CN101289673A - 利用城市生活垃圾生产燃料气的方法 - Google Patents

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Abstract

利用城市生活垃圾生产燃料气的方法，该方法首先将城市生活垃圾经过分捡，除去不能用来制燃料气的固体杂质；接着将垃圾和阴沟污油泥水在分离池中混合，搅拌，清除细小的杂质；然后将生活垃圾与污油泥水、人畜粪尿贮存在临时贮存池，定时将混合物料送入闭封闷罐大池，进行加热发酵，产生含甲烷燃料气体；最后将含甲烷的燃料气体经过两次降温除去水汽和二氧化碳，制得高纯度的甲烷气体，便可贮存或供应居家作燃料气。本发明的方法，有效地减少了城市生活垃圾的污染，改善了环境状况，还节约了堆放垃圾的土地资源；化害为利，生产燃料气供应市民作生活燃料，不仅有经济效益，而且有更好的社会效益。适用于所有的城镇。

Description

利用城市生活垃圾生产燃料气的方法
技术领域
本发明涉及将废物转变为有用物质的方法，进一步而言，涉及将城市垃圾转变为燃料气体的方法，特别涉及甲烷燃料气。
背景技术
城市垃圾日益增多，而能源危机却日益加剧。目前，对于城市生活垃圾，已经有许多处理方法。例如中国专利98111279.X号“城市垃圾的气化方法及垃圾气化炉”、200410011274.7号“一种垃圾型煤及生产方法”、200510004873.0号“一种从垃圾填埋气中体制取甲烷的方法及其设备”、200610008464.2号“一种新型城市垃圾无害化资源化处理装置”等。这些方法均有一定处理垃圾、使其资源化的效果，但这些方法尚未满足彻底消化城市生活垃圾的要求，其改善环境的状况、耗费能量的情况、回收成本的高低，尚无法判断。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用城市生活垃圾生产燃料气的方法，以达到大量回收源源不断产生的大量城市生活垃圾、保护生态环境、提供永不枯竭的廉价生活能源的目的。
发明人从天然油气形成的原理得到启示，所发明的利用城市生活垃圾生产燃料气的方法包括：首先将城市生活垃圾经过分捡，除去不能用来制燃料气的固体杂质；接着将垃圾和城市的阴沟污油泥水在分离池中混合，搅拌，清除细小的杂质；然后将生活垃圾与污油泥水、人畜粪尿贮存在临时贮存池，定时再将混合物料送入闭封闷罐大池，进行加热菌解，产生含甲烷燃料气体；最后将含甲烷燃料气体经过两次降温，制得高纯度的甲烷气体，便可贮存或供应居家作燃料气。
上述第一步的分捡，是将可捡出的砖块、瓦片、玻璃、铁钉、废电池、煤渣、废塑料等不能用来制燃料气的固体杂质分别捡出，分别送到专门的处理场地去。
上述第二步垃圾和由城市餐馆等排出的污油泥水混合与搅拌，是使细小的碎石、泥沙、铁屑、瓦砾等沉入池底，以便从底部清除。
上述第三步是将人畜粪尿直接倒入临时贮存池中，与上一步的物料混合，制成在闭封闷罐大池中制燃料气的预混物料。
上述第四步在闭封闷罐大池中加热菌解，是本发明的关键工序，该闭封闷罐大池是一个模拟形成天然气油田的地球、地壳夹缝空间似的缺氧还原环境，从上一步送来的预混物料在这样的环境中被加热菌解，大量水生低等生物菌群在其中繁衍，在适宜的温度和压力条件下，甲烷分解菌、纤维素分解菌、蛋白质分解菌等等多种菌群相互作用，在其产生热量的作用下较短时间内生成大量含甲烷的气体，其主要成分为：
甲烷，占总量的60％～80％，
二氧化碳，占总量的20％～40％，
水分，约为30～160g/m3，
硫化氢，约为5g/m3。
上述第五步含甲烷燃料气体的两次降温，是在管道内完成的，第一次降温是使含甲烷燃料气体的温度降至10℃～1℃，其中的水汽就冷凝在管道的壁上，汇聚后流回闭封闷罐大池；第二次降温是使含甲烷燃料气体的温度降至-32℃以下，使其中的二氧化碳液化后流回闭封闷罐大池。其余的气体就是纯度达到95％的甲烷气体。
上述闭封闷罐大池的结构如下：大池内空间地面的中心安装有一块既耐腐蚀又耐热的圆形不锈钢板，作为加热面板；其周围有锥形圆周面从四周向中心倾斜，供进入大池的混合物料从四周向中心流动；其下有供热的炉灶，给混合物料加温，创造菌解条件。大池中心槽安装有螺旋输送机，可将产气后的渣输送到槽口，出渣又从槽口离开闭封闷罐大池出去，进入液封中。大池的上部是一个闭封大闷罐，它可以堆放很多由垃圾制得的混合物料，其四周都密闭，物料进出口都有液封，确保大闷罐内处于缺氧还原状态，以利于厌氧水生菌群的繁衍；大闷罐顶部用来收集含甲烷的气体，因为甲烷比重小于空气；该顶部安装有气体排出管，含甲烷的气体由该管道进入降温室。大池的锥形圆周面还安装有伸缩型推板，用计算机程序控制其控制杆，将混合物料从进口液封推送入中心槽。
从闭封闷罐大池出来的渣采用卷叶输送机从液封中拉出，堆放在地面上自然干燥后，送到肥料厂加工成有机复合肥料。
发明人指出，甲烷(CH4)是无色无味的可燃性气体，其产生的能量可达到37.3MJ/m3，其燃烧时热值可达到25000kJ/m3，其燃烧后产生二氧化碳和水，几乎没有污染。因此甲烷是一种高质量的燃料。
发明人还指出，为了更好地利用资源，在采用本发明生产燃料气的同时，可以考虑在城市集中建立大型屠宰场，在宰杀动物时，大量清洗水、动物排泄物和废弃的内脏均可进入临时贮存池，既节约用水又防治了污染；还可考虑设置生产有机复合肥料、废渣砖瓦等的配套装置。
本发明的利用城市生活垃圾生产燃料气的方法，有效地减少了城市生活垃圾的污染，改善了环境状况，还节约了堆放垃圾的土地资源；还能化害为利，生产燃料气供应市民作生活燃料，不仅有经济效益，而且有更好的社会效益。本发明适用于所有的城镇。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意框图，图2为闭封闷罐大池结构示意图，图3为伸缩性推板结构示意图。图中1为含甲烷气体出口管，2为闭封闷罐，3为大池，4为锥形圆周面，5为加热面板，6为供热炉灶，7为垃圾进口，8为螺旋输送机，9为伸缩型推板，10为推板控制杆。
具体实施方式
实施例：某拟建造的利用城市生活垃圾生产燃料气的装置，其中，闭封闷罐大池结构如图2所示，直径为500m，高70m，其顶部为圆凸面。其大池3内空间地面的中心安装有一块加热面板5；其周围有锥形圆周面4从四周向加热面板5倾斜；加热面板5下有供热炉灶6；大池3中心安装有螺旋输送机8；大池3的上部是闭封闷罐2，其四周物料进出口都有液封，确保闷罐2内处于缺氧还原状态；闷罐2顶部收集含甲烷的气体通过顶部的气体出口管1进入降温室；大池3的锥形圆周面4上还安装有带控制杆10的伸缩型推板9。
制气过程如图1所示：首先将城市生活垃圾经过分捡，除去不能用来制燃料气的固体杂质；接着将垃圾和城市的阴沟污油泥水在分离池中混合，搅拌，清除细小的杂质；然后将生活垃圾与污油泥水人畜粪尿，贮存在临时贮存池，定时将混合物料送入闭封闷罐大池，进行加热菌解，产生含甲烷燃料气体；最后将含甲烷燃料气体经过两次降温，制得高纯度的甲烷气体，便可贮存或供应居家作燃料气。

Claims (7)

1一种利用城市生活垃圾生产燃料气的方法，其特征是首先将城市生活垃圾经过分捡，除去不能用来制燃料气的固体杂质；接着将垃圾和城市的阴沟污油泥水在分离池中混合，搅拌，清除细小的杂质；然后将生活垃圾与污油泥水、人畜粪尿贮存在临时贮存池，定时将混合物料送入闭封闷罐大池，进行加热菌解，产生含甲烷燃料气体；最后将含甲烷燃料气体经过两次降温，制得高纯度的甲烷气体，便可贮存或供应居家作燃料气。
2如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一步的分捡，是将可捡出的砖块、瓦片、玻璃、铁钉、废电池、煤渣、废塑料杂质分别捡出，分别送到专门的处理场地去。
3如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二步垃圾和污油泥水混合与搅拌，是使细小的碎石、泥沙、铁屑、瓦砾沉入池底。
4如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第三步是将人畜粪尿直接倒入临时贮存池中，与上一步的物料混合，制成在闭封闷罐大池中制燃料气的预混物料。
5如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第四步是将上一步送来的预混物料加热菌解，通过水生低等生物菌群相互作用，最终形成含甲烷的气体。
6如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第五步含甲烷燃料气体的两次降温是在管道内完成的，第一次降温是使含甲烷燃料气体的温度降至10℃～1℃，除去水汽；第二次降温是使含甲烷燃料气体的温度降至-32℃以下，除去二氧化碳；其余的气体就是纯度达到95％的甲烷气体。
7如权利要求1所述的方法，其特征在于所述闭封闷罐大池的结构如下：其大池(3)内空间地面的中心安装有一块加热面板(5)；其周围有锥形圆周面(4)从四周向加热面板(5)倾斜；加热面板(5)下有供热炉灶(6)；大池(3)中心安装有螺旋输送机(8)；大池(3)的上部是闭封闷罐(2)，其顶部为圆凸面，其四周物料进出口都有液封；闷罐(2)顶部收集含甲烷的气体通过顶部的气体出口管(1)进入降温室；大池(3)的锥形圆周面(4)上还安装有带控制杆(10)的伸缩型推板(9)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101892267A (zh) * 2010-06-22 2010-11-24 华北电力大学 一种具有甲烷原位富集功能的沼气发酵工艺
CN102986481A (zh) * 2012-10-23 2013-03-27 无锡市喷特环保工程有限公司 利用生活垃圾对蔬菜大棚加热的方法
CN109355116A (zh) * 2018-09-26 2019-02-19 田永生 利用生活垃圾菌解生产天然气的方法
CN115925135A (zh) * 2023-03-13 2023-04-07 福建省粤华环保科技有限公司 一种屠宰场污水深度净化系统

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