广东汕头：垃圾填埋场气将变成可供天然气
00:00:00　&&来源: 大华网
&&& 市民日常生活产生的垃圾，每天由垃圾转运车运载至雷打石垃圾填埋场进行填埋处理。然而，垃圾中含有的有机物填埋后释放出来的甲烷、二氧化碳等气体，对大气环境及居民健康带来不良影响。
&&& 记者从汕头市有关部门获悉，目前，总投资约1800万元的雷打石生活垃圾填埋场填埋气体精制生物燃气项目前期工作正在抓紧进行中。该项目将把填埋气加以利用提纯成天然气，变废为宝，实现节能减排、环保低碳的目标。
&&& 填埋场处产气高峰期
&&& 据介绍，雷打石生活垃圾卫生填埋场属于山谷型填埋场，已投入使用近7年，它产生的填埋气体主要通过自然排空，填埋场目前正处于产气高峰期，填埋气治理工作刻不容缓。
&&& 记者了解到，填埋气中甲烷的含量在50%以上，它的可燃烧性决定了填埋气体的潜在价值，可以通过对填埋气体进行收集再利用实现一定的经济效益。而专家论证表明，雷打石垃圾填埋场目前的填埋量、填埋高度和填埋年限完全适合进行填埋气体的收集和利用。
&&& 每天产气量可供2000多户居民使用
&&& 危害大气环境和居民健康的填埋气，如何变成可供使用的天然气？据了解，填埋气体精制生物燃气项目包括垃圾填埋气收集和精制燃气两大工艺。根据规划，项目将建设集气井100座，集气站10座，排水井7座，集气管路5000米。雷打石垃圾填埋场每天产生填埋气量约为2万立方，项目建成投产后，每天可提纯、产生精制燃气约1万立方，提纯工艺达50%。每天生产的天然气能满足2千多户居民的日常生活，也可用于工业使用，一定程度可缓解汕头市天然气供应紧张的局面。
&&& 有关人士指出，填埋气体是生物气，属于可再生资源，因此该项目是一个环保节能工程，建成投产后将成为目前国内最大填埋气精制燃气项目。
&&& 一年碳减排量相当10万辆汽车减排量
&&& 除了利用可再生能源生物质填埋气实现经济效益外，节能减排、保护环境的社会效益同样是项目的重要目标。
&&& 项目相关负责人介绍，甲烷的温室效应相当于二氧化碳的21倍，因此将填埋气中的甲烷提纯成天然气，是实现碳减排的有效途径。
&&& 他向记者算了一笔账：按照一辆1.6L汽车一年行驶2万公里耗油2000升计算，一辆汽车年排放二氧化碳量为5.4吨。1万立方体积甲烷等于70吨的甲烷，大约相当于1500吨二氧化碳的量，精制生物燃气项目日处理甲烷1万立方，一年实现的碳减排量相当于减少10万辆1.6L汽车的碳减排量。
&&& 据介绍，雷打石垃圾填埋场填埋气体精制生物燃气工程总投资1836万元，计划今年6月份动工建设，力争今年10月份建成投入使用。
来源：大华网
&&责任编辑：
随时了解行业资讯最新动态，请关注：
新浪微博二维码
腾讯微博二维码
| 版权所有：巴巴传媒 京ICP备号-10
Copyright & 2006-. All Right Reserved.沼气和垃圾填埋气利用系统的制作方法
专利名称沼气和垃圾填埋气利用系统的制作方法
技术领域本实用新型涉及一种沼气和垃圾填埋气利用系统。
