【技术实现步骤摘要】
本技术涉及农业应用，特别是指一种堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统。
技术介绍
1、随着中国畜牧业的快速发展，畜禽粪污处理和资源化利用成为畜牧业发展的关键性制约因素。好氧堆肥能够将畜禽粪便转化为稳定的有机肥，实现种养结合循环农业。反应器堆肥是指利用集进出料、曝气、搅拌和除臭为一体的密闭式反应器进行好氧发酵的一种堆肥工艺，具有发酵周期短、占地面积小、保温节能效果好、自动化程度高，臭气易于集中处理等优点，逐渐成为当前国内畜禽养殖场的主流粪便处理技术。畜禽粪便在反应器堆肥过程中会产生氨气、硫化氢、甲硫醇等臭气和粉尘、微生物气溶胶、二氧化碳温室气体等，直接排放一方面会污染周边空气环境，引发居民臭气投诉；另一方面，堆肥反应器排放的二氧化碳浓度可达25%，直接排放不仅加剧了温室效应，更是一种资源的浪费。
2、公开号为cn117654170a的专利公开了一种用于堆肥反应器的除臭和氨气回收的系统及方法，该系统包括降尘单元、预热单元、氨气回收单元、冷却回流单元和除臭单元，将多台密闭式堆肥反应器产生的臭气统一收集后送入降尘单元进行高效降尘，再经过预热单元加热到设定温度后进入氨气回收单元将臭气中氨气高效率分离出来，分离出的氨气再经过冷却回流单元形成氨水和剩余气体，氨水经过回流进一步精馏浓缩直至达到设定浓度则排入氨水储存罐中储存，剩余气体进入除臭单元进行喷淋除臭达标后进行排放。本专利技术提供的系统和方法在实现回收氨的同时同步处理了高氨臭气及除臭废水，回收得到的高浓度氨水可作为液体肥原料产生收益。上述堆肥反应器配备降尘单元和除臭单元，将
技术实现思路
1、本技术提出一种堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，解决了现有技术中反应器堆肥尾气中二氧化碳未处理，加剧温室效应的问题。
2、本技术的技术方案是这样实现的：
3、一种堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，包括堆肥反应器，堆肥反应器的出气端连接有尾气净化模块，尾气净化模块的出气端连接有二氧化碳捕集模块，二氧化碳捕集模块的二氧化碳输出端与气肥施用模块连接。在尾气净化模块将堆肥反应器排出的尾气进行降尘除臭后，通过二氧化碳捕集模块对尾气中的二氧化碳进行收集，避免二氧化碳直接排入空气中，减少二氧化碳的排放，降低对温室效应造成的影响，同时通过气肥施用模块将二氧化碳通入温室种植大棚内供作物进行光合作用，提高作物光合作用强度和效率。
4、所述二氧化碳捕集模块包括捕集塔、电化学解吸反应器和闪蒸罐，尾气净化模块的出气端与捕集塔的进气口连通，电化学解吸反应器包括阳极室和阴极室，捕集塔的捕集塔出液口与阳极室的阳极室进液口连通，阳极室的阳极室出液口与闪蒸罐的闪蒸罐进液口连通，闪蒸罐出液口与阴极室的阴极室进液口连通，阴极室的阴极室出液口与捕集塔连通。捕集塔通过喷淋有机胺溶液的方式将二氧化碳从尾气中分离出来，然后通过电化学解吸反应器和闪蒸罐将溶液中的二氧化碳提取出来，分离出来的二氧化碳通入储气罐储存。
5、所述捕集塔内设有有机胺溶液喷淋组件和储液池；有机胺溶液喷淋组件与阴极室的阴极室出液口连通，储液池与阳极室的阳极室进液口连通。有机胺溶液重新通入喷淋组件进行重复使用。
6、所述电化学解吸反应器包括壳体，壳体内设有极板，所述极板包括阳极板和阴极板，阳极板与阴极板之间设有离子交换膜，极板与电源连接。电源对极板进行供电，阳极板金属铜溶解成为铜离子进入溶液中，铜离子取代二氧化碳与有机胺配位形成配合物，从而释放二氧化碳。
7、所述闪蒸罐的闪蒸罐出气口连通有储气罐，储气罐与气肥施用模块连接。闪蒸罐使溶液通过气液分离的方式分离二氧化碳，并将二氧化碳通入储气罐进行储存。
8、所述气肥施用模块包括设置在温室种植大棚内部的布气管道，布气管道的进气端与储气罐的出气口连通。收集到的二氧化碳通过布气管道通入温室种植大棚作为作物光合作用的原料，提高作物光合作用强度和效率，促进根系发育，提高作物的抗病能力和抗逆能力，改善产品品质并大幅提高产量。
9、所述温室种植大棚内设有二氧化碳浓度传感器，布气管道上设有电动控制阀门，电动控制阀门和二氧化碳浓度传感器均与布气控制器连接。二氧化碳浓度传感器监测温室种植大棚内的二氧化碳浓度，并将监测到的浓度信息传递至控制器，控制器依据浓度信息控制电动控制阀门打开或关闭。
10、所述尾气净化模块包括洗涤塔外壳，洗涤塔外壳内从上到下依次设有除雾器、除臭喷淋组件、除臭滤料组件、污水过滤组件和循环水箱，循环水箱通过循环水泵与除臭喷淋组件连通，洗涤塔外壳上设有洗涤塔进气口，洗涤塔进气口位于除臭滤料组件下侧，循环水箱上连通有补水加药系统。除臭喷淋装置喷淋除臭菌液对堆肥尾气进行降尘除臭净化，净化后尾气通过除雾器去除水雾，进入二氧化碳捕集模块。
11、所述除臭滤料组件包括设置在洗涤塔外壳上部的第一支撑隔板，第一支撑隔板位于洗涤塔进气口上侧，第一支撑隔板上铺设有第一过滤填料。所述第一过滤填料为pp塑料填料，所述pp塑料填料采用s波阻力波纹设计，蜂窝式交叉分水结构，使喷淋液能够在pp塑料填料上形成液膜，长时间滞留于填料表面。
12、所述污水过滤组件包括设置在洗涤塔外壳下部的第二支撑隔板，第二支撑隔板上铺设有第二过滤填料和第三过滤填料。第二过滤填料和第三过滤填料为过滤棉和pp塑料花环填料。
13、本技术产生的有益效果是：在尾气净化模块将堆肥反应器排出的尾气进行降尘除臭后，通过二氧化碳捕集模块对尾气中的二氧化碳进行收集，避免二氧化碳直接排入空气中，减少二氧化碳的排放，降低对温室效应造成的影响；并且提取的二氧化碳通过布气管道通入温室种植大棚供作物进行光合作用，提高作物光合作用强度和效率，促进根系发育，提高作物的抗病能力和抗逆能力，改善产品品质并大幅提高产量。对于减少堆肥空气污染、实现种养结合循环农业具有重要的生态和经济效益。
