TWM603024U

TWM603024U - 牲畜汙廢物再利用處理系統

Info

Publication number: TWM603024U
Application number: TW109209181U
Authority: TW
Inventors: 謝永富
Original assignee: 謝永富
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2020-10-21

Abstract

一種牲畜汙廢物再利用處理系統，包括有一汙廢物集收區、一酵化處理設備、一氣體純化設備與一固液體處理設備，該汙廢物集收區儲收養殖牲畜所產生的汙廢物，該酵化處理設備將該汙廢物進行發酵，並將發酵後的該汙廢物分別送至該氣體純化設備與該固液體處理設備，藉由該氣體純化設備與該固液體處理設備，有效的將該汙廢物分解出具有經濟效益的液體肥、固體肥、酸液、二氧化碳與高純化氣體，達到將具汙染環境的該汙廢物轉化成多種富含經濟價值的資源或產品。

Description

牲畜汙廢物再利用處理系統

本創作是有關一種牲畜汙廢物再利用處理系統，係一用於處理養殖牲畜所產生的汙廢物，經妥善的處理後成為可再利用且具有經濟效益的資源或產品。

全球近十幾年來對畜牧產品需求日益增長，畜牧產業蓬勃發展則帶來大量的禽畜汙廢物（包括禽畜排泄物、食物殘渣或進行養殖所產生的各種廢物、廢水或廢氣），其處理不當會導致環境汙染、地下水體與河川優養化、氣候暖化、土壤退化等嚴重問題。

近年在環保意識的加深之下，對於處理汙廢物更傾向於回收成可再利用的資源或能源。在現有技術中，有將該汙廢物回收作為養殖藻類所需的養分，但實際上，該藻類並無法理想的消化掉該汙廢物可能產生的各種內容物，像是固態的廢渣仍會不斷的累積，而藻類本身也會生成二氧化碳，故沼氣中所含的二氧化碳亦無法被完整的吸收，要穩定的維持能源的循環再利用是相當難以克服的。

因此，針對該汙廢物所含的各種成分，以不同的處理途徑與順序建構完善的系統性設備，將該汙廢物以液體、固體與氣體之型態區分，分別處理成可再利用的多元資源，如此為本創作牲畜汙廢物再利用處理系統之解決方案。

本創作之牲畜汙廢物再利用處理系統，包括有一汙廢物集收區、一酵化處理設備、一氣體純化設備與一固液體處理設備，該汙廢物集收區係用於集中儲收養殖牲畜所產生的汙廢物；該酵化處理設備具有一用於將該汙廢物進行發酵的酵化槽，該酵化槽內分別裝設有一液體抽取裝置、一攪拌裝置與一氣體抽取裝置，該液體抽取裝置係用於將該汙廢物中大部分的一液體抽出，以留下少部分的該液體與一固體進行發酵，該攪拌裝置係用於攪拌該酵化槽內的該汙廢物，而該氣體抽取裝置則係用於將該汙廢物於該酵化槽內發酵所產生的一氣體抽出，又該液體抽取裝置連結一第一微藻養殖區；該氣體純化設備具有一與該氣體抽取裝置相連接的第一處理站，該第一處理站係將該氣體進行純化的第一道程序，在該第一處理站內裝設有一脫硫裝置，該脫硫裝置係用於將該氣體進行水洗脫硫，脫硫後產生一酸液與一脫硫的氣體，該第一處理站又分別與一酸液集收站以及一第二處理站相連接，該酸液係儲放於該酸液集收站，而該脫硫的氣體則係輸送至該第二處理站，該第二處理站內裝設有一二氧化碳過濾裝置，該二氧化碳過濾裝置係用於將該脫硫的氣體進行過濾，以濾出該脫硫的氣體中的一二氧化碳並剩下殘餘的一高純化氣體，該第二處理站又分別與一二氧化碳集收站以及一高純化氣體儲存站相連接，該二氧化碳係儲放於該二氧化碳集收站，而該高純化氣體則係輸送至該高純化氣體儲存站；該固液體處理設備具有一與該酵化槽相連接的固液體分離站，該固液體分離站用於將該酵化槽經發酵的汙廢物內所含的該液體及該固體分離，該固液體分離站又分別與一固體肥調配站、一液體肥調配站以及一第二微藻養殖區相連接，該固體肥調配站連接一固體肥集收站，該液體肥調配站則連接一液體肥集收站，被分離的該固體被送至該固體肥調配站，以調配出一具有足夠肥力的固體肥，該固體肥並被儲存在該固體肥集收站，而一部分被分離的該液體被送至該液體肥調配站，以調配出一具有足夠肥力的液體肥，該液體肥則被儲存在該液體肥集收站，另一部分被分離的該液體係被送至該第二微藻養殖區；藉由上述設備，有效的將該汙廢物分解出具有經濟效益的該液體肥、該固體肥、該酸液、該二氧化碳與該高純化氣體，更可以透過該液體肥進行微藻養殖，以生產出具經濟價值的微藻，以及透過該高純化氣體進行發電生產電能，該高純化氣體亦可作為工業或民生燃料，達到將具汙染的該汙廢物轉化成多種富含經濟價值的資源或產品。

