一种利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统技术方案

本实用新型专利技术属于固体废弃物处理的环保技术领域，具体涉及一种利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统。本实用新型专利技术的沼气系统利用农林生物质电厂烟气余热为畜禽粪便沼气系统供热，解决了东北严寒地区畜禽粪便的中温厌氧发酵过程中需要的加热和保温的问题，有效降低畜禽粪便沼气项目投资和运行成本，该系统合理且充分的利用农林生物质电厂烟气余热，不需建设复杂的沼气发电设备或锅炉设备，充分利用了外部低品位热源，避免资源的浪费，提高了能源的利用率。同时该沼气系统与农林生物质发电厂不是自循环系统，生产出的沼气可以应用到集中供气、车用燃料、燃料电池、工业原料等多个领域。个领域。个领域。

【技术实现步骤摘要】
一种利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统


[0001]本技术属于固体废弃物处理的环保
，具体涉及一种利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统。

技术介绍

[0002]《全国农村沼气发展“十三五”规划》中的数据显示，2015年全国共有猪、牛、鸡三大类畜禽粪便资源量为19亿吨，可供沼气生产利用的畜禽粪便资源量约10.6亿吨，沼气生产潜力约为640亿立方米。利用畜禽粪便生产沼气是促进生态循环农业发展的重要举措，不仅能有效防止和减轻畜禽粪便排放和化肥农药过量施用造成的面源污染，而且对提高农产品质量安全水平，进行绿色和有机农产品生产，实现农业节本增效，转变农业发展方式发挥重要作用。
[0003]东北三省为我国沼气资源丰富的I类地区，厌氧发酵制备沼气是当前畜禽粪污最为主流的处理技术。迄今为止，大多数厌氧发酵系统在中温范围内运行，最佳发酵温度为35～40℃。但是东北地区自然环境温度低，冬季时间长，需要对沼气发酵原料加热，并补偿反应过程中的热量损失。
[0004]现有技术中大多采用沼气发电余热用来给厌氧发酵提供适当温度，反过来发酵出的沼气用于发电形成一个自循环系统，此种自循环系统中生产出的沼气只能供应电能，虽然沼气发电余热可以满足厌氧发酵的温度需求，但是限制了沼气的利用范围。
[0005]为响应《全国农村沼气发展“十三五”规划》将沼气应用到更多的应用场景中，将沼气、煤炭和生物质等资源在锅炉内直接燃烧生产保温热水，而实际上为维持发酵反应所需的能量要求较低，75
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85℃的供回水温度即可满足中温厌氧发酵的需求，采用沼气、煤炭和生物质等资源在锅炉内直接燃烧的生产方式，热量利用率较低，造成能源资源的巨大浪费的同时带来环境的污染。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于针对现有技术中存在的生产沼气过程中，热量利用率低、浪费能源的不足，提供一种利用农林生物质电厂烟气余热，清洁、高效、经济合理的畜禽粪便沼气系统。
[0007]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统，包括，
[0008]烟气热水换热装置，将农林生物质电厂排出的烟气的温度转化为水的温度，所述烟气热水换热装置位于农林生物质电厂锅炉的烟气排出口；
[0009]畜禽粪便预处理装置，用于对原料的除杂、加热；
[0010]中温厌氧发酵装置，用于对所述畜禽粪便预处理装置预处理后的畜禽粪便进行发酵产生沼气；
[0011]沼气净化装置，用于对所述中温厌氧发酵装置产生的沼气进行脱水、脱硫及其他
微量气体脱除；
[0012]储气柜，用于储存所述沼气净化装置净化后的沼气；
[0013]所述烟气热水换热装置中转化的水的温度用于所述畜禽粪便预处理装置中对除杂后的原料的加热和用于所述中温厌氧发酵装置进行对预处理后的畜禽粪便的发酵提供热量。
[0014]进一步地，还包括固液分离装置，用于对所述中温厌氧发酵装置产生的废弃物进行固液分离，对分离出的沼液和沼渣独立存放。
[0015]进一步地，所述烟气热水换热装置包括与农林生物质电厂锅炉的烟气排出口管路连通的高温烟气管道、与所述高温烟气管道管路连通的烟气热水换热装置以及与所述烟气热水换热装置连通的软化水储水装置；
[0016]所述烟气热水换热装置的供水口通过补水管网与软化水储水装置连接，所述烟气热水换热装置的出水口通过供热水管与所述畜禽粪便预处理装置和所述中温厌氧发酵装置连接。
[0017]进一步地，所述烟气热水换热装置的低温烟气出口通过低温烟气管道与农林生物质电厂尾部设置的脱硫装置连接。
[0018]进一步地，所述高温烟气管道、所述低温烟气管道、所述补水管网以及所述供热水管上均设有温度传感器；所述补水管网和所述供热水管上均设有压力传感器、流量阀和循环水泵。
[0019]进一步地，所述中温厌氧发酵装置包括CSTR厌氧发酵罐和设置在所述CSTR厌氧发酵罐顶部的中心搅拌机。
