本发明专利技术提供了一种低污染的畜禽粪便厌氧发酵装置及方法，装置包括预处理装置、热解处理罐、冷凝分离器、厌氧发酵罐和沼气收集罐；方法包括：S1：将畜禽粪便进行粉碎和除杂；S2：粉碎、除杂后的畜禽粪便送至热解处理罐中进行热解处理；S3：畜禽粪便热解产生的蒸汽经冷凝分离器中分离；S4：热解后的畜禽粪便经厌氧发酵罐封闭厌氧发酵，发酵过程沼液、沼渣分离，厌氧发酵产生的沼气经沼气送至沼气收集罐内储存。总之，本发明专利技术具有系统完善、方法先进、处理效果好等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种低污染的畜禽粪便厌氧发酵装置及方法
本专利技术属于粪污处理
，具体是涉及一种低污染的畜禽粪便厌氧发酵装置及方法。
技术介绍
畜禽粪便一直被人们当作土壤肥料的重要来源，因而畜禽粪便多是就地施用。据1976年统计显示，那时我国农业生产1/3以上的肥料是由动物粪便提供的。动物排泄物中含有丰富的有机物和氮、磷、钾等养分，同时也能供给作物所需的钙、镁、硫等多种矿物质及微量元素，满足作物生长过程中对多种养分的需要。过于集中的畜牧养殖导致畜禽粪便在部分地区产量过大，传统施肥处理方式无法消纳，大量堆放对大气、土壤和水环境造成严重的污染。另一方面由于化肥工业的迅速发展，人们大量使用化肥，使有机粪肥大量闲置，土壤基础养分在局部地方出现逐渐下降趋势，禽畜粪便不能及时还田，形成了畜禽粪便对环境的污染。在早期的传统畜牧业生产中以农家个体饲养为主，农家个体畜禽养殖头数不多，其产生的粪尿相对较少，到了上世纪80年代中期，一方面由于我国自然资源的约束，畜产品生产的发展只能通过资源的强化使用来实现，畜牧业生产出现集约化、集中化的趋势，一些地方将规模化畜禽养殖作为产业结构调整、增加农民收入的重要途径加以鼓励，部分大城市和城郊出现了一批集约化或工厂化畜牧场。经过二十多年的发展，畜禽养殖规模越来越大，生产集约化程度越来越高，并与种植业日益脱节，产生的畜禽粪污在一定的时空范围内没有足够的土地消纳，出现处理的问题。而目前对于畜禽粪便的处理方式大多为厌氧发酵处理，但是在厌氧发酵处理过程中存在畜禽粪便中所含油污影响甚至抑制厌氧发酵的情况，并且单纯的厌氧发酵所得产物往往还需要进一步处理，所以，本专利技术设计了一种低污染的畜禽粪便厌氧发酵装置及方法。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种低污染的畜禽粪便厌氧发酵装置及方法。本专利技术的技术方案是：一种低污染的畜禽粪便厌氧发酵装置，主要包括预处理装置、热解处理罐、冷凝分离器、厌氧发酵罐和沼气收集罐，所述预处理装置包括破碎料筒、进料斗、破碎装置和除臭装置，所述破碎料筒由上部的圆柱筒和下部的锥形桶密封连接组成，所述圆柱筒与锥形桶连接处平面安装有同于过滤畜禽粪便中杂物的过滤筛网，所述进料斗设置在圆柱筒上方一侧，所述破碎装置设置在圆柱筒中轴线上，用于对圆柱筒内的畜禽粪便作破碎处理，所述除臭装置设置在圆柱筒上方，除臭装置通过与圆柱筒内部连通的气体泵将圆柱筒内畜禽粪便散发的气味抽离，所述锥形桶底端设有放料阀，所述热解处理罐通过物料泵与所述预处理装置的放料阀连通，热解反应罐包括环绕设置在热解处理罐外侧壁上的导热管，设置在热解处理罐下方且与所述导热管通过液体泵连通的导热室，所述导热室内设有导热剂，导热室下方设有用于对导热室内导热剂加热的燃烧室，热解反应罐还包括设置在热解反应罐内部的搅拌杆，为所述搅拌杆提供搅拌动力的搅拌电机，设置在热解反应罐上端的热解排气口和设置在热解处理罐侧底部的排料口，所述冷凝分离器与所述热解处理罐的热解排气口连接，冷凝分离器包