更具體的說，該汙廢物集收區係與一個或一個以上的養殖場連通，在各該養殖場所生成的汙廢物皆輸送至該汙廢物集收區中。

更具體的說，該汙廢物集收區係埋設在地下，且該汙廢物集收區內所集中儲收的汙廢物係透過密閉式的水肥車運載送至該酵化處理設備。

更具體的說，該酵化槽內進行發酵的該汙廢物中所含的該液體佔該固體整體含量為30%~40%。

更具體的說，該汙廢物於該酵化槽內係投微生菌加速進行厭氧發酵。

更具體的說，該二氧化碳過濾裝置係使用滲透膜，以有效的將該脫硫的氣體中的該二氧化碳分離。

更具體的說，該高純化氣體係指甲烷，在該氣體通過該第一處理站進行純化的第一道程序後，該脫硫的氣體中所含的甲烷為50%，在該脫硫的氣體通過該第二處理站進行純化的第二道程序後，該高純化氣體中所含的甲烷便提升至90%。

更具體的說，該高純化氣體儲存站中所儲存的該高純化氣體係使用容器填裝，以方便透過運送的方式快速的提供至一發電設備。

更具體的說，該固液體分離站係透過具有細小孔目的濾布或濾網來濾出該汙廢物中的該液體，以將該液體及該固體分離。

更具體的說，該固體肥調配站係添加氮、磷、鉀至該固體內，以成為該固體肥，該液體肥調配站同樣係添加氮、磷、鉀至該液體內，以成為該液體肥。

有關於本創作其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1~2圖，如圖中所示，至少包含一汙廢物集收區1、一酵化處理設備2、一氣體純化設備3與一固液體處理設備4；

其中，該汙廢物集收區1，係用於集中儲收汙廢物A；

其中，該酵化處理設備2，具有一用於將該汙廢物A進行發酵的酵化槽21，該酵化槽21內分別裝設有一液體抽取裝置22、一攪拌裝置23與一氣體抽取裝置24，該酵化槽21可將該汙廢物A中所含的大部分液體A1濾出，利用該液體抽取裝置22用於將該汙廢物A中大部分的液體A1抽出，使得該酵化槽21的汙廢物A內液體A1佔固體A2整體含量保持在整體的30%~40%（其中包含30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%），該攪拌裝置23係用於攪拌該酵化槽21內的汙廢物A，而該氣體抽取裝置24則係用於將該汙廢物A於該酵化槽21內發酵所產生的氣體A3（一般俗稱沼氣）抽出，又該液體抽取裝置22連結一第一微藻養殖區25，以用於培養微藻；

