一种垃圾零排放的发电方法
【专利摘要】本发明涉及沼气发电【技术领域】，具体涉及一种垃圾零排放的发电方法，包括如下步骤：A、将垃圾通过微生物进行发酵处理，收集发酵产生的气体，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体；B、得到的生物质气体通过沼气发电机组进行发电，沼气发电机组的内燃机产生的热量用于垃圾渗滤液的蒸馏；C、沼气发电机组产生的废气为垃圾发酵提供热量，沼气发电机组产生的冷却水用于垃圾的微生物发酵。本发明的发电方法可以实现垃圾的零排放，既减少了能量损耗，又减少了环境污染，同时又增加了新的能源和综合利用渠道。
【专利说明】一种垃圾零排放的发电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及沼气发电【技术领域】，具体涉及一种垃圾零排放的发电方法。
【背景技术】
[0002]垃圾是一种废弃物，处理不当将成为一大公害，不仅对城市建设和城市管理带来巨大压力，而且还影响人们的日常生活，阻碍经济社会的可持续发展；但是垃圾也是一种可再生利用的资源，垃圾内含有金属、塑料、纸张、木质、织物、玻璃、橡胶等无机物，也含有许多可腐物、蛋白质等有机物，还有大量的建材原料，被称为是第二矿产资源。据不完全统计，目前全国每年从垃圾中回收再利用的资源不足四成，扔掉的再生资源价值高达300亿人民币，而发达国家却利用先进的管理和技术，抢回了这些资源财富。作为资源相对贫乏的我国，更应更新并树立新的垃圾价值理念，类比选择最先进的垃圾处理方式方法，使垃圾处理真正做到“系人所弃，为人奉献，变废为宝，化害为财，从生活中来，再到生活中去”，形成人类与自然界的真正良性循环。
[0003]目前，我国对城市垃圾处理的主要方法有堆积、填埋、堆肥、焚烧4种，但是这些处理方法远未达到发达国家垃圾处理标准:无害化、减量化、资源化，这也是评价垃圾处理方法优劣的标准，堆积、填埋和堆肥处理方式会占用大量土地资源，同时会严重破坏生态环境，虽然焚烧处理方式可以比较快得处理垃圾，但是垃圾焚烧过程，由于是无氧燃烧会产生二恶英，对人体危害严重。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种垃圾零排放的发电方法，该发电方法可以实现垃圾的零排放，既减少了能量损耗，又减少了环境污染，同时又增加了新的能源和综合利用渠道。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种垃圾零排放的发电方法，包括如下步骤:
A、将垃圾通过微生物进行发酵处理，收集发酵产生的气体，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体；
B、得到的生物质气体通过沼气发电机组进行发电，沼气发电机组的内燃机产生的热量用于垃圾渗滤液的蒸馏；
C、沼气发电机组产生的废气为垃圾发酵提供热量，沼气发电机组产生的冷却水用于垃圾的微生物发酵。
[0006]优选的，所述步骤A中，脱硫、脱二氧化碳采用水膜脱硫除尘器处理；脱水采用冷冻脱水处理。垃圾发酵产生的沼气中除含有甲烷外，还含有二氧化碳和二氧化硫等气体，需要经过脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，才能得到浓度较高的甲烷气体以及少量的氢气和一氧化碳用来发电。脉冲除尘器进行脱焦处理具有处理风量大、占地面积小、净化效率高、工作可靠、结构简单、维修量小等特点，脱焦除尘效率可以达到99%以上。水膜脱硫除尘器进行脱硫、脱二氧化碳处理具有除尘脱硫一体化，能耗低、占地面积小、操作简单、效率显著、运行费用低、无堵塞无结垢、系统运行稳定、压阻损失少、适用各种固硫剂等优势。冷冻脱水处理可以保持原来的化学组成和物理性质，热量消耗比其他干燥方法少。
[0007]优选的，所述步骤A中，将垃圾中不能分解的塑料进行热解，热解得到焦油、一氧化碳、焦炭和水分，然后进行脱焦处理，热解产生的气体与发酵产生的气体混合后，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体。脱焦可采用脉冲除尘器处理。
[0008]优选的，所述步骤A中，生物质气体包括甲烷、氢气和一氧化碳。
[0009]优选的，所述步骤A中，发酵处理后的固体用来制得热棒。热棒是一种由碳素无缝钢管制成的高效热导装置，5米埋入地下，地面露出2米。具有独特的单向传热性能:热量只能从地面下端向地面上端传输，反向不能传热。在冬季，热管内工作介质由液态变为气态，带走管内热量；在暖季，热棒则停止工作。
