农村分散甲烷多点收集利用系统及收集利用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种农村分散甲烷多点收集利用系统及方法，系统包括单向沼气收集控制箱和浮罩式湿式储气柜，单向沼气收集控制箱包括密封箱体和多根单向气体收集管，一根单向气体收集管连接一个分散式甲烷产生点，密封箱体内装有用于对单向气体收集管的出气口形成水封的水；密封箱体上还设置有排气管，排气管与箱体内水位线上的箱体空间连通，排气管通过输气管与浮罩式湿式储气柜连接，输气管上设置有连接用户端的输气口。通过本发明专利技术将有效的收集甲烷、减少甲烷生产

【技术实现步骤摘要】
农村分散甲烷多点收集利用系统及收集利用方法


[0001]本专利技术涉及一种农村分散甲烷多点收集利用系统及收集利用方法，属于农村能源科学技术与环境监测


技术介绍

[0002]我国农村户用沼气池的利用经过多年的长期发展，普及率已经站在了世界前沿，推广规模全球第一，广泛应用于农业农村家庭废弃物处理、清洁燃气供给和温室大棚二氧化肥供给等领域。农村沼气发酵种类根据原料和进料的方式，常采用以农作物秸秆为主的一次性投料和人畜禽粪便、厨余废物等连续进料两种发酵方式，用作于农村生活燃料，改善农村人居环境提高可再生能源利用的功效。沼气发酵后的沼渣沼液是腐熟了的有机肥，可直接用于农作物施肥，具有提高作物品质和产量的效果。此外，沼气（甲烷含量为55
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70%）用作燃气替代天然气，供住户生产生活用能需求，具有节能、安全和环保等特点，是一种广泛分布的可再生资源。
[0003]由于分散性养殖量和农村居住人口的减少，大量户用沼气池已被改造为用于处理人的排泄物、农村厨房泔水等高浓度生活污水的“沼改厕”池，极少处理畜禽养殖废弃物和农作物秸秆。由于发酵原料的减少，沼气的产生量也随之减少，因而，该部分沼气往往不被收集利用。根据《IPCC国家温室气体清单指南》计算方法，三口之家的人粪尿甲烷排放潜力可达0.108 m
3 CH4/（d
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户），餐厨垃圾的甲烷（甲烷的温室气体效益是二氧化碳的25倍）排放潜力可达0.063 m
3 CH4/（d
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户），累计“沼改厕”池的甲烷排放潜力可达0.171 m
3 CH4/（d
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户）。针对农村人口较少、农村生产水平较低的情况，开展“沼改厕”甲烷收集、逃逸控制与稳定利用，提炼优化改进方案，对农村固碳减排具有较好实践意义。
[0004]现有户用沼气池普遍为水压式进行沼气储气，收集的沼气，普遍都是在储气间内储存。一旦通过
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沼改厕”改造后，沼气池由于产气量较少且为间歇性生产，就会造成稳定供气能力显著降低而基本无法利用等问题。经过这些工序的工程都无法避免的造成沼气逃逸与收集沼气被弃用。此外，发酵原料进入到沼气池内发酵，产生的沼气储存在储气间，会造成由于储气间变大而将发酵液从发酵间挤压水压间内发酵，而使得产生的沼气无法收集出现沼气逃逸，这也会造成沼气在输配供给过程中，供给沼气压力变化大（0
‑
10kpa），给沼气利用端带来极大的不便。由于这些不足，使得类似的分散式甲烷产生点（“沼改厕”池、生活污水净化池、厕所粪污处理系统等）呈现分布广泛、累积甲烷排放大但单点排放少、利用难等问题，若不进行有效的收集与销毁，将在我国造成极大的温室气体排放压力。
[0005]因此，亟待专利技术“沼改厕”沼气池等分散甲烷收集、逃逸控制与稳定利用系统，以实现防止沼气逃逸、优化收集利用方式，在为农户提供稳定且安全的清洁能源——沼气的同时，有效实现节能减排。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种农村分散甲烷多点收
集利用系统及收集利用方法。通过本专利技术将有效的收集甲烷、减少甲烷生产
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收集
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利用过程的逃逸，找出甲烷稳定利用的实现途径，变甲烷排放为能源化利用减排，有效提高甲烷的收集利用率，降低甲烷逃逸，为农村沼气供给提高稳定性，为节能减排提供更好的效益。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种农村分散甲烷多点收集利用系统，其特征在于：包括单向沼气收集控制箱和浮罩式湿式储气柜，单向沼气收集控制箱包括密封箱体和多根单向气体收集管，单向气体收集管的进气口位于密封箱体外，出气口位于密封箱体内，一根单向气体收集管连接一个分散式甲烷产生点，密封箱体内装有用于对单向气体收集管的出气口形成水封的水；密封箱体上还设置有排气管，排气管与密封箱体内水位线上的箱体空间连通，排气管通过输气管与浮罩式湿式储气柜连接，输气管上设置有用于连接用户端的输气口。
