CN105174245A - 一种废弃资源再利用制作生物活性炭的*** - Google Patents

一种废弃资源再利用制作生物活性炭的*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***，主要由沼渣生物碳再利用***、生物碳生成器、沼渣处理器、沼渣池组成，沼渣池连接沼渣处理器，沼渣处理器连接生物碳生成器，生物碳生成器连接沼渣生物碳再利用***，沼渣碳化装置的供电采用沼气发电进行供电；沼渣生物碳再利用***内设置有有机肥生产***、水处理滤料生产***及建筑材料生产***，生物碳生成器分别连接有机肥生产***、水处理滤料生产***及建筑材料生产***；利用碳化技术将富含碳原子的沼渣加工反应生成沼渣生物碳，而后利用沼渣生物碳进行有机肥生产、水处理滤料生产及建筑合成材料的生产，有效的进行废弃资源最大化的再利用，同时有效促进节能环保效应。

Description

一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***
技术领域
本发明涉及碳化处理技术、环保技术、资源再利用技术等领域，具体的说，是一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***。
背景技术
碳化（carbonization）又称干馏、炭化、焦化，是指固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程或加热固体物质来制取液体或气体（通常会变为固体）产物的一种方式。这个过程不一定会涉及到裂解或热解。冷凝后收集产物。与通常蒸馏相比，这个过程需要更高的温度。使用干馏可以从炭或木材中提取液态的燃料。干馏也可以通过热解来分解矿物质盐，例如对硫酸盐干馏可以产生二氧化硫和三氧化硫，溶于水后就可以得到硫酸；对煤干馏，可得焦炭、煤焦油、粗氨水、煤气。
有机物质被厌氧菌在厌氧条件下分解产生甲烷和二氧化碳的过程，因氧是在空气缺乏的条件下从有机物中移出而生成CO2的。无论是酸性发酵，还是沼气发酵，参与生化反应的氧都是来自于水、有机物、硝酸盐或被分解的亚硝酸盐。
发明内容
本发明的目的在于设计出一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***，利用碳化技术将富含碳原子的沼渣加工反应生成沼渣生物碳，而后利用沼渣生物碳进行有机肥生产、水处理滤料生产及建筑合成材料的生产，有效的进行废弃资源最大化的再利用，同时有效促进节能环保效应。
本发明通过下述技术方案实现：一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***，主要由沼渣生物碳再利用***、生物碳生成器、沼渣处理器、沼渣池组成，所述沼渣池连接沼渣处理器，所述沼渣处理器连接生物碳生成器，所述生物碳生成器连接沼渣生物碳再利用***，所述沼渣碳化装置的供电采用沼气发电进行供电；所述沼渣生物碳再利用***内设置有有机肥生产***、水处理滤料生产***及建筑材料生产***，所述生物碳生成器分别连接有机肥生产***、水处理滤料生产***及建筑材料生产***；
其中，所述沼渣池，将固液分离所产生的沼渣进行收集；
所述沼渣处理器，将沼渣池内的沼渣取出后加入废木屑、废纸等含碳纤维素的材料进行混合并降低混合沼渣的含水量，以备进行碳化；
生物碳生成器，将含水量极低的混合沼渣通过在高温高压环境下进行厌氧或缺氧反应，从而生成生物碳；
有机肥生产***，将生物碳用于农业化肥生产，制成富含有机物质的有机肥；
水处理滤料生产***，将生物碳加工成用于进行污水处理的生物滤料产品；
建筑材料生产***，将生物碳加工成用于建筑施工的工程材料。