背景技术气候变暖、能源危机促使各国更关注可再生能源的利用和发展，沼气无疑是一种良好的可再生能源。沼气是一种生物厌氧发酵过程中产生的混合气体，其中甲烷占 50-70%, 二氧化碳约占30-40%，此外还有少量氮气、氢气、一氧化碳、硫化氢、氧气等成分。 根据沼气中甲烷的含量不同，热值在18-25MJ/Nm3之间。我国有着近百年的沼气利用历史， 但都局限于农村、城市粪便、有机污水处理等点源能源和环境问题的解决上，因安全、输送经济性、CH4含量低等问题没能像天然气那样大规模利用。发电并网是欧洲沼气的主要能源利用方式，但在我国沼气发电并网没有经济性，因此寻找收益高的沼气利用方式是解决沼气大规模推广应用的关键问题之一。随着能源价格上涨及气体净化分离技术的发展，沼气净化成天然气越来越受社会重视，一些用于天然气脱碳的技术在沼气行业逐渐开始应用， 如高压水洗、变压吸附、胺吸收法等。这些技术解决了沼气净化成天然气的方法问题，但都存在如投资成本高、能耗高、维修费用高、管理复杂、操作弹性小等问题。另外，城市生活垃圾产生量逐年增长，根据2010年中国统计年鉴报告，截至2009 年底，全国城市生活垃圾清运量达1. 57亿t，各类生活垃圾场共567座，其中卫生填埋场 447座，处理能力为27. 35万t/d，日填埋处理量约8898. 6万t。生活垃圾在填埋过程中通过微生物的作用慢慢消耗掉填埋层的氧气，从好氧堆肥阶段进入厌氧消化阶段，产生以甲烷00-60% )和二氧化碳(约40% )为主成分的填埋气。每吨生活垃圾大约能产生60-400 方填埋气。甲烷和二氧化碳都是温室气体，甲烷产生的温室效应是二氧化碳的20多倍。因此国家《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB) ))5. 15条规定“设计填埋量大于250 万吨且垃圾填埋厚度超过20m生活垃圾填埋场，应建设甲烷利用设施或火炬燃烧设施处理含甲烷填埋气体。小于上述规模的生活垃圾填埋场，应采用能够有效减少甲烷产生和排放的填埋工艺或采用火炬燃烧设施处理含甲烷填埋气体。”填埋气的热值在8-23MJ/Nm3，目前主要通过焚烧处理和发电上网进行资源回收利用，得到的收益较小。随着国际石油价格上涨，国内汽油价格在节节攀升，根据国家政策按照同热值原则天然气逐步达到0. 75倍汽油价格，因此国内天然气价格会进一步上涨。且同热值天然气与煤炭相比节能减排效果显著， 故非常规天然气源的开拓能进一步弥补社会对天然气的需求。大型垃圾填埋场日填埋量 500吨以上，初步估计平均每天能产生5-10万m3填埋气，甲烷和二氧化碳分离后产生3-6 万Hl3生物天然气和约2-4万Hl3高品质的二氧化碳气体，生物天然气供应管道或压缩天然气站，二氧化碳作为气肥或化工产品出售，收益远大于焚烧和发电。利用气体分离和合成技术提高填埋气的品质，使之净化成生物天然气或化工产品，用来驱动汽车国内外做了很多研究和示范性工程。目前主要的净化技术包括变压吸附法、胺吸收法、高压水洗法等。中国专利申请No. CNA公开了一种二氧化碳净化及沼气甲烷分离的设
4备与方法，变压吸附的原理，是在压力下驱动二氧化碳在蜂巢状填料上被吸附，填料为经过改性的活性炭和改性的沸石，甲烷不被吸附，得到较为纯净的甲烷气体，再利用真空负压抽吸二氧化碳脱附，再生吸附剂。该方法主要是看吸附剂对二氧化碳和甲烷的吸附性能比，多塔连续操作，设备投资较大，阀门频繁关闭和开启，维修费用高，甲烷的回收率一般不高。中国专利申请No. CNA公开了一种沼气净化及回收单质硫和二氧化碳的工艺方法，沼气先经过气水分离脱水，压缩机升压，利用有机胺作为吸收液吸收二氧化碳和硫化氢，甲烷得到提纯，作车用燃气；吸收液经热再生后解吸得到二氧化碳和硫化氢气体，再加热混合气体利用Clinsulf工艺脱硫，回收单质硫；二氧化碳再加压，冷却得到液体二氧化碳。这种方法反复冷却、加热、压缩耗能较高，设备较为复杂，投资较大，运行费用高。