用于便携式可再生能源微型发电系统的盐管理系统技术方案

公开了一种可再生能源微型发电设备，包括：将废物与液体混合的混合罐(106)、接收并预热混合废物的缓冲罐(108)、巴氏杀菌预热的混合废物的巴氏杀菌罐(110)、对巴氏杀菌的废物进行厌氧消化的消化罐(112)、将液体消化产物分离并从液体中去除盐的脱水设备(114)、测量盐度和沼气质量的传感器以及控制器。控制器使脱水装置分离液体并从液体中去除盐，使用传感器监测缓冲罐(108)和消化罐(112)中的盐度以及沼气的质量，并使得脱盐的液体与废物混合以及调节废物的给料速率，以降低废物的盐度和增加甲烷产量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于便携式可再生能源微型发电系统的盐管理系统相关申请的交叉引用本申请涉及2017年12月15日提交的当前未决美国临时申请序列号62/599,359。本申请还涉及2017年5月16日提交的当前未决美国申请序列号15/596,479，其是2016年1月14日提交的美国申请序列号14/995,407、现在为美国专利号9,682,880的继续申请，该美国申请是2013年6月5日提交的美国申请序列号13/910,682、现在为美国专利号9,272,930的继续申请，该美国申请序列号13/910,682是2012年6月18日提交的美国申请序列号13/526,024、现在为美国专利号8,465,645的继续申请，该美国申请序列号13/526,024是2011年4月12日提交的美国申请序列号13/085,320、现在为美国专利号8,221,626的继续申请，该美国申请序列号13/085,320要求2010年4月12日提交的美国临时申请序列号61/323,186和2010年5月26日提交的美国临时申请序列号61/348,689的权益。这些专利和专利申请的公开内容通过引用整体结合在此，就好像在此全面阐述一样。
本专利技术涉及改进的用于通过现场回收用户的有机废物来提供可再生能源并使用户对当地公用事业提供商的依赖性降低的方法和装置。更尤其是，本专利技术涉及对厌氧消化池的改进，该厌氧消化池允许用户将有机废物转化为可持续能源。
技术介绍
在本领域中需要一种单一、模块化、便携式构造的可再生能源微型发电系统，该系统将允许用户将有机废物现场转化为可持续能源。在本领域中还需要一种具有减小的占地面积的可再生能源微型发电系统，其具有用于其不同部件的单独集装箱，其中，在这些集装箱之间具有模块化的互连性并具有增加的产量。
技术实现思路
为了解决至少上述问题和/或缺点，本专利技术的非限制性目的是提供一种便携式和模块化的可再生能源微型发电设备。可再生能源微型发电设备包括第一模块化单元、第二模块化单元、第三模块化单元和第四模块化单元。第一模块化单元、第二模块化单元、第三模块化单元和第四模块化单元的便携之处在于它们被配置成运输到现场并在现场设置成彼此流体连通。第一模块化单元、第二模块化单元、第三模块化单元和第四模块化单元的模块化之处在于它们可以以不同的数量和构造彼此组合。第一模块化单元包括被配置成将废物与液体混合的混合罐和与混合罐流体连通的切碎机，该切碎机被配置成将废物减小为较小尺寸组分。第二模块化单元包括被配置成接收来自第一模块化单元的废物并预热废物以准备巴氏杀菌的缓冲罐以及被配置成接收来自缓冲罐的废物并对废物进行巴氏杀菌的多个第一容纳罐。第三模块化单元包括一个或多个第二容纳罐，所述第二容纳罐被配置成对废物进行厌氧消化，所述一个或多个第二容纳罐中的每个的容积均大于所述多个第一容纳罐中的每个的容积。并且第四模块化单元包括一个或多个第三容纳罐，所述第三容纳罐被配置成储存由混合罐、切碎机、缓冲罐、所述多个第一容纳罐、所述一个或多个第二容纳罐以及所述一个或多个第三容纳罐中的至少一者中的废物所产生的气体。混合罐、切碎机、缓冲罐、所述多个第一容纳罐以及所述一个或多个第三容纳罐中的每一者的尺寸设计成在多个第三模块化单元中支持厌氧消化。在某些实施例中，第二模块化单元还包括液体罐，所述液体罐被配置成储存在对废物进行厌氧消化之后从废物中去除的液体。