CN102492612A - 多幢建筑住宅楼处理垃圾和粪便的联合沼气发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多幢建筑住宅楼处理垃圾和粪便的联合沼气发电装置，属于新能源应用技术领域。住宅小区里有多幢住宅楼，住宅楼一的有机垃圾通过有机垃圾排出管一排进沼气池一，粪便通过粪便排出管一流入沼气池一，高效沼气细菌分解沼气池一内的有机物产生的沼气通过沼气输送管一、沼气储存罐一输入沼气发电机一产生电流，电流通过导电线输入汇流器、配电间；住宅楼二的有机垃圾通过有机垃圾排出管二排进沼气池二，粪便通过粪便排出管二流入沼气池二，高效沼气细菌分解沼气池二内的有机物产生的沼气通过沼气输送管二、沼气储存罐二输入沼气发电机二产生电流，电流通过导电线输入汇流器、配电间，从配电间输出的电流向住宅楼内的LED照明灯联合供电。

Description

多幢建筑住宅楼处理垃圾和粪便的联合沼气发电装置
技术领域
本发明涉及多幢建筑住宅楼处理垃圾和粪便的沼气联合发电装置，属于新能源应用技术领域。 
背景技术
中国在第十二个五年计划期间，已规划新能源作为七大战略性新兴产业之一，并将未来的发展重点确定在核电、风电、太阳能和生物质能四大产业上。2011年，由于日本核电发生核泄漏事故，中国核电产业的发展速度将会放缓，风电产业保持每年新增1000万千瓦的发展速度，但环比增速已开始下降。由于中国经济的增长需要大量的电力，增加电力的同时必须保护生态环境不遭受污染，所以在十二五期间的新能源产业发展规划中，明确未来五年生物质能发电装机容量达到1300万千瓦、太阳能发电装机容量达到1000万千瓦。 
生物质能产业的节能减排效果十分明显，具有清洁无污染的特性。生物质能发电适合灵活布局，既适应建设大规模商业性发电站，也适合建设零星小规模发电站。生物质能还可以气化、液化、固化成为新型的无污染燃料。北欧的瑞典已使用车用沼气成功驱动汽车，争取到2020年实现不再使用化石能源。国际上将生物质能作为仅次于水电发展的第二大清洁能源，建水电站会给生态带来负担，发展生物质能发电会创造出有利于人民生活的美好的生态环境。按照 十二五规划，到2015年，中国生物质能年发电量将达到910亿度-1040亿度电，将超过三峡水电站的年发电量600亿度-700亿度。传统的燃煤发电、燃油发电产业已引起地球上的气候变化和生态环境污染。 
中国的城市化速度加快，城市和农村里已经拆除了大量旧房屋，居民住进了住宅楼，许多住宅楼前摆放垃圾箱供居民扔垃圾，目前，所有的城市和城镇每年都要从财政中开支大笔纳税人交的钱，用作垃圾和粪便的运输和处理费用，大量的、可用于发电的有机垃圾和粪便等原料没有得到有效利用，而被运到郊区去长时间污染更大范围的生态环境。 
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，采用生物质能发电来增加电力的供应和保护城乡生态环境。有机垃圾和粪便都是优质的内含生物质能的原料。人类在日常生活中，消费植物性食物和动物性食物时会产生无法食用的部分，已经进入人体胃肠的食品有机物，人们只能消化吸收一部分，另一部分作为粪便要排出体外，排出体外的粪便处理不好会污染生态环境。现代人的生活水平高，丢弃的垃圾中有许多有机物含能量高，值得搜集用于发电。在住宅楼的附近，建设沼气发电设施，收集并就地利用有机垃圾和粪便搞沼气发电，可以节省大量的运输有机垃圾和粪便到远郊区去进行处理的运输费用，免除运输有机垃圾和粪便的途中对城市环境产生污染。利用有机垃圾和粪便等优质生物质能原料 就地发电、就地供电是建设节约型社会的重要措施。 
同一个住宅区内往往有数幢、数十幢、甚至数百幢住宅楼，如果将各幢住宅楼内每时每刻都要产生的有机垃圾和粪便集中起来搞沼气发电，必然会造成住宅区地面以下输送有机垃圾和粪便的管道网过密，在每幢住宅楼的附近单独收集该幢住宅楼居民产生的有机垃圾和粪便进行沼气发电并向外输电，使用汇流器汇集多幢住宅楼进行沼气发电输来的多条电流，汇流器16通过导电线18与配电间17连接，从汇流器16通过导电线18输入配电间17的电流、在配电间17内进行调配，可以按照一定的电压和所需要的电流量向各幢住宅楼分别供电，满足LED照明灯一3和LED照明灯二22的用电需求。 
