一种多功能畜禽粪污能源化预处理复合系统技术方案

本发明专利技术公开一种多功能畜禽粪污能源化预处理复合系统，包括厌氧发酵系统、固液分离系统、沼气回收利用系统以及有机肥利用系统。本发明专利技术可有效处理养殖场粪污排出问题，进行充分利用，粪污通过粪便池在厌氧发酵系统和废污固液分离系统中进行固液气三相分离，其中沼气进入沼气回收利用系统方便回收利用，固体粪便经处理进入有机肥利用系统用于鱼池养殖和农田种植，剩余液体也可通过灌溉用于农田提供肥料，提高能源的高效利用，整个系统便于操作、简单省力，对畜禽粪污处理有着重要意义。对畜禽粪污处理有着重要意义。对畜禽粪污处理有着重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能畜禽粪污能源化预处理复合系统


[0001]本专利技术涉及养殖业废污处理
，具体为一种多功能畜禽粪污能源化预处理复合系统。

技术介绍

[0002]立足遍布农村地区的各种生物质资源，就地、就近进行资源化利用，发展生物质能源是全面实现国家能源转型的必然要求，有助于乡村促进种、养结合和乡村生态振兴，有利于减少大气污染和化石能源消耗。根据新农村建设的要求和人们环保节能意识的加强，随着畜牧业的发展，畜产废污排放量日益增加，对农业生态环境和水体以及土壤环境产生的负面影响也日益严重。
[0003]畜禽养殖粪污主要是畜禽的排泄物和畜禽舍冲洗水的混合物。据有关部门测算：1头猪日排泄粪尿按6kg计，年产粪尿达2.5t。一个千头猪场日排泄粪尿达6t，年排量达2500t。如果用水冲式清粪，一头猪日排污量约为30kg，年排污水达1万多吨。污水中悬浮物、有机物及氨氮含量均较高，其中五日生化需氧量BOD5介于600～7000mg/L，化学需氧量COD 浓度可达13000～17000mg/L。
[0004]目前，我国的养殖业集约化程度较低，养殖业带来的污染问题尚未引起广泛关注，而养殖业集约化比率增高，排泄物中含有的氮、磷及剩余饲料将导致单位面积土地上的排泄量显著增加。如果不加以重视，会给环境带来严重的后果。畜禽养殖场废污排放量大，污染负荷高，有机物浓度高，固液混杂，而养殖行业利润水平又低，因而，要求废污处理工艺投资低、运行费用低、处理效率高。现有中国专利技术CN201910907232.8一种畜禽粪污处理方法，其利用固液分离系统将所述畜禽粪污进行固液分离；将固液分离出的液体进行通过厌氧发酵系统进行厌氧发酵，将固液分离出的固体送入异位床好氧发酵系统；将厌氧发酵后的沼液通过沼液浓缩系统进行浓缩分离；将浓缩分离后的富养分有机质浓缩液送入固液分离出的固体为垫料的异位床好氧发酵系统或制作液体有机肥。该专利存在发酵时间长，运行费用高、处理效率较低的问题。
[0005]因此，必须研究出投资少、运行成本低、管理方便、处理效果好的装置和相配套的工艺，尽可能使废污处理后得到资源化利用，既消除污染，又化害为利，促进经济发展。

