一种储热式垃圾发酵装置、系统装置及其工艺方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种储热式垃圾发酵装置、系统装置及其工艺方法，所述储热式垃圾发酵装置包括位于内部中心区域的至少一个中心储热体，以及位于内部底端的异形储热模块；所述的储热式垃圾发酵系统装置包括依次连接的垃圾焚烧炉、灰渣换热装置和储热式垃圾发酵装置，垃圾焚烧炉产生的灰渣进入灰渣换热装置对换热介质加热，换热介质进入储热式垃圾发酵装置对垃圾加热发酵；所述工艺方法包括：垃圾焚烧炉产生的高温灰渣进入灰渣换热装置对换热介质进行加热，加热后的换热介质进入储热式垃圾发酵装置内对垃圾进行热交换发酵。本发明专利技术能够使发酵装置内保持较高且稳定的温度分布，从而缩短垃圾发酵周期、提高发酵后垃圾热值以及减小发酵装置占地空间。

【技术实现步骤摘要】
一种储热式垃圾发酵装置、系统装置及其工艺方法
本专利技术属于发酵
，涉及储热式垃圾发酵装置，尤其涉及一种储热式垃圾发酵装置、系统装置及其工艺方法。
技术介绍
随着人民生活水平提高和城市化进程加快，城市生活垃圾总量持续增多，城市垃圾的无害化和减容化已成为政府和公众密切关注的问题之一。在垃圾处理技术中，焚烧法已经成为城市生活垃圾处理的主流技术。焚烧法是采用垃圾焚烧炉对生活垃圾焚烧，并对产生的热能进行利用。由于生活垃圾的含水量大且热值相对较低，直接进入垃圾焚烧炉会燃烧不充分，因此在垃圾进入垃圾焚烧炉前，需要将垃圾送入发酵池内进行长达5～7天的发酵。在垃圾发酵过程中，可以实现垃圾的脱水，并且在垃圾堆积腐化过程中还会发生复杂的化学反应，将生物大分子有机物分解成小分子物质，使其更容易燃烧。因此通过垃圾发酵，能够同时实现垃圾脱水、提高垃圾低位热值及单位体积内垃圾焚烧量的目的，从而促进生活垃圾的稳定及充分燃烧。其中，发酵池内温度是影响垃圾发酵速率及热值大小的重要因素，较高的温度有利于促进垃圾脱水及腐化过程，从而加快垃圾发酵速度和提高发酵效率。而在常规的垃圾发酵池中，其内部温度分布不均，并且受环境温度影响，难以实现稳定、快速及高值化运行，一定程度上制约着垃圾焚烧炉对大容量及高参数化的运行需求。CN109503232A公开了一种垃圾焚烧发电厂的垃圾发酵系统及方法，包括发酵池、进料系统和出料系统，发酵池内支撑柱的上方放置有隔板，隔板将发酵池的内腔分隔成发酵室和滤液存储室，排液进入滤液净化系统，通过鼓风机和调温室内的电加热器对进入发酵室的空气进行加热，从而调控发酵室内的温度。该专利技术可以控制发酵池内的发酵温度和发酵时间，但是其通过电加热方式对发酵室内垃圾进行加热，增加了能源消耗，此外，其不能够对发酵室内部的垃圾进行加热，导致温度分布不均且不稳定。CN208042143U公开了一种烟气再循环垃圾干燥和发酵联合处理装置，包括垃圾储料干燥仓和垃圾发酵池，垃圾储料干燥仓内设置有用于压滤去除垃圾水分的机械压水系统，垃圾发酵池的上部设置可活动的水汽捕捉件，垃圾储料干燥仓和垃圾发酵池上设置有可通入烟气的加热盘管系统。该技术在在垃圾发酵池的底部和侧壁均设置加热盘管系统，保证了垃圾发酵池中发酵的适宜温度，促进发酵作用，提升垃圾热值，但是其仍然存在对发酵池内部无法加热，导致发酵池内的温度分布不均匀。CN206973565U公开了一种利用余热对待焚烧垃圾进行增温发酵的系统，包括依次相连的垃圾焚烧炉、除湿风机、余热回收器、垃圾发酵池和除臭器，垃圾发酵池内利用隔板分隔成发酵腔和滤液腔，滤液腔内设置有余热回收管，余热回收管的上方设置有数根气体分配管；发酵腔内等间距的间隔设置有数块波纹板，相邻两波纹板之间等间距的竖直设置有数根通气管。该系统直接将烟气通入发酵池内，缩短了发酵时间，虽然将发酵池通过波纹板分为多个区域进行加热，保证温度分布均匀，但是其对发酵池内的温度无法进行控制，并且烟气直接通入发酵池，会对发酵细菌有危害。现有发酵系统装置存在温度分布不均匀及发酵效率低等问题，因此，如何在保证发酵系统装置具有优良发酵效果的情况下，同时还能保证发酵系统装置内温度分布均匀并提高发酵效率，成为了目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种储热式垃圾发酵装置、系统装置及其工艺方法，能够使垃圾发酵装置内保持较高且稳定的温度分布，从而缩短垃圾发酵周期、提高发酵后垃圾热值以及减小发酵装置占地空间。