一种应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温系统，包括粪污收集池、调节池、厌氧发酵反应室、沼液池以及加热预升温回路，所述粪污收集池、调节池、厌氧发酵反应室、沼液池通过管道连通，所述加热预升温回路包括预升温回路和加热回路，所述粪污收集池内设置有混合匀浆装置和固液分离装置用以对粪污进行匀浆、固液分离；固液分离后通过管道在泵推动下进入调节池进行充分混合匀浆预处理；预处理后的粪污原料通过管道在泵推动下输入厌氧发酵反应室进行厌氧发酵反应，所述厌氧发酵反应室设置有厌氧发酵罐和搅拌装置，粪污原料在厌氧发酵反应室厌氧发酵形成沼液；流经热交换器室与热交换器换热后流入沼液池。交换器换热后流入沼液池。交换器换热后流入沼液池。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温系统及方法


[0001]本专利技术涉及应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温系统。

技术介绍

[0002]随着资源匮乏、环境污染日益严重的形势下，国际越来越重视节能环保生产。粪污厌氧发酵系统中，实现了对环境环境污染物的“变废为宝”，同时实现提供生物质能源和其他附属产品，实现了资源化利用、清洁生产。但是，目前厌氧发酵系统核心方面
‑‑
热能利用，存在余热利用不完善的情况，这过程没有最大化、资源化地利用厌氧发酵系统中的沼液余热能，造成热能利用不充分和热能的散失。耗能大，成本高，降低了厌氧发酵系统的可靠性和可行性。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种实现资源化、循环化、最大化的利用余热能，保证沼气等附属产品的高产出率，提升厌氧发酵系统的可靠性和运行性的应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0004]应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温系统包括粪污收集池、厌氧发酵反应室、沼液池以及加热预升温回路，所述粪污收集池、调节池、厌氧发酵反应室、沼液池通过管道连通，所述加热预升温回路包括预升温回路和加热回路；
[0005]所述粪污收集池内设置有混合匀浆装置和固液分离装置用以对粪污进行匀浆、固液分离；固液分离后通过管道在泵推动下进入调节池进行充分混合匀浆预处理；预处理后的粪污原料通过管道在泵推动下输入厌氧发酵反应室进行厌氧发酵反应，所述厌氧发酵反应室设置有厌氧发酵罐和搅拌装置，粪污原料在厌氧发酵反应室厌氧发酵形成沼液；流经热交换器室与热交换器换热后流入沼液池
[0006]所述预升温回路包括热交换室和粪污收集池内设置的盘管，所述热交换室设置有热交换器，热交换器与粪污收集池内设置的盘管由保温连通管连通形成回路，热交换器内导热介质与厌氧发酵反应室流出的沼液进行热交换后循环流经粪污收集池内设置的盘管预升温热粪污原料，沼液流经热交换器室与热交换器换热后流入沼液池；
[0007]所述加热回路包括加热室和调节池、厌氧发酵反应室内设置的加热盘管，所述加热室设置有加热装置，加热装置与调节池、厌氧发酵反应室内设置的加热盘管由保温连通管连通形成回路，保温连通管内导热介质被循环热水罐加热后循环流经调节池加热粪污原料，以及厌氧发酵反应室内设置的加热盘管以保持厌氧发酵反应室内的厌氧发酵反应温度。
[0008]所述调节池包括C1、C2、C3三级调节池，C1三级调节池内装搅拌装置对粪污原料进行充分混合匀浆，其内还设有盘管与预升温回路连通以进一步对热粪污原料预升温，C2调节池内装沉砂装置进行沉砂方法，C3调节池内设置加盘管加热粪污原料。
[0009]所述粪污收集池、多级调节池、热交换器室和加热室、厌氧发酵室中土建中设置有
保温结构；
[0010]所述粪污收集池的混合匀浆装置包括人工搅拌或机械搅拌机构，所述粪污收集池的固液分离方法包括固液分离设备或格栅。
[0011]所述的保温混凝土盘管为蛇形盘管或U型盘管。
[0012]所述的加热装置目可选沼气锅炉加热装置、热泵加热装置、太阳能光伏+电热水器加热、多能耦合太阳能加热中任一种。
[0013]所述加热回路及预升温回路采用泵及流量控制器组合流速的快慢和流量大小。
[0014]所述加热装置包括热源装置和循环热水罐。
[0015]所述厌氧发酵反应室和热交换器室之间还设有缓冲池和集水池，
[0016]本专利技术还提供了一种应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温方法，包括以下步骤；
[0017]⑴
收集粪污原料后在粪污收集池进行匀浆、固液分离并由预升温回路预升温至15
‑
25摄氏度；
[0018]⑵
固液分离后通过管道在泵推动下进入调节池进行充分混合匀浆预处理，并由加热回路加热至30
‑
36摄氏度；
[0019]⑶
充分混合匀浆预处理后粪污原料在过管道在泵推动下输入厌氧发酵反应室进行厌氧发酵反应形成沼液，加热回路保持厌氧发酵反应室温度为36