技术实现思路

[0006]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种多功能畜禽粪污能源化预处理复合系统，绿色环保，能解决传统粪污能源化预处理系统中发酵不彻底，无法将粪污进行充分利用的问题，本专利技术能提高粪污能源预处理的工作效率，提高厌氧发酵的速率和产气率，大幅度提高畜禽粪便脱水处理的效率，实现粪污预处理后的多样化利用。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种多功能畜禽粪污能源化预处理复合系统，其特征在于，包括厌氧发酵系统、固液分离系统、沼气回收利用系统以及有机肥利用系统；
[0009]所述厌氧发酵系统包括厌氧发酵池和给气发酵装置；
[0010]所述固液分离系统包括沉淀池、干化池和调节池，所述沉淀池与厌氧发酵池的排污口相连，所述沉淀池、干化池和调节池经管道两两相互连接；
[0011]所述沼气回收利用系统包括沼气柜、脱硫塔、沼气炉和换热器，所述沼气柜与厌氧发酵池的排气口相连；
[0012]所述有机肥利用系统包括颗粒筛分机、自动施肥转轮和施肥花洒，干化池干化后的固体粪便经所述颗粒筛分机分为大小两部分颗粒。
[0013]粪污能源化预处理复合系统，粪污通过粪便池在厌氧发酵系统和废污固液分离系统中进行固液气三相分离，其中沼气进入沼气回收利用系统方便回收利用，固体粪便经处理进入有机肥利用系统利于鱼池养殖和农田种植，实现粪污能源多功能利用，绿色环保。
[0014]优选地，所述给气发酵装置包括扇叶、软带、鼓泡反应器和第一偏心轮，所述第一偏心轮带动所述扇叶旋转向所述软带中注入空气。
[0015]在厌氧发酵池中，扇叶由第一偏心轮带动旋转，在扇叶不停转动时持续向软带中注入空气，使软带随着气体地不规则流动而扰动，从而可以加快厌氧发酵池中粪污搅拌，进一步提高发酵速率。
[0016]优选地，所述鼓泡反应器中间设有挡板，下方正中处设有气体分布器。
[0017]在厌氧发酵池中加入鼓泡反应器，在鼓泡反应器内设有挡板以减少液体返混，为加强液体循环和传递反应热，在鼓泡反应器下方正中处设有气体分布器，使得气体从鼓泡反应器底部向上以气泡形式通过液层，气相中的反应物溶入液相并进行反应，气泡的搅拌作用可使液相充分混合，利用机械搅拌使气体分散进入液流以实现质量传递和化学反应，当反应为强放热时，气体分布器可设置夹套或冷却管以控制反应温度，还在反应器内设导流筒，以促进定向流动，或使气体经喷嘴注入，以提高液相的含气率，并加强传质。通过软带、扇叶以及鼓泡反应器的作用，使处于厌氧发酵池中的粪污持续发酵，从而厌氧发酵更高效，也提高了沼气的产量。
[0018]优选地，所述沉淀池中设置有刮泥板，所述刮泥板围绕第一中心轮转动设置。
[0019]经厌氧发酵后的粪污从厌氧发酵池的排污口经管道流入沉淀池中进行沉淀，而沉淀池中的刮泥板在流入沉淀池的粪污的冲击作用下，能产生动能，作用于刮泥板绕第一中心轮转动，刮泥版依靠第一中心轮的带动对池壁残留粪便的去除工作，使粪污中的污水部分排入调节池中进行调节处理便于后续利用，剩余固体粪便继续进入干化池干化。
[0020]优选地，所述干化池包括固液分离机、干化机和两层滤料网，所述滤料网采用白煤、活性炭、石英砂、煤渣组成。
[0021]在沉淀池沉淀后的粪污经管道进入干化池，先通过固液分离机，在压力的作用下挤出残余水分，固液分离机将粪污初步过滤一遍后，干化机进一步将压过的粪污进行干化处理，蒸发水分，形成固体粪便；最后经过滤的粪污水通过两层滤料网，进一步去除有害物质，污水经过滤料网流入调节池后进行调节处理。
[0022]优选地，所述沼气柜与脱硫塔连接，所述沼气柜依次与畜禽舍中的沼气炉和换热器连接。
[0023]从厌氧发酵池中产生的沼气经排气口首先进入沼气柜，厌氧发酵产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，除含有CH4和CO2外，还含有H2S和悬浮的颗粒状杂质。H2S不仅有毒，
而且有很强的腐蚀性，过量的H2S和杂质会危及后续设备的寿命，为保护后续处理设备，沼气中H2S气体含量需低于15mg/m3，因此需脱硫塔进行脱硫净化处理。沼气柜与脱硫塔连接，脱硫塔中投入脱硫剂促进二氧化硫SO2的直接反应，加速碳酸钙CaCO3的溶解，促进亚硫酸钙CaSO3迅速氧化成硫酸钙CaSO4，强化硫酸钙CaSO4的沉淀，降低液气比，减少钙硫比，减少水分的蒸发，同时采用测硫仪时刻监测脱硫塔中脱硫情况，未脱硫完全的沼气再回流到沼气柜重新进入脱硫塔脱硫；沼气柜与脱硫塔将厌氧发酵产生的沼气经沼气炉和换热器处理后，用于畜禽舍内的供暖以及发电。
[0024]优选地，所述颗粒筛分机包括滚筒、第二偏心轮和污泥斗，所述污泥斗设置在所述滚筒下方，所述滚筒绕所述第二偏心轮转动，所述滚筒上设置有若干圆孔。
[0025]经干化池干化后的固体粪便通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能畜禽粪污能源化预处理复合系统，其特征在于，包括厌氧发酵系统、固液分离系统、沼气回收利用系统以及有机肥利用系统；所述厌氧发酵系统包括厌氧发酵池和给气发酵装置；所述固液分离系统包括沉淀池、干化池和调节池，所述沉淀池与厌氧发酵池的排污口相连，所述沉淀池、干化池和调节池经管道两两相互连接；所述沼气回收利用系统包括沼气柜、脱硫塔、沼气炉和换热器，所述沼气柜与厌氧发酵池的排气口相连；所述有机肥利用系统包括颗粒筛分机、自动施肥转轮和施肥花洒，干化池干化后的固体粪便经所述颗粒筛分机分为大小两部分颗粒。2.根据权利要求1所述的多功能畜禽粪污能源化预处理复合系统，其特征在于，所述给气发酵装置包括扇叶、软带、鼓泡反应器和第一偏心轮，所述第一偏心轮带动所述扇叶旋转向所述软带中注入空气。3.根据权利要求2所述的多功能畜禽粪污能源化预处理复合系统，其特征在于，所述鼓泡反应器中间设有挡板，下方正中处设有气体分布器。4.根据权利要求1所述的多功能畜禽粪污能源化预处理复合系统，其特征在于，所述沉淀池中设置有刮泥板，所述刮泥板围绕第一中心轮转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恩海，魏晓童，魏玉平，龚亚军，张玥，戚奕，罗江鸿，顾宇波，张玉，史雅俐，宋祖帆，蔡海臣，吕雨倩，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：