CN110526533A - 规模化养殖场废弃物综合利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种规模化养殖场废弃物综合利用的方法，镂空结构的底板、收集仓的设置能够使得养殖场内的禽畜的粪便、尿液及冲洗养殖场的废水及时有效地投放到沼气池内，沼气池产生的沼气可用于发电和供暖；其中，沼气锅炉和燃气发电机组在供暖、发电过程中会产生的废气，通过将废气携带的余热进行回收，利用到沼气池加热，可提高沼气产量和速率，同样利于沼气锅炉和燃气发电机组运行，使得沼气工程的余热得到利用，降低了能源损耗，减少环境污染，提高了能源综合利用率。本发明将沼气池所生成的沼液输送至养殖场周围的果园、菜园作为基肥，且沼渣输送到有机肥制作系统，提高沼气、沼液、沼渣的综合利用率。

Description

规模化养殖场废弃物综合利用的方法
技术领域
本发明涉及沼气利用领域，尤其涉及一种规模化养殖场废弃物综合利用的方法。
背景技术
养殖业是我国农村发展的重要产业；近些年来，随着养殖规模的不断扩大，使得大量的畜禽粪便污水成为污染源；养殖场产生的粪污排放造成地表水、地下水、土壤和环境空气的严重污染，直接影响了人们的身体健康，而未经处理的粪污中含有大量污染物质，若此类有机废水直接排入或随雨水冲刷进入江河湖库，大量消耗水体中的溶解氧，使水体变黑发臭，造成水体污染。
为了解决上述问题，沼气池应用而生。沼气池主要是提供了一种厌氧环境，将禽畜粪便等有机物质在该厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生沼气和沼液。沼气的主要成分是甲烷，充分燃烧后的产物为二氧化碳和水，是一种无污染的可燃性气体。沼液中含有多种植物生长的养分，丰富的氨基酸及各种生长激素，维生素等，研究证明，沼液可作为农作物的废料使用，与普通的化学肥料不同，沼液施加过量也不会产生烧苗等危害，而且具有一定的灭虫效果，是一种较为理想的肥料。
目前，对于沼气，一般只是用于家用燃气灶，利用率相对较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种规模化养殖场废弃物综合利用的方法，该方法能够提高沼气、沼液、沼渣的利用率。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种规模化养殖场废弃物综合利用的方法，包括以下步骤：
养殖场内的底板为镂空结构，底板下方为收集仓，可将禽畜的粪便、尿液及冲洗养殖场的废水进行收集；收集仓下方为沼气池，收集仓与沼气池通过转动板分隔；
转动板的水平轴线上设置有通孔，通孔内插有转轴，转轴与转动板相互平行，转轴的外径小于通孔的内径；转轴两端与收集仓内壁固定连接；转动板可在粪便、尿液落入其上时，绕着转轴转动，从而使得转动板上的粪便、尿液落入到转动板下方的沼气池内；
粪便、尿液落入到沼气池，进行发酵产生沼气；产生的沼气先通入沼气净化设备，净化后的气体存储于气体存储罐中；沼气池内的沼液、沼渣分别进行收集，沼液作为养殖场周围的果园、菜园的基肥，沼渣作为有机肥的原料，输送到有机肥制作系统中；
气体存储罐内的气体分别通入到燃气发电机组和沼气锅炉，燃气发电机组通过电缆分别连有自用配电柜和并网柜，并网柜与升压站连接，升压站与国家电网相连；
沼气锅炉燃烧沼气将水加热，热水送入至供暖设备，供暖设备的回水流入至沼气锅炉；
沼气池的外壁为双层中空外壁，内设置有储气夹层，燃气发电机组和朝气锅炉产生的废气通入到双层中空外壁的夹层内，便于提高沼气池内物料的温度，进而提高沼气产量和速率。
优选地，沼气锅炉包括柱形炉体，炉体内横向设置有若干根加热管，炉体内底部设置有出气管，出气管顶部设置有若干喷气嘴；
柱形炉体顶部设置有第一排气口，第一排气口与沼气池的双层中空外壁连接；
