CN218058846U - 一种沼液循环浓缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环保技术领域，具体涉及一种沼液循环浓缩系统厌氧发酵系统，厌氧发酵系统连接固液分离系统以分离出沼液，沼液脱氨系统对沼液进行脱氨，沼液脱氨系统的液体出口连接厌氧发酵系统使得沼液与发酵原料复配进行发酵浓缩，沼液脱氨系统的气体出口连接热交换系统以进行冷却，冷却后的气体通入真空泵系统，以使其在常压下进入氨吸收系统脱氨；所述固液分离系统的液体出口及氨吸收系统的吸收液出口还连接到沼液浓缩液复配系统，以使得沼液循环浓缩到对指定浓度时得以进入沼液浓缩液复配系统，与脱氨后的吸收液和辅料复配形成液体肥，采用本技术方案的沼液循环浓缩系统，可以大幅减少厌氧发酵水资源的消耗，回收热能和沼液中可溶性营养物。

Description

一种沼液循环浓缩系统

技术领域

本实用新型属于环保技术领域，具体涉及到一种沼液循环浓缩系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，人民生活水平不断提升，产生的有机生物质，如酒糟、粪便、废弃水果蔬菜、秸秆、餐厨等有机生物质越来越多，这些有机生物质最常用的处理途径通过厌氧发酵处理，产生的沼渣和沼液进入有机农业生产，实现了资源的循环利用。但由于沼液营养浓度低，价值低，运输成本高，企业进行上述资源循环利用时通常是亏本的，这使得沼液的利用成为了有机生物质厌氧发酵的难点。因此，现在急需开发一种技术来提高沼液的价值，以更好的实现沼液的资源化利用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种浓缩沼液的系统，以提高其营养浓度，进而降低运输成本。

为实现上述目得，本实用新型提供一种沼液循环浓缩系统，包括有将原料进行发酵的厌氧发酵系统、固液分离系统、沼液脱氨系统、热交换系统、真空泵系统、氨吸收系统、沼液浓缩液复配系统；厌氧发酵系统连接固液分离系统以将发酵后的沼液沼渣进行固液分离，沼液脱氨系统连接固液分离系统以对固液分离后的沼液进行脱氨，沼液脱氨系统的液体出口连接厌氧发酵系统使得沼液与发酵原料复配进行发酵浓缩，沼液脱氨系统的气体出口连接热交换系统以进行冷却，热交换系统冷却后的气体通入真空泵系统，以使其在常压下进入氨吸收系统脱氨；所述固液分离系统的液体出口以及氨吸收系统的吸收液出口还连接到沼液浓缩液复配系统，以使得沼液循环浓缩到对指定浓度时得以进入沼液浓缩液复配系统，与氨吸收系统脱氨后的吸收液和辅料复配形成液体肥。

本实用新型的技术方案的原理和优点如下：在对有机生物质厌氧发酵后，通过固液分离系统对沼液和沼渣进行了分离，沼液进行了脱氨和循环，分解及蒸发出的气体用厌氧发酵循环水回收热能，并通过无油润滑真空泵在常压下排出氨和二氧化碳等气体，最后通过氨吸收系统回收尾气中的氨气，实现了氨资源的回收利用及沼液可溶性营养物(除氨氮以外)的循环浓缩。通过沼液的循环浓缩，大幅减少了厌氧发酵罐水资源的消耗，回收了热能和沼液中可溶性营养物，实现了沼液可溶性营养物(除氨氮以外)的循环浓缩，回收了氨资源，大幅提高了复配后的液体肥价值，是一项绿色环保的技术。

