CN104815837A - 一种生态型新农村能源环境一体化装置 - Google Patents

Abstract

一种生态型新农村能源环境一体化装置，属于环保和能源技术领域。该装置由各种专业设备组成，包括混合能源智能单通道供热系统、车载式余热回收相变储能装置、沼气制备系统、污泥堆肥系统、沼气储存罐、漂浮滚动式生物膜反应器及管路系统等，漂浮滚动式生物膜反应器用于污水处理，沼气系统用于垃圾和秸秆的处理，堆肥机用于污水和沼气产生的污泥处理。该装置建在与农户有一定距离的地方，不会影响农户的日常生活，同时由专业人员进行操作维护和运营，农户只要像城市住户一样的开、关不同的入户阀门就可以正常使用这些资源。解决了农村污染物处理和排放的问题，实现废弃物的再生利用，实践农村绿色循环经济模式，节能效果显著。

Description

一种生态型新农村能源环境一体化装置

技术领域

本发明涉及一种生态型新农村能源环境一体化装置，属于环保和能源技术领域。

技术背景

目前，农村废弃物的处理和利用，还处于探索阶段，很多农村对生活污水不进行处理，农村垃圾随意堆放和填埋，部分地区按户建设了沼气池，但由于运营管理过程复杂，基本处于废弃状态。农田的秸秆采用焚烧处理，污染环境。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种生态型新农村能源环境一体化装置，实现农村和城市一样的废弃物集中处理，集中供热，集中供气。有效的利用自然界提供的能源：太阳能、风能、（污）水源热能、地源热能等，用消耗极少的外部能源（电能），满足农户的日常供热和供气需求。

本发明采用的技术方案是：一种生态型新农村能源环境一体化装置，它包括混合能源智能单通道供热系统、车载式余热回收相变储能装置、沼气制备系统、污泥堆肥系统、沼气储存罐和漂浮滚动式生物膜反应器，所述混合能源单通道供热系统中的相变蓄热组件与采暖水换热器、生活水换热器、太阳能换热器、风能换热器、余热换热器、地热换热器相连；自来水入水管连接至生活水换热器的入水口，再由生活水换热器的出水口连接生活出水管路；采暖回水管路连接至采暖水换热器的入水口，再由采暖水换热器的出水口经采暖出水管路连接至暖气片的入水口，再由暖气片的出水口连接至采暖回水管路；污水入口管路连接至漂浮滚动式生物膜反应器的入水口，漂浮滚动式生物膜反应器的出水口连接处理水管路；所述沼气制备系统上设有沼气储罐，沼气储罐连接有沼气管路，沼气制备系统通过污泥通道与污泥堆肥系统连接，污泥堆肥系统上设有有机肥出口。

本发明的有益效果是：该装置由各种专业设备组成，包括混合能源智能单通道供热系统、车载式余热回收相变储能装置、沼气制备系统、污泥堆肥系统、沼气储存罐、漂浮滚动式生物膜反应器及管路系统等，漂浮滚动式生物膜反应器用于污水处理，沼气系统用于垃圾和秸秆的处理，堆肥机用于污水和沼气产生的污泥处理。该装置建在与农户有一定距离的地方，不会影响农户的日常生活，同时由专业人员进行操作维护和运营，农户只要像城市住户一样的开、关不同的入户阀门就可以正常使用这些资源。解决了农村污染物处理和排放的问题，实现废弃物的再生利用，实践农村绿色循环经济模式，节能效果显著。

以农村自然村为单位建设，产生的热和沼气通过管道输送至每个农户，每个农户产生的废弃物集中处理；实现农村污染物零排放，循环利用；设专人操作管理，农户只需要根据生活需求，开启或关闭入户供热阀门，开启或关闭入户沼气阀门即可使用；建立在与农户有一定距离的地方，漂浮滚动式生物膜反应器的生化过程和污泥堆肥机产生的噪音不会影响到农户生活，沼气制备系统和沼气储存罐也符合可燃气体的安全管理要求，没有安全隐患；多余的热量，通过车载式余热回收相变储能装置送至附近热能不足的村镇，进行资源互补。

附图说明

图1是一种生态型新农村能源环境一体化装置的流程图。

图中：1、混合能源智能单通道供热系统，1a、相变储热组件，1b、采暖水换热器，1c、生活水换热器，1d、太阳能换热器，1e、风能换热器，1f、余热换热器，1g、地热能换热器，2、车载式余热回收相变储能装置，3、沼气制备系统，3a、污泥通道，4、污泥堆肥系统，4a、有机肥出口，5、沼气储存罐，5a、沼气管路，6、漂浮滚动式生物膜反应器，6a、污水入水管路，6b、处理水管路，7、自来水入水管，7a、生活出水管路，8、采暖出水管路，8a、采暖回水管路，9、暖气片。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的结构做进一步描述。

图1示出了一种生态型新农村能源环境一体化装置，它包括混合能源智能单通道供热系统1、车载式余热回收相变储能装置2、沼气制备系统3、污泥堆肥系统4、沼气储存罐5和漂浮滚动式生物膜反应器6。混合能源单通道供热系统1中的相变蓄热组件1a与采暖水换热器1b、生活水换热器1c、太阳能换热器1d、风能换热器1e、余热换热器1f、地热换热器1g相连；自来水入水管7连接至生活水换热器1c的入水口，再由生活水换热器1c的出水口连接生活出水管路7a；采暖回水管路8a连接至采暖水换热器1b的入水口，再由采暖水换热器1b的出水口经采暖出水管路8连接至暖气片9的入水口，再由暖气片9的出水口连接至采暖回水管路8a；污水入口管路6a连接至漂浮滚动式生物膜反应器6的入水口，漂浮滚动式生物膜反应器6的出水口连接处理水管路6b；沼气制备系统3上设有沼气储罐5，沼气储罐5连接有沼气管路5a，沼气制备系统3通过污泥通道3a与污泥堆肥系统4连接，污泥堆肥系统4上设有有机肥出口4a。

