[发明专利]高温发酵的模块化生物天然气生产系统及方法

权利要求书

1.高温发酵的模块化生物天然气生产系统，其特征在于，包括：

预处理池，所述预处理池内置有搅拌机，用于对原料进行预处理；

模块化处理单元，模块化处理单元包括水解酸化罐和厌氧消化罐，所述水解酸化罐与所述预处理池连，所述水解酸化罐内涂有碳钢防腐涂层；所述厌氧消化罐接收来自水解酸化罐的酸液并将酸液进行厌氧消化以产生沼气，所述厌氧消化罐内涂有碳钢防腐涂层，各水解酸化罐和厌氧消化罐自底部至罐体三分之二高度处的外壁内表面设置有不锈钢加热盘管；

加热系统，所述加热系统分别与水解酸化罐和厌氧消化罐连接，加热系统使得水解酸化罐内的温度处于39～40.2℃，加热系统使得厌氧消化罐内的温度处于52～53.2℃；

固液分离器，所述固液分离器接收来自厌氧消化罐的料液并将从料液分离的沼液回流至预处理池；

储气罐，所述储气罐用于暂存厌氧消化罐产生的沼气；

沼气净化单元，所述沼气净化系统包括脱硫塔和脱水装置；

沼气提纯单元，所述沼气提纯单元将分离沼气中的二氧化碳气体，保留甲烷气体，形成生物天然气。

2.根据权利要求1所述的高温发酵的模块化生物天然气生产系统，其特征在于，所述模块化处理单元为两组或者两组以上时，部分模块化处理单元共用一个预处理池，或/和，部分模块化处理单元共有用一个加热系统及沼气净化单元、沼气提纯单元。

3.根据权利要求1所述的高温发酵的模块化生物天然气生产系统，其特征在于，所述加热系统为储热罐循环水系统，储热罐循环水系统包括储热罐和用于输送储热罐中热水的储热罐循环水泵，所述储热罐循环水泵连接有循环水管，所述循环水管连接至水解酸化罐和厌氧消化罐。

4.根据权利要求2所述的高温发酵的模块化生物天然气生产系统，其特征在于，当水解酸化罐内温度高于40.2℃时，关闭通向水解酸化罐的储热罐循环水泵；当水解酸化罐内温度低于40.0℃时，开启通向水解酸化罐的储热罐循环水泵，以控制水解酸化罐内温度不低于39℃；

当厌氧消化罐内温度高于53.2℃时，关闭通向厌氧消化罐的储热罐循环水泵；当厌氧消化罐内温度低于53.0℃时，开启通向厌氧消化罐的储热罐循环水泵，以控制厌氧消化罐内温度不低于52.0℃；

当厌氧消化罐处于52.9℃-52.0℃范围内，储热罐循环水泵的电动调节阀的开启程度根据温度调节,其中，在52.9℃-52.0℃范围内，温度越高对应的电动调节阀的开度越低。

5.根据权利要求1或3所述的高温发酵的模块化生物天然气生产系统，其特征在于，所述模块化生物天然气生产系统外接储能系统，所述储能系统与电网系统、新能源电站中的至少一种连接。

6.根据权利要求1所述的高温发酵的模块化生物天然气生产系统，其特征在于，所述脱硫塔及脱水装置设置所述储气罐和厌氧消化罐之间，所述固液分离器外接有机肥加工车间，有机肥加工车间接收来自固液分离器的残渣。

7.根据权利要求1所述的高温发酵的模块化生物天然气生产系统，其特征在于，还包括传感器系统，所述传感器系统包括设置在预处理池中的第一温度传感器、第一酸碱度传感器、第一氧化还原电位ORP传感器；设置在水解酸化罐中的第一液位传感器、第二温度传感器、第二酸碱度传感器、第二氧化还原电位ORP传感器；设置在厌氧消化罐中的第二液位传感器、第三温度传感器、第三酸碱度传感器、第三氧化还原电位ORP传感器。

8.高温发酵的模块化生物天然气生产方法，其特征在于，预处理池中料液经24小时预处理后进入水解酸化罐，同时水解酸化罐中相同流量的料液进入厌氧消化罐进行厌氧消化，厌氧消化罐中相同流量料液进入沼液暂存池，加热系统使得水解酸化罐内的温度处于39～40.2℃，加热系统使得厌氧消化罐内的温度处于52～53.2℃；

沼液暂存池中沼液与新原料重新混入预处理池。

9.根据权利要求8所述的高温发酵的模块化生物天然气生产方法，其特征在于，在厌氧消化过程中，制沼气的时间为14～21天。