一种改粪污为商品的六层配制联动运行沼气发酵系统技术方案

一种改粪污为商品的六层配制联动运行沼气发酵系统，其特征是：上中下六层配制联动工艺高度整合，多效能互补流程联动运行高度集成；可使２０％ＴＳ浓度的鲜粪充分降解彻底腐熟，同步完成鲜粪有机物质的富集与保全，实现多类有机酸、抗生素等药物成分的合成与浓缩。其浓缩液渣对果菜桑茶栽培病害的灭活及畜牧水产养殖疫情的防控，具有突出的生物农药功能和显著的生态肥料价值。为攻克人禽畜粪污的漫溢横流，找到了设施化的治污与致富同步手段。是确保粪污标本兼治循环利用的首创技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于上中下六层配制高度整合、多效能联动运行高度集成的高浓度人畜禽粪污高温、高效降解的厌氧处理技术。它具体涉及一种可将人畜禽鲜粪边排放，边治理，边消化，边商品转换的沼气发酵联动工艺；和将人畜禽粪水高洁净、高效能、高适应资源回收的循环利用互补流程。受三农经济优先发展、畜牧技术鼓励经营的政策影响，我国蛋肉鸡、育肥猪、肉奶牛三大畜禽的年养殖存栏，截止2003年，已分别达到了100多亿只、6亿多头、1.8亿多头的数量，及年产鲜粪30多亿吨、年耗冲粪污水120多亿吨的规模。如此数量的养殖鲜粪和冲粪污水，迄今为止，由于普遍缺乏行之有效的洁净化、商品化还田手段和无害化、资源化循环利用技术，一方面导致大量积累过剩的养殖鲜粪和乱排乱放的冲粪污水，变成了SARS病毒、禽流感病毒孳生传播的诱因和条件；一方面成倍增加了畜禽养殖疫情的暴发频率和防控成本，直接阻碍了畜禽养殖品种、品位、质量、效率的提高；一方面因为缺乏质优价廉又源源不断的有机肥料，导致我国瓜果蔬菜的栽培无法摆脱化肥农药的阴影，直接制约了瓜果蔬菜的品位安全、质量信誉；另一方面，也严重的破坏了养殖业自身及城市周边的空气、水源、土地和生态平衡；最后引发了我国养殖种植两大行业生态链的严重断裂，导致我国鸡、猪、牛三大畜禽的养殖数量和瓜果蔬菜的栽培面积，虽然号称全球第一，但肉、蛋、奶、菜的出口创汇数量，却一直徘徊不前、落后于一些中小国家的局面。为了寻求变粪为宝、化害为利的粪污还田手段，遏制人畜禽鲜粪的过剩积累和冲粪污水的乱排乱放给养种两大行业所造成的巨大损失，我国各部委和地方各级政府，出台了一系列养殖企业鲜粪、污水资源化、无害化、减量化治理三同步及循环利用的方针、政策和限期整改的法律法规。但迄今为止，已推广使用的鲜粪及粪水治理的传统技术工艺，对于人畜禽鲜粪，仅仅做到了转运填埋、机械烘干、堆沤发酵、凉晒还田、或兑入6-9倍的水进行低浓度(TS浓度为0.5--6％、SS浓度为1500--5000mg/L)的常温20℃厌氧发酵。对于人畜禽粪水，仅仅做到了某时、某地、某一特定环境条件下更低浓度的以零排放为目的的好氧发酵。并未在鲜粪的商品化转换和粪水的高洁净利用技术上获得同步治理的突破性进展；也未在鲜粪和粪水的水解酸化与厌氧发酵全过程SRT固体滞留期、MRT微生物滞留期、HRT水力滞留期、PH值的联体处理、同步操作和稳定运行的工艺上，达到产业化推广的水平。故导致过剩积累的畜禽鲜粪和乱排乱放的养殖粪水，不仅未能得到有效遏制，反而出现了畜禽养殖的规模越大，鲜粪和粪水对周边的空气、水源、土地破坏越大的困扰；畜禽养殖的数量越多，疫情防控成本越高的趋势；若不尽快的突破这种困扰、遏制这种趋势，将成为制约我国三农基业健康发展的主要障碍和影响我国三农经济持续增长的严重缺憾！