一种农村生态能源利用系统技术方案

本发明专利技术涉及一种农村生态能源利用系统，包括生物质颗粒机、生物质气化炉、除尘器、畜禽养殖场、沼气池和发酵床生态垫，生物质原料经生物质颗粒机处理后进入生物质气化炉，生物质气化炉的出口连接除尘器，除尘器的出口通过除水蒸汽塔与储气罐连接；畜禽养殖场分别与沼气池和发酵床生态垫连接，沼气池分别与脱硫塔、储液池、储渣池连接，所述脱硫塔的出口通过除水蒸汽塔与储气罐连接。在农村按季节合理利用资源，把传统水泥地养猪模式和发酵床养猪模式有机结合起来，在生物质资源收获的秋冬季，采用生物质气化炉产气；在生物质资源生长的夏季，采用沼气池产气，生产能源，改善环境，提高产能效率，是一种节能环保的绿色工程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及清洁能源、养殖污水处理领域，具体涉及一种农村生态能源利用系统。
技术介绍
目前国内外养猪场粪污处理模式有三种：还田模式、自然处理模式及工厂处理模式。还田模式是一种传统的、经济有效的处理模式，可以实现污染物零排放，减少化肥用量，提高土壤肥力，但需限制养殖场规模，周围要有足够的农田消纳能力；自然处理模式有氧化塘、人工湿地等处理方式，具有投资省、能耗少、运行管理费用低的特点，但是占用土地较大，处理效果受季节影响，还可能造成地下水污染；工厂化处理即进行预处理、厌氧、好氧处理等。该模式对土地面积要求较低，但对资金投入要求大，对于目前我国养殖业尚处于微利的情况不符。我国在20世纪70年代后期，就开始建设养殖场沼气工程。近年来，从中央到地方都加大了养殖场沼气工程建设项目投资。实践证明，在养殖场推广以沼气工程建设为主的厌氧发酵技术，可回收生物质能源，符合节能减排及开发绿色能源的发展战略，可以集中向农户供应沼气，还可以沼气发电。沼气是一种清洁的能源，其中甲烷60～70％，二氧化碳25～30％，还有少量水蒸汽、硫化氢等气体。但是，沼气池建在地下，一年四季随气温的变化，产气率也随之变化。冬季降温会使沼气池产气异常，产气量小，甚至不产气。目前对沼气池冬季产气问题有多种解决方法，如：沼气池表面覆盖、加盖保温棚、电热膜加热保温、太阳能热水器保温等，但这些技术是以高耗电、高成本为代价，且需要花费人工精心维护。发酵床养猪技术是在猪舍内铺设以谷壳、锯末、米糠等原料组成的基质垫料作为培养基，接种环境益生菌，猪饲养在上面，运用垫料中的微生物迅速降解、消化猪排泄物从而实现免冲洗猪栏、无臭味、零污染，从源头达到环保、无公害的养殖目的。发酵床养猪技术是一种基于环境保护理念的绿色养殖技术，实现了无污染、低排放的目的，缓解了养猪业对环境造成的压力。垫料中的益生菌，以尚未消化的猪粪为食饵繁殖，利用猪粪营养迅速生长，能够降氮除臭、抑制病害等。在氧气供应充分时，能快速降解粪便中的有机物。发酵床垫松软，接近猪的自然生活环境，最大程度上满足猪只拱食需要，减少疾病、促进猪的健康，肉质营养结构较传统养猪有明显改善。但是，发酵床猪舍温度高于传统猪舍，有利于猪只过冬，不利于猪只越夏。夏季易产生高温，影响微生物的活性，使微生物停止或异常发酵，影响猪只生长。因此，能够因地制宜，开发适合我国国情的养猪模式，是今后养猪业的关键。植物生物质能源是一个巨大的太阳能仓库，是重要的绿色能源之一。开发利用植物生物质能源，就是开发太阳能。植物生物质能源可以再生，取之不尽，用之不竭。发展植物质为原料的绿色能源转化技术，符合“社会可持续发展”的主题。近年来，农作物秸秆成为农村面源污染的新源头。秸杆田间焚烧，产生大量浓烟，也殃及城市环境。我国是农业大国，要处理掉这些“废弃物”，关键是提高农作物秸杆的综合开发。秸杆除作饲料、粉碎还田、造纸、板材、转化食用菌技术、制活性炭等，还可以生产生物质气。生物质气是生物质(包括秸杆、锯木、稻草、树叶、菌渣等)在高温缺氧条件下，产生热化学反应的能量转化过程，植质中的碳、氢、氧等元素的原子，在反应条件下按照化学键的成键原理，生成一氧化碳、甲烷、氢气等可燃气体。可以将一切生物质燃料转化为可燃气体，为人们提供新能源。据调查，中国农村自制土灶热效率最高20％～25％，而生物质灶热效率可以达到87％～89％。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种农村生态能源利用系统，根据我国农村实际情况，因地制宜，将农村禽畜养殖与生物质能源利用相结合，安全，环保，经济。