CN102921707A - 现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，一种现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，包括有堆放区、一次水解池、高温水解池、固液分离机、原料池、自动力干式发酵装置、湿式发酵装置、沼液池、沼气净化间、多热源常压增温机、恒温保鲜储存库、自动力食品烘干房、模块式污水处理装置；本发明资源化利用农林废弃物，真正实现农业废弃物变“废”为“宝”。利用农林废弃物产出清洁能源供农民使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，特别是一种用于秸秆、尾菜的综合利用处理及蔬菜水果的烘干、保鲜处理的处理装置。
背景技术
作为农林业生产大国，我国每年都产生数量庞大的农林废弃物。这些废弃物以往多用作燃料、就地焚烧等简单粗放的方法进行处理，不仅造成了资源的巨大浪费，还给环境带来了沉重的压力。
中国是一个农业大国,随着农业生产水平和农民生活水平的不断提高,对原来用作肥料和燃料的农业废弃物的利用越来越少,因此农业废弃物越来越多。
我国已成为世界上农业废弃物产出量最大的国家,其中农作物秸秆年产量达5亿t(干质量)，可供青贮的茎叶等鲜料约10亿t，锯末、刨花等林业废弃物16 000t。随着工农业生产的迅速发展和人口的增加,这些废弃物以年均5%～10%的速度递增。这其中大部分废弃物被当作垃圾丢弃或排放到环境中,造成可利用资源的浪费和对生态环境的污染。因此，如何合理利用农业废弃物资源,真正实现农业废弃物变“废”为“宝”，对缓解我国能源压力，保护生态环境，促进农业的可持续发展具有重大意义。
根据联合国粮食及农业组织（FAO）的统计，在很多国家10%的谷物、20%的薯类及大约40%易腐产品（水果、肉类等）永远也到不了消费者那里！主要问题出在食物的储存上，例如那些收割后露天储存或存放在密封不是很好的仓库里的谷物，它们会成为老鼠、害虫、蚯蚓的口粮，或者发霉等。
发明内容
本发明的目的是为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可使秸秆得到综合处理的秸秆综合利用以及蔬菜、食用菌、水果等得到合理烘干保鲜的装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，包括有堆放区、一次水解池、高温水解池、固液分离机、原料池、自动力干式发酵装置、湿式发酵装置、沼液池、沼气净化间、多热源常压增温机、恒温保鲜储存库、自动力食品烘干房、模块式污水处理装置；所述各部件的连接关系依次为：一次水解池通过管道与固液分离机、多热源常压增温机相连；固液分离机与高温水解池、原料池通过管道相连；高温水解池与多热源常压增温机通过管道相连；原料池通过进料管与湿式发酵装置相连；湿式发酵装置通过沼气管道与沼气净化间相连，通过沼液管道与沼液池相连，与多热源常压增温机通过管道相连；沼液池通过管道与自动力干式发酵装置、模块式污水处理装置相连；自动力干式发酵装置通过沼气管与沼气净化间、多热源常压增温机、自动力食品烘干房相连；沼气净化间通过沼气管道与多热源常压增温机、恒温保鲜储存库相连。
所述堆放区用来储存粉碎后的秸秆及尾菜。
所述现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，其特征在于，所述一次水解池与高温水解池内的池底和池壁、自动力干式发酵装置底部、湿式发酵装置罐体内部及自动力食品烘干房内部都设有水暖盘管；多热源常压增温机内的热水经过高温水解池内的水暖盘管，流经一次水解池的水暖盘管，再回流至多热源常压增温机；多热源常压增温机内的热水经过湿式发酵装置罐体内部的水暖盘管后再回流至多热源常压增温机；多热源常压增温机内的热水经过自动力食品烘干房内的水暖盘管后再回流至多热源常压增温机。
所述高温水解池内的温度在90-100℃之间。
经模块式污水处理装置处理后的废水进入生态塘或直接排放。
所述的自动力食品烘干房采用沼气与太阳能双热源供热系统，自动力食品烘干房屋顶装有太阳能空气集热器，烘干房室内四壁配有热水盘管换热器，烘干房配套排湿风机、湿度传感器及自动控制系统；烘干房底部有热风风道，热风风道上部有食品架，太阳能空气集热器直接通过轴流风机从室内侧面往底部热风风道吹热风，换热器与多热源常压增温机连接；自动控制系统，根据湿度传感器控制排湿风机维持室内湿度，排湿风机排出的热风通入自动力干式发酵装置。