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的： 
由住宅楼一1、卫生间一2、LED照明灯一3、座便器一4、粪便排出管一5、房间一6、有机垃圾排出管一7、沼气池一8、高效沼气细菌投入管一9、沼液一10、沼渣出口一11、沼气输送管一A12、沼气储存罐一13、沼气输送管一B14、沼气发电机一15、汇流器16、配电间17、导电线18、住宅楼二19、卫生间二20、房间二21、LED照明灯二22、有机垃圾排出管二23、座便器二24、粪便排出管二25、沼气池二26、高效沼气细菌投入管二27、沼液二28、沼渣出口二29、沼气输送管二A30、沼气储存罐二31、沼气输送管二B32、沼气发电机二33共同组成多幢建筑住宅楼处理垃圾和粪便的沼气联合发电装置； 
粪便排出管一5伸进每层楼的卫生间一2中，在每层楼的卫生间一2的内部安装座便器一4，座便器一4与粪便排出管一5连接并互通，粪便排出管一5 的下端伸进沼气池一8内并相通；有机垃圾排出管一7伸进每层楼的房间一6、有机垃圾排出管一7的下端伸进沼气池一8内并相通；沼气池一8下部的侧面上开设有沼渣出口一11，沼气池一8的顶部安装有高效沼气细菌投入管一9和沼气输送管一A12，沼气池一8通过沼气输送管一A12与沼气储存罐一13连接并互通，沼气储存罐一13通过沼气输送管一B14与沼气发电机一15连接，沼气发电机一15通过导电线18与汇流器16连接； 
粪便排出管二25伸进每层楼的卫生间二20中，在每层楼的卫生间二20的内部安装座便器二24，座便器二24与粪便排出管二25连接并互通，粪便排出管二25的下端伸进沼气池二26内并相通；有机垃圾排出管二23伸进每层楼的房间二21、有机垃圾排出管二23的下端伸进沼气池二26内并相通；沼气池二26下部的侧面上开设有沼渣出口二29，沼气池二26的顶部安装有高效沼气细菌投入管二27和沼气输送管二A30，沼气池二26通过沼气输送管二A30与沼气储存罐二31连接并互通，沼气储存罐二31通过沼气输送管二B32与沼气发电机二33连接，沼气发电机二33通过导电线18与汇流器16连接； 
汇流器16通过导电线18与配电间17连接，配电间17通过导电线18与LED照明灯一3和LED照明灯二22连接。 
沼气池一8和沼气池二26是容积为20立方米至5000立方米的罐式沼气池或水压式沼气池或浮罩式沼气池或半塑式沼气池。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图。、 
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述： 
住宅小区里有多幢住宅楼，住宅楼一的有机垃圾通过有机垃圾排出管一排进沼气池一，粪便通过粪便排出管一流入沼气池一，高效沼气细菌分解沼气池一内的有机物产生的沼气通过沼气输送管一、沼气储存罐一输入沼气发电机一产生电流，电流通过导电线输入汇流器、配电间；住宅楼二的有机垃圾通过有机垃圾排出管二排进沼气池二，粪便通过粪便排出管二流入沼气池二，高效沼气细菌分解沼气池二内的有机物产生的沼气通过沼气输送管二、沼气储存罐二输入沼气发电机二产生电流，电流通过导电线输入汇流器、配电间，从配电间输出的电流向住宅楼内的LED照明灯联合供电。 
由住宅楼一1、卫生间一2、LED照明灯一3、座便器一4、粪便排出管一5、房间一6、有机垃圾排出管一7、沼气池一8、高效沼气细菌投入管一9、沼液一10、沼渣出口一11、沼气输送管一A12、沼气储存罐一13、沼气输送管一B14、沼气发电机一15、汇流器16、配电间17、导电线18、住宅楼二19、卫生间二20、房间二21、LED照明灯二22、有机垃圾排出管二23、座便器二24、粪便排出管二25、沼气池二26、高效沼气细菌投入管二27、沼液二28、沼渣 出口二29、沼气输送管二A30、沼气储存罐二31、沼气输送管二B32、沼气发电机二33共同组成多幢建筑住宅楼处理垃圾和粪便的沼气联合发电装置； 
