而满足蒸汽需求。经过管式换热器12的蒸汽加热空气后的冷凝水重新进入板式换热器23加热，板式换热器23二次侧的热水可通过补水箱20进行补水。

烘干系统中轴流风机14将空气送入风道中，空气经过管式换热器12加热后进入旋转滚筒10中，将旋转滚筒中的废渣、沼渣进行烘干，烘干后的废渣、沼渣外运燃烧，滚筒中排风则通入餐厨垃圾处理厂的臭气处理系统6进行处理后排向大气。

旋转滚筒10内壁焊接有扬料挡板11，旋转滚筒10通过齿轮和电动机9连接，电动机9通过齿轮带动旋转滚筒10转动进而使得废渣、沼渣和热空气充分混合进行干燥。废渣、沼渣经过烘干后含水率降低至40%以下后，可以外运焚烧企业进行焚烧处理。