中国专利申请No. CNA公开了一种水溶解法脱除沼气中二氧化碳和硫化氢的设备及方法，利用二氧化碳和硫化氢在水中的溶解度高于甲烷在水中的溶解度的原理，在0. 8-1. 2Mpa下，进行吸收，得到甲烷；减压再生，空气吹脱，水可循环利用。该方法比较简单，甲烷收率较高，易于工程实施，但再生过程中的硫化氢气体没有得到处理，易造成二次污染。中国专利申请No. CNA公开了一种沼气净化综合利用技术，沼气经除尘后，采用氢氧化钙水溶液作为吸收液，化学吸收硫化氢和二氧化碳气体，沼气得到净化，沉淀再经脱水、干燥，包装后作为化工产品出售，该方法需要较高纯度的氢氧化钙，易造成吸收塔堵塞、运行成本较高，碳酸钙中含有部分硫化钙，影响产品质量，收益不好。中国专利申请No. CNA公开了一种沼气净化方法及其系统，将压力控制在低于甲烷水合物生成的压力下，使二氧化碳和硫化氢生成水合物，甲烷得到分离。再经过减压和升温，分别得到二氧化碳和硫化氢气体。该方法比较简单，但是制冷、压缩能耗较高， 运行费用高。中国专利申请No. CNlOl 108988B公开了一种生物气净化设备及其净化工艺，工艺以MDEA为主溶质的多种胺为活化剂的水溶液为吸收液，采用热再生吸收液，甲烷回收率& 96%，净化气中含& 5mg/m3。该法净化气纯度较高，但采用常压吸收，设备体积较大，投资较高，且采用热再生耗能较高。中国专利申请No. CNA公开了一种基于薄膜的系统和二氧化碳分离的方法，利用聚合物有机薄膜支撑的氢氧化锌部分，各氢氧化锌部分处于四面体配位态，与 CO2反应，使CO2可以透过。中国专利申请No. CNB公开了一种由垃圾填埋气制液化二甲醚的方法， 经过脱硫后的填埋气在高温高压下生成合成气，再经催化反应合成二甲醚、甲醇、(X)2和水， 再经冷却液化分离后得到产品液体二甲醚。该方法投资成本较高、运行费用较高，填埋气中的氮气、氧气等影响合成气品质。中国专利申请No. CN1219605C公开了一种垃圾填埋气资源化利用成套设备，垃圾填埋气经过过滤脱水活性炭吸附，利用氢氧化钠作为吸收剂脱除二氧化碳后供管道天然气或用于发电及其他用途。该方法减少了温室气体的排放，但利用氢氧化钠作为吸收剂费用较高，无法再生，其中的氧气、氮气无法脱出，且燃气发电机无需经过脱碳净化即可用于发 H1^ ο中国专利申请No. CNC公开了一种利用垃圾填埋气生产热水的成套设备，垃圾填埋气直接通过蒸汽锅炉焚烧，经板式换热器得到热水。该方法简单、投资低，但垃圾填埋场远离市区，填埋气气量较大，热水的利用有限，无法充分利用填埋气的价值。中国专利申请No. CN1279006C公开了一种从垃圾填埋气中净化回收甲烷的方法， 将垃圾填埋气经压缩、脱硫、冷冻分液，变温吸附(TSA)及变压吸附(PSA)工序获得纯度为 80-90 %、收率80-95 %的甲烷产品气。此方法的甲烷收率较低。中国专利申请No. CN1274648C公开了一种从垃圾填埋气体中制取甲烷的方法及其设备，垃圾填埋气经压缩，冷冻干燥，多级过滤，在进行吸附干燥的预处理工艺，再进行高压吸附，并流均压，常压再生的变压吸附的循环生产工艺。该方法为常用净化工艺，产品气再经压缩可直接作为车用压缩天然气(CNG)，但CO2没有作为资源利用，且甲烷的收率不高。中国专利申请No. CNlO 1219919B公开了一种从垃圾填埋气中净化回收甲烷的方法，垃圾填埋气经过压缩脱硫、变压吸附、脱氧、变温吸附工艺，可将垃圾填埋气中的总硫量脱除至20mg/m3，O2 & 0.2%, H2S & 3ppm，其余微量杂质脱除至50ppm以下，露点& _40°C， 净化后气体甲烷纯度90% -95%,回收率达90%，可直接作为为机动车燃料供用户使用。