[发明专利]一种垃圾零排放的发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及沼气发电技术领域，具体涉及一种垃圾零排放的发电方法。

背景技术

垃圾是一种废弃物，处理不当将成为一大公害，不仅对城市建设和城市管理带来巨大压力，而且还影响人们的日常生活，阻碍经济社会的可持续发展 ；但是垃圾也是一种可再生利用的资源，垃圾内含有金属、塑料、纸张、木质、织物、玻璃、橡胶等无机物，也含有许多可腐物、蛋白质等有机物，还有大量的建材原料，被称为是第二矿产资源。据不完全统计，目前全国每年从垃圾中回收再利用的资源不足四成，扔掉的再生资源价值高达 300 亿人民币，而发达国家却利用先进的管理和技术，抢回了这些资源财富。作为资源相对贫乏的我国，更应更新并树立新的垃圾价值理念，类比选择最先进的垃圾处理方式方法，使垃圾处理真正做到“系人所弃，为人奉献，变废为宝，化害为财，从生活中来，再到生活中去”，形成人类与自然界的真正良性循环。

目前，我国对城市垃圾处理的主要方法有堆积、填埋、堆肥、焚烧 4 种，但是这些处理方法远未达到发达国家垃圾处理标准：无害化、减量化、资源化，这也是评价垃圾处理方法优劣的标准，堆积、填埋和堆肥处理方式会占用大量土地资源，同时会严重破坏生态环境，虽然焚烧处理方式可以比较快得处理垃圾，但是垃圾焚烧过程，由于是无氧燃烧会产生二恶英，对人体危害严重。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种垃圾零排放的发电方法，该发电方法可以实现垃圾的零排放，既减少了能量损耗，又减少了环境污染，同时又增加了新的能源和综合利用渠道。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种垃圾零排放的发电方法，包括如下步骤：

A、将垃圾通过微生物进行发酵处理，收集发酵产生的气体，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体；

B、得到的生物质气体通过沼气发电机组进行发电，沼气发电机组的内燃机产生的热量用于垃圾渗滤液的蒸馏；

C、沼气发电机组产生的废气为垃圾发酵提供热量，沼气发电机组产生的冷却水用于垃圾的微生物发酵。

优选的，所述步骤A中，脱硫、脱二氧化碳采用水膜脱硫除尘器处理；脱水采用冷冻脱水处理。垃圾发酵产生的沼气中除含有甲烷外，还含有二氧化碳和二氧化硫等气体，需要经过脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，才能得到浓度较高的甲烷气体以及少量的氢气和一氧化碳用来发电。脉冲除尘器进行脱焦处理具有处理风量大、占地面积小、净化效率高、工作可靠、结构简单、维修量小等特点，脱焦除尘效率可以达到99%以上。水膜脱硫除尘器进行脱硫、脱二氧化碳处理具有除尘脱硫一体化，能耗低、占地面积小、操作简单、效率显著、运行费用低、无堵塞无结垢、系统运行稳定、压阻损失少、适用各种固硫剂等优势。冷冻脱水处理可以保持原来的化学组成和物理性质，热量消耗比其他干燥方法少。

优选的，所述步骤A中，将垃圾中不能分解的塑料进行热解，热解得到焦油、一氧化碳、焦炭和水分，然后进行脱焦处理，热解产生的气体与发酵产生的气体混合后，经脱硫、脱二氧化碳和脱水处理，得到生物质气体。脱焦可采用脉冲除尘器处理。

优选的，所述步骤A中，生物质气体包括甲烷、氢气和一氧化碳。

优选的，所述步骤A中，发酵处理后的固体用来制得热棒。热棒是一种由碳素无缝钢管制成的高效热导装置，5米埋入地下，地面露出2米。具有独特的单向传热性能：热量只能从地面下端向地面上端传输，反向不能传热。在冬季，热管内工作介质由液态变为气态，带走管内热量；在暖季，热棒则停止工作。

热棒的结构大致为一个密闭空心长棒,内装有一些液氨,液氨沸点较低,在冬季土中热量使该液体蒸发,到顶部，通过散热片将热量传导给空气，冷却后又液化回到下部，保持冻土冷冻状态不松软。在夏季，液体全部变成气体，气体对流很小，热量向底部传导很慢。

优选的，所述步骤A中，发酵处理后的固体用来制得活性炭，活性炭可用于吸收垃圾渗滤液。

优选的，所述步骤A中，微生物包括如下重量份的原料：产甲烷菌25-35份、蜡样芽抱杆菌20-30份、嗜热放线菌15-25份、多粘芽孢杆菌5-15份、高活性干酵母5-15份、乳酸杆菌5-10份、黑色链霉菌5-10份、纤维素分解菌1-5份、有机磷分解菌1-5份、固氮菌1-5份、硝化菌1-5份。