CN105038823A - 一种病死动物的梯级利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种病死动物的梯级利用方法，包括将病死动物原体或预处理后得到的肉骨粉热解制备得到焦炭、热解油和热解气，将焦炭吸附烟气污染物后用作肥料或土壤改良剂，实现梯级利用；热解油用于制备生物柴油，热解气用于提供热解过程所需热量，该方法所需能耗低或者不需外部能耗，产品附加值高，适合推广应用。

Description

一种病死动物的梯级利用方法
技术领域
本发明涉及一种病死动物的梯级利用方法，具体地，涉及一种病死动物的梯级利用方法。
背景技术
鉴于养殖技术，管理水平，防疫条件等的限制，在养殖环节极易造成动物的患病死亡。但是目前缺乏专门的病死动物处理设施，对于病死动物，养殖户往往将其尸体随意抛弃在路边河沟，甚至为了减少损失，低价抛售病死动物，威胁食品安全，给百姓的生命健康带来极大隐患。据新闻报道，在某些地区，猪贩长期收购病死猪销往广东、湖南、重庆、江苏、安徽等各大省市，年销售2000多万元，这些病死猪甚至携带A类烈性传染病口蹄疫。目前，国家出台的相关法规明确规定，病死畜禽必须进行无害化处理，绝对不容许违法屠宰和销售。但是违法行为仅仅靠制度约束还是不够的，违法行为屡禁不止的背后在于利益的难以平衡。因此，亟需一种既能无害化处理病死动物，又能提高经济效益的病死动物处理方法。
根据中华人民共和国农业部颁布的《病死动物无害化处理技术规范》（农医发〔2013〕34号），我国病死动物无害化处理技术主要包括四类，即焚烧法、化制法、掩埋法和发酵法，其中焚烧法包括直接焚烧法和炭化焚烧法，化制法包括干化法和湿化法，掩埋法包括直接掩埋法和化尸窖，而发酵法没有细分。首先，对于焚烧法而言，其可以彻底消灭病原微生物，但是其缺点也非常明显，焚烧会产生二次污染，且焚烧炉成本高，对二次污染物的环保处理更进一步增加了成本，因此目前这种处理方式已慢慢退出历史舞台。其次，化制法，即在密闭的高压容器中，通过向容器夹层或容器通入高温饱和蒸汽，在干热、压力或高温、压力的作用下，将病死动物制成工业用油，残渣制成蛋白质饲料或肥料，这种方法同样可以彻底消灭病原微生物，也实现了资源循环利用，但是在处理过程中会产生大量恶臭气体和废水，对环境造成负面影响，且成本非常高，处理设备价格昂贵；但是产品的价值低。再次，掩埋法也是逐渐退出历史舞台的一个方法，欧盟已明确禁用此法，该方法无法彻底消灭病原微生物，对环境危害大，尤其是对饮用水的污染，会造成难以弥补的后果。最后是发酵法，该方法也无法彻底消灭病原微生物，并且在堆肥过程中还可能造成病原微生物的扩散，且处理周期长，处理能力有限。
综合分析现有技术中已有的病死动物无害化处理技术可以看出，亟需一种低成本，高利用率，环保的处理病死动物的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种病死动物的梯级利用方法。
本发明提出的一种病死动物的梯级利用方法，所述方法通过将病死动物原体加工为肉骨粉热解，或将病死动物原体直接热解，制备得到焦炭、热解油和热解气，控制热解温度为450~690℃。
本发明中，所得焦炭用来脱除处理过程中产生的烟气中含有的污染物，所得热解油用于制备生物柴油，所得热解气进入燃烧炉燃烧，产生的高温烟气用于提供热解炉热解过程所需要的热量。
本发明提出的一种病死动物的梯级利用方法，具体步骤为：
将病死动物原体化制加工为肉骨粉，或将病死动物原体直接送入到热解炉内；热解炉内布置有换热管，换热管穿过热解炉壁面分别与燃气炉和引风机连接；高温烟气从换热管内流过，用于加热在换热管外的肉骨粉或病死动物原体；当肉骨粉或病死动物原体受热达到450℃－690℃时，产生高温热解气和焦炭；焦炭降落进入水冷出料机，经水冷后降温至200℃以下后送入热解气吸附室和烟气吸附室；高温热解气从热解炉一侧进入冷凝器，分离出热解油并冷却为低温热解气；低温热解气进入热解气吸附室，经热解气吸附室中的焦炭脱除NH3和H2S后送到燃气炉燃烧；燃烧产生的高温烟气送入炉内换热管加热肉骨粉或动物组织原体；高温烟气放热后成为低温烟气，所述低温烟气经引风机抽出进入烟气吸附室，经烟气吸附室中的焦炭脱除热解气中的NOx和SO2，再经过除尘后排入大气。