其中，該氣體純化設備3，具有一與該氣體抽取裝置24相連接的第一處理站31，該第一處理站31係將該氣體A3進行純化的第一道程序，在該第一處理站31內裝設有一脫硫裝置311，該脫硫裝置311係用於將該氣體A3進行水洗脫硫，使得該氣體A3中含有硫化氫的酸性物質被水吸收而脫離，分離後產生一酸液A31與一脫硫的氣體A32，該第一處理站31又分別與一酸液集收站32以及一第二處理站33相連接，該酸液A31係儲放於該酸液集收站32，而該脫硫的氣體A32則係輸送至該第二處理站33，該第二處理站33內裝設有一二氧化碳過濾裝置311，該二氧化碳過濾裝置311係用於將該脫硫的氣體A32進行過濾，以濾出該脫硫的氣體A32中的二氧化碳A321，並剩下殘餘的高純化氣體A322，該第二處理站33又分別與一二氧化碳集收站34以及一高純化氣體儲存站35相連接，該二氧化碳A321係儲放於該二氧化碳集收站34，而該高純化氣體A322則係輸送至該高純化氣體儲存站35；

其中，該固液體處理設備4，具有一與該酵化槽21相連接的固液體分離站41，該固液體分離站41用於將該酵化槽21經發酵的汙廢物A液體A1及固體A2分離，該固液體分離站41又分別與一固體肥調配站42、一液體肥調配站43以及一第二微藻養殖區44相連接，該固體肥調配站42連接一固體肥集收站421，該液體肥調配站43則連接一液體肥集收站431，被分離的該固體A2被送至該固體肥調配站42，並於該固體肥調配站42內添加氮（N）、磷（N）、鉀（K）至該固體A2內，以調配出具有足夠肥力的固體肥A21，該固體肥A21並被儲存在該固體肥集收站421，而一部分被分離的該液體A1被送至該液體肥調配站43，並於該液體肥調配站43內添加氮（N）、磷（N）、鉀（K）至該液體A1內，以調配出具有足夠肥力的液體肥A11，該液體肥A11則被儲存在該液體肥集收站431，另一部分被分離的該液體A1係被送至該第二微藻養殖區44，以用於培養微藻；

藉由上述設備，有效的將該汙廢物A分解出具有經濟效益的該液體肥A11、該固體肥A21、該酸液A31、該二氧化碳A321與該高純化氣體A322，更可以透過該液體肥A11進行微藻養殖，以生產出具經濟價值的微藻，以及透過該高純化氣體A322進行發電生產電能，該高純化氣體A322亦可作為工業或民生燃料，達到將具汙染的汙廢物轉化成多種富含經濟價值的資源或產品。

請參閱第3圖，該汙廢物集收區1係與一個或一個以上的養殖場11連通，在各該養殖場11所生成的液體或固體汙廢物皆輸送至該汙廢物集收區1中，且該汙廢物集收區1係可埋設在地下，讓該汙廢物集收區1可有效的與外界隔離並避免長時間受到溫度變化的影響，且該汙廢物集收區1內所集中儲收的汙廢物A係可透過密閉式的水肥車運載送至該酵化處理設備2。

請參閱第1、3圖，所述之養殖場11係用於養殖牲畜（如：豬雞牛羊），以養豬為例，該養殖場11係為可養殖2萬頭豬隻的中大型養殖規格。

請參閱第1、3圖，所述之汙廢物A可為各該養殖場11所養殖的牲畜的排泄物、食物殘渣或進行養殖（如：清洗）所產生的各種廢水。

請參閱第1~2圖，所述之高純化氣體A322係指甲烷，在該氣體A3通過該第一處理站31進行純化的第一道程序後，該脫硫的氣體A32中所含的甲烷約為50%，在該脫硫的氣體A32通過該第二處理站33進行純化的第二道程序後，該高純化氣體A322中所含的甲烷便可大約提升至90%。

請參閱第1~2圖，所述之進行發酵的酵化槽21，係將該汙廢物A係投菌進行厭氧發酵，以600噸的汙廢物A為例，需投入60公斤的微生菌加速持續發酵30~40天。

請參閱第1~2圖，所述之二氧化碳過濾裝置311係使用滲透膜，該滲透膜可有效的將該脫硫的氣體A32中的該二氧化碳A321分離。

請參閱第1~2圖，所述之高純化氣體儲存站35中所儲存的該高純化氣體A322係使用容器填裝，以方便透過運送的方式快速的提供至一發電設備5，也可當瓦斯替代品提供做為工業燃料或民生燃料，由於是透過容器填裝再運送，因此不需要使用管路配置，使用上更為安全。