粪便排出管一5伸进每层楼的卫生间一2中，在每层楼的卫生间一2的内部安装座便器一4，座便器一4与粪便排出管一5连接并互通，粪便排出管一5的下端伸进沼气池一8内并相通；有机垃圾排出管一7伸进每层楼的房间一6、有机垃圾排出管一7的下端伸进沼气池一8内并相通；沼气池一8下部的侧面上开设有沼渣出口一11，沼气池一8的顶部安装有高效沼气细菌投入管一9和沼气输送管一A12，沼气池一8通过沼气输送管一A12与沼气储存罐一13连接并互通，沼气储存罐一13通过沼气输送管一B14与沼气发电机一15连接，沼气发电机一15通过导电线18与汇流器16连接； 
粪便排出管二25伸进每层楼的卫生间二20中，在每层楼的卫生间二20的内部安装座便器二24，座便器二24与粪便排出管二25连接并互通，粪便排出管二25的下端伸进沼气池二26内并相通；有机垃圾排出管二23伸进每层楼的房间二21、有机垃圾排出管二23的下端伸进沼气池二26内并相通；沼气池二26下部的侧面上开设有沼渣出口二29，沼气池二26的顶部安装有高效沼气细菌投入管二27和沼气输送管二A30，沼气池二26通过沼气输送管二A30与沼气储存罐二31连接并互通，沼气储存罐二31通过沼气输送管二B32与沼气发电机二33连接，沼气发电机二33通过导电线18与汇流器16连接； 
汇流器16通过导电线18与配电间17连接，配电间17通过导电线18与LED照明灯一3和LED照明灯二22连接。 
沼气池一8和沼气池二26是容积为20立方米至5000立方米的罐式沼气池或水压式沼气池或浮罩式沼气池或半塑式沼气池。 
城镇居民在住宅楼一1的每层楼的卫生间一2中使用座便器一4排出的粪便通过粪便排出管一5流入沼气池一8，在每层楼的房间一6中居民扔进有机垃圾排出管一7的有机垃圾输入沼气池一8，高效沼气细菌在沼气池一8内的沼液一10的PH值在6.5-8.0时、沼气池一8内的温度在10℃-58℃的条件下进行发酵产生沼气，从沼气池一8输出的沼气通过沼气输送管一A12输入沼气储存罐一13、接着通过沼气输送管一B14输入沼气发电机一15，在沼气发电机一15内沼气的生物质能转换成电能，从沼气发电机15输出的电流通过导电线18输入汇流器16； 
城镇居民在住宅楼二19的每层楼的卫生间二20中使用座便器二24排出的粪便通过粪便排出管二25流入沼气池二26，在每层楼的房间二21中居民扔进有机垃圾排出管二23的有机垃圾输入沼气池二26，高效沼气细菌在沼气池二26内的沼液二28的PH值在6.5-8.0时、沼气池二26内的温度在10℃-58℃的条件下进行发酵产生沼气，从沼气池二26输出的沼气通过沼气输送管二A30输入沼气储存罐二31、接着通过沼气输送管二B32输入沼气发电机二33，在沼气发电机二33内沼气的生物质能转换成电能，从沼气发电机二33输出的电流通过导电线18输入汇流器16； 
从沼气发电机一15输出的电流和从沼气发电机二33输出的电流在汇流器 16内汇合后、通过导电线18输入配电间17进行调配，实现联合发电。在配电间17内联合发电产生的更大的电流量在进行调配后，按照一定的电压和电流分别向住宅楼一1内的LED照明灯一3和住宅楼二19内的LED照明灯二22提供电力。 
高效沼气细菌与一般沼气细菌不同，它是为了实现与人类生活密切相关的有机垃圾和粪便中的有机物的高效分解，从沼气细菌中筛选和培育出来的微生物新的菌种，能够比使用一般的沼气细菌提高10％-50％的沼气的生产效率。 
现举出实施例如下： 
实施例一： 
住宅小区里有多幢住宅楼，住宅楼一的有机垃圾通过有机垃圾排出管一排进浮罩式沼气池一，粪便通过粪便排出管一流入浮罩式沼气池一，高效沼气细菌分解浮罩式沼气池一内的有机物产生的沼气通过沼气输送管一、沼气储存罐一输入沼气发电机一产生电流，电流通过导电线输入汇流器、配电间；住宅楼二的有机垃圾通过有机垃圾排出管二排进浮罩式沼气池二，粪便通过粪便排出管二流入浮罩式沼气池二，高效沼气细菌分解浮罩式沼气池二内的有机物产生的沼气通过沼气输送管二、沼气储存罐二输入沼气发电机二产生电流，电流通过导电线输入汇流器、配电间，从配电间输出的电流向住宅楼内的LED照明灯联合供电。 