[0020]进一步地，所述畜禽粪便预处理装置和所述中温厌氧发酵装置上均设有增温盘管。
[0021]进一步地，所述中温厌氧发酵装置中畜禽粪便的发酵温度为35～40℃。
[0022]进一步地，所述储气柜为双膜干式储气柜。
[0023]更进一步地，还包括沼气供气装置，所述沼气供气装置用于将所述储气柜中的沼气输送到相应的应用系统中。
[0024]本技术的一种利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统的有益效果是：
[0025]1、本技术的沼气系统利用农林生物质电厂烟气余热为畜禽粪便沼气系统供热，解决了东北严寒地区畜禽粪便的中温厌氧发酵过程中需要的加热和保温的问题，有效降低畜禽粪便沼气项目投资和运行成本，该系统合理且充分的利用农林生物质电厂烟气余热，不需建设复杂的沼气发电设备或锅炉设备，充分利用了外部低品位热源，避免资源的浪费，提高了能源的利用率。同时该沼气系统与农林生物质发电厂不是自循环系统，生产出的沼气可以应用到集中供气、车用燃料、燃料电池、工业原料等多个领域。
[0026]2、本技术的沼气系统中还设置有固液分离装置，将厌氧发酵装置产生的废弃物进行固液分离，分离出的沼液和沼渣用于生产有机肥，使生产沼气中的废弃物得到充分的利用，增加沼气的生产效益；同时在烟气热水换热装置的低温烟气出口与农林生物质电厂尾端的脱硫设备连接，将气体净化后向大气排放，避免对大气的污染，整个沼气系统热量能够充分被利用，且清洁、高效、经济合理。
附图说明
[0027]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0028]图1是本技术的利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统的连接图；
[0029]图2是本技术的利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统的结构流程图。
[0030]图中:1、烟气热水换热装置，2、畜禽粪便预处理装置，3、中温厌氧发酵装置，4、沼气净化装置，5、储气柜，6、固液分离装置，7、脱硫装置，8、沼气供气装置，9、软化水储水装置，10、低温水回水装置，11、高温热水供水装置，12、除尘器。
具体实施方式
[0031]现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。
[0032]如图1
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图2所示的本技术的利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统的具体实施例包括烟气热水换热装置1，将农林生物质电厂排出的烟气的温度转化为水的温度，烟气热水换热装置1位于农林生物质电厂锅炉的烟气排出口；畜禽粪便预处理装置2，用于对原料的除杂、加热；中温厌氧发酵装置3，用于对畜禽粪便预处理装置2预处理后的畜禽粪便进行发酵产生沼气；沼气净化装置4，用于对中温厌氧发酵装置3产生的沼气进行脱水、脱硫及其他微量气体脱除；储气柜5，用于储存沼气净化装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统，其特征在于：包括，烟气热水换热装置(1)，将农林生物质电厂排出的烟气的温度转化为水的温度，所述烟气热水换热装置(1)位于农林生物质电厂锅炉的烟气排出口；畜禽粪便预处理装置(2)，用于对原料的除杂、加热；中温厌氧发酵装置(3)，用于对所述畜禽粪便预处理装置(2)预处理后的畜禽粪便进行发酵产生沼气；沼气净化装置(4)，用于对所述中温厌氧发酵装置(3)产生的沼气进行脱水、脱硫及其他微量气体脱除；储气柜(5)，用于储存所述沼气净化装置(4)净化后的沼气；所述烟气热水换热装置(1)中转化的水的温度用于所述畜禽粪便预处理装置(2)中对除杂后的原料的加热和用于所述中温厌氧发酵装置(3)进行对预处理后的畜禽粪便的发酵提供热量。2.根据权利要求1所述的一种利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统，其特征在于：还包括固液分离装置(6)，用于对所述中温厌氧发酵装置(3)产生的废弃物进行固液分离，对分离出的沼液和沼渣独立存放。3.根据权利要求1所述的一种利用农林生物质电厂烟气余热的畜禽粪便沼气系统，其特征在于：所述烟气热水换热装置(1)包括与农林生物质电厂锅炉的烟气排出口管路连通的高温烟气管道、与所述高温烟气管道管路连通的烟气热水换热装置(1)以及与所述烟气热水换热装置(1)连通的软化水储水装置(9)；所述烟气热水换热装置(1)的供水口通过补水管网与软化水储水装置(9)连接，所述烟气热水换热装置(1)的出水口通过供热水管与所述畜禽粪便预处理装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏鹰，陈丽梅，张硕，陈琳，姚秋雨，周雷进雨，
申请(专利权)人：吉林农业大学，
类型：新型
国别省市：