技術領域

本發明涉及一種沼氣工程，尤其涉及一種雙熱能增溫型沼氣系統，具體適用于實現沼氣工程的六高四低效果，“六高”指高濃度、高溫度、高攪拌率、高產氣率、高節能與高性價比，“四低”指罐體低、投資低、危險性低、運行成本低。

背景技術

目前，中國的大中型沼氣工程采用的都為傳統的USR或CSTR工藝，這些工藝不僅濃度低（TS?3%–5%）、溫度低（10–25℃）、產氣率低（單位容積產氣率為0.3–0.5m3/m3·d左右），而且在關鍵設備上存在能耗大、效率低、冬季不能正常運行等問題，節能減排效益和循環經濟效益受設備的制約也不能充分顯現。相對而言，發達國家的大中型沼氣工程采取的工藝卻不僅具有高濃度（TS?8–12%），中高溫（中溫38℃或高溫53℃）、產氣率高（單位容積產氣率在2m3/m3·d左右）的優點，而且能實現常年穩定運行，即使在零下20℃的冬季環境中，其產氣發電仍很穩定，節能減排效益顯著。由此可見，我國沼氣工程的整體水平與發達國家相比存在較大差距，該情況已延續幾十年，急需改變！

中國專利授權公告號為CN101597562B，授權公告日為2012年2月22日的發明專利公開了一種大中型沼氣工程二級厭氧發酵與發電系統，屬于沼氣生產裝置，它包括預處理池、一級發酵池、二級發酵池和沼渣池；預處理池由進料管與USR反應器連通，該USR反器由溢流管和導氣管與二級發酵池連通，USR反應器和二級發酵池各由排渣管與沼渣池連通，該二級發酵池通過沼氣凈化裝置向發電機供氣。雖然該發明實現了沼氣發酵由小型生產模式向集中高效的大型模式轉化，具有成本低、廢水處理效率高等優點，但它仍具有以下缺陷：

首先，該發明中的預處理池只是簡單的沉淀池，糞水經它預處理后難以獲取較高濃度的發酵液，而發酵液濃度低不僅會降低產氣率，而且會增加發酵罐的體積，發酵罐體積增大不僅會提高投資運行成本，而且會大大的增加能耗，節能性差。因此該發明不僅濃度低、產氣率低，而且罐體高、投資運行成本高、節能性差。

其次，該發明中USR反應器的罐壁是裝填有保溫隔熱材料的夾層結構，且在夾層中設置有與鍋爐相通的熱水管以增溫發酵罐，由于該設計中的鍋爐是普通鍋爐，封閉性不強，在燃燒過程中會有大量火星產生，難以應用在發酵罐的附近，否則會發生爆炸，必須在安全規范以上的距離(20米以上)才能為發酵罐增溫，這種模式會造成40%–50%的熱能從煙囪、爐體釋放和在遠程輸送過程中被損耗掉，節能性較差；此外，該種保溫設計沒有充分利用太陽能，白白浪費了現有的環保型能源。因此該發明不僅節能性差，而且沒充分利用太陽能。

再次，該發明利用沼氣凈化裝置中水封器、脫硫器、脫水器對發酵罐中產出的沼氣進行氣水分離，不僅設備多、成本高、能耗高，而且只具備氣水分離這一個功能，功能較少、性價比較低。因此該發明不僅成本高、節能性差，而且功能較少、性價比較低。

第四，該發明只在二級發酵池的側部設置有一個攪拌機，由于該攪拌機為普通攪拌機，且只能在側部進行攪拌，總體攪拌效率較差。因此該發明的攪拌率低。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的低濃度、低溫度、低攪拌率、低產氣率、低節能、低性價比、投資運行成本高的缺陷與問題，提供一種高濃度、高溫度、高攪拌率、高產氣率、高節能、高性價比、投資運行成本低的六高雙熱能增溫型沼氣工程。

為實現以上目的，本發明的技術解決方案是：一種雙熱能增溫型沼氣系統，包括發酵罐、進料裝置、沼氣凈化裝置與沼渣處理裝置，所述發酵罐上設置有進料口、沼氣口與溢流口，進料口通過進料泵與進料裝置相通，沼氣口通過沼氣管與沼氣凈化裝置相通，溢流口通過溢流管與沼渣處理裝置相通，且在發酵罐上還設置有增溫裝置與攪拌裝置；

所述增溫裝置包括太陽能增溫裝置與輔助熱能增溫裝置，該輔助熱能增溫裝置與太陽能增溫裝置均為圓弧形結構，太陽能增溫裝置繞罐體的南側壁設置，輔助熱能增溫裝置繞罐體的北側壁設置，且輔助熱能增溫裝置、太陽能增溫裝置的頂部均設置有平臺；所述太陽能增溫裝置、輔助熱能增溫裝置、平臺、地面與罐體的側壁共同形成封閉結構，且罐體側壁的顏色為黑色。

所述太陽能增溫裝置是一號太陽能增溫房，所述輔助熱能增溫裝置是生物能增溫房，且生物能增溫房的寬度是一號太陽能增溫房寬度的2–3倍；

所述一號太陽能增溫房包括弧形的透明玻璃墻與封閉門，透明玻璃墻繞南側壁設置，透明玻璃墻的兩端各設置一封閉門，透明玻璃墻的頂部設置有平臺，且透明玻璃墻、封閉門、平臺、地面與南側壁共同形成一封閉結構；