本专利技术的目的，从我国有机农副产品的出口受阻、创汇太少的三农经济出发，为我国有机农副产品的产量不大、质量太差的生态层面着想，力求通过高浓度粪污高温、高效降解的厌氧处理技术，实现人畜禽鲜粪洁净化、商品化、市场化的还田和人畜禽粪水无害化、资源化、生态化的回用。力争借助鲜粪洁净化还田、粪水生态化回用的沼气发酵装备，标本兼治的改变我国肉、蛋、奶、菜有机农副产品的生产环境、生产条件和加工质量；胸有成竹的提高我国的有机农副产品在国内外市场上的产销信誉应有份额和占有率；行之有效的完善我国有机肉、蛋、奶、菜的食品安全机制；时不我待的建立我国有机农副产品的质量信誉体系。因为只有完善了食品安全机制和建立了农副产品的质量信誉体系，才有可能使我国的三农经济赶超发达国家。如上构思，本专利技术的技术方案是一种改粪污为商品的六层配制联动运行沼气发酵系统包括，1、上中下高度整合六层配制、多效能高度集成联动运行的沼气发酵立式大罐；围绕大罐的配制有2、高浓度鲜粪绞碎系统；3、鲜粪好氧水解周转池及泵送系统；4、鲜粪好氧酸化、加热、进料、搅拌、倒料、泄气及温度、液位控制系统；5、鲜粪厌氧接种、多级进料、保温、搅拌、倒料、产气及温度、液位控制系统；6、沼渣沼液厌氧降解、多级进料、保温、搅拌、倒料、产气、卸料及温度、液位控制系统；7、沼气提纯(脱H2S)净化(洗CO2)鲜粪好氧酸化、厌氧接种等换热补水多用罐及温度、液位、流量控制系统；8、大罐外围沼气储存保温多用仓及沼气流量压力控制系统；9、沼气发电、换热及温度、液位、流量控制系统；10、工程用户生产生活用能及控制系统；11、养殖粪水、腐熟原料(即沼渣液)多用固液分离机；12、养殖粪水固相回收、液相灭菌消毒处理及循环利用系统；13、沼渣沼液复合制配系统；14、沼渣造粒、烘干系统；15、商品沼渣包装系统；16、商品沼液包装系统；17、系统工程好氧酸化、厌氧接种的进料、温度、时间、液位、浓度、搅拌、倒料、卸料、PH值调控、沼气提纯净化、沼气燃烧换热安全检测、安全运行的控制仪器；18、PLC控制柜等多种联动工艺和互补流程组合而成。其特征是A、高度整合集成的结构特征1、一种改粪污为商品的六层配制联动运行沼气发酵系统，远看是一个结构独特、外型新颖的特殊立式大罐；近瞧是一个上中下六层制造、多效能联动运行的系统工程专用设备。围绕系统工程上下内外加工的各种联动结构工艺，是为满足鲜粪好氧水解、好氧酸化、厌氧接种、厌氧降解、厌氧产气、沼气储存、系统换热、系统保温、沼渣沼液就地商品化转换的环境、温区、液位、流量、时间等等的工艺需求，而配制的各种容器、设备、仪器、仪表和进料、搅拌、倒料、卸料的管道阀门的控制系统及其运行空间场地；围绕系统工程上下内外配置的各种粪水回用设施，是为满足养殖粪水就地资源化处理及循环利用的环境、温区、液位、流量、时间等等的工作流程，而安装的各种容器、设备、仪器、仪表、管道、阀门的控制系统及其运行空间、场地。2、系统工程的上上部，配制有沼气提纯净化系统、鲜粪好氧酸化及多级厌氧发酵换热的补水箱和运行车间的输水、导气管等。3、系统工程的上部，配制有鲜粪好氧酸化、厌氧接种、厌氧降解、厌氧产气各仓的液位控制仪器、人孔、环形围墙及维修平台等。4、系统工程的中上部，加工配制有不同运行空间、环境、温区、不同发酵容积、数量、时间、不同热效率的鲜粪好氧酸化、厌氧接种、厌氧降解、厌氧产气、沼气储存、系统换热、系统保温的主体结构，进料、搅拌、倒料、卸料系统，各仓循环换热管路系统和沼气进出输配管路循环系统等。