CN109680015A - 畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理工艺与生产线 - Google Patents
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Abstract
一种畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理生产线，属于畜牧业与农业废弃物无害化处理领域，解决了畜牧业及农业废弃物的资源再生利用问题。将病残动物尸体或屠宰废弃物破碎、熟化，经分离后的水渣、粉碎的农业废弃物与回收的沼液混合，送入厌氧发酵罐进行厌氧发酵。分离后的毛油经提纯制成生物柴油或化工用油，发酵产生的沼气净化后作为煅烧陶粒的燃料，或提纯净化为天然气。厌氧发酵后的沼渣与建筑弃土或河道淤泥混合造粒，送入陶粒煅烧装置煅烧轻质陶粒，与水泥、石膏等制作墙板。沼液返回生产流程或者制作装配式墙板。实现了废弃物处理的能源化与建材化，保证了环境、社会和经济效益的协调统一，适用于畜禽养殖与农业废弃物的处理与综合利用。
Description
技术领域
本发明属于对畜牧业的动物病死尸体、畜禽屠宰废弃物与农业废弃物的无害化综合处理领域，主要是涉及防止病死畜禽、屠宰废弃物及农业废弃物在处理的过程中对周围环境造成污染，同时对其进行综合利用的畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理工艺与生产线。
背景技术
内蒙古自治区巴彦淖尔市是全国最大的农牧产区，每年牛羊等大型牲畜存栏量2300多万头只。在禽畜养殖与屠宰的过程中，会产生大量的动物病死尸体或屠宰废弃物，其处理方式主要是填埋或作为垃圾扔掉，给环境造成严重的污染。巴彦淖尔市作物面积1103万亩，主要作物为玉米、向日葵和小麦。农作物收割、脱粒后，每年大约产生610万吨秸秆。乌梁素海40万亩水面，其中20万亩为芦苇地。为保护乌梁素海水质，周边造纸厂全部关停，大量芦苇无法消纳。葵花杆、玉米杆、芦苇等肥料化价值较低，作为饲料的利用率也很低，焚烧处理还严重污染周边的环境，成为农业生产的难题。对畜牧业与农业的废弃物没有有效与合理的处理方法，逐年增多的废弃物已经成为畜牧业与农业的负担。本发明通过将畜牧业废弃物和农业废弃物相结合处理，充分利用这两类废弃物的特性，将这些废弃物高效的进行物质转化，转化为工农业生产的宝贵资源。
发明内容
本发明的目的是提供一种畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理工艺与生产线，可针对包括畜禽养殖场的病残动物尸体和内脏等屠宰废弃物；以及包括玉米杆、葵花杆、芦苇和稻糠等的农业废弃物进行湿式无害化处理，并进行能源化和建材化综合利用。
本发明是通过以下技术方案实现的，无害化处理工艺包括废弃物处理、厌氧发酵、沼气净化、固液分离、煅烧陶粒和装配式墙板制作，其特征是：
所述的废弃物处理是将病残动物尸体或屠宰废弃物的畜禽养殖废弃物经破碎处理，破碎物料的颗粒度在20～30mm之间，再将破碎后的物料通过输送装置输送至高温熟化罐内；高温熟化罐在温度140～160℃，压力0.38～0.42MPa的条件下，保持压力38～42min对物料进行熟化；同时将物料进行充分搅拌，分解形成含水率为30～35%糊状物料；熟化后的物料输送到三相分离器，分离出毛油和水渣；
三相分离器分离出来的毛油经提纯制成生物柴油或化工用油；三相分离器分离出来的水渣送入厌氧发酵罐；将包括玉米杆、葵花杆、芦苇或稻糠组成的农业废弃物混合粉碎，与由沼液形成的发酵调理液按相等重量的比例送入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，发酵时间为23～27天；或者将水渣、粉碎后的农业废弃物和发酵调理液混合均匀后送入厌氧发酵罐进行厌氧发酵；
物料进入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，产生的沼气经净化后，输入到沼气储柜内，一部分沼气用于煅烧轻骨料陶粒使用，另一部分沼气经提纯净化为CNG天然气后用于车载燃气或输送到燃气管网作为家庭燃料；