本发明中，吸附了SO2,H2S,NH3以及NOx的焦炭用于土壤改良剂或用作肥料。
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种资源集约化利用，低成本，清洁化分级处理利用病死动物的方法。由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有处理成本低，清洁卫生，资源集约化利用的优点，适合广泛推广应用。
具体实施方式
根据需要，本发明详细的实施例揭露于此，然而，其应被了解为此处所揭露的实施例仅作为本发明的示范例，其可能有不同形式的实施方式。
实施例1
将病死动物化制加工为肉骨粉然后通过给料机送入热解炉内。热解炉内布置有换热管，换热管穿过热解炉壁面分别与燃气炉和引风机连接。高温烟气从换热管内流过，加热从管外移动的肉骨粉。肉骨粉受热达到450℃至690℃，产生高温热解气和焦炭，焦炭在热解炉底部堆积，降落至下料斗进入水冷螺旋出料机，经水冷后降温至200℃以下后送入烟气吸附室和热解气吸附室(送入烟气吸附室的比例为20%~80%)。热解炉上部的肉骨粉或者动物原体的移动速度与焦炭出料速度均通过调整出料机出料速度实现控制。热解炉侧方连接热解气管道，管道出口连接冷凝器入口。高温热解气通过冷凝器冷凝，分离油类。同时高温热解气中气体部分被降温成为低温可燃气。低温热解气进入热解气吸附室，热解气吸附室中喷入焦炭，脱除低温热解气中的NH3和H2S。离开热解气吸附室的低温热解气送到燃气炉燃烧，产生高温烟气。将高温烟气送入炉内换热管加热肉骨粉或动物组织原体；高温烟气放热后产生的低温烟气经引风机抽出进入烟气吸附室，烟气吸附室中喷入焦炭，脱除热解气中的NOx和SO2，再经过除尘后排入大气。而吸附了SO2,H2S,NH3以及NOx的焦炭用于土壤改良剂或用作肥料，实现梯级利用。
该方法中经热解所得焦炭质量比为28.8%，所得热解油质量比为27.1%，所得热解气质量比为44.1%。该方法排放到大气的尾气中的NOx含量折算到11%含氧量时、以NO2计小于50mg/Nm3，SO2含量折算到11%含氧量的干烟气下小于10mg/Nm3。
实施例2
将病死动物冷冻切块后通过给料机送入热解炉内，热解炉内布置有换热管，换热管穿过热解炉壁面分别与燃气炉和引风机连接。热解气燃烧产生的高温烟气从换热管内流过，加热从管外移动的肉块。肉块受热达到450℃至690℃，产生高温热解气和焦炭，焦炭在热解炉底部堆积，降落至下料斗进入水冷螺旋出料机，经水冷后降温至200℃以下后送入烟气吸附室和热解气吸附室(送入烟气吸附室的比例为20%~80%)。热解炉上部的肉骨粉或者动物原体的移动速度与焦炭出料速度均通过调整出料机出料速度实现控制。热解炉侧方连接热解气管道，管道出口连接冷凝器入口。高温热解气通过冷凝器冷凝，分离油类。同时高温热解气中气体部分被降温成为低温可燃气。低温热解气进入热解气吸附室，热解气吸附室中喷入焦炭，脱除低温热解气中的NH3和H2S。离开热解气吸附室的低温热解气送到燃气炉燃烧，产生高温烟气。将高温烟气送入炉内换热管加热肉骨粉或动物组织原体；高温烟气放热后产生的低温烟气经引风机抽出进入烟气吸附室，烟气吸附室中喷入焦炭，脱除热解气中的NOx和SO2，再经过除尘后排入大气。而吸附了SO2,H2S,NH3以及NOx的焦炭用于土壤改良剂或用作肥料，实现梯级利用。
该方法排放到大气的尾气中的NOx含量折算到11%含氧量时、以NO2计小于50mg/Nm3；SO2含量折算到11%含氧量的干烟气下小于10mg/Nm3。
实施例3