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种农村生态能源利用系统，包括生物质颗粒机、生物质气化炉、除尘器、畜禽养殖场、沼气池和发酵床生态垫，生物质原料经生物质颗粒机处理后进入生物质气化炉，生物质气化炉的出口连接除尘器，除尘器的出口通过除水蒸汽塔与储气罐连接；畜禽养殖场分别与沼气池和发酵床生态垫连接，沼气池分别与脱硫塔、储液池、储渣池连接，所述脱硫塔的出口通过除水蒸汽塔与储气罐连接。具体地，所述储气罐分别与燃气灶、沼气生物质气发电机组连接。具体地，所述发酵床生态垫设置于畜禽养殖场内。具体地，所述生物质原料为秸秆、锯木、稻草、树叶、菌渣中一种或几种。具体地，所述生物质气化炉为下吸式固定床气化炉。在以冬季为主的冷季，将秋季收获的作物秸杆等生物质原料经过晾晒，粉碎压块成型，用生物质气化炉产气供家庭用或发电；而养殖场用发酵床生态垫养殖，不必清理粪便，节省劳力且有利于猪的生长。在以夏季为主的暖季，养殖场采用传统水泥地面养猪，方便清理粪便，清出的粪便投入沼气池发酵，产生的沼气供家庭用或发电；此时旧的生物质物料消耗用尽，新的生物质物料尚未收获，可停用生物质气化炉。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的能源利用系统在农村按季节合理利用资源，在生物质资源收获的秋冬季，采用生物质气化炉产气；在生物质资源生长的夏季，采用沼气池产气，生产能源，改善环境，提高产能效率，是一种节能环保的绿色工程。该系统从实际出发，把传统水泥地养猪模式和发酵床养猪模式有机结合起来，根据不同季节，交替使用传统水泥地养猪与发酵床养猪的模式，促进养殖业发展。附图说明图1是本专利技术能源利用系统的组成示意图。具体实施方式现结合附图对本专利技术进行详细说明。如图1所示，一种农村生态能源利用系统，包括生物质颗粒机、生物质气化炉、除尘器、畜禽养殖场、沼气池和发酵床生态垫，生物质原料经生物质颗粒机处理后进入生物质气化炉，生物质气化炉的出口连接除尘器，除尘器的出口通过除水蒸汽塔与储气罐连接；畜禽养殖场分别与沼气池和发酵床生态垫连接，沼气池分别与脱硫塔、储液池、储渣池连接，所述脱硫塔的出口通过除水蒸汽塔与储气罐连接。具体地，所述储气罐分别与燃气灶、沼气生物质气发电机组连接。具体地，所述发酵床生态垫设置于畜禽养殖场内。具体地，所述生物质原料为秸秆、锯木、稻草、树叶、菌渣中一种或几种。具体地，所述生物质气化炉为下吸式固定床气化炉。在以冬季为主的冷季，将作物秸杆等经晾晒用生物质颗粒机粉碎压块成型，作为生物质气化炉燃料。由于物料中水分蒸发会产生热损失，使气化炉热效率降低，同时也降低了产出气的品质，物料水分控制在15％以内。即合格的物料挤压不能有明显的水分，可以保证气化炉经济、可靠地运行，而且较干燥的颗粒不易霉变，宜储存。长期储存的物料，使用时如果物料过干，可适当加湿。物料尺寸大约60×60×60mm，偏差±20mm之间。颗粒太小会增加气体流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农村生态能源利用系统，其特征在于，包括生物质颗粒机、生物质气化炉、除尘器、畜禽养殖场、沼气池和发酵床生态垫，生物质原料经生物质颗粒机处理后进入生物质气化炉，生物质气化炉的出口连接除尘器，除尘器的出口通过除水蒸汽塔与储气罐连接；畜禽养殖场分别与沼气池和发酵床生态垫连接，沼气池分别与脱硫塔、储液池、储渣池连接，所述脱硫塔的出口通过除水蒸汽塔与储气罐连接。

【技术特征摘要】
1.一种农村生态能源利用系统，其特征在于，包括生物质颗粒机、生物质气化炉、除尘
器、畜禽养殖场、沼气池和发酵床生态垫，生物质原料经生物质颗粒机处理后进入生物质气
化炉，生物质气化炉的出口连接除尘器，除尘器的出口通过除水蒸汽塔与储气罐连接；畜禽
养殖场分别与沼气池和发酵床生态垫连接，沼气池分别与脱硫塔、储液池、储渣池连接，所
述脱硫塔的出口通过除水蒸汽塔与储气罐连接。
2.根据权利要求1所述的农村生态能源利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小凤，仕玉治，范明元，刘海娇，
申请(专利权)人：山东省水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37