智能电网支持的沿海城市有机废弃物发酵供热水方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种智能电网支持的沿海城市有机废弃物发酵供热水方法及系统，为解决城市有机废弃物污染问题，是配置向隔热保温沼气池的加料口投料的电加热式储料槽，储料槽配置城市有机废弃物粉碎投料机；来自沼气池出料口的沼气废液兑入反渗透制淡水装置排出的浓盐水，得到的大于海水比重的含盐沼气废液通过增压管路排入远离陆地的海水深层；所述投料是先利用智能电网低谷电将储料槽内发酵料加热到沼气发酵适合温度，再投入沼气池的加料口；沼气池出气口通过配脱硫净化装置和加压泵的管路连接沼气缓存罐，沼气缓存罐再通过供气管路向集中供热水燃沼气锅炉供应沼气燃料。具有利用富余的智能电网低谷电补温，使消化城市有机废弃物的沼气池在理想温度条件下运行，在提供低成本热水的同时，又实现城市有机废弃物无害有效利用，节能又能改善优化环境的优点。

Method and system of organic waste fermentation and hot water supply in coastal cities supported by smart grid

The invention relates to a method and system for supplying hot water for organic waste fermentation in coastal cities supported by smart grid. In order to solve the problem of urban organic waste pollution, an electric heating storage tank is arranged to feed the feeding port of a heat insulation biogas digester, and the storage tank is configured with a city organic waste material pulverizing machine; from the biogas pool. The concentrated salt water discharged from the reverse osmosis system of fresh water has been drained into the reverse osmosis system, and the salt marsh waste liquid, which is greater than the proportion of the sea water, is drained into the deep water deep away from the land by the pressurized pipeline. The input is first used to heat the fermentation material in the storage tank to the biogas fermentation to fit the temperature, and then to put into the biogas pool. The gas pool outlet of the biogas pool is connected to the methane caching tank through the pipeline with the desulphurization and purification device and the pressure pump, and the methane caching tank can supply the methane fuel to the central heating water burning biogas boiler through the gas supply pipeline. With the use of the surplus energy of the smart grid, it makes the biogas pool of the organic waste in the city run under the ideal temperature condition, while providing low cost hot water, it can also realize the harmless and effective utilization of urban organic waste, and improve the advantages of energy saving and the optimization of the environment.

【技术实现步骤摘要】
智能电网支持的沿海城市有机废弃物发酵供热水方法及系统
