[发明专利]果蔬垃圾厌氧发酵与沼气发电机余热耦合利用系统及方法

权利要求书

1.一种果蔬垃圾厌氧发酵与沼气发电机余热耦合利用系统，其特征在于：包括依次连通的预处理装置、调质预热池、第一挤压固液分离机、水热反应器、高温干发酵仓、第二挤压固液分离机、烘干机；还包括中温厌氧消化池、沼气净化器、沼气发电机组及第一换热装置；所述第一挤压固液分离机和第二挤压固液分离机的液体输出口与所述中温厌氧消化池的输入口连通；所述中温厌氧消化池中产生的沼气输出至沼气净化器净化后输入沼气发电机组；所述第一换热装置设于所述沼气发电机组的冷却设备和所述调质预热池之间；果蔬废弃物经过所述预处理装置分拣、除杂、破碎后置于所述调质预热池调节固体浓度和温度，调质预热后采用所述第一挤压固液分离机进行固液分离，分别得到汁液和固渣，将固渣置于所述水热反应器进行高温强化水解处理，水热处理后将其放入所述高温干发酵仓进行厌氧发酵产沼气，发酵完的剩余物通过第二挤压固液分离机进行固液分离分别得到残液和残渣，残渣采用所述烘干机进行烘干处理获得固体有机肥，残液和所述汁液通入所述中温厌氧消化池进行厌氧发酵产沼气，高温干发酵仓和所述中温厌氧消化池产生的沼气经所述沼气净化器净化后通入沼气发电机组发电；同时通过所述第一换热装置回收沼气发电机组的冷却热量并为所述调质预热池增温；所述水热反应器的出料口及所述高温干发酵仓的出料口与所述中温厌氧消化池之间设有第二换热装置；通过所述第二换热装置回收从所述高温干发酵仓内排出的发酵剩余物的热量和从水热反应器内排出的物料的热量，为中温厌氧消化池增温保温；所述第二换热装置包括通过管道依次连通的第一泥-水换热器、第二泥-水换热器、第二热水罐、中温厌氧消化池内的增温盘管；通过第一泥-水换热器回收从所述高温干发酵仓内排出的发酵剩余物的热量，通过第二泥-水换热器回收从水热反应器内排出的物料的热量，形成热水储存于所述第二热水罐中，并将该热水流经中温厌氧消化池内的增温盘管为中温厌氧消化池增温保温。

2.如权利要求1所述果蔬垃圾厌氧发酵与沼气发电机余热耦合利用系统，其特征在于：所述第一换热装置包括通过管道依次连通的第一水-水换热器、第二水-水换热器、第一热水罐、调质预热池内的增温盘管；通过第一水-水换热器回收沼气发电机组内低温中冷器和润滑油冷却水的热量，通过第二水-水换热器回收沼气发电机组内高温缸套水的热量，形成热水储存于所述第一热水罐中，并将该热水流经调质预热池内的增温盘管为调质预热池增温。

3.如权利要求1所述果蔬垃圾厌氧发酵与沼气发电机余热耦合利用系统，其特征在于：所述中温厌氧消化池的沼液出口通过沼液回收管道与所述调质预热池的物料入口连通。

4.如权利要求1所述果蔬垃圾厌氧发酵与沼气发电机余热耦合利用系统，其特征在于：所述高温干发酵仓上设有沼气出口，所述沼气出口连通至沼气净化器。

5.如权利要求1所述果蔬垃圾厌氧发酵与沼气发电机余热耦合利用系统，其特征在于：所述沼气发电机组的高温烟气出口连通至所述烘干机。

6.如权利要求1或5所述果蔬垃圾厌氧发酵与沼气发电机余热耦合利用系统，其特征在于：所述烘干机的高温蒸汽出口连通至水热反应器。

7.一种果蔬垃圾厌氧发酵与沼气发电机余热耦合利用系统的利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

果蔬废弃物经过所述预处理装置分拣、除杂、破碎后置于所述调质预热池调节固体浓度和温度；

调质预热后采用所述第一挤压固液分离机进行固液分离，分别得到汁液和固渣，将固渣置于所述水热反应器进行高温强化水解处理，水热处理后将其放入所述高温干发酵仓进行厌氧发酵产沼气；

发酵完的剩余物通过第二挤压固液分离机进行固液分离分别得到残液和残渣，残渣采用所述烘干机进行烘干处理获得固体有机肥，残液和所述汁液通入所述中温厌氧消化池进行厌氧发酵产沼气；

高温干发酵仓和所述中温厌氧消化池产生的沼气经所述沼气净化器净化后通入沼气发电机组发电；

通过所述第一换热装置回收沼气发电机组的冷却热量并为所述调质预热池增温，通过所述第二换热装置回收从所述高温干发酵仓内排出的发酵剩余物的热量和从水热反应器内排出的物料的热量，为中温厌氧消化池增温保温。

8.如权利要求7所述果蔬垃圾厌氧发酵与沼气发电机余热耦合利用系统的利用方法，其特征在于：

所述预处理装置，控制预处理后果蔬废弃物粒径≤50mm；

所述调质预热池，控制调质预热池内物料总固体浓度为6％～8％，温度为35℃～40℃；

所述水热反应器，控制反应器内物料温度为100℃～120℃，物料停留时间为60～120min；

所述高温干发酵仓，控制仓内物料温度为50℃～55℃，总固体浓度为20％～30％，物料停留时间8～10天；

所述中温厌氧消化池，控制中温厌氧消化池内物料温度为35℃～38℃，水力停留时间2～4天。