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种储热式垃圾发酵装置，所述的储热式垃圾发酵装置包括位于内部中心区域的至少一个中心储热体，以及位于内部底端的异形储热模块。本专利技术通过设置中心储热体，保证垃圾发酵装置内中心部位的温度，在通过设置异形储热模块对整个垃圾发酵装置加热，从而使整个储热式垃圾发酵装置内的温度分布均匀，并且加热温度稳定，不受外部环境温度影响。作为本专利技术的一个优选技术方案，所述的异形储热模块包括至少一个异形储热体，通过所述异形储热体使垃圾与储热式垃圾发酵装置底部留有空腔。本专利技术通过设置异形储热体，首先加大了换热面积，保证发酵装置内较高温度分布，其次，使垃圾与发酵装置底部留有一定的空隙，便于垃圾发酵过程中产生的渗滤液由空隙流出。优选地，所述的异形储热体包括梯形台、圆柱体、长方体、圆锥体、球体、棱锥或圆台中的任意一种或由其中至少两种结合形成的组合体。需要说明的是，本专利技术中异形储热体的结构是通过单个或多个几何体的组合，例如，异形储热体的结构可选为呈T字形截面的柱体、呈梯形截面的柱体，或者是轴线相互垂直的圆柱体和长方体的组合。优选地，所述异形储热模块中的异形储热体结构相同或不同。优选地，所述的异形储热体均匀分布于所述垃圾发酵装置内部底端。优选地，所述的异形储热体环绕布置于中心储热体四周。优选地，所述的中心储热体与所述垃圾发酵装置同轴设置。优选地，所述垃圾发酵装置包括紧贴内壁设置的储热层。优选地，所述储热层表面设置有储热肋片。本专利技术通过在储热层表面设置储热肋片，进一步的增大换热面积，保证发酵装置内的温度稳定且均匀。优选地，所述中心储热体、异形储热体和储热层的内部均设置有储热盘管，所述储热盘管相互连通。优选地，所述中心储热体、异形储热体和储热层的材质为水合盐储热材料或石蜡。第二方面，本专利技术提供了一种储热式垃圾发酵系统装置，所述的垃圾发酵系统装置包括依次连接的垃圾焚烧炉、灰渣换热装置和储热式垃圾发酵装置，所述的垃圾焚烧炉产生的灰渣进入灰渣换热装置对换热介质加热，换热介质进入储热式垃圾发酵装置对垃圾热交换发酵，所述的储热式垃圾发酵装置采用如第一方面所述的储热式垃圾发酵装置。需要说明的是，本专利技术对于灰渣换热装置的换热结构和换热形式不限于本专利技术提供的结构，现有技术中公开的或未公开的换热结构和换热形式均可用于本专利技术，本领域技术人员可根据发酵系统装置要求，合理选择灰渣换热装置的换热结构和换热形式。需要说明的是，本专利技术中的垃圾焚烧炉为本领域技术人员所公知，例如，焚烧炉内部分为炉膛和燃烧室，炉膛位于燃烧室上方，沿物料流向，燃烧室的进料区、燃烧区和排渣区依次连通形成逐级向下的倾斜阶梯型结构，物料进入进料区，在重力和移动炉排作用下依次流经燃烧区和排渣区；进料区开设有进料口，排渣区开设有排渣口。本专利技术通过灰渣换热装置对垃圾焚烧炉产生的灰渣进行余热利用，对储热式垃圾发酵装置内垃圾进行加热，提高能量利用率。作为本专利技术的一个优选技术方案，所述的灰渣换热装置包括紧贴内壁底部设置的灰渣换热层。优选地，所述灰渣换热层表面设置有换热鳍片。优选地，所述灰渣换热层内部设置有灰渣换热管，所述灰渣换热管内注入换热介质，所述的灰渣换热管与所述储热盘管循环连接。本专利技术通过灰渣换热层，将垃圾焚烧炉产生的高温灰渣中的热量交换至灰渣换热管内的换热介质，换热介质再进入储热式垃圾发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储热式垃圾发酵装置，其特征在于，所述的储热式垃圾发酵装置包括位于内部中心区域的至少一个中心储热体，以及位于内部底端的异形储热模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种储热式垃圾发酵装置，其特征在于，所述的储热式垃圾发酵装置包括位于内部中心区域的至少一个中心储热体，以及位于内部底端的异形储热模块。


