一种基于种养结合的热电肥气多联产低碳循环系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于种养结合的热电肥气多联产低碳循环系统，属于农业种植领域，包括大棚种植装置，大棚种植装置的下端设置有大田种植装置，大田种植装置的下端设置有养殖场，大棚装置装置和大田种植装置的右端连接有预处理装置，预处理装置的右端连接有生物质热解气化炉，养殖场的上端连接有光伏发电装置，该基于种养结合的热电肥气多联产低碳循环系统分别以生物质废弃物、畜禽粪污为原料，以种植业和养殖业为消纳载体，突破了沼气工程和生物质热解气化瓶颈，又种植业

【技术实现步骤摘要】
一种基于种养结合的热电肥气多联产低碳循环系统


[0001]本技术涉及农业种植领域，更具体地说，涉及一种基于种养结合的热电肥气多联产低碳循环系统。

技术介绍

[0002]我国生物质资源丰富，然而生物质的清洁利用却得不到有效利用，农村生活用能以直接燃烧方式利用的薪柴和秸秆占56.3％。焚烧秸秆产生的二氧化硫、二氧化氮等严重污染空气环境，并危害人体健康；而生物质废弃物乱堆丢弃，导致水质大面积污染。农业部首次公开承认，农业已超过工业成为中国最大的面源污染产业。然而与其他可再生能源相比，生物质的突出优势在于它是唯一可以直接作为燃料的可再生能源，亦是唯一可贮存、可稳定利用的可再生能源。养殖业的污水中含有大量的污染物质，主要污染指标有BOD、COD、SS、大肠杆菌、蛔虫卵、氮和磷等。畜禽粪便污染物不仅污染地表水，其有毒、有害成分还易渗入到地下水中，严重污染地下水。养殖场的粪污产生大量恶臭气体，其中含有大量的氨、硫化物、甲烷等有毒有害成分，污染周围空气，严重影响了空气质量。沼气工程是以畜禽粪污或生物质废弃物为原料，采用厌氧发酵工艺，以获取高品质能源兼并治理环境污染的目的，实现农业生态良性循环的农村能源工程技术。生物质热解气化工艺是以生物质废弃物为原料通过热化学过程转变固体生物质的品质和形态，是生物质废弃物清洁、高效的处理工艺，具有良好的原料适应性和产品多样性。但受原料运输半径及市场价格影响，使得其原料供应不稳定，这是制约生物质热解气化大型化的瓶颈。
[0003]种植业生物质废弃物是生物质热解气化的必需原料，畜禽粪污是沼气工程的必需原料，而种植业可以很好的消纳大量沼液、有机肥和生物质热解液，并为养殖业提供丰富的饲料。种植业、生物质热解气化、养殖业和沼气工程四者是紧密联系的统一整体，并且形成了原料自给自足、无污染、产品多样化的低碳循环系统。种植业、生物质热解气化、养殖业和沼气工程的耦合对发展生态农业、可再生能源、改善能源结构、实现农业资源可持续利用、减少温室气体排放、保护生态环境具有重大意义。
[0004]目前，规模化种植业大量使用化肥导致土壤重金属超标、团粒结构遭到破坏，造成土壤板结、农作物产量下降、品质降低；种植业产生的大量生物质废弃物直接焚烧导致严重的大气污染、随意堆放造成严重的水体污染，或因生物质废弃物运输半径过大、经济实用性差无法得到清洁高效利用。养殖业畜禽粪污及冲洗水处理不当造成大气污染、水污染和土壤污染，而且畜禽饲料含高添加剂使得畜禽抵抗力低，对传染性疾病抵抗能力差。沼气工程虽然能很好的处理畜禽粪污，但其产生大量的沼液成为制约沼气大型化的瓶颈。生物质热解气化工艺较为成熟，产品市场广阔，制约其规模化的主要原因是生物质原料供应的稳定性及其价格的合理性，生物质供应及价格受市场波动大。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种基于种养结合的热
电肥气多联产低碳循环系统，它分别以生物质废弃物、畜禽粪污为原料，以种植业和养殖业为消纳载体，突破了沼气工程和生物质热解气化瓶颈，又种植业
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养殖业
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沼气工程
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生物质热解气化耦合，具有原料自平衡，并达到资源化、清洁化、高效化、高值利用、可大型化、产品多样性和灵活性的优点。
[0006]为解决上述问题，本技术采用如下的技术方案。
