餐厨垃圾预处理余热回收利用方法及回收利用系统与流程

专利检索2022-05-11  9



1.本发明涉及一种餐厨垃圾的处理。特别是涉及一种餐厨垃圾预处理余热回收利用方法及回收利用系统。


背景技术:

2.三相分离机分离出的80℃的污水,进厌氧罐之前需要降至50℃以下,现常规做法都是直接用冷却塔将污水冷却,污水的余热没有得到利用。
3.二次压榨后的浆液,若要达到最好的提油效果,需把浆液加热至80℃以上,常规做法是把二次压榨后的浆液输送至加热罐,被加热罐外盘管内蒸汽加热;加热罐的浆液进入三相分离机,分离之后的污水温度在80℃以上,厌氧罐能接受的温度是50℃以下(高温厌氧发酵)或38℃(低温厌氧发酵),需要对分离之后的污水进行降温,通常做法是,直接用冷却水对其进行降温。


技术实现要素:

4.本发明所要解决的技术问题是,提供一种能够通过浆液-污水换热,减少加热罐蒸汽量消耗的餐厨垃圾预处理余热回收利用方法及回收利用系统。
5.本发明所采用的技术方案是:为克服现有技术的不足,提供一种餐厨垃圾预处理余热回收利用方法及回收利用系统。其中,一种餐厨垃圾预处理余热回收利用方法,包括如下步骤:步骤1:由浆液缓存装置向加热罐输送二次压榨后的低温浆液,加热罐对浆液进行加热后输出至三相分离机进行分离;步骤2:三相分离机完成分离后,输出温度为80℃以上的高温污水至污水接收箱;步骤3:污水接收箱将所述的高温污水输送至第一热交换装置的高温侧与浆液缓存装置输出的二次压榨后的低温浆液进行第一次热交换;步骤4:经过第一次热交换后的污水,再从第一热交换装置流入第二热交换装置与冷却塔的冷水进行二次换热,降至目标温度后,送入厌氧罐。
6.步骤1中加热罐通过外盘管内蒸汽对二次压榨之后的浆液进行加热,当浆液温度达到80℃以上时,将浆液送入三相分离机,进行分离。
7.步骤3中在加热罐中低温浆液达到容量后,关闭进料入口,浆液缓存装置输出的二次压榨后的低温浆液直接流入第一热交换装置的低温侧进行循环,用于与流过第一热交换装置高温侧的高温污水进行热交换。
8.当第一热交换装置进行检修时,污水直接进入第二热交换装置与冷却塔的冷水进行热交换,在第一热交换装置检修完毕,恢复正常工作时,再由步骤2进入步骤3。
9.步骤4中所述的二次换热达到的目标温度是50℃以下。
10.本发明的一种餐厨垃圾预处理余热回收利用方法的回收利用系统,包括有接收二次压榨后的低温浆液的浆液缓存罐,对低温浆液进行加热的1个以上的加热罐,对加热后的
浆液进行分离的三相分离机,以及接收三相分离机分离后排出的污水的污水箱,对污水箱排出的污水进行换热的第二换热器,以及连接在第二换热器低温侧的冷却塔,还设置有对污水箱排出的污水进行换热的第一换热器;其中,所述浆液缓存罐的低温浆液出口端连接第一管路的一端,所述第一管路的另一端连接所述浆液缓存罐的浆液入口端,所述浆液缓存罐的低温浆液出口端通过设置在第一管路上的临近入口端处的第一泵组连接加热罐的进液口,所述加热罐的出液口通过第二管路和设置在第二管路上的第二泵组连接三相分离机,所述三相分离机分离出污水的出水口通过管路连接所述污水箱的进水口,所述污水箱的出水口通过第三管路和设置在第三管路上的第三泵组连接第一换热器高温侧的污水进入口,所述第一换热器高温侧的污水出口通过第四管路连接所述第二换热器高温侧的入水口,所述第一换热器低温侧的入口端和出口端分别连接在所述第一管路上且位于所述第一泵组的出口侧,所述第二换热器高温侧的出水口连接厌氧罐,所述第二换热器低温侧通过第四泵组连接冷却塔用于冷水循环。
11.所述第三管路的出口端还连接第五管路的入口,所述第五管路的出口连接所述第二换热器高温侧的入水口,其中,所述第三管路的出口端分别通过第一截止阀连接所述第一换热器高温侧的入水口端,通过第二截止阀,连接第二换热器高温侧的入水口端。
12.所述的第一泵组、第二泵组、第三泵组和第四泵组结构相同,均是由两条相同结构的主泵管路和备用泵管路并联构成,所述的主泵管路和备用泵管路均包括有从入口端到出口端依次设置的入端截止阀、泵、止回阀和出端截止阀。
13.所述第一换热器高温侧的出水口端设置有第三截止阀,所述第二换热器污水入口端设置有第四截止阀。
14.在所述第一管路上设置有两组阀门组,其中一组阀门组设置在第一管路上的位于在浆液通过最后一个加热罐入口端后的这部分管路上,是由第八截止阀和第三气动阀构成,另一组阀组设置在第一管路上位于第一泵组出口侧连接第一换热器低温侧的浆液入口和浆液出口之间的这段管路上,是由第五截止阀和第一气动阀构成,所述第一换热器低温侧的浆液入口端串接有第六截止阀和第二气动阀,所述第一换热器低温侧的浆液出口端设置有第七截止阀。
15.本发明的餐厨垃圾预处理余热回收利用方法及回收利用系统,在二次压榨后的浆液和三相分离后的污水通过换热器,实现浆液-污水换热,去往厌氧罐的污水在换完热之后,被吸收一部分热量,然后继续用冷却水给污水降温至目标温度。与此同时,进入三相分离机之前的浆液温度升高,这样进入加热罐之后,所需的蒸汽量可以减少。使用本发明蒸汽量减少,最直观的优点是:降低锅炉的燃料用量,节约能源的同时,减少了二氧化碳、氮氧化物和硫化物的排放,减少了对环境的污染。