恒温保鲜储存库内有多个并联连接的保鲜模块；沼气存储罐体和沼气过滤罐体依次与保鲜模块相连，保鲜模块上连接有通过自动控制系统调节控制保鲜模块内的温度、湿度的沼气浓度检测器、温度检测器、湿度检测器；保鲜模块内壁装有地源热泵交换器，地源热泵交换器通过地源热泵、U型管和循环泵形成水路的闭合循环，所述U型管从地面埋到地下110米，利用地下热源进行热交换。
本发明的有益效果是：资源化利用农林废弃物，真正实现农业废弃物变“废”为“宝”。利用农林废弃物产出清洁能源供农民使用。
附图说明
图1是本发明的现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置的示意图。
图2是本发明的自动力食品烘干房的示意图。
图3是本发明的恒温保鲜储存库的示意图。
图中，-JR-表示加热水管，-HS-表示回水管，-YL-表示液料管路,-ZQ-表示沼气管路，-ZY-表示沼液管路。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1所示，本发明的现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，包括有堆放区1、一次水解池2、高温水解池3、固液分离机4、原料池5、自动力干式发酵装置6、湿式发酵装置7、沼液池8、沼气净化间9、多热源常压增温机10、恒温保鲜储存库11、自动力食品烘干房12、模块式污水处理装置14；所述各部件的连接关系依次为：一次水解池2通过管道与固液分离机4、多热源常压增温机10相连；固液分离机4与高温水解池3、原料池5通过管道相连；高温水解池3与多热源常压增温机10通过管道相连；原料池5通过进料管与湿式发酵装置7相连；湿式发酵装置7通过沼气管道与沼气净化间9相连，通过沼液管道与沼液池8相连，与多热源常压增温机10通过管道相连；沼液池8通过管道与自动力干式发酵装置6、模块式污水处理装置14相连；自动力干式发酵装置6通过沼气管与沼气净化间9、多热源常压增温机10、自动力食品烘干房12相连；沼气净化间9通过沼气管道与多热源常压增温机10、恒温保鲜储存库11相连。
所述堆放区1用来储存粉碎后的秸秆及尾菜。
所述一次水解池2与高温水解池3内的池底和池壁、自动力干式发酵装置6底部、湿式发酵装置7罐体内部及自动力食品烘干房12内部都设有水暖盘管；多热源常压增温机10内的热水经过高温水解池3内的水暖盘管，流经一次水解池2的水暖盘管，再回流至多热源常压增温机10；多热源常压增温机10内的热水经过湿式发酵装置7罐体内部的水暖盘管后再回流至多热源常压增温机10；多热源常压增温机10内的热水经过自动力食品烘干房12内的水暖盘管后再回流至多热源常压增温机10。
所述高温水解池3内的温度在90-100℃之间。
经模块式污水处理装置14处理后的废水进入生态塘15或直接排放。
如图2所示，所述的自动力食品烘干房12采用沼气与太阳能双热源供热系统，自动力食品烘干房屋顶装有太阳能空气集热器13，烘干房室内四壁配有热水盘管换热器21，烘干房配套排湿风机22、湿度传感器26及自动控制系统；烘干房底部有热风风道23，热风风道23上部有食品架24，太阳能空气集热器13直接通过轴流风机25从室内侧面往底部热风风道23吹热风，换热器21与多热源常压增温机10连接；自动控制系统，根据湿度传感器26控制排湿风机22维持室内湿度，排湿风机22排出的热风通入自动力干式发酵装置6。
如图3所示，所述恒温保鲜储存库11内有多个并联连接的保鲜模块31；沼气存储罐体32和沼气过滤罐体33依次与保鲜模块31相连，保鲜模块32上连接有通过自动控制系统调节控制保鲜模块内的温度、湿度的沼气浓度检测器、温度检测器、湿度检测器；保鲜模块31内壁装有地源热泵交换器34，地源热泵交换器34通过地源热泵35、U型管和循环泵36形成水路的闭合循环，所述U型管从地面埋到地下110米，利用地下热源进行热交换。
本发明的处理装置处理过程如下：
（1）初收割回来的秸秆经粉碎机粉碎至1-2cm后送入堆放区1堆放，秸秆粉碎可以选择在现场粉碎或者运回来粉碎。
（2）堆放区1内的秸秆进入一次水解池2进行水解，通过一次水解池2内设置的可溶性糖类物质提取装置，提取秸秆内部的可溶性糖类物质，经过一次水解后，由固液分离机4将一次水解池2内的固体物质送至高温水解池3内，液体部分则送入原料池5。