厌氧发酵产生的沼液与沼渣的混合物，通过输送泵输送到固液分离机进行固液分离；从固液分离机分离出来的沼渣，与建筑弃土或河道淤泥进行混合搅拌均匀后造粒，输入到陶粒煅烧回转窑内进行高温煅烧，形成轻质陶粒；再由轻质陶粒作骨料，填充到装配式墙板模具内，在骨料的缝隙中加入由水泥、石膏、添加剂与沼液组成的结合剂，形成轻质装配式墙板。
从固液分离机分离出来的沼液，一部分作为发酵调理液，与粉碎的包括玉米杆、葵花杆、芦苇或稻糠组成的农业废弃物混合，输送到厌氧发酵罐；另一部分经净化和除臭后，输送到墙板制作装置，与水泥、石膏和添加剂一起，作为墙板结合剂的原料。
所述的沼气储柜内的沼气，输送到陶粒煅烧回转窑，作为燃料煅烧轻质陶粒；陶粒煅烧回转窑上的余热回收装置，通过介质输送管道，将一部分热量送到厌氧发酵罐，作为厌氧发酵的热源，另一部分热量送到墙板养护装置，作为装配式墙板养护的热源。
所述的厌氧发酵罐的发酵工艺是湿式中温发酵，废弃物浆料TS浓度是6～12%，发酵温度是33～37℃，平均发酵时间是20～30天；所述煅烧陶粒配料的比例是，沼渣25%～35%，建筑弃土或河道淤泥65%～75%；煅烧轻质陶粒剩余的沼气，提纯净化为CNG天然气，作为车载燃气或输送到燃气管网作为家庭燃料使用。
所述的装配式墙板制作原料的成分，包括污泥轻骨料陶粒65～75%、水泥12.5～17.5%、石膏12.5～17.5%，水的重量占水泥加石膏重量的55～78%和添加剂。
实现以上无害化处理工艺的生产线，包括破碎机、高温熟化罐、三相分离器、厌氧发酵罐、沼气沼渣处理和墙板制作装置，其特征是：原料破碎机的出料口通过输送装置与高温熟化罐的进料口连接，高温熟化罐与制浆机连接，制浆机与三相分离器连接；三相分离器的油脂出口与提纯机连接，水渣的出口和农业废弃物的粉碎机与预混调和罐连接；预混调和罐通过输送机与厌氧发酵罐的进料口连接；
厌氧发酵罐的出料口与固液分离机连接；固液分离机的沼渣出口通过皮带输送机与圆盘造粒机连接，与圆盘造粒机连接的还有输送建筑弃土或河道淤泥的皮带输送机；圆盘造粒机的出料口通过皮带输送机与陶粒煅烧回转窑的进料口连接；陶粒煅烧回转窑的出料口通过皮带输送机与墙板制作装置的加料斗连接。
厌氧发酵罐的沼气出口通过管路与沼气净化装置连接，沼气净化装置的出气口通过管路与双膜储气柜连接，双膜储气柜的出气口与陶粒煅烧回转窑和沼气提纯净化装置连接。
陶粒煅烧回转窑上的余热回收装置通过管路与厌氧发酵罐和墙板养护装置连接；固液分离机的沼液出口通过管路与沼液储罐连接，沼液储罐的一个出口与预混调和罐连接，另一个出口通过管路经沼液净化器与墙板制作装置连接。
所述的固液分离机是板框式压滤机或螺旋固液分离机；在陶粒煅烧回转窑上设置有余热回收装置，余热回收装置的导热介质是水；所述的沼气净化装置是生物、化学脱硫装置和脱水装置的组合；沼气提纯净化装置采用膜净化工艺；所述的墙板制作装置包括陶粒加料斗、装配式墙板模具、结合剂混合添加装置和墙板出模装置。
本发明生产线各装置与设备之间的连接与物料的转运，是按该装置与设备常规的作业方式进行的。
本发明的有益效果是，将动物尸体或屠宰废弃物经破碎处理后，通过输送装置输送至高温熟化罐内对物料进行熟化，熟化后的物料送入三相分离器进行分离。三相分离器分离出来的毛油进入油料储罐，水和渣送入预混调和罐，同时将粉碎后的玉米杆、葵花杆、芦苇或稻糠组成的掺和料与发酵调理液按相等的重量比例送入预混调和罐混合；混合后的物料送入厌氧发酵罐进行厌氧发酵。厌氧发酵产生的沼渣、沼液进行固液分离，分离后的沼渣煅烧为陶粒，作为轻质装配式墙板的骨料。分离后的沼液部分作为发酵调理液回流使用，其余的沼液经净化后用于轻质装配式墙板的生产用水。厌氧发酵产生的沼气作为陶粒煅烧回转窑的加热气源，剩余沼气经提纯净化后用于车载燃气或输送到燃气管网作为家庭燃料。陶粒煅烧回转窑的余热用于保持厌氧发酵罐的发酵温度和轻质装配式墙板的养护。应用轻质陶粒生产墙板，在实现墙板的轻量化的同时，也可大大减少生产、运输、施工和建筑物整体的成本。在对畜禽类养殖屠宰及农业废弃物进行无害化处理的同时，生产出了轻质装配式墙板，实现了处理的能源化与建材化。保证了环境、社会和经济效益的协调统一，适用于畜牧业的畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理与综合利用。
附图说明
图1是本发明的无害化处理工艺流程的示意框图；
图2是本发明的生产线的流程示意图；