括呈横卧式的冷凝罐体，设置在所述冷凝罐体侧端并且与所述气体泵、排气口连通的进气口，设置在所述进气口内侧用于阻挡进气口通入气体并使其冷却的冷凝挡板，设置在冷凝罐体内底部用于分隔冷凝液体中水和油的溢油板，设置在所述溢油板左侧的冷凝罐体底部的排水口，设置在溢油板右侧冷凝罐体底部的排油口和设置在冷凝罐体顶部的排气口，所述厌氧发酵罐包括设置在厌氧发酵罐底端且与所述热解处理罐的排料口连通的进料口，环绕设置在厌氧发酵罐内部用于分隔厌氧发酵罐内畜禽粪便固、液体的溢流槽，所述溢流槽内侧设有溢流板，所述溢流板上设有溢流孔，溢流槽对应的厌氧发酵罐侧壁上设有排液口，厌氧发酵罐还包括设置在溢流槽下方厌氧发酵罐内侧壁上的喷淋装置，所述喷淋装置与所述冷凝分离器的排水口连通，用于通过冷凝分离器分离的水相调节厌氧发酵罐内畜禽粪便的含水率，厌氧发酵罐顶部还设有沼气排放口，所述沼气收集罐分别与所述冷凝分离器的排气口、厌氧发酵罐的沼气排放口连通，用于收集热解、厌氧发酵产生的沼气，所述沼气收集罐还与所述热解处理罐的燃烧室连通，用于为燃烧室提供可燃沼气。进一步地，所述破碎电机包括设置在破碎料筒上方的电机和连接在电机输出轴上的传动齿轮，设置在破碎料筒中轴线上的转轴一和套接在转轴一上半部外侧的转轴二，所述转轴一的上端设有与所述传动齿轮上部咬合连接的上齿盘，所述转轴二的上端设有与所述传动齿轮下部咬合连接的下齿盘，所述上齿盘、下齿盘在传动齿轮的带动下作异向旋转，从而带动转轴一、转轴二作异向旋转，转轴一、转轴二侧壁上设有多个破碎链条，且转轴一底端设有用于刮除所述过滤筛网上畜禽粪便的刮板，通过转向相反的破碎链条对畜禽粪便进行破碎，破碎效果好。进一步地，所述排气口处设有油气滤阀，对排气口排出气体进一步进行油相过滤，避免油相影响沼气品质。进一步地，所述溢流板下凹式弧状板，且溢流板上罩有过滤网，溢流处的沼液经溢流板滑落至溢流槽内，过滤网可以将沼液中的漂浮物拦截。利用上述的发酵装置进行畜禽粪便厌氧发酵的方法，主要包括：S1：粪便收集预处理将收集的畜禽粪便经进料斗送至预处理装置内部，通过预处理装置对畜禽粪便进行粉碎和除杂，并且在粉碎、除杂过程中通过除臭装置将畜禽粪便散发的臭气抽离，避免臭气经进料斗散出；S2：热解处理粉碎、除杂后的畜禽粪便经物料泵送至热解处理罐中，通过燃烧室加热导热室内的导热剂，液体泵将加热后的导热剂在导热管内循环，从而对热解处理罐中的畜禽粪便进行热解处理，热解处理过程中通过搅拌杆持续对畜禽粪便进行搅拌；S3：油、气、水三相分离畜禽粪便热解产生的蒸汽经热解排气口通入冷凝分离器中，蒸汽喷射在冷凝挡板上，蒸汽中所含的油、水冷却至液体经冷凝挡板滑落至冷凝罐体内，油、水自然分离，在油、水液位升高至溢油板高度时，油相溢流至溢油板右侧，实现油水分离，气相经排气口送至沼气收集罐内储存；S4：厌氧发酵处理热解处理罐中热解后的畜禽粪便经厌氧发酵罐底部输送至厌氧发酵罐内部，通过喷淋装置将冷凝分离器中分离的水相调节畜禽粪便的含水率，封闭厌氧发酵罐对畜禽粪便进行厌氧发酵，发酵2-3d后继续进料，发酵过程沼液、沼渣分离，继续进料后沼液上升至溢流槽高度处，溢流板将沼液上漂浮物拦截，沼液经溢流槽排出，厌氧发酵产生的沼气经沼气排放口送至沼气收集罐内储存。进一步地，所述除臭装置抽离的臭气送至冷凝分离器中分离处理，避免臭气散发在空气中污染环境，同时可以在冷凝分离器将沼气分离。优选地，所述导热剂为煤油，煤油的导热效率高，可以快速将热解处理罐内的畜禽粪便加热热解。进一步地，所述沼气收集罐内沼气可用于热解处理罐的燃烧室燃烧用，降低处理成本。