請參閱第1~2圖，由於該汙廢物A中大量的液體A1在發酵前已被該液體抽取裝置22抽出，因此進入該固液體分離站41內的該汙廢物A內的該液體A1佔該固體A2整體含量僅為整體的30%~40%，故所述之該固液體分離站41係透過具有細小孔目的濾布或濾網來濾出該汙廢物A中的該液體A1，以將該液體A1及該固體A2分離。

本創作所提供之牲畜汙廢物再利用處理系統，與其他習用技術相互比較時，其優點是有效的將該汙廢物依照液體、固體與氣體各種不同型態的差異，分解出具有經濟效益的該液體肥、該固體肥、該酸液、該二氧化碳與該高純化氣體，該液體肥與該固體肥可做為生質肥料，而該酸液可提供給化學工廠，更可以透過該液體肥進行微藻養殖，以生產出具經濟價值的微藻，該高純化氣體可進行發電生產電能，亦可作為工業或民生燃料，由一種汙廢物生成多達七種以上的多元化資源或產品，將具汙染環境的汙廢物轉化成多種富含經濟價值的資源或產品，並可從中獲得資金，達到無排放、無汙染且循環經濟之功效。

上述之實施例揭露，僅是本創作部分較佳的實施例選擇，然其並非用以限定本創作，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本創作前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本創作之精神和範圍內所做的均等變化或潤飾，仍屬本創作涵蓋之範圍，而本創作之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

1:汙廢物集收區 11:養殖場 2:酵化處理設備 21:酵化槽 22:液體抽取裝置 23:攪拌裝置 24:氣體抽取裝置 25:第一微藻養殖區 3:氣體純化設備 31:第一處理站 311:脫硫裝置 32:酸液集收站 33:第二處理站 331:二氧化碳過濾裝置 34:二氧化碳集收站 35:高純化氣體儲存站 4:固液體處理設備 41:固液體分離站 42:固體肥調配站 421:固體肥集收站 43:液體肥調配站 431:液體肥集收站 44:第二微藻養殖區 5:發電設備 A:汙廢物 A1:液體 A11:液體肥 A2:固體 A21:固體肥 A3:氣體 A31:酸液 A32:脫硫的氣體 A321:二氧化碳 A322:高純化氣體

[第1圖]係本創作牲畜汙廢物再利用處理系統之整體結構配置示意圖。 [第2圖]係本創作牲畜汙廢物再利用處理系統之酵化處理設備配置示意圖。 [第3圖]係本創作牲畜汙廢物再利用處理系統之汙廢物集收區配置示意圖。