实施例二： 
住宅小区里有多幢住宅楼，住宅楼一的有机垃圾通过有机垃圾排出管一排进水压式沼气池一，粪便通过粪便排出管一流入水压式沼气池一，高效沼气细菌分解水压式沼气池一内的有机物产生的沼气通过沼气输送管一、沼气储存罐一输入沼气发电机一产生电流，电流通过导电线输入汇流器、配电间；住宅楼二的有机垃圾通过有机垃圾排出管二排进水压式沼气池二，粪便通过粪便排出管二流入水压式沼气池二，高效沼气细菌分解水压式沼气池二内的有机物产生的沼气通过沼气输送管二、沼气储存罐二输入沼气发电机二产生电流，电流通过导电线输入汇流器、配电间，从配电间输出的电流向住宅楼内的LED照明灯联合供电。 

Claims (2)

1.多幢建筑住宅楼处理垃圾和粪便的沼气联合发电装置，其特征是，由住宅楼一(1)、卫生间一(2)、LED照明灯一(3)、座便器一(4)、粪便排出管一(5)、房间一(6)、有机垃圾排出管一(7)、沼气池一(8)、高效沼气细菌投入管一(9)、沼液一(10)、沼渣出口一(11)、沼气输送管一A(12)、沼气储存罐一(13)、沼气输送管一B(14)、沼气发电机一(15)、汇流器(16)、配电间(17)、导电线(18)、住宅楼二(19)、卫生间二(20)、房间二(21)、LED照明灯二(22)、有机垃圾排出管二(23)、座便器二(24)、粪便排出管二(25)、沼气池二(26)、高效沼气细菌投入管二(27)、沼液二(28)、沼渣出口二(29)、沼气输送管二A(30)、沼气储存罐二(31)、沼气输送管二B(32)、沼气发电机二(33)共同组成多幢建筑住宅楼处理垃圾和粪便的沼气联合发电装置；
粪便排出管一(5)伸进每层楼的卫生间一(2)中，在每层楼的卫生间一(2)的内部安装座便器一(4)，座便器一(4)与粪便排出管一(5)连接并互通，粪便排出管一(5)的下端伸进沼气池一(8)内并相通；有机垃圾排出管一(7)伸进每层楼的房间一(6)、有机垃圾排出管一(7)的下端伸进沼气池一(8)内并相通；沼气池一(8)下部的侧面上开设有沼渣出口一(11)，沼气池一(8)的顶部安装有高效沼气细菌投入管一(9)和沼气输送管一A(12)，沼气池一(8)通过沼气输送管一A(12)与沼气储存罐一(13)连接并互通，沼气储存罐一(13)通过沼气输送管一B(14)与沼气发电机一(15)连接，沼气发电机一(15)通过导电线(18)与汇流器(16)连接；
粪便排出管二(25)伸进每层楼的卫生间二(20)中，在每层楼的卫生间二(20)的内部安装座便器二(24)，座便器二(24)与粪便排出管二(25)连接并互通，粪便排出管二(25)的下端伸进沼气池二(26)内并相通；有机垃圾排出管二(23)伸进每层楼的房间二(21)、有机垃圾排出管二(23)的下端伸进沼气池二(26)内并相通；沼气池二(26)下部的侧面上开设有沼渣出口二(29)，沼气池二(26)的顶部安装有高效沼气细菌投入管二(27)和沼气输送管二A(30)，沼气池二(26)通过沼气输送管二A(30)与沼气储存罐二(31)连接并互通，沼气储存罐二(31)通过沼气输送管二B(32)与沼气发电机二(33)连接，沼气发电机二(33)通过导电线(18)与汇流器(16)连接；
汇流器(16)通过导电线(18)与配电间(17)连接，配电间(17)通过导电线(18)分别与LED照明灯一(3)和LED照明灯二(22)连接。
2.根据权利要求1所述的多幢建筑住宅楼处理垃圾和粪便的沼气联合发电装置，其特征是，所述的沼气池一(8)和沼气池二(26)是容积为20立方米至5000立方米的罐式沼气池或水压式沼气池或浮罩式沼气池或半塑式沼气池。
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