该方法运营成本较高。中国专利申请No. CNlOl 108988B公开了一种生物气净化设备及其净化工艺，工艺以MDEA为主溶质的多种胺为活化剂的水溶液为吸收液，采用热再生吸收液，甲烷回收率& 96%，净化气中含& 5mg/m3。该法净化气纯度较高，但采用常压吸收，设备体积较大，投资较高，且采用热再生耗能较高。
实用新型内容本实用新型的一个目的是提供一种利于大规模沼气和垃圾填埋气应用的综合利用系统。根据本实用新型的一个方面，提供一种沼气利用系统，包括利用废弃物产生发酵气体的气体发生器；和气体分离膜组件，与所述气体发生器连通并将来自所述气体发生器的发酵气体分离成主要成分为甲烷的第一气体产品和主要成分为二氧化碳的第二气体产品。根据本实用新型的一个优选实施例，所述气体发生器为发酵罐。根据本实用新型的另一个优选实施例，还包括沼气柜，与所述发酵罐连通，用于储存来自所述发酵罐的发酵气体；第一压缩机，与所述沼气柜连通，用于压缩来自所述沼气柜的发酵气体；和过滤器，其入口与所述第一压缩机连通，出口与所述气体分离膜组件的入口连通，用于过滤掉来自所述第一压缩机的发酵气体中的固体颗粒和水分。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述气体分离膜组件的产生第一气体产品的一侧与燃气管网连接，用于向燃气管网供应主要成分为甲烷的第一气体产品。根据本实用新型的另一个优选实施例，还包括脱水设备，与所述气体分离膜组件的产生第一气体产品的一侧连通，用于去除第一气体产品中的水分；和第二压缩机，与所述脱水设备连通，用于压缩来自所述脱水设备的第一气体产品，从而获得车用压缩天然气。根据本实用新型的另一个优选实施例，还包括脱硫设备，与所述气体分离膜组件的产生第二气体产品的一侧连通，用于去除第二气体产品中的含硫物；第三压缩机，与所述脱硫设备连通，用于压缩来自所述脱硫设备的第二气体产品；和冷却设备，与所述第三压缩机连通，用于冷却来自所述第三压缩机的第二气体产品，从而获得液态二氧化碳气体，并且所述冷却设备的上部与输送来自所述气体分离膜组件的第一气体产品的管路连通，用于将第二气体产品中未被冷却液化的气相部分输送到第一气体产品中。根据本实用新型的另一个优选实施例，还包括催化燃烧设备，与所述脱硫设备连通，用于燃烧来自所述脱硫设备的第二气体产品；和热水泵组，在所述催化燃烧设备和所述发酵罐之间热连接，用于将催化燃烧设备产生的热量传递到发酵罐。根据本实用新型的另一个优选实施例，还包括催化燃烧设备，与所述脱硫设备连通，用于燃烧来自所述脱硫设备的第二气体产品；和气肥应用设备，与所述催化燃烧设备连通，用于接收来自所述催化燃烧设备的燃烧后的气体。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述气肥应用设备为微藻养殖设备或农业种植大棚。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述气体发生器为垃圾填埋场气体收集