（3）在高温水解池3内利用金属盐对剩余固体进行预处理，该方法与稀酸预处理相比具有后续发酵过程不产生硫化氢、且金属离子能够促进厌氧发酵过程等优点；
一次水解池2和高温水解池3内壁和池底都装有水暖盘管，来自多热源常压增温机10的热水先经过加热水管进入高温水解池3内的水暖盘管，然后通入一次水解池2内的水暖盘管，从而达到热能的充分利用，从一次水解池2内的水暖盘管出来的水进入回水管，水通过回水管流回到多热源常压增温机10内。利用电子控温系统来维持高温热解池3的温度在90℃。
（4）经过预处理后，高温热解后的溶液进入固液分离机4，由固液分离机4进行固液分离，固液分离机4分离出的液体管道经过自动力干式发酵装置通入原料池，从而即实现了高温水解池内原料的降温又使得自动力干式发酵装置得到升温。固液分离机4分离出的固体送入自动力干式发酵装置6处理。
（5）自动力干式发酵装置6为已经生产了专利的产品（专利申请号：201010281895.2），固体在自动力干式发酵装置6发酵处理后即成为有机肥基质，发酵产生的沼气通入沼气净化间9处理后由增压风机送入多热源常压增温机10和恒温保鲜储存库11。
（6）原料池5内的料液送入湿式发酵装置7，在湿式发酵装置7内厌氧发酵生产沼气，产生的沼气进入沼气净化间9处理后由增压风机送入多热源常压增温机10和恒温保鲜储存库11。湿式发酵装置7产生的沼液进入沼液池8，沼液池8内沼液部分作营养液喷淋于自动力干式发酵装置6里，剩余部分进入模块式污水处理装置14。
（7）模块式污水处理装置14为专利产品（专利号：201120286007.6；201110224612.5）。经模块式污水处理装置处理后的废水进入生态塘15。经生态塘15自然净化后可直接用于一次水解池2和高温水解池3的水解液。
（8）一次性新收获的水果蔬菜放置于恒温保鲜储存库11，恒温保鲜储存库11内有多个模块式标准罐体间，罐体为四方结构，为保鲜模块；恒温保鲜储存库11内还放有沼气储存罐体和沼气过滤罐体。应用沼气保鲜食品。保鲜模块内装有沼气浓度检测器、温度检测器、湿度检测器连接自动控制系统调节控制保鲜模块内的温度、湿度。来源于沼气净化间9沼气先进入沼气储存罐体，根据沼气浓度检测器控制沼气定量送至保鲜模块。待需要取出食品时先将保鲜模块内沼气抽出进入沼气过滤罐体，过滤完沼气进入沼气储存罐体回用于保鲜模块。保鲜模块内壁装有地源热泵交换器，地源热泵交换器与U形管道连接地埋110米，用循环泵抽水形成水路的闭合循环，利用地下水冬暖夏凉的特点，冬天循环泵抽取地下热水通过保鲜模块地源热泵交换器形成闭合回路实现保鲜模块的保温效果，同样夏天循环泵抽取地下凉水通过保鲜模块地源热泵交换器形成闭合回路实现保鲜模块降温效果。循环泵连接自动控制系统并根据温度检测器控制温度以维持保鲜模块温度在15℃。保鲜模块内还配有排湿风机。连接自动控制根据湿度控制器控制湿度以维持保鲜模块内湿度在80%-90%。
（9）季节性丰收未销售完的蔬菜水果进入自动力食品烘干房12进行烘干处理。自动力食品烘干房12采用沼气与太阳能双热源供热系统，屋顶装有太阳能空气集热器13，烘干房室内四壁配有热水盘管换热器，烘干房还配套排湿风机。烘干房底部有热风风道，热风风道上部为食品架，太阳能空气集热器通过轴流风机直接从室内侧面往底部热风风道吹热风，热水换热器连接多热源常压增温机10。连接自动控制系统，根据湿度检测器控制排湿风机来维持室内湿度，排湿风机排出的热风通入自动力干式发酵装置6。
本发明粪污直接投入原料池，秸秆与尾菜粉碎后送入一次水解池作水解处理，固液比为15%，此阶段可提取秸秆内的可溶性糖。然后进行固液分离，分离出的液体进入原料池；分离出的固体进入高温水解池，此阶段需加热维持温度在90-100℃之间，同时加入铁盐催化剂，同样固液比为15%，接着进行固液分离，分离出的液体进入原料池，分离出的固体由螺杆泵螺旋送入自动力干式厌氧发酵装置厌氧发酵，发酵产生的固体即为高效缓释有机肥，或者压缩成块作多热源常压增温机的燃料。原料液进入湿式发酵装置进行厌氧发酵，产生的沼液部分作营养液喷淋在自动力干式发酵装置内部，剩余沼液进入模块式污水处理装置处理后流入生态塘。湿式发酵装置与自动力厌氧干式发酵装置产生的沼气进入沼气净化间，进行脱水、脱硫处理后部分进入多热源常压增温机，部分应用于恒温保鲜储存库作保鲜。多热源常压增温机与太阳能空气集热器一起为食品烘干房提供热能。食品烘干房与高温水解池内余热皆通入自动力厌氧干式发酵装置，最终实现热能的充分利用。