点火器的手柄设置在柱形炉体外壁上，杆体穿过柱形炉体伸入到柱形炉体内壁，杆体上连接有点火器件；
点火器件靠近一喷气嘴；
柱形炉体的炉壁内设置有具有储水的第一夹层，第一夹层的第一进水口、第一出水口均与供暖设备连接。
优选地，沼气池的双层中空外壁上设置有第一进气口和第一出气口，第一进气口与第一排气口连接。
优选地，第一排气口与水箱的连接，水箱上设置有第二排气口；
水箱上设置有第二进水口和第二出水口，第二出水口与冲洗养殖场的水管及灌溉用的水管连接。
优选地，供暖设备包括设置在养殖场内的暖气设备和淋浴设备；
暖气设备包括散热板，散热板内设置有水腔，水腔设置有第三进水口和第三出水口；
第三进水口与第一出水口连接，第三出水口与第一进水口连接。
优选地，沼气净化设备包括气水分离器和若干个脱硫塔；
若干个脱硫塔并联设置，气水分离器的第三进气口与沼气池连接，多个并联设置的脱硫塔的第二进气口与气水分离器的第三出气口连接，第二出气口通过到气体存储罐。
优选地，沼气经沼气净化设备净化后，甲烷含量在55％以上，硫化氢在20mg/m3以下。
优选地，所述养殖场为养猪场、养牛场或养鸡场。
本发明公开了一种规模化养殖场废弃物综合利用的方法，镂空结构的底板、收集仓的设置能够使得养殖场内的禽畜的粪便、尿液及冲洗养殖场的废水及时有效地投放到沼气池内，沼气池产生的沼气可用于发电和供暖；其中，沼气锅炉和燃气发电机组在供暖、发电过程中会产生的废气，通过将废气携带的余热进行回收，利用到沼气池加热，可提高沼气产量和速率，同样利于沼气锅炉和燃气发电机组运行，使得沼气工程的余热得到利用，提高了能源利用率，降低了能源损耗，减少环境污染，提高了能源综合利用率。本发明将沼气池所生成的沼液输送至养殖场周围的果园、菜园作为基肥，且沼渣输送到有机肥制作系统，用于制作有机肥，使沼液、沼渣得到了循环再利用，防止直接排放沼液和沼液污染环境。本发明具有运行稳定、安全可靠、节约能源、效益显著的特点。
附图说明
图1为规模化养殖场废弃物综合利用流程图；
图2为图1中沼气锅炉的结构示意图。
图中：
1、出气管；2、点火器；3、加热管；4、第一夹层；5、第一进水口；6、第一出水口；7、喷气嘴；8、第一排气口。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
结合图1～2，本发明提供的一种规模化养殖场废弃物综合利用的方法，包括以下步骤：
养殖场内的底板为镂空结构，底板下方为收集仓，可将禽畜的粪便、尿液及冲洗养殖场的废水进行收集；收集仓下方为沼气池，收集仓与沼气池通过转动板分隔；
转动板的水平轴线上设置有通孔，通孔内插有转轴，转轴与转动板相互平行，转轴的外径小于通孔的内径；转轴两端与收集仓内壁固定连接；转动板可在粪便、尿液落入其上时，绕着转轴转动，从而使得转动板上的粪便、尿液落入到转动板下方的沼气池内；
粪便、尿液落入到沼气池，进行发酵产生沼气；产生的沼气先通入沼气净化设备，净化后的气体存储于气体存储罐中；沼气池内的沼液、沼渣分别进行收集，沼液作为养殖场周围的果园、菜园的基肥，沼渣作为有机肥的原料，输送到有机肥制作系统中；
气体存储罐内的气体分别通入到燃气发电机组和沼气锅炉，燃气发电机组通过电缆分别连有自用配电柜和并网柜，并网柜与升压站连接，升压站与国家电网相连；
沼气锅炉燃烧沼气将水加热，热水送入至供暖设备，供暖设备的回水流入至沼气锅炉；
沼气池的外壁为双层中空外壁，内设置有储气夹层，燃气发电机组和朝气锅炉产生的废气通入到双层中空外壁的夹层内，便于提高沼气池内物料的温度，进而提高沼气产量和速率。