本专利技术涉及一种供热水方法，特别是涉及一种智能电网支持的沿海城市有机废弃物发酵供热水方法及系统。
技术介绍
目前城市居民热水水源主要是自家安装电热水器，这种热水器负荷通常都在1000-2000W，有的甚至达到3000W，并且这些电热水器往往在用电高峰时段运行，大量用电高峰时段同时运行非常不利于电网经济运行。还有是小区利用燃气炉集中供热水，这种供热水方式虽然不会影响电网经济运行，但是，日益高涨的集中供热水费使居民不得不自行安装电热水器，替代集中供水，反而更增加了对电网经济运行的不利影响。同时，居民日常生活的有机废弃物垃圾本来是很好的生物质能源，却被丢弃在垃圾箱，最终被送到垃圾填埋场，成为对城市周边大气和水环境造成危害的污染源，另外在有机垃圾收集运送过程中泄漏、遗撒及异味散发造成的二次污染也是不小的城市环境污染源。从所周知：电网的发电与用电负荷平衡时才能实现经济高效的供电效益，在午夜到黎明间的用电低谷段用电负荷严重不足、发电负荷严重富余，不但会造成电能浪费，更不利于电网及相关输变用电设备的安全运行。沼气池虽然可以将城市有机废弃物转化为沼气能源，但是，普遍存在效能差，排出的沼气渣液不能做到无害化处理及利用的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种有利电网经济运行、能就地无害利用城市有机废弃物，保障居民成本低热水供应的智能电网支持的沿海城市有机废弃物发酵供热水方法，本专利技术目的还在于提供用于实现所述方法的系统。为实现上述目的，本专利技术智能电网支持的沿海城市有机废弃物发酵供热水方法是配置向隔热保温沼气池的加料口投料的电加热式储料槽，储料槽配置城市有机废弃物粉碎投料机；沼气池的出料口通过出料机接配沼气废液暂存槽，沼气废液暂存槽内沼气废液兑入反渗透制淡水装置排出的浓盐水，得到的大于海水比重的含盐沼气废液通过增压管路排入远离陆地的海水深层；所述投料是先利用智能电网低谷电将储料槽内发酵料加热到沼气发酵适合温度，再投入沼气池的加料口；沼气池出气口通过配脱硫净化装置和加压泵的管路连接沼气缓存罐，沼气缓存罐再通过供气管路向集中供热水燃沼气锅炉供应沼气燃料。气废液暂存槽内沼气废液兑入反渗透制淡水装置排出的浓盐水是出料机向暂存槽注入沼气废液时，也同时注入反渗透制淡水装置排出的浓盐水或者先用出料机向暂存槽注入沼气废液，再向沼气废液上注入反渗透制淡水装置排出的浓盐水，以使两种液体充分混合；前述沼气废液优选是经过沉淀或者沉淀和过滤除去大部分固体物后的液体部分。具有利用富余的智能电网低谷电补温，使消化城市有机废弃物的沼气池在理想温度条件下运行，在提供低成本热水的同时，又实现城市有机废弃物有效利用的优点。作为优化，隔热保温沼气池配有智能电网低谷电支持的电加热装置，隔热保温沼气池配有减速电机驱动的搅拌机构和温度传感器，温度传感器和搅拌机构电连电加热装置的自动控制器；在用电低谷时段，温度传感器探测到沼气池内物料温度低于设定温度时，自动控制器开启电加热装置和搅拌机构，温度传感器探测到沼气池内物料温度达到设定温度时，自动控制器关闭电加热装置和搅拌机构。储料槽的电加热和沼气池的电加热装置的电加热元件都是伸入储料槽和沼气池内发酵料里的U型不锈钢电加热棒。作为优化，配置城市有机废弃物粉碎投料机的储料槽还配置有氮源液料配料机，粉碎投料机先向储料槽投入城市有机废弃物粉碎料，再在搅拌下由氮源液料配料机向储料槽投入经化粪池初步微生物分解后的半化解化粪池液，最后，在智能电网的低谷电将电加热储料槽内混合后的发酵料加热到适合沼气发酵温度，通过开启储料槽的投料阀门或开启投料泵向沼气池的加料口投料。氮源液料配料机是将化粪池的半化解化粪池液抽取到储料槽的输送泵和管道。经化粪池初步微生物分解后的半化解化粪池液是三级化粪池的一级子池流出液或者四级或四级以上化粪池的一级子池或二级子池流出液。电加热式储料槽配置有物料温度传感器和加热搅拌控制器，在控制器控制下加热时开启搅拌，物料达到设定温度后，停止搅拌和加热。作为优化，沼气废液暂存槽内沼气废液经过沉淀或者沉淀和过滤除去大部分固体物后的液体部分兑入浓盐水通过增压管路排入深层海水；经过沉淀或者沉淀和过滤除去的固体物集中回收后与其它辅料混合发酵制成堆肥。作为优化，城市有机废弃物为生活有机垃圾或生活有机垃圾与城市绿化收集到植物废料的混合物；供热水燃沼气锅炉配有沼气池产气不足时在用电低谷时段启用辅助智能电网支持的辅助电加热装置。植物废料如：树叶、树枝和绿植修剪料。供热水燃沼气锅炉与水源之间配连通过可选择的直连阀门及管路直接相连或室外环境预热热交换管路系统间接相连，室外环境预热热交换管路系统是小区院落配置有由循环水管主要构成的围栏，当室外环境气温高于水源温度3-5℃以上时，水源水流经室外环境预热热交换管路系统吸热升温后，再流入供热水燃沼气锅炉从而节省供热水燃沼气锅炉的加热能耗。室外环境预热热交换管路系统可以由多个并列的循环水管主要构成的围栏区构成，所有循环水管主要构成的围栏区的最低位进水口和最高位出水口分别通过阀门并列联通水源管和沼气锅炉供水管。循环水管主要构成的围栏区包括固装多层并列横水管的多个并列立柱，上下相邻的横水管端依次通过U形接头管件相连后串联成迂回下降管网、并且管网的任一上游点都高于或不低于其下游点，并且所有循环水管主要构成的围栏区的最低位进水口和最高位出水口都分别配装有最低位放水阀和最高位放空阀，当环境气温低于零度的冬季来临时，在关闭每个循环水管主要构成的围栏区进出水阀的前提下，打开其最低位放水阀和最高位放空阀放空里面的水，以防冬季冻坏；当当环境气温低于零度的冬季过去时，关闭其最低位放水阀和最高位放空阀，重新启用室外环境预热热交换管路系统进行水预热节能。具有利用富余的智能电网低谷电补温，使消化城市有机废弃物的沼气池在理想温度条件下运行，在提供低成本热水的同时，又实现城市有机废弃物无害有效利用，既节能又能改善和优化环境的优点。本专利技术用于实现本专利技术所述智能电网支持的沿海城市有机废弃物发酵供热水方法的系统包括向隔热保温沼气池的加料口投料的电加热式储料槽，储料槽配置城市有机废弃物粉碎投料机；沼气池的出料口通过出料机接配沼气废液暂存槽，沼气废液暂存槽内沼气废液兑入反渗透制淡水装置排出的浓盐水，得到的大于海水比重的含盐沼气废液通过增压管路排入远离陆地的海水深层；所述投料是先利用智能电网低谷电将储料槽内发酵料加热到沼气发酵适合温度，再投入沼气池的加料口；沼气池出气口通过配脱硫净化装置和加压泵的管路连接沼气缓存罐，沼气缓存罐再通过供气管路向集中供热水锅炉供应沼气燃料。气废液暂存槽内沼气废液兑入反渗透制淡水装置排出的浓盐水是出料机向暂存槽注入沼气废液时，也同时注入反渗透制淡水装置排出的浓盐水或者先用出料机向暂存槽注入沼气废液，再向沼气废液上注入反渗透制淡水装置排出的浓盐水，以使两种液体充分混合；前述沼气废液优选是经过沉淀或者沉淀和过滤除去大部分固体物后的液体部分。具有利用富余的智能电网低谷电补温，使消化城市有机废弃物的沼气池在理想温度条件下运行，在提供低成本热水的同时，又实现城市有机废弃物有效利用的优点。作为优化，隔热保温沼气池配有智能电网低谷电支持的电加热装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电网支持的沿海城市有机废弃物发酵供热水方法，其特征在于配置向隔热保温沼气池的加料口投料的电加热式储料槽，储料槽配置城市有机废弃物粉碎投料机；沼气池的出料口通过出料机接配沼气废液暂存槽，沼气废液暂存槽内沼气废液兑入反渗透制淡水装置排出的浓盐水，得到的大于海水比重的含盐沼气废液通过增压管路排入远离陆地的海水深层；所述投料是先利用智能电网低谷电将储料槽内发酵料加热到沼气发酵适合温度，再投入沼气池的加料口；沼气池出气口通过配脱硫净化装置和加压泵的管路连接沼气缓存罐，沼气缓存罐再通过供气管路向集中供热水燃沼气锅炉供应沼气燃料。

【技术特征摘要】
1.一种智能电网支持的沿海城市有机废弃物发酵供热水方法，其特征在于配置向隔热保温沼气池的加料口投料的电加热式储料槽，储料槽配置城市有机废弃物粉碎投料机；沼气池的出料口通过出料机接配沼气废液暂存槽，沼气废液暂存槽内沼气废液兑入反渗透制淡水装置排出的浓盐水，得到的大于海水比重的含盐沼气废液通过增压管路排入远离陆地的海水深层；所述投料是先利用智能电网低谷电将储料槽内发酵料加热到沼气发酵适合温度，再投入沼气池的加料口；沼气池出气口通过配脱硫净化装置和加压泵的管路连接沼气缓存罐，沼气缓存罐再通过供气管路向集中供热水燃沼气锅炉供应沼气燃料。2.根据权利要求1所述供热水方法，其特征在于隔热保温沼气池配有智能电网低谷电支持的电加热装置，隔热保温沼气池配有减速电机驱动的搅拌机构和温度传感器，温度传感器和搅拌机构电连电加热装置的自动控制器；在用电低谷时段，温度传感器探测到沼气池内物料温度低于设定温度时，自动控制器开启电加热装置和搅拌机构，温度传感器探测到沼气池内物料温度达到设定温度时，自动控制器关闭电加热装置和搅拌机构。3.根据权利要求1所述供热水方法，其特征在于配置城市有机废弃物粉碎投料机的储料槽还配置有氮源液料配料机，粉碎投料机先向储料槽投入城市有机废弃物粉碎料，再在搅拌下由氮源液料配料机向储料槽投入经化粪池初步微生物分解后的半化解化粪池液，最后，在智能电网的低谷电将电加热储料槽内混合后的发酵料加热到适合沼气发酵温度，通过开启储料槽的投料阀门或开启投料泵向沼气池的加料口投料。氮源液料配料机是将化粪池的半化解化粪池液抽取到储料槽的输送泵和管道。4.根据权利要求1所述供热水方法，其特征在于沼气废液暂存槽内沼气废液经过沉淀或者沉淀和过滤除去大部分固体物后的液体部分兑入浓盐水通过增压管路排入深层海水；经过沉淀或者沉淀和过滤除去的固体物集中回收后与其它辅料混合发酵制成堆肥。5.根据权利要求1-4任一所述供热水方法，其特征在于城市有机废弃物为生活有机垃圾或生活有机垃圾与城市绿化收集到植物废料的混合物；供热水燃沼气锅炉配有沼气池产气不足时在用电低谷时段启用辅助智能电网支持的辅助电加热装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传刚，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网吉林省电力有限公司辽源供电公司，
类型：发明
国别省市：北京,11