图中1是畜禽废弃物、2是破碎机、3是高温熟化罐、4是制浆机、5是三相分离器、6是提纯机、7是粉碎机、8是预混调合罐、9是厌氧发酵罐、10是沼气净化装置、11是双模储气柜、12是火炬、13是沼气提纯净化装置、14是天然气、15是沼液暂存池、16是固液分离机、17是建筑弃土、河道淤泥、18是圆盘造粒机、19是陶粒煅烧回转窑、20是沼液净化器、21是换热器、22是墙板制作装置、23是墙板养护装置、24是水泥、25是石膏、26是添加剂、27是生物柴油、28是农业废弃物、29是工业用油、30是装配式墙板。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的实施例：
本发明是通过以下技术方案实现的，无害化处理工艺包括废弃物处理、厌氧发酵、沼气净化、固液分离、煅烧陶粒和装配式墙板制作。所述的废弃物处理是将病残动物尸体或屠宰废弃物的畜禽养殖废弃物经破碎处理，破碎物料的颗粒度在20～30mm之间，再将破碎后的物料通过输送装置输送至高温熟化罐内；高温熟化罐在温度150℃，压力0.4MPa的条件下，保持压力40min对物料进行熟化；同时将物料进行充分搅拌，分解形成含水率为30～35%糊状物料；熟化后的物料输送到三相分离器，分离出毛油和水渣。
三相分离器分离出来的毛油经提纯制成生物柴油或化工用油；三相分离器分离出来的水渣送入厌氧发酵罐；将包括玉米杆、葵花杆、芦苇或稻糠组成的农业废弃物混合粉碎，与由沼液形成的发酵调理液按相等重量的比例送入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，发酵时间为26天；或者将水渣、粉碎后的农业废弃物和发酵调理液混合均匀后送入厌氧发酵罐进行厌氧发酵。
物料进入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，产生的沼气经净化后，输入到沼气储柜内，一部分沼气用于煅烧轻骨料陶粒使用，另一部分沼气经提纯净化为CNG天然气后用于车载燃气或输送到燃气管网作为家庭燃料。
厌氧发酵产生的沼液与沼渣的混合物，通过输送泵输送到固液分离机进行固液分离；从
固液分离机分离出来的沼渣，与建筑弃土或河道淤泥进行混合搅拌均匀后造粒，输入到陶粒煅烧回转窑内进行高温煅烧，形成轻质陶粒；再由轻质陶粒作骨料，填充到装配式墙板模具内，在骨料的缝隙中加入由水泥、石膏、添加剂与沼液组成的结合剂，形成轻质装配式墙板。
从固液分离机分离出来的沼液，一部分作为发酵调理液，与粉碎的包括玉米杆、葵花杆、芦苇或稻糠组成的农业废弃物混合，输送到厌氧发酵罐；另一部分经净化和除臭后，输送到墙板制作装置，与水泥、石膏和添加剂一起，作为墙板结合剂的原料。
所述的沼气储柜内的沼气，输送到陶粒煅烧回转窑，作为燃料煅烧轻质陶粒；陶粒煅烧回转窑上的余热回收装置，通过介质输送管道，将一部分热量送到厌氧发酵罐，作为厌氧发酵的热源，另一部分热量送到墙板养护装置，作为装配式墙板养护的热源。
所述的厌氧发酵罐的发酵工艺是湿式中温发酵，废弃物浆料TS浓度是6～12%，发酵温度是33～37℃，平均发酵时间是20～30天；所述煅烧陶粒配料的比例是，沼渣25%～35%，建筑弃土或河道淤泥65%～75%；煅烧轻质陶粒剩余的沼气，提纯净化为CNG天然气，作为车载燃气或输送到燃气管网作为家庭燃料使用。
所述的装配式墙板制作原料的成分，包括污泥轻骨料陶粒65～75%、水泥12.5～17.5%、石膏12.5～17.5%，水的重量占水泥加石膏重量的55～78%和添加剂。
实现以上无害化处理工艺的生产线，包括破碎机、高温熟化罐、三相分离器、厌氧发酵罐、沼气沼渣处理和墙板制作装置。原料破碎机2的出料口通过输送装置与高温熟化罐3的进料口连接，高温熟化罐3与制浆机4连接，制浆机4与三相分离器5连接；三相分离器5的油脂出口与提纯机6连接，水渣的出口和农业废弃物的粉碎机7与预混调和罐8连接；预混调和罐8通过输送机与厌氧发酵罐9的进料口连接。
厌氧发酵罐9的出料口与固液分离机16连接；固液分离机16的沼渣出口通过皮带输送机与圆盘造粒机18连接，与圆盘造粒机18连接的还有输送建筑弃土或河道淤泥17的皮带输送机；圆盘造粒机18的出料口通过皮带输送机与陶粒煅烧回转窑19的进料口连接；陶粒煅烧回转窑19的出料口通过皮带输送机与墙板制作装置22的加料斗连接。
厌氧发酵罐9的沼气出口通过管路与沼气净化装置10连接，沼气净化装置10的出气口通过管路与双膜储气柜11连接，双膜储气柜11的出气口与陶粒煅烧回转窑19和沼气提纯净化装置13连接。