[0010]热棒的结构大致为一个密闭空心长棒，内装有一些液氨，液氨沸点较低，在冬季土中热量使该液体蒸发，到顶部，通过散热片将热量传导给空气，冷却后又液化回到下部，保持冻土冷冻状态不松软。在夏季，液体全部变成气体，气体对流很小，热量向底部传导很慢。
[0011]优选的，所述步骤A中，发酵处理后的固体用来制得活性炭，活性炭可用于吸收垃圾渗滤液。
[0012]优选的，所述步骤A中，微生物包括如下重量份的原料:产甲烷菌25-35份、蜡样芽抱杆菌20-30份、嗜热放线菌15-25份、多粘芽孢杆菌5-15份、高活性干酵母5_15份、乳酸杆菌5-10份、黑色链霉菌5-10份、纤维素分解菌1-5份、有机磷分解菌1-5份、固氮菌1_5份、硝化菌1-5份。
[0013]产甲烷菌能在水解菌和产酸菌等协同作用下，使有机物甲烷化，产生甲烷；蜡样芽抱杆菌可产生抗菌物质，抑制有害微生物的繁殖；能产生多种抗生素、酶和锥生素，常用语处理城市垃圾和制作堆肥；多粘芽孢杆菌能自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，能分解利用蛋白质、脂肪、多种糖及淀粉；高活性干酵母在缺乏氧气时，可通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来获取能量；乳酸杆菌能使糖类发酵产生乳酸；黑色链霉菌能产生黑质霉素，能抑制革兰氏阳性、阴性细菌以及原虫等多种微生物；纤维素分解菌可将纤维素分解为葡萄糖；有机磷分解菌能分解利用磷；固氮菌，能将氮气转化为氨，进而为菌类提供合成蛋白质所必需的氮素营养；硝化菌，可以将氨氧化为硝酸，分解动物腐尸中的含氮类有机物。
[0014]本发明通过采用产甲烷菌、蜡样芽抱杆菌、嗜热放线菌、多粘芽孢杆菌、高活性干酵母、乳酸杆菌、黑色链霉菌、纤维素分解菌、有机磷分解菌、固氮菌和硝化菌复配使用，并严格控制其重量比，能加快升温发酵，成倍提高沼气池的产气速度及产气率。
[0015]优选的，所述步骤A中，微生物包括如下重量份的原料:产甲烷菌28-32份、蜡样芽抱杆菌22-28份、嗜热放线菌18-22份、多粘芽孢杆菌8_12份、高活性干酵母8_12份、乳酸杆菌6-8份、黑色链霉菌6-8份、纤维素分解菌2-4份、有机磷分解菌2-4份、固氮菌2_4份、硝化菌2-4份。
[0016]更为优选的，所述步骤A中，微生物包括如下重量份的原料:产甲烷菌30份、蜡样芽抱杆菌25份、嗜热放线菌20份、多粘芽孢杆菌10份、高活性干酵母10份、乳酸杆菌7份、黑色链霉菌7份、纤维素分解菌3份、有机磷分解菌3份、固氮菌3份、硝化菌3份。
[0017]本发明的有益效果在于:本发明的发电方法将垃圾通过微生物进行发酵处理，收集发酵产生的气体，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体；得到的生物质气体通过沼气发电机组进行发电，沼气发电机组的内燃机产生的热量用于垃圾渗滤液的蒸馏；沼气发电机组产生的废气为垃圾发酵提供热量，沼气发电机组产生的冷却水用于垃圾的微生物发酵。本发明的发电方法可以实现垃圾的零排放，既减少了能量损耗，又减少了环境污染，同时又增加了新的能源和综合利用渠道。
【具体实施方式】
[0018]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0019]实施例1
一种垃圾零排放的方法，包括如下步骤:
八、将垃圾通过微生物进行发酵处理，收集发酵产生的气体，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体；
8、得到的生物质气体通过沼气发电机组进行发电，沼气发电机组的内燃机产生的热量用于垃圾渗滤液的蒸馏；
匕沼气发电机组产生的废气为垃圾发酵提供热量，沼气发电机组产生的冷却水用于垃圾的微生物发酵。
[0020]所述步骤八中，脱硫、脱二氧化碳采用水膜脱硫除尘器处理；脱水采用冷冻脱水处理。
[0021]所述步骤八中，将垃圾中不能分解的塑料进行热解，热解得到焦油、一氧化碳、焦炭和水分，然后进行脱焦处理，热解产生的气体与发酵产生的气体混合后，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体。
[0022]所述步骤4中，生物质气体包括甲烷、氢气和一氧化碳。
[0023]所述步骤4中，发酵处理后的固体用来制得热棒。
[0024]所述步骤八中，发酵处理后的固体用来制得活性炭，活性炭可用于吸收垃圾渗滤液。