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种低污染的畜禽粪便厌氧发酵装置及方法，用热解和厌氧发酵结合的方法对畜禽粪便进行处理，首先设置预处理装置对畜禽粪便进行破碎和除杂，使畜禽粪便容易被热解并且除去影响热结合厌氧发酵的杂物，然后通过热解处理罐内加热热解的方式对畜禽粪便本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低污染的畜禽粪便厌氧发酵装置，其特征在于，主要包括预处理装置(1)、热解处理罐(2)、冷凝分离器(3)、厌氧发酵罐(4)和沼气收集罐(5)，/n所述预处理装置(1)包括破碎料筒(11)、进料斗(12)、破碎装置(13)和除臭装置(14)，所述破碎料筒(11)由上部的圆柱筒(111)和下部的锥形桶(112)密封连接组成，所述圆柱筒(111)与锥形桶(112)连接处平面安装有同于过滤畜禽粪便中杂物的过滤筛网(113)，所述进料斗(12)设置在圆柱筒(111)上方一侧，所述破碎装置(13)设置在圆柱筒(111)中轴线上，用于对圆柱筒(111)内的畜禽粪便作破碎处理，所述除臭装置(14)设置在圆柱筒(111)上方，除臭装置(14)通过与圆柱筒(111)内部连通的气体泵(141)将圆柱筒(111)内畜禽粪便散发的气味抽离，所述锥形桶(112)底端设有放料阀(114)，/n所述热解处理罐(2)通过物料泵(6)与所述预处理装置(1)的放料阀(114)连通，热解反应罐(2)包括环绕设置在热解处理罐(2)外侧壁上的导热管(21)，设置在热解处理罐(2)下方且与所述导热管(21)通过液体泵(23)连通的导热室(22)，所述导热室(22)内设有导热剂，导热室(22)下方设有用于对导热室(22)内导热剂加热的燃烧室(24)，热解反应罐(2)还包括设置在热解反应罐(2)内部的搅拌杆(25)，为所述搅拌杆(25)提供搅拌动力的搅拌电机(26)，设置在热解反应罐(2)上端的热解排气口(27)和设置在热解处理罐(2)侧底部的排料口(28)，/n所述冷凝分离器(3)与所述热解处理罐(2)的热解排气口(27)连接，冷凝分离器(3)包括呈横卧式的冷凝罐体(31)，设置在所述冷凝罐体(31)侧端并且与所述气体泵(141)、排气口(27)连通的进气口(32)，设置在所述进气口(32)内侧用于阻挡进气口(32)通入气体并使其冷却的冷凝挡板(33)，设置在冷凝罐体(31)内底部用于分隔冷凝液体中水和油的溢油板(34)，设置在所述溢油板(34)左侧的冷凝罐体(31)底部的排水口(35)，设置在溢油板(34)右侧冷凝罐体(31)底部的排油口(36)和设置在冷凝罐体(31)顶部的排气口(37)，/n所述厌氧发酵罐(4)包括设置在厌氧发酵罐(4)底端且与所述热解处理罐(2)的排料口(28)连通的进料口(41)，环绕设置在厌氧发酵罐(4)内部用于分隔厌氧发酵罐(4)内畜禽粪便固、液体的溢流槽(42)，所述溢流槽(42)内侧设有溢流板(43)，所述溢流板(43)上设有溢流孔(44)，溢流槽(42)对应的厌氧发酵罐(4)侧壁上设有排液口(45)，厌氧发酵罐(4)还包括设置在溢流槽(42)下方厌氧发酵罐(4)内侧壁上的喷淋装置(46)，所述喷淋装置(46)与所述冷凝分离器(3)的排水口(35)连通，用于通过冷凝分离器(3)分离的水相调节厌氧发酵罐(4)内畜禽粪便的含水率，厌氧发酵罐(4)顶部还设有沼气排放口(47)，/n所述沼气收集罐(5)分别与所述冷凝分离器(3)的排气口(37)、厌氧发酵罐(4)的沼气排放口(47)连通，用于收集热解、厌氧发酵产生的沼气，所述沼气收集罐(5)还与所述热解处理罐(2)的燃烧室(24)连通，用于为燃烧室(24)提供可燃沼气。/n...