进一步地，所述厌氧发酵系统产生的沼气连接沼气净化利用系统。

进一步地，所述沼液脱氨系统为塔器脱氨系统或喷雾脱氨系统或降膜式脱氨系统或膜脱氨系统。

进一步地，所述真空泵系统为无油润滑真空泵。

进一步地，所述热交换系统的冷端连接厌氧发酵系统循环水系统以回收热能。

进一步地，所述固液分离系统的固体出口连接沼渣利用系统，所述氨吸收系统的气体出口连接尾气处理系统。

进一步地，所述的厌氧发酵原料为餐厨垃圾、秸秆、畜禽粪便、菌渣、食品工业废弃物及农林废弃物等有机生物质原料。

进一步地，所述的氨吸收系统的吸收剂为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸等无机酸或柠檬酸等有机酸中的一种或几种水溶液，吸收液pH值控制在小于3，形成的铵盐浓度可以达到铵盐饱和浓度，优选为20％。

进一步地，所述的辅料为液体肥产品所需的物料，包括氮肥、磷肥、钾肥、氨基酸、植物所需的中微肥及有益菌等。

进一步地，所述的塔器脱氨系统为填料塔或板式塔，填料塔采用具有抗堵塞填料，填料采用陶瓷、玻璃、耐酸不锈钢或碳化硅材料；板式塔采用抗堵塞塔板。

进一步地，所述的喷雾脱氨系统是使用雾化喷头在空腔中喷雾脱去沼液中的氨、二氧化碳及少量水蒸气等气体，喷头为防堵式雾化喷头。

进一步地，所述的降膜式脱氨系统是使用降膜管式蒸发器脱氨。

进一步地，所述的膜脱氨系统是使用耐高温脱氨膜脱氨。

附图说明

图1为本实用新型一种沼液循环浓缩系统实施例1的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1

如图1所示，本发明提供一种沼液循环浓缩系统，包括有将原料进行发酵的厌氧发酵系统1、固液分离系统2、沼液脱氨系统3、热交换系统4、真空泵系统5、氨吸收系统6、沼液浓缩液复配系统7、沼气净化利用系统8、沼渣利用系统9、厌氧发酵系统循环水系统10和尾气处理系统11；将厌氧发酵原料进入厌氧发酵系统1发酵，沼气进入沼气净化利用系统8利用；将厌氧发酵系统1发酵后的沼液沼渣通过固液分离系统2进行固液分离，沼渣进入沼渣利用系统9利用；将固液分离后的沼液进入沼液脱氨系统3脱氨，真空泵系统采用无油润滑真空泵，在真空泵系统5作用下，沼液在负压下分解、蒸发脱去沼液中的氨、二氧化碳及少量水蒸气等气体进入热交换系统4，用厌氧发酵系统循环水系统10冷却回收热能，冷凝水进入污水处理系统处理，冷却后脱除水蒸气的氨和二氧化碳气体通过无油润滑真空泵系统5在常压下进入氨吸收系统6脱氨，脱氨后的废气进入尾气处理系统处理；脱氨后的沼液回流到厌氧发酵系统1和厌氧发酵原料复配后进入厌氧发酵系统1继续厌氧发酵；沼液循环浓缩到对厌氧发酵系统1产生影响时，固液分离后的沼液部分进入沼液浓缩液复配系统7，和氨吸收系统脱氨后的吸收液、辅料复配形成液体肥。

其中，厌氧发酵原料为餐厨垃圾；沼液脱氨系统3为塔器脱氨系统，优选的塔器脱氨系统采用填料塔，填料塔采用具有抗堵塞填料，填料采用陶瓷材料。沼液沼渣分离后沼液的总悬浮物TSS经处理后沼液脱氨系统3要求，总悬浮物为100mg/L；沼液脱氨系统3经负压脱氨处理后沼液的氨氮为200mg/L；氨吸收系统6为填料塔,操作压力为-0.06MPa，沼液加热温度为90℃，进沼液脱氨系统3的沼液无需加碱调节，脱氨后沼液pH为9.5。