[0025]所述步骤八中，微生物包括如下重量份的原料:产甲烷菌25份、蜡样芽抱杆菌20份、嗜热放线菌15份、多粘芽孢杆菌5份、高活性干酵母5份、乳酸杆菌5份、黑色链霉菌5份、纤维素分解菌1份、有机磷分解菌1份、固氮菌1份、硝化菌1份。
[0026]实施例2
一种垃圾零排放的方法，包括如下步骤:
八、将垃圾通过微生物进行发酵处理，收集发酵产生的气体，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体；
8、得到的生物质气体通过沼气发电机组进行发电，沼气发电机组的内燃机产生的热量用于垃圾渗滤液的蒸馏；
匕沼气发电机组产生的废气为垃圾发酵提供热量，沼气发电机组产生的冷却水用于垃圾的微生物发酵。
[0027]所述步骤八中，脱硫、脱二氧化碳采用水膜脱硫除尘器处理；脱水采用冷冻脱水处理。
[0028]所述步骤八中，将垃圾中不能分解的塑料进行热解，热解得到焦油、一氧化碳、焦炭和水分，然后进行脱焦处理，热解产生的气体与发酵产生的气体混合后，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体。
[0029]所述步骤4中，生物质气体包括甲烷、氢气和一氧化碳。
[0030]所述步骤4中，发酵处理后的固体用来制得热棒。
[0031]所述步骤八中，发酵处理后的固体用来制得活性炭，活性炭可用于吸收垃圾渗滤液。
[0032]所述步骤八中，微生物包括如下重量份的原料:产甲烷菌28份、蜡样芽抱杆菌22份、嗜热放线菌18份、多粘芽孢杆菌8份、高活性干酵母8份、乳酸杆菌6份、黑色链霉菌6份、纤维素分解菌2份、有机磷分解菌2份、固氮菌2份、硝化菌2份。
[0033]实施例3
一种垃圾零排放的方法，包括如下步骤:
八、将垃圾通过微生物进行发酵处理，收集发酵产生的气体，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体；
8、得到的生物质气体通过沼气发电机组进行发电，沼气发电机组的内燃机产生的热量用于垃圾渗滤液的蒸馏；
匕沼气发电机组产生的废气为垃圾发酵提供热量，沼气发电机组产生的冷却水用于垃圾的微生物发酵。
[0034]所述步骤八中，脱硫、脱二氧化碳采用水膜脱硫除尘器处理；脱水采用冷冻脱水处理。
[0035]所述步骤八中，将垃圾中不能分解的塑料进行热解，热解得到焦油、一氧化碳、焦炭和水分，然后进行脱焦处理，热解产生的气体与发酵产生的气体混合后，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体。
[0036]所述步骤4中，生物质气体包括甲烷、氢气和一氧化碳。
[0037]所述步骤4中，发酵处理后的固体用来制得热棒。
[0038]所述步骤八中，发酵处理后的固体用来制得活性炭，活性炭可用于吸收垃圾渗滤液。
[0039]所述步骤八中，微生物包括如下重量份的原料:产甲烷菌30份、蜡样芽抱杆菌25份、嗜热放线菌20份、多粘芽孢杆菌10份、高活性干酵母10份、乳酸杆菌7份、黑色链霉菌7份、纤维素分解菌3份、有机磷分解菌3份、固氮菌3份、硝化菌3份。
[0040]实施例4
一种垃圾零排放的方法，包括如下步骤:
八、将垃圾通过微生物进行发酵处理，收集发酵产生的气体，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体；
8、得到的生物质气体通过沼气发电机组进行发电，沼气发电机组的内燃机产生的热量用于垃圾渗滤液的蒸馏；
匕沼气发电机组产生的废气为垃圾发酵提供热量，沼气发电机组产生的冷却水用于垃圾的微生物发酵。
[0041]所述步骤A中，脱硫、脱二氧化碳采用水膜脱硫除尘器处理；脱水采用冷冻脱水处理。
[0042]所述步骤A中，将垃圾中不能分解的塑料进行热解，热解得到焦油、一氧化碳、焦炭和水分，然后进行脱焦处理，热解产生的气体与发酵产生的气体混合后，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体。
[0043]所述步骤A中，生物质气体包括甲烷、氢气和一氧化碳。
[0044]所述步骤A中，发酵处理后的固体用来制得热棒。
[0045]所述步骤A中，发酵处理后的固体用来制得活性炭，活性炭可用于吸收垃圾渗滤液。
[0046]所述步骤A中，微生物包括如下重量份的原料:产甲烷菌32份、蜡样芽抱杆菌28份、嗜热放线菌22份、多粘芽孢杆菌12份、高活性干酵母12份、乳酸杆菌8份、黑色链霉菌8份、纤维素分解菌4份、有机磷分解菌4份、固氮菌4份、硝化菌4份。
[0047]实施例5
一种垃圾零排放的方法，包括如下步骤:
A、将垃圾通过微生物进行发酵处理，收集发酵产生的气体，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体；
B、得到的生物质气体通过沼气发电机组进行发电，沼气发电机组的内燃机产生的热量用于垃圾渗滤液的蒸馏；
C、沼气发电机组产生的废气为垃圾发酵提供热量，沼气发电机组产生的冷却水用于垃圾的微生物发酵。
[0048]所述步骤A中，脱硫、脱二氧化碳采用水膜脱硫除尘器处理；脱水采用冷冻脱水处理。
[0049]所述步骤A中，将垃圾中不能分解的塑料进行热解，热解得到焦油、一氧化碳、焦炭和水分，然后进行脱焦处理，热解产生的气体与发酵产生的气体混合后，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体。
[0050]所述步骤A中，生物质气体包括甲烷、氢气和一氧化碳。
[0051]所述步骤A中，发酵处理后的固体用来制得热棒。
[0052]所述步骤A中，发酵处理后的固体用来制得活性炭，活性炭可用于吸收垃圾渗滤液。
[0053]所述步骤A中，微生物包括如下重量份的原料:产甲烷菌35份、蜡样芽抱杆菌30份、嗜热放线菌25份、多粘芽孢杆菌15份、高活性干酵母15份、乳酸杆菌10份、黑色链霉菌10份、纤维素分解菌5份、有机磷分解菌5份、固氮菌5份、硝化菌5份。
[0054]上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种垃圾零排放的发电方法，其特征在于:包括如下步骤: A、将垃圾通过微生物进行发酵处理，收集发酵产生的气体，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体； B、得到的生物质气体通过沼气发电机组进行发电，沼气发电机组的内燃机产生的热量用于垃圾渗滤液的蒸馏； C、沼气发电机组产生的废气为垃圾发酵提供热量，沼气发电机组产生的冷却水用于垃圾的微生物发酵。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾零排放的发电方法，其特征在于:所述步骤A中，脱硫、脱二氧化碳采用水膜脱硫除尘器处理；脱水采用冷冻脱水处理。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾零排放的发电方法，其特征在于:所述步骤A中，将垃圾中不能分解的塑料进行热解，热解得到焦油、一氧化碳、焦炭和水分，然后进行脱焦处理，热解产生的气体与发酵产生的气体混合后，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾零排放的发电方法，其特征在于:所述步骤A中，生物质气体包括甲烧、氢气和一氧化碳。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾零排放的发电方法，其特征在于:所述步骤A中，发酵处理后的固体用来制得热棒。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾零排放的发电方法，其特征在于:所述步骤A中，发酵处理后的固体用来制得活性炭，活性炭可用于吸收垃圾渗滤液。
7.根据权利要求1所述的一种垃圾零排放的发电方法，其特征在于:所述步骤A中，微生物包括如下重量份的原料:产甲烷菌25-35份、蜡样芽抱杆菌20-30份、嗜热放线菌15-25份、多粘芽孢杆菌5-15份、高活性干酵母5-15份、乳酸杆菌5_10份、黑色链霉菌5_10份、纤维素分解菌1-5份、有机磷分解菌1-5份、固氮菌1-5份、硝化菌1-5份。
8.根据权利要求1所述的一种垃圾零排放的发电方法，其特征在于:所述步骤A中，微生物包括如下重量份的原料:产甲烷菌28-32份、蜡样芽抱杆菌22-28份、嗜热放线菌18-22份、多粘芽孢杆菌8-12份、高活性干酵母8-12份、乳酸杆菌6_8份、黑色链霉菌6_8份、纤维素分解菌2-4份、有机磷分解菌2-4份、固氮菌2-4份、硝化菌2-4份。
9.根据权利要求1所述的一种垃圾零排放的发电方法，其特征在于:所述步骤A中，微生物包括如下重量份的原料:产甲烷菌30份、蜡样芽抱杆菌25份、嗜热放线菌20份、多粘芽孢杆菌10份、高活性干酵母10份、乳酸杆菌7份、黑色链霉菌7份、纤维素分解菌3份、有机磷分解菌3份、固氮菌3份、硝化菌3份。
【文档编号】B09B5/00GK104438289SQ201410669337
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】林小明 申请人:广东源盛生态环保科技有限公司