进一步的为更好的实现本发明，能通过厌氧发酵进行富含甲烷气体的沼气生产，并进行充分的有机物质分解，使得更加容易进行碳化处理，特别设置有下述结构：还包括厌氧发酵***、好氧发酵***，所述厌氧发酵***连接好氧发酵***，所述好氧发酵***连接沼渣池；所述厌氧发酵***将发挥有机物的污泥在厌氧或缺氧的环境下进行发酵，所产生的气体用于发电，产生的电能用于供给沼渣碳化装置；所述好氧发酵***将经过厌氧发酵后的污泥产物通过好氧发酵进行有机物的充分分解。
进一步的为更好的实现本发明，为对经过厌氧发酵后的水浓液产物中富含的有机物质进行分解，并进行固液分离便于后期对分离出来的呈固态状的沼渣进行碳化处理，生成生物碳，特别设置成下述结构：所述好氧发酵***内设置有好氧发酵罐、离心机，所述厌氧发酵***连接好氧发酵罐，所述好氧发酵罐连接离心机，所述离心机连接沼渣池；所述好氧发酵罐，用于对未被厌氧发酵的有机物进行好氧分解；所述离心机，将通过好氧发酵后的产物进行离心分离，将水分甩干，留下沼渣。
进一步的为更好的实现本发明，能对废弃物进行厌氧发酵并产生甲烷气体，而后对甲烷气体进行清洁，并利用清洁后的甲烷气体进行燃烧发电，以便供给沼渣碳化装置，使其不用利用外部电源即可工作，特别设置成下述结构：所述厌氧发酵***内设置有厌氧发酵罐、气体清洁装置及发电机，所述厌氧发酵罐分别连接气体清洁装置及好氧发酵罐，所述气体清洁装置连接发电机，所述发电机连接生物碳生成器；所述气体清洁装置将厌氧发酵罐内所产生的沼气进行清洁，以备燃烧后进行发电；所述发电机，采用清洁后的沼气进行燃烧发电。
进一步的为更好的实现本发明，为对富含甲烷气体的沼气进行脱水，以便燃烧更加充分，特别设置有下述结构：所述气体清洁装置内设置有脱水装置，所述脱水装置分别连接厌氧发酵罐和发电机；所述脱水装置将厌氧发酵处理时产生的沼气进行脱水处理，而后将无水或少水的沼气输送至发电机进行发电。
进一步的为更好的实现本发明，为了能将脱水装置中脱离出来的水再次进行好氧发酵，以便进行生物质充分分解，特别设置成下述结构：所述脱水装置还将沼气脱水时所脱离的水反送到好氧发酵罐内。
进一步的为更好的实现本发明，在进行沼气燃烧时能尽可能少的生成硫化物，特别设置成下述结构：在所述气体清洁装置内还设置有脱硫装置，所述脱硫装置分别连接脱水装置和发电机，所述脱硫装置将经脱水装置脱水后的沼气再次进行脱硫处理，而后将无硫或少硫的沼气输送到发电机内进行发电。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明利用碳化技术将富含碳原子的沼渣加工反应生成沼渣生物碳，而后利用沼渣生物碳进行有机肥生产、水处理滤料生产及建筑合成材料的生产，有效的进行废弃资源最大化的再利用，同时有效促进节能环保效应。
（2）本发明将厌氧发酵所产生的甲烷气体进行清洁处理后，用于发电，以便进行污泥资源化利用，同时在进行厌氧发酵前还通过初混及沉淀处理，使污泥在厌氧发酵环节所产生的甲烷气体可燃物质含量更高，整个***具有可持续性利用资源的特性，并更加注重环保节能。
（3）本发明在进行炭化处理时利用自身所产生沼气进行发电，而后供电进行碳化处理，可有效的节约能源成本。
（4）本发明在应用时，所生产的有机肥能为农作物生长提供有机肥，从而生产出有机作物；其所制成的水处理滤料能大力应用于污水处理中，降低污水中的病原体含量；其所制造的建筑合成材料具有物美价廉、经济实用、透气性高等特性，可广泛的应用于墙体保温施工之中。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***，如图1所示，利用碳化技术将富含碳原子的沼渣加工反应生成沼渣生物碳，而后利用沼渣生物碳进行有机肥生产、水处理滤料生产及建筑合成材料的生产，有效的进行废弃资源最大化的再利用，同时有效促进节能环保效应，特别设置成下述结构：主要由沼渣生物碳再利用***、生物碳生成器、沼渣处理器、沼渣池组成，所述沼渣池连接沼渣处理器，所述沼渣处理器连接生物碳生成器，所述生物碳生成器连接沼渣生物碳再利用***，所述沼渣碳化装置的供电采用沼气发电进行供电；所述沼渣生物碳再利用***内设置有有机肥生产***、水处理滤料生产***及建筑材料生产***，所述生物碳生成器分别连接有机肥生产***、水处理滤料生产***及建筑材料生产***；