采用上述技术方案工作时，采用太阳能换热器1d、风能换热器1e、地热能源换热器1g进行采暖，将热能储存于相变蓄热组件1a中，采暖回水管路8a中的冷水连接至采暖水换热器1b的入水口，冷水在采暖水换热器1b中进行加热变为热采暖水，热采暖水由采暖水换热器1b的出水口进入采暖出水管路8中，再连接至暖气片9的入水口，对暖气片9进行供热，循环过后的冷水排至采暖回水管路8a中。自来水经过自来水入水管7连接至生活水换热器1c的入水口，自来水经过加热后由生活水换热器1c的出口进入生活出水管路7a，热水进入农户的厨房及卫生间，提供生活用水。农户的厨房及卫生间产生的污水有污水入水管路6a排入漂浮滚动式生物膜反应器6，污水在漂浮滚动式生物膜反应器6中经过净化处理，由漂浮滚动式生物膜反应器6的出水口进入处理水管路6b，进入农户的卫生间用于冲厕所或用于农田灌溉、养鱼等。将污泥、秸秆等送入沼气制备系统3，将该系统中产生的沼气进入沼气储罐5中储存，沼气储罐5中的沼气通过沼气管路5a输送至农户的厨房中使用。沼气制备系统3产生的污泥通过污泥通道3a输送到污泥堆肥系统4中，在污泥堆肥系统4中混合垃圾、秸秆等制成有机肥，由有机肥出口4a排出。

在农村每个自然村，选择一个距离农户大致相同的中心地点，建设生态型新农村能源环境一体化装置，自一体化装置至每个农户铺设供热管线、自流污水管线、沼气供气管线，农户垃圾和农作物秸秆通过人工回收至一体化装置。根据当地资源情况，配置混合能源智能单通道供热系统1的太阳能、风能、水源热能或地源热能，产生的热经过蓄热存储，通过供热管线，按需提供给农户，或用车载式余热回收相变储能装置2对外输出。农户产生的污水，经过污水自流管线经预处理后进入漂浮滚动式生物膜反应器6，处理后的污水用于农业的生产用水。部分污水和秸秆垃圾等进入到沼气制备系统3，产生的沼气进入沼气储存罐5，经过洁净处理后，通过供气管线加压送至每个农户。沼气池产生的污泥和部分垃圾、秸秆等，进入到污泥堆肥系统4，经过好氧发酵、干化、消毒后，制备成有机肥，用于农作物的施肥。

该装置是利用农村自然界的能源，包括太阳能、风能、地下热能、地表水及污水热源等，进行热能的转移和储存，为农户提供生活热水和冬季供热。同时利用农村的各种废弃物，包括各种污水、生活垃圾、农作物的秸秆等，通过生化处理，产生可用于灌溉和水产养殖的水，生化处理过程产生的沼气，用于农户家庭烧水做饭。废弃物处理后产生的污泥，经过堆肥设备，生产出有机肥料，用于农田施肥。农村自然界的能源采用专利“混合能源智能单通道供热系统”进行储存和转移，通过单通道输送至每家每户，用于加热生活水和冬季采暖。多余的热能，通过专利“车载式余热回收相变储能装置”，输送到其它用热场所。污水采用专利“漂浮滚动式生物膜反应器”进行生化处理，达到国家三类水体标准，用于灌溉和水产品养殖。生活垃圾和农作物的秸秆，用于制作沼气，制作的沼气经过清洁、储存后，加压送至农户，用于日常生活。污水处理后和沼气产生的污泥，经过消毒、干化后，进入污泥堆肥系统，生产出有机肥料，用于农作物的施肥。该装置充分的利用了大自然提供的天然能源，除了消耗少部分电能用作设备的驱动，不需要其它的外部能源。农户生活和生产产生的污水、垃圾及秸秆等，集中收集到生态型新农村能源环境一体化装置中，经处理后，分别用于灌溉、养殖、燃气和施肥。实现农村绿色循环经济发展。

Claims (1)

1. 一种生态型新农村能源环境一体化装置，其特征在于：它包括混合能源智能单通道供热系统（1）、车载式余热回收相变储能装置（2）、沼气制备系统（3）、污泥堆肥系统（4）、沼气储存罐（5）和漂浮滚动式生物膜反应器（6），所述混合能源单通道供热系统（1）中的相变蓄热组件（1a）与采暖水换热器（1b）、生活水换热器（1c）、太阳能换热器（1d）、风能换热器（1e）、余热换热器（1f）、地热换热器（1g）相连；自来水入水管（7）连接至生活水换热器（1c）的入水口，再由生活水换热器（1c）的出水口连接生活出水管路（7a）；采暖回水管路（8a）连接至采暖水换热器（1b）的入水口，再由采暖水换热器（1b）的出水口经采暖出水管路（8）连接至暖气片（9）的入水口，再由暖气片（9）的出水口连接至采暖回水管路（8a）；污水入口管路（6a）连接至漂浮滚动式生物膜反应器（6）的入水口，漂浮滚动式生物膜反应器（6）的出水口连接处理水管路（6b）；所述沼气制备系统（3）上设有沼气储罐（5），沼气储罐（5）连接有沼气管路（5a），沼气制备系统（3）通过污泥通道（3a）与污泥堆肥系统（4）连接，污泥堆肥系统（4）上设有有机肥出口（4a）。