氨吸收系统6的吸收剂为硫酸，吸收液pH值控制在小于3，形成的铵盐浓度为20％。

辅料为液体肥产品所需氮肥、磷肥及钾肥。

其中，厌氧发酵系统1、固液分离系统2、沼液脱氨系统3、热交换系统4、真空泵系统5、氨吸收系统6、沼液浓缩液复配系统7、沼气净化利用系统8、沼渣利用系统9、厌氧发酵系统循环水系统10和尾气处理系统11为现有技术中的常规技术，比如厌氧发酵系统1可以采用常见的厌氧发酵罐，固液分离系统2可以采用常见的离心或板框分离装置，热交换系统4可以采用传统的板式或列管换热器，沼液浓缩液复配系统7采用常见的混合罐即可，本申请的主要创新点在于这些系统的协同组合，其具体结构本申请不再赘述。

实施例2

实施例2的沼液循环浓缩系统的主要构成及连接关系与实施例1基本相同，主要差异点在于沼液脱氨系统3及其参数的选择，氨吸收系统6及吸收液的选择。

一种沼液循环浓缩系统，将厌氧发酵原料进入厌氧发酵系统1发酵，沼气进入沼气净化利用系统8利用；将厌氧发酵系统1发酵后的沼液沼渣通过固液分离系统2进行固液分离，沼渣进入沼渣利用系统9利用；将固液分离后的沼液进入沼液脱氨系统3脱氨，在无油润滑真空泵系统5作用下，沼液在负压下分解、蒸发脱去沼液中的氨、二氧化碳及少量水蒸气等气体进入热交换系统4，用厌氧发酵系统循环水系统10冷却回收热能，冷凝水进入污水处理系统处理，冷却后脱除水蒸气的氨和二氧化碳气体通过无油润滑真空泵系统5在常压下进入氨吸收系统6脱氨，脱氨后的废气进入尾气处理系统处理；脱氨后的沼液回流到厌氧发酵系统1和厌氧发酵原料复配后进入厌氧发酵系统1继续厌氧发酵；沼液循环浓缩到对厌氧发酵系统1产生影响时，固液分离后的沼液部分进入沼液浓缩液复配系统7，和氨吸收系统脱氨后的吸收液、辅料复配形成液体肥。

其中，厌氧发酵原料为餐厨垃圾及食品工业废弃物。

沼液沼渣分离后沼液的总悬浮物TSS经处理后沼液脱氨系统3要求，总悬浮物为300mg/L。

沼液脱氨系统3为喷雾脱氨系统，喷雾脱氨系统是使用雾化喷头在空腔中喷雾脱去沼液中的氨、二氧化碳及少量水蒸气等气体，喷头为防堵式雾化喷头。

沼液脱氨系统3经负压脱氨处理后沼液的氨氮为200mg/L；氨吸收系统6的吸收剂为磷酸，吸收液pH值控制在小于3，形成的铵盐浓度为15％；氨吸收系统6为填料塔，操作压力为-0.09MPa，沼液加热温度为70℃，进沼液脱氨系统3的沼液无需加碱调节，脱氨后沼液pH在9.6。

辅料为液体肥产品所需的氮肥、磷肥、钾肥及氨基酸。

实施例3

实施例3的沼液循环浓缩系统的主要构成及连接关系与实施例1基本相同，主要差异点在于沼液脱氨系统3及其参数的选择，氨吸收系统6及吸收液的选择。

本实施例提供一种沼液循环浓缩系统，将厌氧发酵原料进入厌氧发酵系统1发酵，沼气进入沼气净化利用系统8利用；将厌氧发酵系统1发酵后的沼液沼渣通过固液分离系统2进行固液分离，沼渣进入沼渣利用系统9利用；将固液分离后的沼液进入沼液脱氨系统3脱氨，在无油润滑真空泵系统5作用下，沼液在负压下分解、蒸发脱去沼液中的氨、二氧化碳及少量水蒸气等气体进入热交换系统4，用厌氧发酵系统循环水系统10冷却回收热能，冷凝水进入污水处理系统处理，冷却后脱除水蒸气的氨和二氧化碳气体通过无油润滑真空泵系统5在常压下进入氨吸收系统6脱氨，脱氨后的废气进入尾气处理系统处理；脱氨后的沼液回流到厌氧发酵系统1和厌氧发酵原料复配后进入厌氧发酵系统1继续厌氧发酵；沼液循环浓缩到对厌氧发酵系统1产生影响时，固液分离后的沼液部分进入沼液浓缩液复配系统7，和氨吸收系统脱氨后的吸收液、辅料复配形成液体肥。