其中，所述沼渣池，将固液分离所产生的沼渣进行收集；
所述沼渣处理器，将沼渣池内的沼渣取出后加入废木屑、废纸等含碳纤维素的材料进行混合并降低混合沼渣的含水量，以备进行碳化；
生物碳生成器，将含水量极低的混合沼渣通过在高温高压环境下进行厌氧或缺氧反应，从而生成生物碳；
有机肥生产***，将生物碳用于农业化肥生产，制成富含有机物质的有机肥；
水处理滤料生产***，将生物碳加工成用于进行污水处理的生物滤料产品；
建筑材料生产***，将生物碳加工成用于建筑施工的工程材料。
实施例2：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，能通过厌氧发酵进行富含甲烷气体的沼气生产，并进行充分的有机物质分解，使得更加容易进行碳化处理，如图1所示，特别设置有下述结构：还包括厌氧发酵***、好氧发酵***，所述厌氧发酵***连接好氧发酵***，所述好氧发酵***连接沼渣池；所述厌氧发酵***将发挥有机物的污泥在厌氧或缺氧的环境下进行发酵，所产生的气体用于发电，产生的电能用于供给沼渣碳化装置；所述好氧发酵***将经过厌氧发酵后的污泥产物通过好氧发酵进行有机物的充分分解。
实施例3：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，为对经过厌氧发酵后的水浓液产物中富含的有机物质进行分解，并进行固液分离便于后期对分离出来的呈固态状的沼渣进行碳化处理，生成生物碳，如图1所示，特别设置成下述结构：所述好氧发酵***内设置有好氧发酵罐、离心机，所述厌氧发酵***连接好氧发酵罐，所述好氧发酵罐连接离心机，所述离心机连接沼渣池；所述好氧发酵罐，用于对未被厌氧发酵的有机物进行好氧分解；所述离心机，将通过好氧发酵后的产物进行离心分离，将水分甩干，留下沼渣。
实施例4：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，能对废弃物进行厌氧发酵并产生甲烷气体，而后对甲烷气体进行清洁，并利用清洁后的甲烷气体进行燃烧发电，以便供给沼渣碳化装置，使其不用利用外部电源即可工作，如图1所示，特别设置成下述结构：所述厌氧发酵***内设置有厌氧发酵罐、气体清洁装置及发电机，所述厌氧发酵罐分别连接气体清洁装置及好氧发酵罐，所述气体清洁装置连接发电机，所述发电机连接生物碳生成器；所述气体清洁装置将厌氧发酵罐内所产生的沼气进行清洁，以备燃烧后进行发电；所述发电机，采用清洁后的沼气进行燃烧发电。
实施例5：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，为对富含甲烷气体的沼气进行脱水，以便燃烧更加充分，如图1所示，特别设置有下述结构：所述气体清洁装置内设置有脱水装置，所述脱水装置分别连接厌氧发酵罐和发电机；所述脱水装置将厌氧发酵处理时产生的沼气进行脱水处理，而后将无水或少水的沼气输送至发电机进行发电。
实施例6：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，为了能将脱水装置中脱离出来的水再次进行好氧发酵，以便进行生物质充分分解，如图1所示，特别设置成下述结构：所述脱水装置还将沼气脱水时所脱离的水反送到好氧发酵罐内。
实施例7：