附图说明
16.图1是本发明的餐厨垃圾预处理余热回收利用系统的示意图;图2是本发明中第一泵组、第二泵组、第三泵组和第四泵组的结构示意图。
17.图中1:浆液缓存罐
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2:第一泵组3:加热罐
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4:第二泵组
5:三相分离机
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6:污水箱7:第三泵组
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8:第一换热器9:冷却塔
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10:第四泵组11:第二换热器
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12:第一管路13:第二管路
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14:第三管路15:第四管路
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16:第五管路17:第一截止阀
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18:第二截止阀19:第三截止阀
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20:第四截止阀21:第一气动阀
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22:第五截止阀23:第二气动阀
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24:第六截止阀25:第七截止阀
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26:第八截止阀27:第三气动阀
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a:主泵管路b:备用泵管路
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a:入端截止阀b:泵
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c:止回阀d:出端截止阀。
具体实施方式
18.下面结合实施例和附图对本发明的餐厨垃圾预处理余热回收利用方法及系统做出详细说明。
19.本发明的一种餐厨垃圾预处理余热回收利用方法,包括如下步骤:步骤1:由浆液缓存装置向加热罐输送二次压榨后的低温浆液,加热罐对浆液进行加热后输出至三相分离机进行分离;所述的加热罐通过外盘管内蒸汽对二次压榨之后的浆液进行加热,当浆液温度达到80℃以上时,将浆液送入三相分离机,进行分离。
20.步骤2:三相分离机完成分离后,输出温度为80℃以上的高温污水至污水接收箱;步骤3:污水接收箱将所述的高温污水输送至第一热交换装置的高温侧与浆液缓存装置输出的二次压榨后的低温浆液进行第一次热交换;在加热罐中低温浆液达到额定容量后,关闭进料入口,浆液缓存装置输出的二次压榨后的低温浆液直接流入第一热交换装置的低温侧进行循环,用于与流过第一热交换装置高温侧的高温污水进行热交换。当加热罐处于加热状态无需进料的时候,浆液缓存装置中的低温浆液经第一热交换后,直接回到浆液缓存装置,开始低温浆液自循环与高温污水多次换热,提高换热效率。
21.步骤4:经过第一次热交换后的污水,再从第一热交换装置流入第二热交换装置与冷却塔的冷水进行二次换热,降至目标温度后,送入厌氧罐,所述的二次换热达到的目标温度是50℃以下。
22.上述方法中,当第一热交换装置进行检修时,污水直接进入第二热交换装置与冷却塔的冷水进行热交换,在第一热交换装置检修完毕恢复正常工作时,再由步骤2进入步骤3,不会耽误整个处理工艺的正常运行。
23.如图1所示,本发明的餐厨垃圾预处理余热回收利用系统,包括有接收二次压榨后