2.根据权利要求1所述的垃圾发酵装置，其特征在于，所述的异形储热模块包括至少一个异形储热体，通过所述异形储热体使垃圾与储热式垃圾发酵装置底部留有空腔；
优选地，所述的异形储热体包括梯形台、圆柱体、长方体、圆锥体、球体、棱锥或圆台中的任意一种或由其中至少两种结合形成的组合体；
优选地，所述异形储热模块中的异形储热体结构相同或不同；
优选地，所述的异形储热体均匀分布于所述垃圾发酵装置内部底端；
优选地，所述的异形储热体环绕布置于中心储热体四周；
优选地，所述的中心储热体与所述垃圾发酵装置同轴设置；
优选地，所述垃圾发酵装置包括紧贴内壁设置的储热层；
优选地，所述储热层表面设置有储热肋片；
优选地，所述中心储热体、异形储热体和储热层的内部均设置有储热盘管，所述储热盘管相互连通；
优选地，所述中心储热体、异形储热体和储热层的材质为水合盐储热材料或石蜡。


3.一种储热式垃圾发酵系统装置，其特征在于，所述的垃圾发酵系统装置包括依次连接的垃圾焚烧炉、灰渣换热装置和储热式垃圾发酵装置，所述的垃圾焚烧炉产生的灰渣进入灰渣换热装置对换热介质加热，换热介质进入储热式垃圾发酵装置对垃圾进行加热发酵，所述的储热式垃圾发酵装置采用权利要求1或2所述的储热式垃圾发酵装置。


4.根据权利要求3所述的垃圾发酵系统装置，其特征在于，所述的灰渣换热装置包括紧贴内壁底部设置的灰渣换热层；
优选地，所述灰渣换热层表面设置有换热鳍片；
优选地，所述灰渣换热层内部设置有灰渣换热管，所述灰渣换热管内注入换热介质，所述的灰渣换热管与所述储热盘管循环连接。


5.根据权利要求3所述的垃圾发酵系统装置，其特征在于，所述的灰渣换热装置包括紧贴内壁设置的灰渣换热层，所述的灰渣换热装置内注入换热液，灰渣落入所述灰渣换热装置，与换热液直接接触换热，换热液再与所述灰渣换热层内换热介质换热；
优选地，所述灰渣换热层表面设置有换热鳍片；
优选地，所述灰渣换热层内部设置有灰渣换热管，所述灰渣换热管内注入换热介质，所述的灰渣换热管与所述储热盘管循环连接。


6.根据权利要求3所述的发酵系统装置，其特征在于，所述的灰渣换热装置内注入换热介质，灰渣落入所述灰渣换热装置，与换热介质直接接触换热；
优选地，所述的灰渣换热装置与所述储热盘管循环连接，所述灰渣换热装置内换热介质进入储热盘管换热，冷却后回流至灰渣换热装置；
优选地，所述灰渣换热装置的换热介质出口通过加热管路连接储热盘管的进口，所述储热盘管的出口通过冷却回流管路连接灰渣换热装置的换热介质的进口；
优选地，所述的加热管路进口端设置有过滤模块；...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄云，宋民航，朱润孺，姚华，
申请(专利权)人：中科院过程工程研究所南京绿色制造产业创新研究院，中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32