本发明中镂空结构的底板、收集仓的设置能够使得养殖场内的禽畜的粪便、尿液及冲洗养殖场的废水及时有效地投放到沼气池内，沼气池产生的沼气可用于发电和供暖；其中，沼气锅炉和燃气发电机组在供暖、发电过程中会产生的废气，通过将废气携带的余热进行回收，利用到沼气池加热，可提高沼气产量和速率，同样利于沼气锅炉和燃气发电机组运行，使得沼气工程的余热得到利用，提高了能源利用率，降低了能源损耗，减少环境污染，提高了能源综合利用率。本发明将沼气池所生成的沼液输送至养殖场周围的果园、菜园作为基肥，且沼渣输送到有机肥制作系统，用于制作有机肥，使沼液、沼渣得到了循环再利用，防止直接排放沼液和沼液污染环境。本发明具有运行稳定、安全可靠、节约能源、效益显著的特点。
养殖场内的底板为镂空结构，底板下方为收集仓，其中镂空结构的底板能够使得禽畜的粪便、尿液及冲洗养殖场的废水落入到收集仓；收集仓作为收集禽畜的粪便、尿液及冲洗养殖场的废水沼气池的中转站。需要说明的是，养殖场为养猪场、养牛场或养鸡场。
收集仓下方为沼气池，收集仓与沼气池通过转动板分隔；转动板的水平轴线上设置有通孔，通孔内插有转轴，转轴与转动板相互平行，转轴的外径小于通孔的内径；转轴两端与收集仓内壁固定连接。上述转动板因转轴两侧的物料重量不同，使得转动板能够绕着转轴转动；其中转动板可在粪便、尿液落入其上时，因转轴两侧的物料板上物料重量不同，使得转动板可绕着转轴转动，从而使得转动板上的粪便、尿液落入到转动板下方的沼气池内。
粪便、尿液落入到沼气池，进行发酵产生沼气；产生的沼气在利用前需要先通入到沼气净化设备进行相应的净化；在本发明的实施例中，沼气净化设备包括气水分离器和若干个脱硫塔；若干个脱硫塔并联设置，气水分离器的第三进气口与沼气池连接，多个并联设置的脱硫塔的第二进气口与气水分离器的第三出气口连接，第二出气口通过到气体存储罐。上述，发酵产生的沼气中含有水分和其他杂质，为了提高后续沼气利用效果，沼气需要先进行气水分离，分离后的气体再进入到脱硫塔进行脱硫，使得存入到气体存储罐中的沼气中甲烷含量在55wt％以上，硫化氢在20mg/m3以下。
沼气池内物料产生沼气后，需要对沼液、沼渣分别进行收集，沼液作为养殖场周围的果园、菜园的基肥，而沼渣可作为有机肥的原料，输送到有机肥制作系统中，用于有机肥的制作。
净化后的沼气先存储到气体存储罐中的目的，为了保证燃气发电机组和沼气锅炉在利用沼气时，沼气输出量均匀。燃气发电机组通过电缆分别连有自用配电柜和并网柜，并网柜与升压站连接，升压站与国家电网相连；也就是说，燃气发电机组产生的电，既可以自用，也可以卖给国家电网。
沼气锅炉燃烧沼气将水加热，热水送入至供暖设备；其中供暖设备包括设置在养殖场内的暖气设备和淋浴设备；暖气设备包括散热板，散热板内设置有水腔，水腔设置有第三进水口和第三出水口；第三进水口与第一出水口6连接，第三出水口与第一进水口5连接。通过在养殖场设置供暖设备，便于调节养殖场的温度，使得禽畜在适宜的温度下生长，提高了禽畜的生长性能。
在本发明的实施例中，沼气锅炉包括柱形炉体，炉体内横向设置有若干根加热管3，炉体内底部设置有出气管1，出气管1顶部设置有若干喷气嘴7；柱形炉体顶部设置有第一排气口8，第一排气口8与沼气池的双层中空外壁连接；点火器2的手柄设置在柱形炉体外壁上，杆体穿过柱形炉体伸入到柱形炉体内壁，杆体上连接有点火器2；点火器2靠近一喷气嘴7；柱形炉体的炉壁内设置有具有储水的第一夹层4，第一夹层4的第一进水口5、第一出水口6均与供暖设备连接。沼气通过出气管1、喷气嘴7进入到柱形炉体内，点火器2能够将靠近其的一喷气嘴7喷出的沼气点燃，进而使得的柱形炉体内所有沼气点燃，沼气燃烧对加热管3进行加热，加热管3及其沼气燃烧产生的热量能够使得炉体夹层中的水热加热，加热后的水进入到供暖设备，进行供暖。