本发明可广泛应用于全国各地农村秸秆、尾菜的处理利用，尤其适用于农产品生产基地尾菜资源化利用以及蔬菜水果的烘干保鲜一体化工程。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (7)
1.一种现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，其特征在于，包括有堆放区（1）、一次水解池（2）、高温水解池（3）、固液分离机（4）、原料池（5）、自动力干式发酵装置（6）、湿式发酵装置（7）、沼液池（8）、沼气净化间（9）、多热源常压增温机（10）、恒温保鲜储存库（11）、自动力食品烘干房（12）、模块式污水处理装置（14）；所述各部件的连接关系依次为：一次水解池（2）通过管道与固液分离机（4）、多热源常压增温机（10）相连；固液分离机（4）与高温水解池（3）、原料池（5）通过管道相连；高温水解池（3）与多热源常压增温机（10）通过管道相连；原料池（5）通过进料管与湿式发酵装置（7）相连；湿式发酵装置（7）通过沼气管道与沼气净化间（9）相连，通过沼液管道与沼液池（8）相连，与多热源常压增温机（10）通过管道相连；沼液池（8）通过管道与自动力干式发酵装置（6）、模块式污水处理装置（14）相连；自动力干式发酵装置（6）通过沼气管与沼气净化间（9）、多热源常压增温机（10）、自动力食品烘干房（12）相连；沼气净化间（9）通过沼气管道与多热源常压增温机（10）、恒温保鲜储存库（11）相连。
2.根据权利要求1所述的现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，其特征在于，所述堆放区（1）用来储存粉碎后的秸秆及尾菜。
3.根据权利要求1所述现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，其特征在于，所述一次水解池（2）与高温水解池（3）内的池底和池壁、自动力干式发酵装置（6）底部、湿式发酵装置（7）罐体内部及自动力食品烘干房（12）内部都设有水暖盘管；多热源常压增温机（10）内的热水经过高温水解池（3）内的水暖盘管，流经一次水解池（2）的水暖盘管，再回流至多热源常压增温机（10）；多热源常压增温机（10）内的热水经过湿式发酵装置（7）罐体内部的水暖盘管后再回流至多热源常压增温机（10）；多热源常压增温机（10）内的热水经过自动力食品烘干房（12）内的水暖盘管后再回流至多热源常压增温机（10）。
4.根据权利要求1所述现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，其特征在于，所述高温水解池（3）内的温度在90-100℃之间。
5.根据权利要求1所述现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，其特征在于，经模块式污水处理装置（14）处理后的废水进入生态塘（15）或直接排放。
6.根据权利要求1所述现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，其特征在于，所述的自动力食品烘干房（12）采用沼气与太阳能双热源供热系统，自动力食品烘干房屋顶装有太阳能空气集热器(13)，烘干房室内四壁配有热水盘管换热器（21），烘干房配套排湿风机（22）、湿度传感器（26）及自动控制系统；烘干房底部有热风风道（23），热风风道（23）上部有食品架（24），太阳能空气集热器（13）直接通过轴流风机(25)从室内侧面往底部热风风道（23）吹热风，换热器（21）与多热源常压增温机（10）连接；自动控制系统，根据湿度传感器（26）控制排湿风机（22）维持室内湿度，排湿风机（22）排出的热风通入自动力干式发酵装置（6）。
7.根据权利要求1所述现代农业产业园废弃物零排放资源化利用的处理装置，其特征在于，所述恒温保鲜储存库（11）内有多个并联连接的保鲜模块（31）；沼气存储罐体（32）和沼气过滤罐体（33）依次与保鲜模块（31）相连，保鲜模块（32）上连接有通过自动控制系统调节控制保鲜模块内的温度、湿度的沼气浓度检测器、温度检测器、湿度检测器；保鲜模块（31）内壁装有地源热泵交换器（34），地源热泵交换器（34）通过地源热泵（35）、U型管和循环泵（36）形成水路的闭合循环，所述U型管从地面埋到地下110米，利用地下热源进行热交换。
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