【技术特征摘要】
1.一种低污染的畜禽粪便厌氧发酵装置，其特征在于，主要包括预处理装置(1)、热解处理罐(2)、冷凝分离器(3)、厌氧发酵罐(4)和沼气收集罐(5)，
所述预处理装置(1)包括破碎料筒(11)、进料斗(12)、破碎装置(13)和除臭装置(14)，所述破碎料筒(11)由上部的圆柱筒(111)和下部的锥形桶(112)密封连接组成，所述圆柱筒(111)与锥形桶(112)连接处平面安装有同于过滤畜禽粪便中杂物的过滤筛网(113)，所述进料斗(12)设置在圆柱筒(111)上方一侧，所述破碎装置(13)设置在圆柱筒(111)中轴线上，用于对圆柱筒(111)内的畜禽粪便作破碎处理，所述除臭装置(14)设置在圆柱筒(111)上方，除臭装置(14)通过与圆柱筒(111)内部连通的气体泵(141)将圆柱筒(111)内畜禽粪便散发的气味抽离，所述锥形桶(112)底端设有放料阀(114)，
所述热解处理罐(2)通过物料泵(6)与所述预处理装置(1)的放料阀(114)连通，热解反应罐(2)包括环绕设置在热解处理罐(2)外侧壁上的导热管(21)，设置在热解处理罐(2)下方且与所述导热管(21)通过液体泵(23)连通的导热室(22)，所述导热室(22)内设有导热剂，导热室(22)下方设有用于对导热室(22)内导热剂加热的燃烧室(24)，热解反应罐(2)还包括设置在热解反应罐(2)内部的搅拌杆(25)，为所述搅拌杆(25)提供搅拌动力的搅拌电机(26)，设置在热解反应罐(2)上端的热解排气口(27)和设置在热解处理罐(2)侧底部的排料口(28)，
所述冷凝分离器(3)与所述热解处理罐(2)的热解排气口(27)连接，冷凝分离器(3)包括呈横卧式的冷凝罐体(31)，设置在所述冷凝罐体(31)侧端并且与所述气体泵(141)、排气口(27)连通的进气口(32)，设置在所述进气口(32)内侧用于阻挡进气口(32)通入气体并使其冷却的冷凝挡板(33)，设置在冷凝罐体(31)内底部用于分隔冷凝液体中水和油的溢油板(34)，设置在所述溢油板(34)左侧的冷凝罐体(31)底部的排水口(35)，设置在溢油板(34)右侧冷凝罐体(31)底部的排油口(36)和设置在冷凝罐体(31)顶部的排气口(37)，
所述厌氧发酵罐(4)包括设置在厌氧发酵罐(4)底端且与所述热解处理罐(2)的排料口(28)连通的进料口(41)，环绕设置在厌氧发酵罐(4)内部用于分隔厌氧发酵罐(4)内畜禽粪便固、液体的溢流槽(42)，所述溢流槽(42)内侧设有溢流板(43)，所述溢流板(43)上设有溢流孔(44)，溢流槽(42)对应的厌氧发酵罐(4)侧壁上设有排液口(45)，厌氧发酵罐(4)还包括设置在溢流槽(42)下方厌氧发酵罐(4)内侧壁上的喷淋装置(46)，所述喷淋装置(46)与所述冷凝分离器(3)的排水口(35)连通，用于通过冷凝分离器(3)分离的水相调节厌氧发酵罐(4)内畜禽粪便的含水率，厌氧发酵罐(4)顶部还设有沼气排放口(47)，
所述沼气收集罐(5)分别与所述冷凝分离器(3)的排气口(37)、厌氧发酵罐(4)的沼气排放口(47)连通，用于收集热解、厌氧发酵产生的沼气，所述沼气收集罐(5)还与所述热解处理罐(2)的燃烧室(24)连通，用于为燃烧室(24)提供可燃沼气。
2.根据权利要求1所述的一种低污染的畜禽粪便厌氧发酵装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛晓君，黄续崟，郭华芳，唐志华，刘敏茹，张荔，张冬青，李霞，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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