另外，可再生能源微型发电设备还可以包括第五模块化单元，该第五模块化单元包括脱水装置，该脱水装置被配置成将进行厌氧消化之后的废物的剩余物分离为固体废物和液体废物，其中，第五模块化装置以与第一模块化单元、第二模块化单元、第三模块化单元和第四模块化单元相同的方式是便携式和模块化的。第五模块化单元还可以包括除盐系统，该除盐系统被配置成从由脱水装置输出的液体废物中去除盐。第五模块化单元还可以包括装袋(bagging)系统，该装袋系统被配置成将由脱水装置输出的固体废物放入标准尺寸的集装箱中。而且在某些实施例中，可再生能源微型发电设备可以包括气味管理系统，该气味管理系统被配置成从第一模块化单元、第二模块化单元和第三模块化单元中的至少一个内去除气体；从自第一模块化单元、第二模块化单元和第三模块化单元去除的气体中过滤气味；以及将从第一模块化单元、第二模块化单元和第三模块化单元去除的气体排放到大气，其中从第一模块化单元、第二模块化单元和第三模块化单元去除的气体不同于由混合罐、切碎机、缓冲罐、所述多个第一容纳罐、所述一个或多个第二容纳罐以及所述一个或多个第三容纳罐中的至少一者中的废物所产生的气体。可再生能源微型发电设备还可以包括CO2提取系统，该CO2提取系统被配置成从由混合罐、切碎机、缓冲罐、所述多个第一容纳罐、所述一个或多个第二容纳罐以及所述一个或多个第三容纳罐中的至少一者中的废物所产生的气体中分离CO2；以及将CO2注入到所述一个或多个第二容纳罐中以搅动所述一个或多个第二容纳罐中的废物。另外，第一模块化单元、第二模块化单元、第三模块化单元和第四模块化单元中的每个均可以被布置在一便携式集装箱中，其中每个集装箱被配置成承受预定量的爆炸而不会损害相邻的集装箱。第一模块化单元、第二模块化单元、第三模块化单元和第四模块化单元可以利用布置在第一模块化单元、第二模块化单元、第三模块化单元和第四模块化单元中的每个的便携式集装箱内的管道和布线以不同的数量和构造彼此组合；以及管道和布线被配置成经由容纳在第一模块化单元、第二模块化单元、第三模块化单元和第四模块化单元中的每个的便携式集装箱内的连接点进行连接和断开。此外，可再生能源微型发电设备可以包括天然气沸腾装置，该天然气沸腾装置被配置成从自第一模块化单元、第二模块化单元和第三模块化单元中的至少一个去除的气体中产生电和热中的至少一种。附图说明参照以下附图可以更好地理解本专利技术的各方面，这些附图是说明书的一部分并且代表了本专利技术的优选实施例：图1A是示出根据本专利技术的非限制性实施例的用于可再生能源微型发电的设备的示例的等距视图；图1B是示出图1A的设备的等距视图，其中移除了集装箱和压缩机外壳；图1C是示出图1B的设备的平面图；图1D是示出图1C的设备的正视图；图1E是图1A-1D的设备的示意图；图2是示出根据本专利技术的非限制性实施例的切碎机单元的等距视图；图3是示出根据本专利技术的非限制性实施例的脱水单元的等距视图；图4是示出根据本专利技术的非限制性实施例的控制器的示意图；图5是示出根据本专利技术的非限制性实施例的储气罐的等距剖视图；图6是示出根据本专利技术的非限制性实施例的水和废物管道的示意图；图7是示出根据本专利技术的非限制性实施例的气体管道的示意图；图8是说明本专利技术的每天6吨构造的示意图；图9A是示出根据本专利技术的另一非限制性实施例的用于可再生能源微型发电的设备的示例的等距视图。图9B是示出根据本专利技术的另一非限制性实施例的用于可再生能源微型发电的设备的示例的等距视图；图9C是示出图9B的设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式和模块化的可再生能源微型发电设备，包括：/n混合罐，所述混合罐被配置成将进入的废物与液体混合；/n缓冲罐，所述缓冲罐被配置成接收来自所述混合罐的废物并预热废物以准备巴氏杀菌；/n巴氏杀菌罐，所述巴氏杀菌罐被配置成对从所述缓冲罐接收的废物进行巴氏杀菌；/n消化罐，所述消化罐被配置成对从所述巴氏杀菌罐接收的废物进行厌氧消化；/n脱水装置，所述脱水装置被配置成分离液体消化产物并从与所述消化产物分离的液体中去除盐；/n第一传感器，所述第一传感器布置在所述缓冲罐和所述消化罐中并且被配置成测量盐度；/n第二传感器，所述第