[0008]所述多根单向气体收集管的多个出气口距离密封箱体底部的距离相同，密封箱体内的水位高于单向气体收集管的出气口。
[0009]所述密封箱体上设置有液面最高值线和液面最低值线。
[0010]所述密封箱体上还设置有补水管，补水管的进水口处设置有入水漏斗，出水口位于密封箱体内，且出水口距离密封箱体底部的距离小于出气口距离密封箱体底部的距离。
[0011]所述补水管和排气管上设置有控制阀门。
[0012]一种农村分散甲烷多点收集利用系统的收集利用方法，其特征在于，包括如下步骤：a、控制分散式甲烷产生点内的压力，及时排出沼气，保持分散式甲烷产生点沼气池内的发酵液量和流动的稳定；b、通过单向沼气收集控制箱内的水面和单向气体收集管最低点形成的水柱差形成压力水封差，分散式甲烷产生点排出的沼气通过单向气体传输管往单向沼气收集控制箱传输气体，当沼气压力大于水柱压力差后，顶开水封，单向沼气收集控制箱单向收集沼气，并通过自身的压力实时按需往各个用户输送，剩余气体输送至浮罩式湿式储气柜；c、当单向沼气收集控制箱内的液面低于压力控制液面最低值线时，则通过水漏斗向单向沼气收集控制箱补充水，保持水位高度在液面最低值线和液面最高值线之间。
[0013]所述步骤b中，在沼气供气不足时，通过浮罩式湿式储气柜为用户提供储存的沼气。
[0014]所述步骤b中，分散式甲烷产生点收集来的沼气通过自身的压力进入单向沼气收集控制箱，从水封面下进入箱体内水位线上的箱体空间，再通过排气管和输气管进入用户。
[0015]所述步骤b中，将箱体内的沼气压力控制在2.2
‑
3.2Kpa。
[0016]所述浮罩式沼气储气柜压力为2Kpa。
[0017]采用本专利技术的优点在于：1、本专利技术中分散式甲烷产生点为“沼改厕”沼气池，单项沼气控制收集箱可将多个“沼改厕”沼气池内的分散沼气收汇聚收集到浮罩式湿式储气柜储存待利用，保证将所有的气体通过单向沼气收集控制箱及时收集，有效提高沼气收集率。
[0018]2、本专利技术中的单项气体收集管可以通过单项气体收集管的水柱差来判定单个“沼改厕”沼气池的是否产气或是否有漏气。同时，也可通过单项气体收集管的气泡产生多少来衡量收集到的气体多少，如果有某一处沼气收集出现了大量气泡，说明产气较好且能够很
好的收集；反之，说明该单项气体收集管所连接的“沼改厕”沼气池有沼气产气较少或存在逃逸现象，并可通过住户的废弃物投入进行联合诊断。
[0019]3、本专利技术中的输气管同时连接了浮罩式湿式储气柜和用户管道，在用户得到足够使用的气体时，将剩余的气体输送至浮罩式湿式储气柜储存，以待供应量少时持续输出供气，确保把分散低体量的能源进行汇集有效利用。
[0020]4、本专利技术中的单向沼气收集控制箱内部的液面的高低，会自动根据水量的多少来进行补充，以保证“沼改厕”沼气池内的沼气压力稳定在设计范围，以更好稳定的沼气生产和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农村分散甲烷多点收集利用系统，其特征在于：包括单向沼气收集控制箱（1）和浮罩式湿式储气柜（10），单向沼气收集控制箱（1）包括密封箱体和多根单向气体收集管（6），单向气体收集管（6）的进气口位于密封箱体外，出气口位于密封箱体内，一根单向气体收集管（6）连接一个分散式甲烷产生点（11），密封箱体内装有用于对单向气体收集管（6）的出气口形成水封的水；密封箱体上还设置有排气管（7），排气管（7）与密封箱体内水位线上的箱体空间连通，排气管（7）通过输气管（8）与浮罩式湿式储气柜（10）连接，输气管（8）上设置有用于连接用户端的输气口（9）。2.根据权利要求1所述的农村分散甲烷多点收集利用系统，其特征在于：所述多根单向气体收集管（6）的多个出气口距离密封箱体底部的距离相同，密封箱体内的水位高于单向气体收集管（6）的出气口。3.根据权利要求2所述的农村分散甲烷多点收集利用系统，其特征在于：所述密封箱体上设置有液面最高值线（4）和液面最低值线（5）。4.根据权利要求3所述的农村分散甲烷多点收集利用系统，其特征在于：所述密封箱体上还设置有补水管，补水管的进水口处设置有入水漏斗（2），出水口位于密封箱体内，且出水口距离密封箱体底部的距离小于出气口距离密封箱体底部的距离。5.根据权利要求4所述的农村分散甲烷多点收集利用系统，其特征在于：所述补水管和排气管（7）上设置有控制阀门（3）。6.根据权利要求1所述的农村分散甲烷多点收集利用系统的收集利用方法，其特征在于，包括如下步骤：a、控制分散式甲烷产生点（11）...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇新，罗涛，黄振侠，熊江花，欧阳仉孙，马静，辛宜聪，徐树明，舒伍星，徐德胜，叶杨洁，
申请(专利权)人：江西省农业生态与资源保护站，
类型：发明
国别省市：