ο根据本实用新型的另一个优选实施例，所述垃圾填埋场气体收集器包括分布在垃圾填埋场的气体收集管网；和鼓风机，与所述气体收集管网连通，利用负压从气体收集管网抽吸发酵气体。根据本实用新型的另一个优选实施例，还包括过滤器，与所述鼓风机连通，用于过滤掉来自所述鼓风机的发酵气体中的固体颗粒和水分；和第一压缩机，其入口与所述过滤器连通，出口与所述气体分离膜组件的入口连通，用于压缩来自所述过滤器的发酵气体。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述气体分离膜组件的产生第一气体产品的一侧与燃气管网连接，用于向燃气管网供应主要成分为甲烷的第一气体产品。根据本实用新型的另一个优选实施例，还包括脱水设备，与所述气体分离膜组件的产生第一气体产品的一侧连通，用于去除第一气体产品中的水分；和第二压缩机，与所述脱水设备连通，用于压缩来自所述脱水设备的第一气体产品，从而获得车用压缩天然气[0034]根据本实用新型的另一个优选实施例，还包括脱硫设备，与所述气体分离膜组件的产生第二气体产品的一侧连通，用于去除第二气体产品中的含硫物；第三压缩机，与所述脱硫设备连通，用于压缩来自所述脱硫设备的第二气体产品；和冷却设备，与所述第三压缩机连通，用于冷却来自所述第三压缩机的第二气体产品，从而获得液态二氧化碳气体，并且所述冷却设备的上部与输送来自所述气体分离膜组件的第一气体产品的管路连通，用于将第二气体产品中未被冷却液化的气相部分输送到第一气体产品中。根据本实用新型的另一个优选实施例，还包括气肥应用设备，与所述催化燃烧设备连通，用于接收来自所述催化燃烧设备的燃烧后的气体。根据本实用新型的另一个优选实施例，所述气肥应用设备为微藻反应设备或农业种植大棚。根据本实用新型的另一个优选实施例，还包括催化燃烧设备，与所述脱硫设备连通，用于燃烧来自所述脱硫设备的第二气体产品；和热传递设备，与所述催化燃烧设备热连接，用于将催化燃烧设备产生的热量传递到热量再利用设备。在本实用新型中，通过气体分离膜组件将发酵气体分离成高浓度的甲烷气体和高浓度的二氧化碳气体，从而能够将甲烷气体直接应用到燃气管网或压缩成车用压缩天然气，同时能够将二氧化碳气体供微藻养殖、农业生产作为气肥使用，提高产品产量和质量。附图说明
图1显示根据本实用新型的第一优选实施例的沼气利用系统结构框图；和图2显示根据本实用新型的另第二优选实施例的沼气利用系统结构框图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。第一实施例图1显示根据本实用新型的第一优选实施例的沼气利用系统结构框图。如图1所述，该沼气利用系统，主要包括利用废弃物产生发酵气体的气体发生器，例如，发酵罐101 ；沼气柜102，与发酵罐101连通，用于储存来自发酵罐101的发酵气体；第一压缩机103，与沼气柜102连通，用于压缩来自沼气柜102的发酵气体；过滤器104， 与所述第一压缩机103连通，用于过滤掉来自第一压缩机103的发酵气体中的固体颗粒和水分；和气体分离膜组件105，与过滤器104连通并将来自过滤器104的发酵气体分离成主要成分为甲烷的第一气体产品和主要成分为二氧化碳的第二气体产品。在图1所示的实施例中，气体分离膜组件105的产生第一气体产品的一侧与燃气管网106连接，用于向燃气管网106供应主要成分为甲烷的第一气体产品。在图1所示的实施例中，沼气利用系统还包括脱水设备108，与气体分离膜组件105的产生第一气体产品的一侧连通，用于去除第一气体产品中的水分；和第二压缩机 109，与脱水设备108连通，用于压缩来自脱水设备108的第一气体产品，从而获得车用压缩天然气。