二传感器布置在所述消化罐中并且被配置成测量沼气质量；和/n控制器，所述控制器被配置成：/n在废物发生厌氧消化后致使消化产物被从所述消化罐转移到所述巴氏杀菌罐，/n在从所述消化罐接收的消化产物在所述巴氏杀菌罐中进行巴氏杀菌后致使消化产物从所述巴氏杀菌罐转移到所述脱水装置，/n致使所述脱水装置从接收自所述巴氏杀菌罐的消化产物中分离液体并从与所述消化产物分离的液体中去除盐，从而制得盐度降低的液体，/n使用所述第一传感器监测所述缓冲罐和所述消化罐中液体的盐度，/n使用所述第二传感器监测所述消化罐中沼气的质量，并且/n使所述盐度降低的液体与废物混合并根据需要调节所述废物向所述消化罐的给料速率，以降低废物的盐度并增加所述消化罐内的甲烷产量。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171215 US 62/599,359;20180123 US 62/620,6081.一种便携式和模块化的可再生能源微型发电设备，包括：
混合罐，所述混合罐被配置成将进入的废物与液体混合；
缓冲罐，所述缓冲罐被配置成接收来自所述混合罐的废物并预热废物以准备巴氏杀菌；
巴氏杀菌罐，所述巴氏杀菌罐被配置成对从所述缓冲罐接收的废物进行巴氏杀菌；
消化罐，所述消化罐被配置成对从所述巴氏杀菌罐接收的废物进行厌氧消化；
脱水装置，所述脱水装置被配置成分离液体消化产物并从与所述消化产物分离的液体中去除盐；
第一传感器，所述第一传感器布置在所述缓冲罐和所述消化罐中并且被配置成测量盐度；
第二传感器，所述第二传感器布置在所述消化罐中并且被配置成测量沼气质量；和
控制器，所述控制器被配置成：
在废物发生厌氧消化后致使消化产物被从所述消化罐转移到所述巴氏杀菌罐，
在从所述消化罐接收的消化产物在所述巴氏杀菌罐中进行巴氏杀菌后致使消化产物从所述巴氏杀菌罐转移到所述脱水装置，
致使所述脱水装置从接收自所述巴氏杀菌罐的消化产物中分离液体并从与所述消化产物分离的液体中去除盐，从而制得盐度降低的液体，
使用所述第一传感器监测所述缓冲罐和所述消化罐中液体的盐度，
使用所述第二传感器监测所述消化罐中沼气的质量，并且
使所述盐度降低的液体与废物混合并根据需要调节所述废物向所述消化罐的给料速率，以降低废物的盐度并增加所述消化罐内的甲烷产量。


2.根据权利要求1所述的设备，还包括：CO2提取系统，所述CO2提取系统被配置成：
从由所述混合罐、切碎机、所述缓冲罐、液体罐、所述巴氏杀菌罐和所述消化罐中的至少一个中的废物产生的气体中分离CO2；和
将CO2注入所述消化罐中，以搅动第二容纳罐中的废物。


3.根据权利要求1所述的设备，还包括天然气沸腾装置，所述天然气沸腾装置被配置成由从所述混合罐、切碎机、所述缓冲罐、液体罐、所述巴氏杀菌罐和所述消化罐中的至少一个中去除的气体产生电和热中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的设备，包括：
第一模块化单元，所述第一模块化单元包括：
所述混合罐，以及
与所述混合罐流体连通的切碎机，所述切碎机被配置成使废物减小到较小尺寸组分；
第二模块化单元，所述第二模块化单元包括：
所述缓冲罐；
液体罐，所述液体罐被配置成接收从所述消化罐去除的液体，所述液体罐接收的液体被接收用于与所述第一模块化单元中的废物混合，以及
所述巴氏杀菌罐；
第三模块化单元，所述第三模块化单元包括所述消化罐；
第四模块化单元，所述第四模块化单元包括储气罐，所述储气罐被配置成储存由所述混合罐、所述切碎机、所述缓冲罐、所述液体罐、所述巴氏杀菌罐、所述消化罐和所述储气罐中的至少一个中的废物所产生的气体；并且
其中，所述第一模块化单元、所述第二模块化单元、所述第三模块化单元和所述第四模块化单元是便携式的，便携之处在于所述第一模块化单元、所述第二模块化单元、所述第三模块化单元和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·W·萨索，
申请(专利权)人：西博动力有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB