大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统及方法，包括厌氧发酵罐，厌氧发酵罐的上端设置有进液口，进液口通过泵与进料调节池的出料口相连通，厌氧发酵罐的排液口通过管路与沼液暂存池的进口连通，沼液暂存池内的第一潜污泵与固液分离机的进口连通，固液分离机的出液口与清液暂存池连通，清液暂存池内的第二潜污泵连通过滤器后接入到地温空调机组的蒸发器的进水口，蒸发器的出水口用管道连接到清沼液储存池；厌氧发酵罐和进料调节池内的第一散热器和第二散热器与地温空调机组的冷凝器串联。本发明专利技术创造通过排液热能回用系统，在一定范围内满足了项目补温热能自产自足的平衡，减少了外部热源补给的完全依赖。

Thermal Energy Reuse System and Method for Discharge of Large-scale Biogas Anaerobic Fermentation System

【技术实现步骤摘要】
大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统及方法
本专利技术属于新型能源生物燃气沼气生产
，涉及一种大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统及方法。
技术介绍
大中型沼气工程，在促进所在项目区域循环经济发展、改善生态环境、促进农业生产结构调整都有重要的作用，环保和社会意义重大。然而，所有的大型沼气工程，最核心的厌氧发酵装置，都必须有一个配套的补温措施(或对应技术)，用来保障厌氧发酵工艺必须的适合的恒定温度，才能保证在不受环境温度影响的前提下，稳定生产。大多数沼气项目，多采用燃煤或沼气锅炉提供热源，进行水循环加热；也有部分项目采用太阳能热水集热器进行加温；还有项目采用沼气发电余热作为热源，进行水循环加热。这些措施都能很好解决厌氧发酵工艺的补温问题。同时，这些措施都又存在一些问题和不足。首先说沼气发电余热水循环加热技术，作为沼气生产项目，如果把生产出的沼气直接用于发电，项目最终输出电能，同时利用发电产生的余热，给厌氧发酵工艺补温，是沼气生产的比较理想的生产模式。但是不足之处是，发电余热有时不能满足厌氧发酵工艺补温需求，还需要额外燃烧沼气产生热能，弥补补温需求；另外，利用该技术的项目必须具有一定的生产规模，必须有消耗生产出电能或电能并入国家电网的先决条件，否则项目很难实施。其次，太阳能热水集热器补温技术，耗能少，污染小；不足之处是必须有光能资源，占地面积足够大，要考虑冬夏两季巨大差距，和昼夜差距。项目实施地域条件限制比较明显。冬夏和昼夜产量波动也比较明显。对沼气稳定输出有制约。再次是沼气或燃煤热水锅炉补温措施，是采用比较广泛的技术，优点是适应性好，技术可靠；不足之处是，燃煤或燃气都要消耗燃料，不论哪种燃料，生产成本都非常高，对环境都会造成一定的污染，也是环保部门监管的主要对象。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统及方法以解决上面各项技术中热能不足、燃料成本高、能源浪费的问题为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统，包括厌氧发酵罐，厌氧发酵罐的上端设置有进液口，进液口通过泵与进料调节池的出料口相连通，厌氧发酵罐的底部开有排液口，排液口通过管路与沼液暂存池的进口连通，沼液暂存池内放置有第一潜污泵，第一潜污泵通过管路与固液分离机的进口连通，固液分离机的出液口与清液暂存池连通，清液暂存池内设置有第二潜污泵，第二潜污泵连通过滤器后接入到地温空调机组的蒸发器的进水口，蒸发器的出水口用管道连接到清沼液储存池排入入口；厌氧发酵罐和进料调节池内分别设置有第一散热器和第二散热器，地温空调机组的冷凝器的出水口的供水管通过管路依次与第二散热器和第一散热器的进水口连通，第一散热器和第二散热器的出水口依次通过管路与地温空调机组的冷凝器的回水口连通。进一步的，地温空调机组热交换功率设置，偏大于热能回用系统中所有散热器的总功率。进一步的，清沼液储存池的容量为厌氧发酵罐的每天最大排出量的20倍。进一步的，清沼液储存池内设置有第三潜污泵，第三潜污泵通过管路与过滤器的进口连通。进一步的，进料调节池与地温空调机组之间的热水供水管和回水管上还分别通过三通设置有备用热水供水管和备用热水回水管。进一步的，厌氧发酵罐内设置有搅拌器。本专利技术创造还提及了一种大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用方法，包括以下步骤：S1：厌氧发酵罐内的发酵原料反应后，剩余的残渣废液通过排液口排入沼液暂存池；S2：沼液暂存池内的原沼液，通过第一潜污泵进入固液分离机，固液分离机把原沼液中的沼渣分离出去，剩余的清沼液，排入清沼液暂存池；S3：清沼液暂存池内的清沼液，通过第二潜污泵，再经过过滤器，进入地温空调机组的蒸发器的热源入口，最终从蒸发器的出口排入清沼液储存池；S4：地温空调机组把通过蒸发器收集的热能，经过地温空调机组的冷凝器、第一散热器和第二散热器，释放到厌氧发酵罐、进料调节池中。进一步的，步骤S2中固液分离机把原沼液中的大于0.5-0.75mm的固体物质沼渣分离出去，沼渣一般占到5％-8％左右，剩余92％以上的清沼液。本专利技术的有益效果在于：本专利技术创造通过排液热能回用系统，在一定范围内满足了项目补温热能自产自足的平衡，减少了外部热源补给的完全依赖，在节能减排、降低生产成本、提高经济效益方面都有很好的成效。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术创造实施例所述的结构原理图。附图标记说明：1、厌氧发酵罐；11、排液口；12、搅拌器；13、第一散热器；2、进料调节池；21、第二散热器；3、沼液暂存池；31、第一潜污泵；4、固液分离机；5、清液暂存池；51、第二潜污泵；6、过滤器；7、地温空调机组；71、蒸发器；72、冷凝器；8、清沼液储存池；81、第三潜污泵；91、备用热水供水管；92、备用热水回水管。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。如图1所示，大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统，包括厌氧发酵罐1，厌氧发酵罐1内设置有搅拌器12，厌氧发酵罐1的上端设置有进液口，进液口通过泵与进料调节池2的出料口相连通。厌氧发酵罐1的底部开有排液口11，排液口11的下方设置有沼液暂存池3，沼液暂存池3内放置有第一潜污泵31，第一潜污泵31通过管路与固液分离机4的进口连通，固液分离机4的出液口与清液暂存池5连通，清液暂存池5内设置有第二潜污泵51。第二潜污泵51连通过滤器6，接入地温空调机组7的蒸发器71的进水口，地温空调机组7的蒸发器71的出水口用管道连接到清沼液储存池8排入入口。厌氧发酵罐1和进料调节池2内分别设置有第一散热器13和第二散热器21，地温空调机组7的冷凝器72的出水口通过管路依次与第二散热器21和第一散热器13的进水口连通，第一散热器13和第二散热器21的出水口依次通过管路与地温空调机组7的冷凝器72的回水口连通。进料调节池2与地温空调机组7之间的热水供水管和回水管上还分别通过三通设置有备用热水供水管91和备用热水回水管92。清沼液储存池8内设置有第三潜污泵81，第三潜污泵81通过管路与过滤器6的进口连通。其中地温空调机组7热交换功率设置，偏大于所有散热器总功率。散热器的供回水管道，与地温春调机组的冷凝器72进出水口连接。以上涉及的管道，设备设施都要做好保温设施，减少热能流失。本专利技术创造的具体工艺流程如下：(1)、厌氧发酵罐1内的发酵原料，通过沼气生产反应后，剩余的残渣废液通过排液口11排出，排入沼液暂存池3；此时排液的温度，采用中温发酵的一般在35℃上下；高温发酵的在55℃左右。(2)、沼液暂存池3内的原沼液，通过第一潜污泵31进入固液分离机4，把原沼液中的大于0.5-0.75mm的固体物质--沼渣分离出去，沼渣一般占到5％-8％左右，剩余92％以上的清沼液，排入沼液的清液暂存池5。(3)、清液暂存池5内的清沼液，通过第二潜污泵51，再经过一级管道过滤器6(孔径一般6-8mm)，进入地温空调机组7蒸发器71热源入口，从蒸发器71的出口排入清沼液储存池8。再经过一级过滤器6，是防止大颗粒物堵塞蒸发器71，不便清理；蒸发器71入口沼液温度，如果保温措施好，温度比厌氧发酵罐1排出时下降不会超过1℃，总量一般大于排出量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统，其特征在于：包括厌氧发酵罐(1)，厌氧发酵罐(1)的上端设置有进液口，进液口通过泵与进料调节池(2)的出料口相连通，厌氧发酵罐(1)的底部开有排液口(11)，排液口(11)通过管路与沼液暂存池(3)的进口连通，沼液暂存池(3)内放置有第一潜污泵(31)，第一潜污泵(31)通过管路与固液分离机(4)的进口连通，固液分离机(4)的出液口与清液暂存池(5)连通，清液暂存池(5)内设置有第二潜污泵(51)，第二潜污泵(51)连通过滤器(6)后接入到地温空调机组(7)的蒸发器(71)的进水口，蒸发器(71)的出水口用管道连接到清沼液储存池(8)排入入口；厌氧发酵罐(1)和进料调节池(2)内分别设置有第一散热器(13)和第二散热器(21)，地温空调机组(7)的冷凝器(72)的出水口的供水管通过管路依次与第二散热器(21)和第一散热器(13)的进水口连通，第一散热器(13)和第二散热器(21)的出水口依次通过管路与地温空调机组(7)的冷凝器(72)的回水口连通。

【技术特征摘要】
1.大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统，其特征在于：包括厌氧发酵罐(1)，厌氧发酵罐(1)的上端设置有进液口，进液口通过泵与进料调节池(2)的出料口相连通，厌氧发酵罐(1)的底部开有排液口(11)，排液口(11)通过管路与沼液暂存池(3)的进口连通，沼液暂存池(3)内放置有第一潜污泵(31)，第一潜污泵(31)通过管路与固液分离机(4)的进口连通，固液分离机(4)的出液口与清液暂存池(5)连通，清液暂存池(5)内设置有第二潜污泵(51)，第二潜污泵(51)连通过滤器(6)后接入到地温空调机组(7)的蒸发器(71)的进水口，蒸发器(71)的出水口用管道连接到清沼液储存池(8)排入入口；厌氧发酵罐(1)和进料调节池(2)内分别设置有第一散热器(13)和第二散热器(21)，地温空调机组(7)的冷凝器(72)的出水口的供水管通过管路依次与第二散热器(21)和第一散热器(13)的进水口连通，第一散热器(13)和第二散热器(21)的出水口依次通过管路与地温空调机组(7)的冷凝器(72)的回水口连通。2.根据权利要求1所述的大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统，其特征在于：地温空调机组(7)热交换功率设置，偏大于热能回用系统中所有散热器的总功率。3.根据权利要求1所述的大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统，其特征在于：清沼液储存池(8)的容量为厌氧发酵罐(1)的每天最大排出量的20倍。4.根据权利要求1所述的大型沼气厌氧发酵系统排液热能回用系统，其特征在于：清沼液储存池(8)内设...

【专利技术属性】
技术研发人员：方翔，王建荣，刘明静，
申请(专利权)人：甘肃方正节能科技服务有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62