本实施例是在实施例5或6的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，在进行沼气燃烧时能尽可能少的生成硫化物，如图1所示，特别设置成下述结构：在所述气体清洁装置内还设置有脱硫装置，所述脱硫装置分别连接脱水装置和发电机，所述脱硫装置将经脱水装置脱水后的沼气再次进行脱硫处理，而后将无硫或少硫的沼气输送到发电机内进行发电。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***，其特征在于：主要由沼渣生物碳再利用***、生物碳生成器、沼渣处理器、沼渣池组成，所述沼渣池连接沼渣处理器，所述沼渣处理器连接生物碳生成器，所述生物碳生成器连接沼渣生物碳再利用***，所述沼渣碳化装置的供电采用沼气发电进行供电；所述沼渣生物碳再利用***内设置有有机肥生产***、水处理滤料生产***及建筑材料生产***，所述生物碳生成器分别连接有机肥生产***、水处理滤料生产***及建筑材料生产***；
其中，所述沼渣池，将固液分离所产生的沼渣进行收集；
所述沼渣处理器，将沼渣池内的沼渣取出后加入废木屑、废纸等含碳纤维素的材料进行混合并降低混合沼渣的含水量，以备进行碳化；
生物碳生成器，将含水量极低的混合沼渣通过在高温高压环境下进行厌氧或缺氧反应，从而生成生物碳；
有机肥生产***，将生物碳用于农业化肥生产，制成富含有机物质的有机肥；
水处理滤料生产***，将生物碳加工成用于进行污水处理的生物滤料产品；
建筑材料生产***，将生物碳加工成用于建筑施工的工程材料。
2.根据权利要求1所述的一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***，其特征在于：还包括厌氧发酵***、好氧发酵***，所述厌氧发酵***连接好氧发酵***，所述好氧发酵***连接沼渣池；所述厌氧发酵***将发挥有机物的污泥在厌氧或缺氧的环境下进行发酵，所产生的气体用于发电，产生的电能用于供给沼渣碳化装置；所述好氧发酵***将经过厌氧发酵后的污泥产物通过好氧发酵进行有机物的充分分解。
3.根据权利要求2所述的一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***，其特征在于：所述好氧发酵***内设置有好氧发酵罐、离心机，所述厌氧发酵***连接好氧发酵罐，所述好氧发酵罐连接离心机，所述离心机连接沼渣池；所述好氧发酵罐，用于对未被厌氧发酵的有机物进行好氧分解；所述离心机，将通过好氧发酵后的产物进行离心分离，将水分甩干，留下沼渣。
4.根据权利要求3所述的一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***，其特征在于：所述厌氧发酵***内设置有厌氧发酵罐、气体清洁装置及发电机，所述厌氧发酵罐分别连接气体清洁装置及好氧发酵罐，所述气体清洁装置连接发电机，所述发电机连接生物碳生成器；所述气体清洁装置将厌氧发酵罐内所产生的沼气进行清洁，以备燃烧后进行发电；所述发电机，采用清洁后的沼气进行燃烧发电。
5.根据权利要求4所述的一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***，其特征在于：所述气体清洁装置内设置有脱水装置，所述脱水装置分别连接厌氧发酵罐和发电机；所述脱水装置将厌氧发酵处理时产生的沼气进行脱水处理，而后将无水或少水的沼气输送至发电机进行发电。
6.根据权利要求5所述的一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***，其特征在于：所述脱水装置还将沼气脱水时所脱离的水反送到好氧发酵罐内。
7.根据权利要求5或6所述的一种废弃资源再利用制作生物活性炭的***，其特征在于：在所述气体清洁装置内还设置有脱硫装置，所述脱硫装置分别连接脱水装置和发电机，所述脱硫装置将经脱水装置脱水后的沼气再次进行脱硫处理，而后将无硫或少硫的沼气输送到发电机内进行发电。
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