1:汙廢物集收區

11:養殖場

2:酵化處理設備

21:酵化槽

25:第一微藻養殖區

3:氣體純化設備

31:第一處理站

311:脫硫裝置

32:酸液集收站

33:第二處理站

331:二氧化碳過濾裝置

34:二氧化碳集收站

35:高純化氣體儲存站

4:固液體處理設備

41:固液體分離站

42:固體肥調配站

421:固體肥集收站

43:液體肥調配站

431:液體肥集收站

44:第二微藻養殖區

5:發電設備

A:汙廢物

A1:液體

A11:液體肥

A2:固體

A21:固體肥

A3:氣體

A31:酸液

A32:脫硫的氣體

A321:二氧化碳

A322:高純化氣體

Claims

一種牲畜汙廢物再利用處理系統，係至少包含：一汙廢物集收區，係用於集中儲收一養殖牲畜所產生的汙廢物；一酵化處理設備，具有一用於將該汙廢物進行發酵的酵化槽，該酵化槽內分別裝設有一液體抽取裝置、一攪拌裝置與一氣體抽取裝置，該液體抽取裝置係用於將該汙廢物中大部分的一液體抽出，以留下少部分的該液體與一固體進行發酵，該攪拌裝置係用於攪拌該酵化槽內的該汙廢物，而該氣體抽取裝置則係用於將該汙廢物於該酵化槽內發酵所產生的氣體抽出，又該液體抽取裝置連結一第一微藻養殖區；一氣體純化設備，具有一與該氣體抽取裝置相連接的第一處理站，該第一處理站係將該氣體進行純化的第一道程序，在該第一處理站內裝設有一脫硫裝置，該脫硫裝置係用於將該氣體進行水洗脫硫，脫硫後產生一酸液與一脫硫的氣體，該第一處理站又分別與一酸液集收站以及一第二處理站相連接，該酸液係儲放於該酸液集收站，而該脫硫的氣體則係輸送至該第二處理站，該第二處理站內裝設有一二氧化碳過濾裝置，該二氧化碳過濾裝置係用於將該脫硫的氣體進行過濾，以濾出該脫硫的氣體中的一二氧化碳並剩下殘餘的一高純化氣體，該第二處理站又分別與一二氧化碳集收站以及一高純化氣體儲存站相連接，該二氧化碳係儲放於該二氧化碳集收站，而該高純化氣體則係輸送至該高純化氣體儲存站；一固液體處理設備，具有一與該酵化槽相連接的固液體分離站，該固液體分離站用於將該酵化槽經發酵的汙廢物內所含的該液體及該固體分離，該固液體分離站又分別與一固體肥調配站、一液體肥調配站以及一第二微藻養殖區相連接，該固體肥調配站連接一固體肥集收站，該液體肥調配站則連接一液體肥集收站，被分離的該固體被送至該固體肥調配站，以調配出一具有足夠肥力的固體肥，該固體肥並被儲存在該固體肥集收站，而一部分被分離的該液體被送至該液體肥調配站，以調配出一具有足夠肥力的液體肥，該液體肥則被儲存在該液體肥集收站，另一部分被分離的該液體係被送至該第二微藻養殖區；藉由上述設備，有效的將該汙廢物分解出具有經濟效益的該液體肥、該固體肥、該酸液、該二氧化碳與該高純化氣體，更可以透過該液體肥進行微藻養殖，以生產出具經濟價值的微藻，以及透過該高純化氣體進行發電生產電能，該高純化氣體亦可作為工業或民生燃料，達到將具汙染環境的該汙廢物轉化成多種富含經濟價值的資源或產品。
如請求項1之牲畜汙廢物再利用處理系統，其中該汙廢物集收區係與一個或一個以上的養殖場連通，在各該養殖場所生成的該汙廢物皆輸送至該汙廢物集收區中。
如請求項1之牲畜汙廢物再利用處理系統，其中該汙廢物集收區係埋設在地下，且該汙廢物集收區內所集中儲收的汙廢物係透過密閉式的水肥車運載送至該酵化處理設備。
如請求項1之牲畜汙廢物再利用處理系統，其中該酵化槽內進行發酵的該汙廢物中所含的該液體佔該固體整體含量為30%~40%。
如請求項1之牲畜汙廢物再利用處理系統，其中該汙廢物於該酵化槽內係投微生菌進行厭氧發酵。
如請求項1之牲畜汙廢物再利用處理系統，其中該二氧化碳過濾裝置係使用滲透膜，以有效的將該脫硫的氣體中的該二氧化碳分離。
如請求項1之牲畜汙廢物再利用處理系統，其中該高純化氣體係指甲烷，在該氣體通過該第一處理站進行純化的第一道程序後，該脫硫的氣體中所含的甲烷為50%，在該脫硫的氣體通過該第二處理站進行純化的第二道程序後，該高純化氣體中所含的甲烷便提升至90%。
如請求項1之牲畜汙廢物再利用處理系統，其中該高純化氣體儲存站中所儲存的該高純化氣體係使用容器填裝，以方便透過運送的方式快速的提供至一發電設備。
如請求項1之牲畜汙廢物再利用處理系統，其中該固液體分離站係透過具有細小孔目的濾布或濾網來濾出該汙廢物中的該液體，以將該液體及該固體分離。
如請求項1之牲畜汙廢物再利用處理系統，其中該固體肥調配站係添加氮、磷、鉀至該固體內，以成為該固體肥，該液體肥調配站同樣係添加氮、磷、鉀至該液體內，以成為該液體肥。