将整只的病死动物直接通过给料机送入热解炉内，热解炉内布置有换热管，换热管穿过热解炉壁面分别与燃气炉和引风机连接。热解气燃烧产生的高温烟气从换热管内流过，加热停留在炉内的整只病体动物尸体。整只病体动物受热达到450℃至690℃，产生高温热解气和焦炭，焦炭在热解炉底部堆积，降落至下料斗进入水冷螺旋出料机，经水冷后降温至200℃以下后送入烟气吸附室和热解气吸附室(送入烟气吸附室的比例为产量的20%~80%)。热解炉上部的肉骨粉或者动物原体的移动速度与焦炭出料速度均通过调整出料机出料速度实现控制。热解炉侧方连接热解气管道，管道出口连接冷凝器入口。高温热解气通过冷凝器冷凝，分离油类。同时高温热解气中气体部分被降温成为低温可燃气。低温热解气进入热解气吸附室，热解气吸附室中喷入焦炭，脱除低温热解气中的NH3和H2S。离开热解气吸附室的低温热解气送到燃气炉燃烧，产生高温烟气。将高温烟气送入炉内换热管加热肉骨粉或动物组织原体；高温烟气放热后产生的低温烟气经引风机抽出进入烟气吸附室，烟气吸附室中喷入焦炭，脱除热解气中的NOx和SO2，再经过除尘后排入大气。而吸附了SO2,H2S,NH3以及NOx的焦炭用于土壤改良剂或用作肥料，实现梯级利用。
该方法排放到大气的尾气中的NOx含量折算到11%含氧量时、以NO2计小于50mg/Nm3，SO2含量折算到11%含氧量的干烟气下小于10mg/Nm3。
由于本方法中的热解设备有良好的密封性，而开始运行时热解炉中的原有空气会被开始运行后产生的热解气挤出热解炉，因此热解过程在无氧气氛下运行，有效控制了臭气等气态污染物的外泄，也避免了生物炭中的有效成分碳、氮等元素等的氧化流失。
本方法采用的无氧热解过程与氧化性气氛相比，不会有飞灰产生，避免了生物炭的有效成分磷酸钙随飞灰从焦炭中逃逸。
本方法采用的热解温度在450~690℃之间，避免了生物炭中的有效成分钾的气化析出，避免了焦炭用作污染物脱除时的有效催化成分钠的气化析出。
本方法采用的热解温度控制在450~690℃之间，维持该温度所需要的热量完全可以由燃烧室内低温热解气燃烧产生的高温烟气提供，完全不需要另外提供热源。而运行温度在700℃以上的高温热解方法需要辅助燃料的燃烧提供外部热源。因此本方法降低了辅助燃料燃烧产生的能量损耗，大大降低了成本。
本方法在热解过程中使用焦炭进行分级脱除，首先脱除热解气中的H2S和NH3，然后脱除烟气中的SO2和NOx，大大提高了整个热处置过程的脱硫和脱氮效率，有效控制了污染物的排放。
本发明所得焦炭具有优良的多孔结构，能够有效吸附热解气燃烧产生的烟气中的污染物，且吸收烟气中的SO2,H2S,NH3以及NOx以后的焦炭还可以进入土壤。吸附的污染经进一步反应可以生成作物容易吸收的硫肥和氮肥，而形成的具有多孔结构的焦炭本身即具有催化形成硫肥和氮肥的能力，加之骨头本身所具有的适合作为肥料的元素，以及植入土壤后，具有多孔结构的焦炭的吸附能力，能够改善土壤板结，保持土壤肥力，可见本申请所得焦炭能够实现梯级利用，首先作为污染物吸附剂，并进一步用作肥料。
本发明方法耗能低，产出物附加值高，适合推广应用。

Claims (4)

1.一种病死动物的梯级利用方法，其特征在于：所述方法通过将病死动物原体加工为肉骨粉热解，或将病死动物原体直接热解，制备得到焦炭、热解油和热解气；控制热解温度为450~690℃。
2.根据权利要求１所述的病死动物的梯级利用方法，其特征在于所得焦炭用来脱除处理过程中产生的烟气中含有的污染物，所得热解油用于制备生物柴油，所得热解气进入燃烧炉燃烧，产生的高温烟气用于提供热解炉热解过程所需要的热量。
3.根据权利要求１所述的一种病死动物的梯级利用方法，其特征在于具体步骤为：
将病死动物原体化制加工为肉骨粉，或将病死动物原体直接送入到热解炉内；热解炉内布置有换热管，换热管穿过热解炉壁面分别与燃气炉和引风机连接；高温烟气从换热管内流过，用于加热在换热管外的肉骨粉或病死动物原体；当肉骨粉或病死动物原体受热达到450℃－690℃时，产生高温热解气和焦炭；焦炭降落进入水冷出料机，经水冷后降温至200℃以下后送入热解气吸附室和烟气吸附室；高温热解气从热解炉一侧进入冷凝器，分离出热解油并冷却为低温热解气；低温热解气进入热解气吸附室，经热解气吸附室中的焦炭脱除NH3和H2S后送到燃气炉燃烧；燃烧产生的高温烟气送入炉内换热管加热肉骨粉或病死动物原体；高温烟气放热后成为低温烟气，所述低温烟气经引风机抽出进入烟气吸附室，经烟气吸附室中的焦炭脱除热解气中的NOx和SO2，再经过除尘后排入大气。
4.根据权利要求1所述的病死动物的梯级利用方法，其特征在于：吸附了SO2,H2S,NH3以及NOx的焦炭用于土壤改良剂或用作肥料。
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