在图1所示的实施例中，沼气利用系统还包括脱硫设备107，与气体分离膜组件105的产生第二气体产品的一侧连通，用于去除第二气体产品中的含硫物；第三压缩机 112，与脱硫设备107连通，用于压缩来自脱硫设备107的第二气体产品；和冷却设备113， 与第三压缩机112连通，用于冷却来自第三压缩机112的第二气体产品，从而获得液态二氧化碳气体，并且冷却设备113的上部与输送来自气体分离膜组件105的第一气体产品的管路连通，用于将第二气体产品中未被冷却液化的气相部分输送到第一气体产品中。在图1所示的实施例中，沼气利用系统还包括催化燃烧设备110，与脱硫设备107 连通，用于燃烧来自脱硫设备107的第二气体产品；和热水泵组111，在催化燃烧设备110 和发酵罐101之间热连接，用于将催化燃烧设备110产生的热量传递到发酵罐101。在图1所示的实施例中，沼气利用系统还包括催化燃烧设备110，与脱硫设备107 连通，用于燃烧来自脱硫设备107的第二气体产品；和气肥应用设备，与催化燃烧设备110 连通，用于接收来自催化燃烧设备110的燃烧后的气体。在图1所示的实施例中，气肥应用设备可以为微藻养殖设备或农业种植大棚。下面将借助图1来详细说明本实用新型的第一实施例的工作过程[0052]1)厌氧发酵罐101产生的沼气储存在沼气储气柜102中，脱除部分水分；经无油沼气压缩机103升压至0. 5-0. SMpa ；沼气压缩机103的冷却水可以供膜组件105保温，通过热电偶控制冷却水热水旁通流量调节阀，温度控制在20-50°C ；2)升压后的沼气经过初步冷凝，通过旋风除尘器、5-10微米精密过滤器104过滤， 脱出大部分固体颗粒及水分；3)初步净化后的沼气进入气体分离膜组件105进行气体分离；4)中性气体和惰性气体在气体分离膜组件105的压力侧，不能透过膜，成为产品气(第一气体产品)，主要成分为甲烷；幻产品气侧通过气体在线监测设备分析CH4含量，调节产品气侧压力调节阀，使产品侧气体成分满足国家标准；6)酸性气体和极性气体渗透过气体分离膜组件105的膜，成为副产品气，主要成分为二氧化碳、水分和硫化氢(第二气体产品)；7)根据用户需求，得到的产品气可直接通入天然气管网或者经脱水设备108脱水后经压缩机109进一步压缩至25MPa、制成车用压缩天然气(CNG)，外售供汽车使用；8)得到的副产品气相中含有沼气中大部分的H2S,可以先经脱硫设备107生物脱硫，回收部分硫磺，再经过干式氧化铁脱硫，使副产品气体中H2S低于10mg/Nm3 ；9)得到的副产品气相中含有90% CO2, 5-10% CH4,经两级脱硫后，再经压缩机112 压缩至5MPa、经冷却设备113冷却至15°C，得到液体(X)2产品，作为化工原料外售；液体上部的气相中大部分为CH4，并入产品气相中，提高沼气中CH4的收率至98% -99% ；10)得到的副产品CO2中含有约5-10%的CH4,经两级脱硫后，也可利用催化燃烧技术回收热能，例如通过热水泵组111与发酵罐101热连接，用于发酵罐保温和发酵原料加热，降低发酵阶段能量消耗；11)催化燃烧后的尾气也可以利用，主要成份为约40% -50 %的CO2和50%的N2,
可用来作为微藻养殖、农业大棚生产的气肥使用，提高农产品产量，杀灭害虫，经济效益较