厌氧发酵原料为餐厨垃圾及畜禽粪便。

沼液沼渣分离后沼液的总悬浮物TSS经处理后沼液脱氨系统3要求，总悬浮物为200mg/L。

沼液脱氨系统3为降膜式脱氨系统，优选使用降膜管式蒸发器脱氨。

沼液脱氨系统3经负压脱氨处理后沼液的氨氮为300mg/L；

氨吸收系统6的操作压力为-0.09MPa，沼液加热温度为60℃，进沼液脱氨系统3的沼液无需加碱调节，脱氨后沼液pH为9.5。

氨吸收系统6的吸收剂为硫酸，吸收液pH值控制在小于3，形成的铵盐浓度为20％。

辅料为液体肥产品所需的物料，包括氮肥、磷肥、钾肥及有益菌。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种沼液循环浓缩系统，其特征在于：包括有将原料进行发酵的厌氧发酵系统(1)、固液分离系统(2)、沼液脱氨系统(3)、热交换系统(4)、真空泵系统(5)、氨吸收系统(6)、沼液浓缩液复配系统(7)；其中，厌氧发酵系统(1)连接固液分离系统(2)以将发酵后的沼液沼渣进行固液分离，沼液脱氨系统(3)连接固液分离系统(2)以对固液分离后的沼液进行脱氨，沼液脱氨系统(3)的液体出口连接厌氧发酵系统(1)使得沼液与发酵原料复配进行发酵浓缩，沼液脱氨系统(3)的气体出口连接热交换系统(4)以进行冷却，热交换系统(4)冷却后的气体通入真空泵系统(5)，以使其在常压下进入氨吸收系统(6)脱氨；所述固液分离系统(2)的液体出口以及氨吸收系统(6)的吸收液出口还连接到沼液浓缩液复配系统(7)，以使得沼液循环浓缩到对指定浓度时得以进入沼液浓缩液复配系统(7)，与氨吸收系统脱氨后的吸收液和辅料复配形成液体肥。

2.根据权利要求1所述的一种沼液循环浓缩系统，所述厌氧发酵系统(1)产生的沼气连接沼气净化利用系统(8)。

3.根据权利要求1所述的一种沼液循环浓缩系统，所述沼液脱氨系统(3)为塔器脱氨系统或喷雾脱氨系统或降膜式脱氨系统或膜脱氨系统。

4.根据权利要求1所述的一种沼液循环浓缩系统，所述真空泵系统(5)为无油润滑真空泵。

5.根据权利要求1所述的一种沼液循环浓缩系统，所述热交换系统(4)的冷端连接厌氧发酵系统循环水系统(10)以回收热能。

6.根据权利要求1所述的一种沼液循环浓缩系统，所述固液分离系统(2)的固体出口连接沼渣利用系统(9)，所述氨吸收系统(6)的气体出口连接尾气处理系统(11)。

7.根据权利要求3所述的一种沼液循环浓缩系统，所述塔器脱氨系统为填料塔或板式塔。

8.根据权利要求3所述的一种沼液循环浓缩系统，所述喷雾脱氨系统的喷头为防堵式雾化喷头。

9.根据权利要求3所述的一种沼液循环浓缩系统，所述降膜式脱氨系统使用降膜管式蒸发器脱氨。

10.根据权利要求3所述的一种沼液循环浓缩系统，所述膜脱氨系统为耐高温脱氨膜脱氨。

Images