需要说明的是，燃气发电机组和沼气锅炉在对沼气利用时，都会产生废气，其中废弃中携带热量，为了便于对余热进行有效，将废弃通入到沼气池的储气夹层内。废气携带的热量能够对沼气池内的物料进行加热，提高沼气池内物料的发酵速度，进而提高沼气的产量和速率。即沼气池的双层中空外壁上设置有第一进气口和第一出气口，第一进气口与第一排气口8连接。废气通过第一进气口可进入到沼气池外壁的夹层内。上述废气热量降低后为了避免直接排入到大气中，影响环境，需要对废气进行相应的处理，即第一排气口8与水箱的连接，水箱上设置有第二排气口；水箱上设置有第二进水口和第二出水口，第二出水口与冲洗养殖场的水管及灌溉用的水管连接。水箱能够对脱去废气中的颗粒，降低排气对环境造成的污染。
以上对本发明提供的一种规模化养殖场废弃物综合利用的方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种规模化养殖场废弃物综合利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
养殖场内的底板为镂空结构，底板下方为收集仓，可将禽畜的粪便、尿液及冲洗养殖场的废水进行收集；收集仓下方为沼气池，收集仓与沼气池通过转动板分隔；
转动板的水平轴线上设置有通孔，通孔内插有转轴，转轴与转动板相互平行，转轴的外径小于通孔的内径；转轴两端与收集仓内壁固定连接；转动板可在粪便、尿液落入其上时，绕着转轴转动，从而使得转动板上的粪便、尿液落入到转动板下方的沼气池内；
粪便、尿液落入到沼气池，进行发酵产生沼气；产生的沼气先通入沼气净化设备，净化后的气体存储于气体存储罐中；沼气池内的沼液、沼渣分别进行收集，沼液作为养殖场周围的果园、菜园的基肥，沼渣作为有机肥的原料，输送到有机肥制作系统中；
气体存储罐内的气体分别通入到燃气发电机组和沼气锅炉，燃气发电机组通过电缆分别连有自用配电柜和并网柜，并网柜与升压站连接，升压站与国家电网相连；
沼气锅炉燃烧沼气将水加热，热水送入至供暖设备，供暖设备的回水流入至沼气锅炉；
沼气池的外壁为双层中空外壁，内设置有储气夹层，燃气发电机组和朝气锅炉产生的废气通入到双层中空外壁的夹层内，便于提高沼气池内物料的温度，进而提高沼气产量和速率。
2.如权利要求1的规模化养殖场废弃物综合利用的方法，其特征在于，沼气锅炉包括柱形炉体，柱形炉体内横向设置有若干根加热管，柱形炉体内底部设置有出气管，出气管顶部设置有若干喷气嘴；柱形炉体顶部设置有第一排气口，第一排气口与沼气池的双层中空外壁连接；
点火器的手柄设置在柱形炉体外壁上，杆体穿过柱形炉体伸入到柱形炉体内壁，杆体上连接有点火器；
点火器靠近一喷气嘴；
柱形炉体的炉壁内设置有具有储水的第一夹层，第一夹层的第一进水口、第一出水口均与供暖设备连接。
3.如权利要求1的规模化养殖场废弃物综合利用的方法，其特征在于，沼气池的双层中空外壁上设置有第一进气口和第一出气口，第一进气口与第一排气口连接。
4.如权利要求3的规模化养殖场废弃物综合利用的方法，其特征在于，第一排气口与水箱的连接，水箱上设置有第二排气口；
水箱上设置有第二进水口和第二出水口，第二出水口与冲洗养殖场的水管及灌溉用的水管连接。
5.如权利要求1的规模化养殖场废弃物综合利用的方法，其特征在于，供暖设备包括设置在养殖场内的暖气设备和淋浴设备；
暖气设备包括散热板，散热板内设置有水腔，水腔设置有第三进水口和第三出水口；
第三进水口与第一出水口连接，第三出水口与第一进水口连接。
6.如权利要求5的规模化养殖场废弃物综合利用的方法，其特征在于，沼气净化设备包括气水分离器和若干个脱硫塔；
若干个脱硫塔并联设置，气水分离器的第三进气口与沼气池连接，多个并联设置的脱硫塔的第二进气口与气水分离器的第三出气口连接，第二出气口通过到气体存储罐。
7.如权利要求1的规模化养殖场废弃物综合利用的方法，其特征在于，沼气经沼气净化设备净化后，甲烷含量在55％以上，硫化氢在20mg/m3以下。
8.如权利要求1的规模化养殖场废弃物综合利用的方法，其特征在于，所述养殖场为养猪场、养牛场或养鸡场。
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