尚ο图1所示的本实用新型的第一实施例至少具有如下优点本实用新型使沼气中的CH4和(X)2得到最大程度的利用，得到纯度90% -95% CH4 供燃气管网或进一步压缩制车用压缩天然气(CNG) ；CO2供微藻养殖、农业生产作为气肥使用，提高产品产量和质量；本实用新型膜分离操作压力为0. 5-0. 8MPa,远低于国外膜组件的1. 5-3. 6MPa,操作压力低，设备制造成本低，运行费用低；本实用新型膜分离组件操作温度20-50°C，可利用压缩机冷却循环水作为增温、保温热源，无需额外热量消耗；本实用新型所用膜组件形式可为中空纤维式、平板式、螺旋卷式、管式；本实用新型所用膜材质为表面涂覆有机胺的有机高分子材料，可选择性地透过酸性气体；本实用新型的膜组件为一级分离，为提高产品气侧甲烷浓度95%以上也可采用两级膜分离工艺，即一级膜分离气再通过二级膜组件进一步分离；本实用新型经膜分离得到的产品气CH4压力降低较小，可不经升压直接充入中压管网或减压后进入低压管网，或者经过进一步脱水、压缩到25Mpa，达到车用压缩天然气标准，驱动汽车，收益更大；本实用新型经膜分离得到的副产品相主要组成为90% CO2, 5-10% CH4，及沼气中大部分的H2S ；副产品相中含有沼气中大部分的&S，经过先经生物脱硫，回收部分硫磺，再经过干式氧化铁脱硫，使副产品气体中H2S低于10mg/Nm3 ；本实用新型经膜分离得到的副产品相中含有约5-10%的CH4,经两级脱硫后，再经压缩、冷却得到液态CO2产品，作为化工原料外售；液体上部的气相中大部分为CH4,并入产品气相中，提高沼气中CH4的收率；本实用新型经膜分离得到的副产品相中含有约5-10%的CH4,经两级脱硫后，也可利用催化燃烧技术回收热能，用于发酵罐保温和发酵原料加热，降低发酵阶段能量消耗；本实用新型经过催化燃烧后的尾气，主要成份为约40% -50%的(X)2和50%的N2, 可用来作为微藻养殖、农业大棚生产的气肥使用，提高农产品产量，杀灭害虫，经济效益较
尚ο下面介绍图1所示的沼气利用系统的三个实际应用的实例。[实例1]某沼气站，发酵原料为鸡粪，沼气产量为20000Nm7d。采用本实用新型进行提纯处理，净化后气体充入当地天然气管网，并回收液体二氧化碳。垃圾填埋气气体组成如表1所示表 1
成分CH4CO2N2H2H2S其他含量％. 030-1工作步骤1)厌氧发酵罐产生的沼气储存在沼气储气柜中，脱除部分水分；经无油沼气压缩机1升压至0. 8Mpa,压缩机功率90Kw ；2)压缩机出口的沼气温度经过初步冷凝至40°C，通过旋风除尘器除尘，5微米精密过滤器过滤；3)初步净化后的沼气进入气体分离膜组件进行气体分离，膜组件密封在水槽内， 利用压缩机冷却水热量进行保温，冷却水流量通过热电偶反馈流量调节阀控制，温度控制在 40 0C ；4)产品气甲烷含量控制在95% ；5)产品气流量525Nm3/h，甲烷回收率95%，充入当地中压天然气管网；6)副产品气308Nm3/h经干法氧化铁脱硫，再经二氧化碳压缩机升压至5MPa，冷却至15°C，得到液体C0213. 3吨；气相中甲烷含量较高与产品气混合；压缩机功率90Kw。通过本实用新型得到符合《天然气(GB)》二级气标准天然气525Nm3/h， CH4回收率99%，耗电约0. 45Kw/Nm3产品气，远低于现行分离技术。同时得到液态二氧化碳 13. 3吨，经济效益较好。[0089][实例2]某沼气站，发酵原料为玉米秸秆，沼气产量为10000Nm3/d，采用本方法进行处理， 净化后气体充入当地天然气管网，二氧化碳不回收，经催化燃烧回收部分热能。原料气体组成如表2。表权利要求1.一种沼气利用系统，其特征在于，包括利用废弃物产生发酵气体的气体发生器；和气体分离膜组件(105)，与所述气体发生器连通并将来自所述气体发生器的发酵气体分离成主要成分为甲烷的第一气体产品和主要成分为二氧化碳的第二气体产品。
