CN111153715A - 亚临界水技术处理畜禽粪污的设备及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种亚临界水技术处理畜禽粪污的设备及工艺，包括匀浆池、干湿分离机、水处理***、干粪储存罐、计量罐、反应釜、收集罐、生物高温发酵仓、干燥机组、辅料罐、混合罐、成品罐和包装机组。本发明污水和废气分别通过水处理***和废气处理***处理后排放、回收；锅炉提供水蒸气给反应釜对干粪物料进行高温高压亚临界水反应处理，以提取干粪中的营养精华，其中碳水化合物、脂肪等可被分解为链基很短的葡萄糖特性物质，蛋白质分解成氨基酸，还能分解各种微量有害化学物质和臭气，杀灭病原体和病毒并最终制成有机肥料，避免了资源浪费，实现了废弃有机物的资源回收再生利用。
Description
技术领域
本发明涉及畜禽粪污处理技术领域，尤其涉及一种亚临界水技术处理畜禽粪污的设备及工艺。
背景技术
随着我国养殖业的快速发展，畜禽污粪及养殖场废污尿水产生量日益增加，畜禽污粪及养殖场废污尿水中含有重金属、病原微生物等，极易造成二次污染，同时，畜禽污粪及养殖场废污尿水中含有较多的有机物，具有较高的资源利用价值。
畜禽粪污直接未经过处理暴露在大自然，由此造成的“大气臭气污染、水系污染、土壤污染、生物污染”等四大类。
亚临界水具有非常大的离子容量，从而具备了对有机物强大的分解能力。利用亚临界水反应处理，可提取畜禽粪污中有机废弃物中的营养精华，其中碳水化合物、脂肪等可被分解为链基很短的葡萄糖特性物质，蛋白质分解成氨基酸，还能分解各种微量有害化学物质，杀灭病原体和病毒。因此，通过亚临界水热分解最新再生工艺处理畜禽污粪，可获得终端资源产品是不含有害微生物的安全肥料和家畜动物、水产等饲料。
本技术领域的技术人员致力于解决上述技术缺陷。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，发明的技术目的在于解决粪污污染问题。
为实现上述技术目的，发明提供了一种亚临界水技术处理畜禽粪污的设备，至少包括不锈钢栅栏、匀浆池、干湿分离机、污水处理***、干粪储存罐、计量罐、反应釜、卸压吸收池、收集罐、生物高温发酵仓、干燥机组、混合罐、成品罐和成品包装机组。
优选的，所述匀浆池加装玻璃钢盖，匀浆工段为负压环境。
优选的，所述干粪储存罐具有气动破拱功能。
优选的，所述计量罐以干粪的计重换算控制物料的体积，每次计量干粪体积的控制给定值为4.2-4.5立方。
优选的，所述反应釜具有高温高压和正反搅拌物料的废弃有机物资源再生功能。
优选的，所述收集罐具有收集反应釜出料并保温的功能。
优选的，所述成品罐与自动灌包计量、缝袋、码垛功能的包装机组设备及裸装有机肥成品仓库连接。
本发明还提供了一种亚临界水技术处理畜禽粪污的工艺，包括以下步骤：
步骤S1、畜禽粪污经粪污专用收集车采集运输；
步骤S2、收集的畜禽粪污进入匀浆池进行匀浆；
步骤S3、匀浆后的畜禽粪污经过干湿分离，分离后的固体干粪经输送至干粪储存罐，分离后的粪污污水则送至水处理***处置；
步骤S4、干粪经过干粪储存罐输送至计量罐；
步骤S5、计量后的干粪输送至亚临界水处理装置即反应釜内进行资源再生处理；
步骤S6、经资源再生处理得到的干料将与辅料汇总搅拌烘干后，即为基本产品的有机肥料；反应釜出料前卸压压力由吸收池处置。
在步骤S2中畜禽粪污进入匀浆池前途径不锈钢栅栏滤掉杂物后再进入匀浆池。
在步骤S6中干料与辅料汇总前经过生物发酵仓进行发酵；干料与辅料汇总搅拌烘干成为有机肥料后，进行成品包装、仓储。
在步骤S6中吸收池的液体最终由水处理后回收、排放；得到的气体经过喷淋塔+光除臭+生物菌房组合的气体处理***处理后排放；得到的热量供水处理***厌氧发酵环节利用。
本发明的有益效果：
本发明由于上述结构设计及工艺，污水和废气分别通过水处理***和气体处理***处理后排放、回收；锅炉提供水蒸气给反应釜对干粪物料进行高温高压(>1.6MPa、200℃)亚临界水反应处理，以提取干粪中的营养精华，其中碳水化合物、脂肪等可被分解为链基很短的葡萄糖特性物质，蛋白质分解成氨基酸，还能分解各种微量有害化学物质和臭气、杀灭病原体和病毒并最终制成有机肥料，避免了资源浪费，实现了废弃有机物的资源回收再生利用。