5、系统工程的中部，加工配制有可完成鲜粪好氧酸化、厌氧接种、厌氧降解、厌氧产气、沼气储存、系统换热、系统保温，进料、搅拌、倒料、卸料，各仓循环换热管路和沼气进出输配管路循环的控制电线、电缆、管道和阀门等。6、系统工程的中下部是运行车间，加工配制鲜粪好氧酸化、厌氧接种、厌氧降解、厌氧产气、沼气储存各仓换热、保温、进料、搅拌、倒料、卸料、输气、泄气的各种控制设备、仪器、仪表；和沼气发电及多功能多级别换热，畜禽养殖工程用户及有机肥料工程用户生产生活用能，沼渣沼液分离、复配，沼渣造粒、烘干，商品沼渣、沼液包装，养殖粪水灭菌消毒及循环利用处理等系统设备、控制仪器、仪表及PLC控制柜等。7、系统工程的下部，是畜禽粪污商品化沼气发酵系统的基础设施。其中有承载沼气发酵系统的环行主体基础，承载各种类配套设备运行的车间地面预制楼板；在环行主体基础本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改粪污为商品的六层配制联动运行沼气发酵系统，是一个上中下六层整合配制、多效能互补联动集成的沼气发酵立式大罐；其中包括：（１），运行车间地面楼板（２），鲜粪水解池（３），多用沼液配兑池（４），冲粪污水资源化多级利用池（５），鲜粪绞碎器（６），鲜粪输送主管道（７），主体基础中心支柱及楼板垫台（８），鲜粪水解池排气管（９），鲜粪进料管（１０），鲜粪输送管道及特制泵（１１），加工成３６０°的多点共用出料盘管（１２Ａ），加工成３６０°的多点共用进料盘管（１２Ｂ），带阀门的单点多用进料支管（１３），带阀门的单点多用出料支管（１４），阀门（１５），沼气流量表（１６），沼气热电联供设施（１７），系统换热出水口（１８），系统换热进水口（１９），发酵原料温感器及电动阀门（２０），加工成３６０°的多点共用出水盘管（２１），带阀门的单点多用出水支管（２２），加工成３６０°的多点共用进水盘管（２３），带阀门的单点多用进水支管（２４），系统换热器（２５），鲜粪等温好氧酸化仓（２６），鲜粪高温厌氧接种仓（２７），鲜粪多级高温厌氧降解仓（２８），沼气储存保温多用仓（２９），外窥液位计（３０），电控液位感应计（３１），沼气降温多用塔（３２），沼气流量表（３３），压力表（３４），沼气提纯净化系统（３５），系统多用换热补水箱（３６），自动泄气阀（３７），安全阀（３８），主系统排气承重多用管（３９），沼气提纯净化系统维修孔（４０），主系统发酵仓维修孔（４１），熟化沼渣液出口（４２），多用固液分离机（４３），熟化沼渣复配器（４４），熟化沼液复配器（４５），复配沼渣造粒机（４６），粒状沼渣烘干机（４７），沼渣有机肥成品包装机（４８），沼液有机肥成品包装机（４９），养殖粪水消毒灭菌回用处理集成设备（５０），系统补水水泵（５１图省略），系统运行外部环境易燃有害气体感应报警控制器（５２图省略），系统运行车间内部环境易燃有害气体感应报警控制器（５３图省略），系统运行车间内部环境温度、易燃有害气体感应通风调控系统（５４图省略），系统运行及控制电线电缆（５５图省略），系统职守人员工作生活用沼气灯、灶、淋浴器（５６图省略），系统职守人员卫生间、更衣室（５７图省略），系统运行及故障报警ＰＬＣ控制柜（５８图省略）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳强，牛怀胜，刘刚，刘政，
申请(专利权)人：刘炳强，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]