[0007]一种基于种养结合的热电肥气多联产低碳循环系统，包括大棚种植装置，所述大棚种植装置的下端设置有大田种植装置，所述大田种植装置的下端设置有养殖场，所述大棚装置装置和大田种植装置的右端连接有预处理装置，所述预处理装置的右端连接有生物质热解气化炉，所述养殖场的上端连接有光伏发电装置，所述养殖场的右端连接有粪污调配池，所述粪污调配池的右端连接有厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐的右端分别连接有内燃机发电装置、沼气提纯装置和固液分离机，所述内燃机发电装置的右端连接有余热锅炉，所述沼气提纯装置的右端连接有LNG加气站和精脱硫装置，所述固液分离机的右端连接有膜分离装置和有机肥复配装置，所述膜分离装置的下端与有机肥复配装置连接，所述膜分离装置的右端连接有鱼塘，该基于种养结合的热电肥气多联产低碳循环系统分别以生物质废弃物、畜禽粪污为原料，以种植业和养殖业为消纳载体，突破了沼气工程和生物质热解气化瓶颈，又种植业
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养殖业
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沼气工程
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生物质热解气化耦合，具有原料自平衡，并达到资源化、清洁化、高效化、高值利用、可大型化、产品多样性和灵活性的优点。
[0008]进一步的，所述生物质热解气化炉的下端连接有内燃机发电装置，生物质热解气化炉具有将其产生的燃气运输至内燃机发电装置进行使用的作用。
[0009]进一步的，所述内燃机发电装置、沼气提纯装置和固液分离机均与大棚种植装置、大田种植装置和养殖场相互连接，内燃机发电装置、沼气提纯装置和固液分离机具有将其三者产生的沼液运输至大棚种植装置、大田种植装置和养殖场进行使用的作用。
[0010]进一步的，所述余热锅炉的一端与厌氧发酵罐连接，余热锅炉具有将其产生的低压蒸汽运输至厌氧发酵罐进行发酵的作用。
[0011]进一步的，所述精脱硫装置的一端与大棚种植装置连接，精脱硫装置具有将其产生的气肥运输至大棚种植装置进行使用的作用，可以为大棚种植装置内种植的有机蔬菜提供肥料。
[0012]相比于现有技术，本技术的优点在于：
[0013](1)本方案分别以生物质废弃物、畜禽粪污为原料，以种植业和养殖业为消纳载体，突破了沼气工程和生物质热解气化瓶颈，又种植业
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养殖业
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沼气工程
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生物质热解气化耦合，具有原料自平衡，并达到资源化、清洁化、高效化、高值利用、可大型化、产品多样性和灵活性的优点。
[0014](2)生物质热解气化炉的下端连接有内燃机发电装置，生物质热解气化炉具有将其产生的燃气运输至内燃机发电装置进行使用的作用。
[0015](3)内燃机发电装置、沼气提纯装置和固液分离机均与大棚种植装置、大田种植装置和养殖场相互连接，内燃机发电装置、沼气提纯装置和固液分离机具有将其三者产生的沼液运输至大棚种植装置、大田种植装置和养殖场进行使用的作用。
[0016](4)余热锅炉的一端与厌氧发酵罐连接，余热锅炉具有将其产生的低压蒸汽运输至厌氧发酵罐进行发酵的作用。
[0017](5)精脱硫装置的一端与大棚种植装置连接，精脱硫装置具有将其产生的气肥运输至大棚种植装置进行使用的作用，可以为大棚种植装置内种植的有机蔬菜提供肥料
附图说明
[0018]图1为本技术的整体结构示意图。
[0019]图中标号说明：
[0020]1大棚种植装置、2大田种植装置、3养殖场、4预处理装置、5生物质热解气化炉、6光伏发电装置、7粪污调配池、8厌氧发酵罐、9内燃机发电装置、10沼气提纯装置、11固液分离机、12余热锅炉、13LNG加气站、1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于种养结合的热电肥气多联产低碳循环系统，包括大棚种植装置(1)，其特征在于：所述大棚种植装置(1)的下端设置有大田种植装置(2)，所述大田种植装置(2)的下端设置有养殖场(3)，所述大棚种植装置(1)和大田种植装置(2)的右端连接有预处理装置(4)，所述预处理装置(4)的右端连接有生物质热解气化炉(5)，所述养殖场(3)的上端连接有光伏发电装置(6)，所述养殖场(3)的右端连接有粪污调配池(7)，所述粪污调配池(7)的右端连接有厌氧发酵罐(8)，所述厌氧发酵罐(8)的右端分别连接有内燃机发电装置(9)、沼气提纯装置(10)和固液分离机(11)，所述内燃机发电装置(9)的右端连接有余热锅炉(12)，所述沼气提纯装置(10)的右端连接有LNG加气站(13)和精脱硫装置(14)，所述固液分离机(11)的右端连接有膜分离装置(15)和有机肥复配...

【专利技术属性】
技术研发人员：李树平，韩广阔，刘姝，
申请(专利权)人：山东恒力新能源工程有限公司，
类型：新型
国别省市：