附图说明
图1为发明设备布置示意图；
图2为发明工艺流程图；
图3为发明污水处理部分流程图；
图4为发明废气处理部分流程图。
具体实施方式
以下将结合附图对发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解发明的目的、特征和效果。
实施例：
如图1-图4所示，一种亚临界水技术处理畜禽粪污的设备，该设备至少包括按照工艺顺序排列的匀浆池、干湿分离机、污水处理***、干料储存罐、计量罐、反应釜、收集罐、生物高温发酵仓、干燥机组、混合罐、成品罐和包装机组。
具体的，所述匀浆池上加装玻璃钢拱盖，拱盖最顶端设有排气口管道，与臭气处理***连接。匀浆工段为负压环境。
具体的，所述干粪储存罐具有气动破拱功能。
具体的，所述计量罐以干粪的计重换算控制干粪物料的体积，每次计量干粪体积的控制给定值为4.2-4.5立方。
具体的，所述反应釜收集罐具有保温，防止物料凝露产水功能。
具体的，所述成品罐与自动灌包计量、缝袋、码垛功能的机器设备及裸装有机肥仓库连接。
本发明的一种亚临界水技术处理畜禽粪污的工艺，包括以下步骤：
步骤S1、畜禽粪污经污粪收集车采集运输；
步骤S2、畜禽粪污进入匀浆池进行匀浆；
步骤S3、匀浆后的畜禽粪污经过干湿分离，分离后的固体干粪经输送至干粪储存罐，分离后的液体污水则送至水处理***处置；
步骤S4、干粪经过干粪储存罐输送至计量罐；
步骤S5、计量后的干粪输送至亚临界水处理装置即反应釜内进行资源再生处理；
步骤S6、得到的干料与辅料汇总搅拌烘干后，即为基本产品的有机肥料；反应釜排料前的卸压压力排至吸收池处理。
在具体实施中，以上步骤具体可以是：
畜禽粪污专用收集车辆采用(湿粪由泵吸罐装式、干粪由散装箱式)密封采集运输，粪污经收运至处理工厂，与匀浆池卸料接受口对接卸料。原料接受车间为负压环境；
畜禽粪污(平均含水量约82％)经重力和流体作用，途经不锈钢栅栏滤掉杂物(主要为夹杂在粪污中的塑料药瓶等)后进入匀浆池，通过添加回用水(回用水、工段清洁用水均由水处理工段供应)调整物料含水量后匀浆。匀浆池加装玻璃钢盖，匀浆工段为负压环境；
匀浆后的粪污(含水率约92％左右)经转子泵输送至专用干湿分离机进行粪污固液分离，粪污经过干湿分离后形成粉状固体粪(以下称干粪)和粪污污水。干粪经(管链)输送至不锈钢干粪储存罐，粪污污水则由泵送至污水处理***处置利用。干湿固液分离工段为负压环境；
干粪储存罐(处理工厂的主要储粪设备，处理中心收集的粪污将主要以干粪的形式进行储存生产)具有气动破拱功能，储存在罐内的干粪将按照需求指令可以随时通过(螺杆及管链组合)输送机构向计量罐供料；
计量罐以干粪的计重换算控制物料的体积，每次计量干粪体积的控制给定值为4.2-4.5立方，计量后的干粪可一次性(由管链)输送进6立方亚临界水反应釜内；
由锅炉提供水蒸气给反应釜对干粪物料进行亚临界水的高温高压 (>1.6MPa、200℃)反应处理，以提取干粪中的营养精华，其中碳水化合物、脂肪等可被分解为链基很短的葡萄糖特性物质，蛋白质分解成氨基酸，还能分解各种微量有害化学物质和臭气，杀灭病原体和病毒。锅炉供应反应釜水蒸气为间隙断续供应生产控制方式；
处理后的(温度>100℃、有机肥半成品)物料经由反应釜卸料阀一次性排入物料收集罐存放，待反应釜快速排空物料后将依次关闭卸料阀，然后打开进料阀，接着由计量罐供干粪入釜，待计量罐排空干粪后，再由储存罐向其进行供干粪计量；干粪储存罐至反应釜的处理程序如此循环，周而复始；
与反应釜卸料阀连接的收集罐(具有保温防露点结水功能)，由输送***与其配套，其容量能接受反应釜的一次性完全排料，并满足在反应釜从进料到出料的一次处理周期时间之内，连续均衡地排空物料，保持物料本身的温度送至生物仓内。
将小分子化后的有机肥半成品物料，通过在生物仓内添加高温生物发酵菌或其它功能性生物菌，对物料赋予后熟、功能性和干燥处理(约4小时)，后熟和干燥后的有机肥将按指令送入气流干燥炉干燥，成为有机肥主料后连续输出。有机肥肥主料由输送机构送至搅拌机内，与有机肥辅料混合搅拌均匀直至成为优质有机肥成品输出；
