[实用新型]餐厨垃圾或有机废弃物制取发动机燃气的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及用餐厨垃圾或有机废弃物制取发动机燃气的设备，属于一种化工设备。 

背景技术

随着人们日常生活的不断改善，餐厨垃圾和有机废弃物的量愈来愈多，低成本的利用和管理好餐厨垃圾和有机废弃物，使其无害化、减量化和资源化，杜绝餐厨垃圾进入饲料食物链，维护人们的食品卫生与健康，是当今社会关注的大事，有着重大的环境社会意义。 

有关餐厨垃圾为原料生产沼气的方法已有许多报导；在CN101134684B中，公开了“一种餐厨垃圾两相厌氧发酵产氢产甲烷的方法”，第一相发酵中氢气的生成浓度为50％以上，第二相发酵中甲烷的生成浓度最大为60％以上，具有发酵气体产物热值低的缺陷；自然界可以生化发酵的原料主要是淀粉、蛋白质、纤维素和半纤维素等碳水化合物，如餐厨垃圾、城镇有机垃圾、作物秸秆、木屑、稻壳、有机污水、家禽粪便、污泥等等；依据生化反应原理，发酵制取甲烷是在隔绝空气(或氧气)环境下进行的厌氧发酵，厌氧发酵主要包括水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段等三阶段；在水解酸化和产氢产乙酸的二个阶段中，发酵设备向外排出的发酵气体中包含大量的氢气是必然过程，整个厌氧生化处理过程所收集的最终混合气体产物中，除含有大量的甲烷气体外，还混合有一定量的氢气，属于氢气和甲烷气体的混合物，导致整个发酵系统的甲烷产量降低；依生化反应原理，水解菌和产氢产醋酸菌在PH值5-6.5有好的活性，能加速产氢和醋酸反应的进程，而甲烷菌在PH值5-6.5时受到抑制，无活性，不产生甲烷；甲烷菌在PH为6.8-7.5的环境有很好的活性，产生甲烷；因此，在PH为5-6.5的水解酸化和产氢产乙酸阶段中，发酵收集到的分解气体主要是由氢气组分为主和少量二氧化碳组合成的混合气体；所以，常规的餐厨垃圾或/和有机废弃物厌氧发酵法生产出的沼气中含有大量的低热值的氢气(H₂，10798KJ/m³，标准状态下)；2001年07月01日我国颁布实施了GB18047-2000车用压缩天然气的国家标准，该标准中规定燃气高位发热量必须大于31.4MJ/m³(或31400KJ/m³标准状态 下)，对二氧化碳(CO₂)、氧化硫(SO₂)、硫化氢(H₂S)及其它酸性物质(如NO₂、HCl)都有痕量的严格控制，且不含水分；因此，常规的餐厨垃圾或/和有机废弃物厌氧发酵法生产出的沼气中含有大量的低热值的氢气(H₂，10798KJ/m³，标准状态下)，和二氧化碳及其它有害气体，其热值低，一般在20-25MJ/m³标准状态下，成分组分复杂，杂质多，不能满足发动机(或内燃机)的燃料要求，不能用作发动机燃料；通常，这种低热值的燃气主要用作发电机厂的。热源，以及用于工业或居民生活的供热和供气； 

特别地，厌氧分解代谢中有机物氧化不彻底，还必须经过在充分供氧的条件下进行好氧发酵，利用好氧微生物和兼性微生物的生命活动过程，将厌氧发酵剩余的有机污染物进一步通过好氧发酵生化过程氧化成较稳定无机物，最终，将有机废弃物彻底分解，真正做到餐厨垃圾或/和有机废弃物的无害化处理。餐厨垃圾中包含有大量的淀粉(如剩余米饭)、蛋白质(如残留的肉鱼)、油脂(食用油)和纤维素(如蔬菜残叶)等碳水化合物，成分复杂，发酵制取的甲烷气体中，含有大量的含氮(N)、硫(S)、二氧化碳和有机大分子杂质，必须对甲烷气体进行精制，以满足发动机燃气的质量标准要求。 

到目前为止，在中国和世界专利文献库、相关的书籍、刊物、杂志以及工业化生产应用等方面，还没有查阅到利用餐厨垃圾为原料，生化发酵处理制取高热值的车船发动机燃气的设备； 

本实用新型的目的就是要克服和弥补现有技术的缺陷和不足，从而提供一种将水解酸化阶段和产氢产乙酸阶段发酵中产生的氢气进行收集和储备，然后将氢气通入产甲烷阶段的发酵设备中，在甲烷菌的作用下转换成甲烷，以提高甲烷气体的转化率；进一步将甲烷气体中的酸性物质或有机大分子杂质进行分解和精制、调配、压缩，利用生化转换技术，生产高热值的车用发动机(或内燃机)燃气的设备。 

发明内容