14、在进行二氧化碳捕集过程中，采用有机胺溶液喷淋的方式与二氧化碳进行接触反应，生成氨基甲酸盐，然后通过电化学解吸的方式重新生成有机胺溶液，将二氧化碳分离出来，有机胺溶液能够重复利用，提高二氧化碳捕集模块循环使用性能。
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1.一种堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，包括堆肥反应器（1），堆肥反应器（1）的出气端连接有尾气净化模块（2），其特征在于，尾气净化模块（2）的出气端连接有二氧化碳捕集模块（3），二氧化碳捕集模块（3）的二氧化碳输出端与气肥施用模块（4）连接；
2.根据权利要求1所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，捕集塔（22）内设有有机胺溶液喷淋组件（26）和储液池（27）；有机胺溶液喷淋组件（26）与阴极室（39）的阴极室出液口（46）连通，储液池（27）与阳极室（38）的阳极室进液口（40）连通。
3.根据权利要求1或2所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，电化学解吸反应器（23）包括壳体（33），壳体（33）内设有极板（34），所述极板（34）包括阳极板和阴极板，阳极板与阴极板之间设有离子交换膜（35），极板（34）与电源（37）连接。
4.根据权利要求3所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，闪蒸罐（24）的闪蒸罐出气口（47）连通有储气罐（25），储气罐（25）与气肥施用模
5.根据权利要求1或4所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，气肥施用模块（4）包括设置在温室种植大棚（52）内部的布气管道（50），布气管道（50）的进气端与储气罐（25）的出气口连通。
6.根据权利要求5所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，温室种植大棚（52）内设有二氧化碳浓度传感器（51），布气管道（50）上设有电动控制阀门（49），电动控制阀门（49）和二氧化碳浓度传感器（51）均与布气控制器（48）连接。
7.根据权利要求1或4或6所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，尾气净化模块（2）包括洗涤塔外壳（5），洗涤塔外壳（5）内从上到下依次设有除雾器（6）、除臭喷淋组件（7）、除臭滤料组件（8）、污水过滤组件（10）和循环水箱（11），循环水箱（11）通过循环水泵（12）与除臭喷淋组件（7）连通，洗涤塔外壳（5）上设有洗涤塔进气口（9），洗涤塔进气口（9）位于除臭滤料组件（8）下侧，循环水箱（11）上连通有补水加药系统（21）。
8.根据权利要求7所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，除臭滤料组件（8）包括设置在洗涤塔外壳（5）上部的第一支撑隔板（15），第一支撑隔板（15）位于洗涤塔进气口（9）上侧，第一支撑隔板（15）上铺设有第一过滤填料（14）。
9.根据权利要求8所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，污水过滤组件（10）包括设置在洗涤塔外壳（5）下部的第二支撑隔板（20），第二支撑隔板（20）上铺设有第二过滤填料（18）和第三过滤填料（19）。
...【技术特征摘要】
1.一种堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，包括堆肥反应器（1），堆肥反应器（1）的出气端连接有尾气净化模块（2），其特征在于，尾气净化模块（2）的出气端连接有二氧化碳捕集模块（3），二氧化碳捕集模块（3）的二氧化碳输出端与气肥施用模块（4）连接；
2.根据权利要求1所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，捕集塔（22）内设有有机胺溶液喷淋组件（26）和储液池（27）；有机胺溶液喷淋组件（26）与阴极室（39）的阴极室出液口（46）连通，储液池（27）与阳极室（38）的阳极室进液口（40）连通。
3.根据权利要求1或2所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，电化学解吸反应器（23）包括壳体（33），壳体（33）内设有极板（34），所述极板（34）包括阳极板和阴极板，阳极板与阴极板之间设有离子交换膜（35），极板（34）与电源（37）连接。
4.根据权利要求3所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，闪蒸罐（24）的闪蒸罐出气口（47）连通有储气罐（25），储气罐（25）与气肥施用模块（4）连接。
5.根据权利要求1或4所述的堆肥尾气净化和二氧化碳捕集利用一体化系统，其特征在于，气肥施用模块（4）包括设置在温室种植大棚（52）内部的布气管道（50），布气管道（50）的进气端与储气罐（25）的出气口连通。...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵华轩，李尚民，蒲俊华，王洪志，邢伟杰，窦新红，
申请(专利权)人：江苏省家禽科学研究所，
类型：新型
国别省市：
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