产生亚临界水水蒸气的锅炉燃料，由生物质气化的可燃气供给。生物质气化渣料经粉碎处理后(非常理想的有机肥碳质辅料)存放在辅料罐内，由另外一路(管链)输送机，按指定给定量(主物料重量的10-12％左右)输送至搅拌机与有机肥主料搅拌混匀；
另备有其它养分辅料罐添加***，由专门一路输送机按指令给定量(根据需要指定有机肥特定养分或者按专用作物养分和微量元素的专用肥要求，或者生产市场有需求的有机无机肥品种)输送至搅拌机与有机肥料添加搅拌混匀，成为有机无机肥或专业肥产品；
经亚临界水反应釜资源再生后的物料(主料)与生物质气化渣(辅料)汇总搅拌工段混匀后，即为基本产品有机肥料，(搅拌工段根据需求添加养分，生产特需专用有机肥产品或按市场需求生产有机无机肥料新品种功能)，然后由输送机送至成品罐；
成品罐与自动灌包计量、缝袋、码垛功能的机器设备及裸装有机肥仓库等连接，辅以人工，以完成有机肥成品包装仓储及装车发货；
反应釜排料前将进入釜内卸除水蒸气压力的程序，卸压排出的压力和气体由管道排入吸收水池的水底部，通过池水吸收压力、噪音、热量和异味。散发的异味气体通过水体缓慢释放，吸收水池上由玻璃钢圆拱体密封，密封拱体最顶端设有排气孔口连接管道，排出的气体通过排风风机抽吸，经喷淋塔降温+ 光除臭+生物菌房组合除臭处理后，由(15米)烟囱向高空达标排放；
粪污经干湿分离后产生的污水由泵送至水处理***，经过曝气、调节PH 值后通过芬顿氧化反应，然后经浮选、PAM絮凝、再浮选、厌氧、好氧、硝化反硝化生化处理、石英砂石过滤及臭氧消毒等环节或选择部分处理环节，最终达到回用水的要求或纳入污水排放***。
以上详细描述了发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种亚临界水技术处理畜禽粪污的设备，其特征在于：至少包括按照工艺顺序排列的匀浆池、干湿分离机、水处理***、干粪储存罐、计量罐、反应釜、收集罐、过滤罐、生物高温发酵仓、干燥机组、辅料罐、养分罐、混合罐、成品罐和包装机组。
2.根据权利要求1所述的亚临界水技术处理畜禽粪污的设备，其特征在于：所述匀浆池加装玻璃钢盖，匀浆工段为负压环境。
3.根据权利要求1所述的亚临界水技术处理畜禽粪污的设备，其特征在于：所述干粪储存罐具有气动破拱功能。
4.根据权利要求1所述的亚临界水技术处理畜禽粪污的设备，其特征在于：所述计量罐以干粪的计重换算控制物料的体积，每次计量干粪体积的控制给定值为4.2-4.5立方。
5.根据权利要求1所述的亚临界水技术处理畜禽粪污的设备，其特征在于：所述反应釜收集罐具有保温功能。
6.根据权利要求1所述的亚临界水技术处理畜禽粪污的设备，其特征在于：所述成品罐与自动灌包计量、缝袋、码垛功能的机器设备及裸装有机肥仓库连接。
7.一种亚临界水技术处理畜禽粪污的工艺，包括以下步骤：
步骤S1、畜禽粪污经污粪收集车采集运输；
步骤S2、畜禽粪污进入匀浆池进行匀浆；
步骤S3、匀浆后的畜禽粪污通过干湿分离，经干湿分离后的固体干粪经输送至干粪储存罐，经干湿分离后的污水则送至水处理***处置；
步骤S4、干粪经过干粪储存罐输送至计量罐；
步骤S5、计量后的干粪输送至亚临界水处理装置即反应釜内进行资源再生处理；
步骤S6、得到的干料与辅料汇总搅拌烘干后，即为基本产品的有机肥料；反应釜卸压产生的压力、废气、废热和噪音输送至吸收池处理。
8.根据权利要求7所述的亚临界水技术处理畜禽粪污的工艺，其特征在于，在步骤S2中畜禽粪污进入匀浆池前途径不锈钢栅栏滤掉杂物后再进入匀浆池。
9.根据权利要求7所述的亚临界水技术处理畜禽粪污的工艺，其特征在于，在步骤S6中干料与辅料汇总前经过生物发酵仓进行发酵；干料与辅料汇总搅拌烘干成为有机肥料后，进行成品包装、仓储。
10.根据权利要求7所述的亚临界水技术处理畜禽粪污的工艺，其特征在于，在步骤S6中吸收池处理得到的废水、废热经过水处理后将得到回收、排放；得到的废气经过除臭处理后排放。
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2020
- 2020-01-23 CN CN202010076437.9A patent/CN111153715A/zh active Pending
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