±
5摄氏度；
[0020]⑷
厌氧发酵反应室输出的沼液经过缓冲池和集水池后流经热交换器室与热交换器换热后流入沼液池。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过热交换器与沼液换热，充分利用沼液预热采用盘管方式进行对粪污原料实现初次粪污原料升温，再通过加热装置时对粪污原料进行加热至厌氧发酵反应目标温度。通过资源化、循环化、最大化利用厌氧发酵沼液余热，有效、客观的缩小粪污原料初始温度至目标温度差值，大大降低了升温能耗，实现低耗能、资源化、循环化的运作生产，既保证了产品的高产出率，又实现了节能环保生产。从而降低系统的风险性，提高了系统可靠性和可运行性。
附图说明
[0022]图1为本专利技术应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温系统示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]本专利技术应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温系统如图1所示：包括粪污收集池1、调节池2、厌氧发酵反应室3、沼液池4以及加热预升温回路，厌氧发酵反应室和热交换器室之间还设有缓冲池5和集水池6，粪污收集池1、调节池2、厌氧发酵反应室3、沼液池4通过保温连通管采用泵10推送实现管道连通，管道之间还可以设有固液分离机20，加热预升温回路包括预升温回路7和加热回路8。
[0025]预升温回路7包括热交换室71和粪污收集池内设置的预升温盘管72，热交换室设
置有热交换器73，热交换器73与粪污收集池内设置的预升温盘管72由保温连通管连通形成回路，热交换器内导热介质与厌氧发酵反应室3流出的沼液进行热交换后循环流经粪污收集池内设置的盘管72预升温热粪污原料，沼液通过缓冲池5、集水池6后流经热交换器室与热交换器换热后流入沼液池4；
[0026]加热回路8包括加热室81和调节池2、厌氧发酵反应室3内设置的加热盘管82、83，加热室81设置有加热装置，本实施例中，加热851包括热源装置851和循环热水罐852，851和循环热水罐852形成一个回路，循环热水罐852与调节池2、厌氧发酵反应室3内设置的加热盘管82、83由保温连通管连通形成回路，保温连通管内导热介质被循环热水罐852加热后循环流经调节池2加热粪污原料至30
‑
36摄氏度，以及厌氧发酵反应室3内设置的加热盘管83以保持厌氧发酵反应室内的厌氧发酵反应温度36摄氏度。
[0027]上述加热预升温回路里的导热介质可以采用水或者导热油。
[0028]粪污收集池1内设置有混合匀浆装置11和固液分离装置12用以对粪污进行匀浆、固液分离，同时预升温盘管72对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温系统，包括粪污收集池、调节池、厌氧发酵反应室、沼液池以及加热预升温回路，所述粪污收集池、调节池、厌氧发酵反应室、沼液池通过管道连通，所述加热预升温回路包括预升温回路和加热回路；所述粪污收集池内设置有混合匀浆装置和固液分离装置用以对粪污进行匀浆、固液分离；固液分离后通过管道在泵推动下进入调节池进行充分混合匀浆预处理；预处理后的粪污原料通过管道在泵推动下输入厌氧发酵反应室进行厌氧发酵反应，所述厌氧发酵反应室设置有厌氧发酵罐和搅拌装置，粪污原料在厌氧发酵反应室厌氧发酵形成沼液；流经热交换器室与热交换器换热后流入沼液池；所述预升温回路包括热交换室和粪污收集池内设置的盘管，所述热交换室设置有热交换器，热交换器与粪污收集池内设置的盘管由保温连通管连通形成回路，热交换器内导热介质与厌氧发酵反应室流出的沼液进行热交换后循环流经粪污收集池内设置的盘管预升温热粪污原料，沼液流经热交换器室与热交换器换热后流入沼液池；所述加热回路包括加热室和调节池、厌氧发酵反应室内设置的加热盘管，所述加热室设置有加热装置，加热装置与调节池、厌氧发酵反应室内设置的加热盘管由保温连通管连通形成回路，保温连通管内导热介质被循环热水罐加热后循环流经调节池加热粪污原料，以及厌氧发酵反应室内设置的加热盘管以保持厌氧发酵反应室内的厌氧发酵反应温度36
±
5摄氏度。2.根据权利要求1或2所述的应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温系统，其特征在于：所述调节池包括C1、C2、C3三级调节池，其中，C1、C2调节池其内还设有盘管与预升温回路连通以进一步对热粪污原料预升温，C1调节池内装搅拌装置对粪污原料进行充分混合匀浆，C2调节池内装沉砂装置进行沉砂方法，C3调节池内设置加盘管加热粪污原料。3.根据权利要求1或2所述的应用于粪污厌氧发酵的热交换预升温系统，其特征在于：所述粪污收集池、调节池、厌...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：深圳大同能源有限公司，
类型：发明
国别省市：