2.根据权利要求1所述的沼气利用系统，其特征在于所述气体发生器为发酵罐(101)。
3.根据权利要求1所述的沼气利用系统，其特征在于所述气体发生器为垃圾填埋场气体收集器001)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的沼气利用系统，其特征在于，还包括第一压缩机(103)，用于压缩来自气体发生器的发酵气体；和过滤器(104)，其入口与所述第一压缩机(10 连通，出口与所述气体分离膜组件(105)的入口连通，用于过滤掉来自所述第一压缩机(103)的发酵气体中的固体颗粒和水分。
5.根据权利要求4所述的沼气利用系统，其特征在于，所述气体分离膜组件(105)的产生第一气体产品的一侧与燃气管网(106)连接，用于向燃气管网(106)供应主要成分为甲烷的第一气体产品。
6.根据权利要求4所述的沼气利用系统，其特征在于，还包括脱水设备(108)，与所述气体分离膜组件(10 的产生第一气体产品的一侧连通，用于去除第一气体产品中的水分；和第二压缩机(109)，与所述脱水设备(108)连通，用于压缩来自所述脱水设备(108)的第一气体产品，从而获得车用压缩天然气。
7.根据权利要求4所述的沼气利用系统，其特征在于，还包括脱硫设备(107)，与所述气体分离膜组件(10 的产生第二气体产品的一侧连通，用于去除第二气体产品中的含硫物；第三压缩机(112)，与所述脱硫设备(107)连通，用于压缩来自所述脱硫设备(107)的第二气体产品；和冷却设备(113)，与所述第三压缩机(11 连通，用于冷却来自所述第三压缩机(112)的第二气体产品，从而获得液态二氧化碳气体，并且所述冷却设备(11 的上部与输送来自所述气体分离膜组件(10 的第一气体产品的管路连通，用于将第二气体产品中未被冷却液化的气相部分输送到第一气体产品中。
8.根据权利要求4所述的沼气利用系统，其特征在于，还包括催化燃烧设备(110)，与所述脱硫设备(107)连通，用于燃烧来自所述脱硫设备(107)的第二气体产品；和气肥应用设备，与所述催化燃烧设备(110)连通，用于接收来自所述催化燃烧设备(110)的燃烧后的气体。
9.根据权利要求2所述的沼气利用系统，其特征在于，还包括沼气柜(102)，与所述发酵罐(101)连通，用于储存来自所述发酵罐(101)的发酵气体。
10.根据权利要求3所述的沼气利用系统，其特征在于，所述垃圾填埋场气体收集器(201)还包括分布在垃圾填埋场的气体收集管网；和鼓风机002)，与所述气体收集管网连通，利用负压从气体收集管网抽吸发酵气体。
专利摘要本实用新型公开一种沼气和垃圾填埋气综合利用系统，包括利用废弃物产生发酵气体的气体发生器和以气体分离膜组件为基础的气体净化系统和能量综合利用系统，气体分离膜组件与所述气体发生器连通并将来自所述气体发生器的发酵气体分离成主要成分为甲烷的第一气体产品和主要成分为二氧化碳的第二气体产品。根据用户需求可再利用二氧化碳液化和催化燃烧等方式，提高第一气体产品回收率和系统能源利用效率，这样，能够得到甲烷含量高的第一气体产品，有利于提高大规模沼气的应用价值。
文档编号C05D7/00GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者李超伟, 李金来 申请人:新奥科技发展有限公司