的低温浆液的浆液缓存罐1,对低温浆液进行加热的1个以上的加热罐3,对加热后的浆液进行分离的三相分离机5,以及接收三相分离机5分离后排出的污水的污水箱6,对污水箱6排出的污水进行换热的第二换热器11,以及连接在第二换热器11低温侧的冷却塔9,还设置有对污水箱6排出的污水进行换热的第一换热器8;其中,所述浆液缓存罐1的低温浆液出口端连接第一管路12的一端,所述第一管路12的另一端连接所述浆液缓存罐1的浆液入口端,所述浆液缓存罐1的低温浆液出口端通过设置在第一管路12上的临近入口端处的第一泵组2连接加热罐3的进液口,所述加热罐3的出液口通过第二管路13和设置在第二管路13上的第二泵组4连接三相分离机5,所述三相分离机5分离出污水的出水口通过管路连接所述污水箱6的进水口,所述污水箱6的出水口通过第三管路14和设置在第三管路14上的第三泵组7连接第一换热器8高温侧的污水进入口,用于高温污水与所述浆液缓存罐1流出的低温浆液进行热交换,所述第一换热器8高温侧的污水出口通过第四管路15连接所述第二换热器11高温侧的入水口,所述第一换热器8低温侧的入口端和出口端分别连接在所述第一管路12上且位于所述第一泵组2的出口侧,所述第二换热器11高温侧的出水口连接厌氧罐,所述第二换热器11低温侧通过第四泵组10连接冷却塔9用于冷水循环。
24.所述第三管路14的出口端还连接第五管路16的入口,所述第五管路16的出口连接所述第二换热器11高温侧的入水口,其中,所述第三管路14的出口端分别通过第一截止阀17连接所述第一换热器8高温侧的入水口端,通过第二截止阀18,连接第二换热器11高温侧的入水口端。当第一换热器8进行检修时,从污水箱6流出的污水,不经第一换热器8,直接进入第二换热器11。所述第一换热器8高温侧的出水口端设置有第三截止阀19,所述第二换热器11污水入口端设置有第四截止阀20。
25.如图2所示,所述的第一泵组2、第二泵组4、第三泵组7和第四泵组10结构相同,均是由两条相同结构的主泵管路a和备用泵管路b并联构成,所述的主泵管路a和备用泵管路b均包括有从入口端到出口端依次设置的入端截止阀a、泵b、止回阀c和出端截止阀d。
26.在所述第一管路12上设置有两组阀门组,其中一组阀门组设置在第一管路12上的位于在浆液通过最后一个加热罐3入口端后的这部分管路上,是由第八截止阀26和第三气动阀27构成,另一组阀组设置在第一管路12上位于第一泵组2出口侧连接第一换热器8低温侧的浆液入口和浆液出口之间的这段管路上,是由第五截止阀22和第一气动阀21构成,所述第一换热器8低温侧的浆液入口端串接有第六截止阀24和第二气动阀23,所述第一换热器8低温侧的浆液出口端设置有第七截止阀25。
27.本发明的餐厨垃圾预处理余热回收利用系统工作进程:当系统刚开始运行时,第六截止阀24、第二气动阀23、第八截止阀26、第三气动阀27处于关闭状态,打开第五截止阀22、第一气动阀21,二次压榨后的低温浆液从浆液缓存罐1的出口经第一泵组2、第五截止阀22、第一气动阀21、第一管路12进入加热罐3,进行加热。此时,污水箱6内,无高温污水,第一换热器8处于闲置状态。加热罐加热完成后,高温浆液从加热罐3底部排出;经第二泵组4进入三相分离机5进行分离,分离后的高温污水进入污水箱6;从污水箱6出来的高温污水经第三泵组7、第三管路14、第一截止阀17进入第一换热器8的高温侧,此时关闭第五截止阀22、第一气动阀21和第八截止阀26、第三气动阀27,二次压榨后的低温浆液从浆液缓存罐1的出口经第一泵组2、第六截止阀24、第二气动阀23进入第一换热器与高温污水进行热交换,换热完成后的浆液经第七截止阀25和第一管路12进入加热
罐,继续加热。这时,第二截止阀18为关闭状态,热交换后的污水经第三截止阀19、第四管路15、第四截止阀20进入第二换热器11,与冷却塔9通过第四泵组10输送的冷却水进行热交换;二次热交换把高温污水降至目标温度后,输送至厌氧罐,进行后续的厌氧发酵生产沼气。
28.在加热罐3处于工作状态,且污水箱6内有高温污水时,关闭加热罐3的进液阀组,关闭第五截止阀22、第一气动阀21,打开第六截止阀24、第二气动阀23、第七截止阀25和第八截止阀26、第三气动阀27,此时第一换热器8高温侧为高温污水,低温侧为二次压榨后的低温浆液,浆液从浆液缓存罐1的出口经第一泵组2、第六截止阀24、第二气动阀23进入第一换热器与高温污水进行热交换,换热完成后的浆液经第七截止阀25和第一管路12、第八截止阀26、第三气动阀27后通过管道流回浆液缓存罐1,进行浆液自循环,增加换热效率。直到加热罐3加热完成排出高温浆液后,关闭第八截止阀26、第三气动阀27,打开加热罐3的进液阀组,继续为加热罐加料。高温污水继续经过两次热交换后,降至目标温度,进入厌氧罐,进行后续的厌氧发酵生产沼气。
29.当第一换热器8需要检修时,关闭第六截止阀24、第二气动阀23,打开第五截止阀22、第一气动阀21,二次压榨后的低温浆液从浆液缓存罐1的出口经第一泵组2、第五截止阀22、第一气动阀21、第一管路12进入加热罐3,进行加热,加热罐3加热完成后,高温浆液从加热罐3底部排出,经第二泵组4进入三相分离机5进行分离,分离后的高温污水进入污水箱6;此时,第一截止阀17关闭,第二截止阀18打开,从污水箱6出来的高温污水经第三泵组7、第三管路14、第二截止阀18、第五管路16、第四截止阀20进入第二换热器11进行热交换;与冷却水一次换热,降至目标温度后进入厌氧罐,进行后续的厌氧发酵生产沼气。
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