[发明专利]一种沼渣低碳热循环生物干化系统及处理方法

说明书

本发明公开了一种沼渣低碳热循环生物干化系统及处理方法，在生物干化槽上设有加料口、出渣口以及循环出气口，生物干化槽内设有通气搅拌中轴，通气搅拌中轴上设有桨叶，生物干化槽的底部设有热水盘管；热水盘管与锅炉相连，锅炉使用的燃料为有机固废厌氧消化产生的剩余沼气；循环出气口与通气搅拌中轴之间连接有热循环除湿保温单元，热循环除湿保温单元包括热循环管和旁通的加氧管，热循环管上设有除湿器，加氧管上设有阀门。本发明利用剩余沼气用于加热生物干化槽，协同菌剂添加激活生物反应产生内源热，辅助热循环除湿保温单元以及通气搅拌中轴充氧促进生物干化，达到高效沼渣脱水干化的效果，处理后沼渣进行焚烧或堆肥利用。

技术领域

本发明涉及有机固废处理技术领域，具体涉及一种沼渣低碳热循环生物干化系统及处理方法，具有节能低碳、系统运行稳定、操作维护简单、干化效果好等特点。

背景技术

近年来，全球燃烧化石燃料导致二氧化碳排放量增长、气温升高，有机固废有机质丰富、易生物降解、含水率较高且热值低，适用于厌氧消化做无害化、减量化及资源化处理；而，全球有机固废的有效处理率低，大量的碳资源被浪费，加剧了温室气体的排放。若采用厌氧消化工艺处理有机固废，通过沼气能源代替化石燃料可以实现碳减排约55亿吨CO₂(eq)/年，全球碳排放将减少约10%。

随着我国沼气工程的快速发展，沼渣资源亦将丰富起来。沼渣产量大、性质多变、碳氮比差、杂质多且粘稠、且处理成本较高（耗能占厌氧消化整体工艺的30-35%）；国外发达国家针对不同原料的沼渣已建立明确的主导工艺，相比之下，我国有机垃圾处理仍处在起步发展阶段，末端沼渣的处理处置制约着厌氧消化推广与应用。

打通沼渣处理处置路径，对大中型沼气工程的可持续发展，对解决有机垃圾的末端“梗阻”问题具有重要意义；但，现有明确禁止了沼渣/液（限种植业、养殖业、食品及饮料加工业）作为商用有机肥的原料，限制了沼渣资源化的消纳路径（尤其是厨余垃圾、污泥）；此外，对生活垃圾填埋场建设的限制，也进一步缩小了沼渣的消纳容量。另一方面，日益提升的垃圾焚烧处理能力为沼渣焚烧消纳提供了先决条件与保障，“沼渣干化+焚烧发电”或成为发展趋势；然而，高能耗的投入是制约沼渣干化技术发展的瓶颈。

现阶段，有机固废厌氧消化处理厂通常将多余沼气直接经过火炬燃烧后外排，造成了能源浪费与温室气体排放；另一方面，又在沼渣处理过程中额外输入大量能量（电能或热能），增加了能耗与运行费用。故亟需一种低能耗、绿色可持续的技术，为沼渣末端低碳处理处置提供新思路。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种沼渣低碳热循环生物干化系统及处理方法，其利用剩余沼气用于加热生物干化槽，协同菌剂添加激活生物反应产生内源热，辅助热循环除湿保温单元以及通气搅拌中轴充氧促进生物干化，达到高效沼渣脱水干化的效果，处理后沼渣进行焚烧或堆肥利用。

本发明公开一种沼渣低碳热循环生物干化系统，包括：生物干化槽以及设置在槽外部的锅炉和热循环除湿保温单元；

所述生物干化槽上设有用于加入沼渣和菌剂的加料口、用于干化后出沼渣的出渣口以及循环出气口，所述生物干化槽内设有通气搅拌中轴，所述通气搅拌中轴上设有桨叶，所述生物干化槽的底部设有热水盘管；

所述热水盘管与所述锅炉相连，所述锅炉使用的燃料为有机固废厌氧消化产生的剩余沼气；

所述循环出气口与所述通气搅拌中轴之间连接有所述热循环除湿保温单元，所述热循环除湿保温单元包括热循环管和旁通的加氧管，所述热循环管上设有除湿器，所述加氧管上设有阀门。

作为本发明的进一步改进，所述生物干化槽的槽底面为圆弧形，槽顶加盖密闭结构。

作为本发明的进一步改进，所述通气搅拌中轴水平设置在所述生物干化槽的中部，所述通气搅拌中轴的一端设有气动旋转接头，所述通气搅拌中轴上以螺旋形式布设有通气孔，所述通气孔上铺设土工布；所述热循环管通过气动旋转接头、通气搅拌中轴的中空内腔与所述通气孔相连通。