陶粒煅烧回转窑19上的余热回收装置通过管路与厌氧发酵罐9和墙板养护装置23连接；固液分离机16的沼液出口通过管路与沼液储罐连接，沼液储罐的一个出口与预混调和罐8连接，另一个出口通过管路经沼液净化器20与墙板制作装置22连接。
所述的固液分离机16是板框式压滤机或螺旋固液分离机；在陶粒煅烧回转窑19上设置有余热回收装置，余热回收装置的导热介质是水；所述的沼气净化装置10是生物、化学脱硫装置和脱水装置的组合；沼气提纯净化装置13采用膜净化工艺；所述的墙板制作装置22包括陶粒加料斗、装配式墙板模具、结合剂混合添加装置和墙板出模装置。
Claims (9)
1.一种畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理工艺，包括废弃物处理、厌氧发酵、沼气净化、固液分离、煅烧陶粒和装配式墙板制作，其特征是：所述的废弃物处理是将病残动物尸体或屠宰废弃物的畜禽养殖废弃物经破碎处理，破碎物料的颗粒度在20～30mm之间，再将破碎后的物料通过输送装置输送至高温熟化罐内；高温熟化罐在温度140～160℃，压力0.38～0.42MPa的条件下，保持压力38～42min对物料进行熟化；同时将物料进行充分搅拌，分解形成含水率为30～35%糊状物料；熟化后的物料输送到三相分离器，分离出毛油和水渣；
三相分离器分离出来的毛油经提纯制成生物柴油或化工用油；三相分离器分离出来的水渣送入厌氧发酵罐；将包括玉米杆、葵花杆、芦苇或稻糠组成的农业废弃物混合粉碎，与由沼液形成的发酵调理液按相等重量的比例送入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，发酵时间为23～27天；或者将水渣、粉碎后的农业废弃物和发酵调理液混合均匀后送入厌氧发酵罐进行厌氧发酵；
物料进入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，产生的沼气经净化后，输入到沼气储柜内，一部分沼气用于煅烧轻骨料陶粒使用，另一部分沼气经提纯净化为CNG天然气后用于车载燃气或输送到燃气管网作为家庭燃料；
厌氧发酵产生的沼液与沼渣的混合物，通过输送泵输送到固液分离机进行固液分离；从固液分离机分离出来的沼渣，与建筑弃土或河道淤泥进行混合搅拌均匀后造粒，输入到陶粒煅烧回转窑内进行高温煅烧，形成轻质陶粒；再由轻质陶粒作骨料，填充到装配式墙板模具内，在骨料的缝隙中加入由水泥、石膏、添加剂与沼液组成的结合剂，形成轻质装配式墙板。
2.根据权利要求1所述的畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理工艺，其特征是：从固液分离机分离出来的沼液，一部分作为发酵调理液，与粉碎的包括玉米杆、葵花杆、芦苇或稻糠组成的农业废弃物混合，输送到厌氧发酵罐；另一部分经净化和除臭后，输送到墙板制作装置，与水泥、石膏和添加剂一起，作为墙板结合剂的原料。
3.根据权利要求1所述的畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理工艺，其特征是：所述的沼气储柜内的沼气，输送到陶粒煅烧回转窑，作为燃料煅烧轻质陶粒；陶粒煅烧回转窑上的余热回收装置，通过介质输送管道，将一部分热量送到厌氧发酵罐，作为厌氧发酵的热源，另一部分热量送到墙板养护装置，作为装配式墙板养护的热源。
4.根据权利要求1所述的畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理工艺，其特征是：所述的厌氧发酵罐的发酵工艺是湿式中温发酵，废弃物浆料TS浓度是6～12%，发酵温度是33～37℃，平均发酵时间是20～30天；所述煅烧陶粒配料的比例是，沼渣25%～35%，建筑弃土或河道淤泥65%～75%；煅烧轻质陶粒剩余的沼气，提纯净化为CNG天然气，作为车载燃气或输送到燃气管网作为家庭燃料使用。
5.根据权利要求1所述的畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理工艺，其特征是：所述的装配式墙板制作原料的成分，包括污泥轻骨料陶粒65～75%、水泥12.5～17.5%、石膏12.5～17.5%，水的重量占水泥加石膏重量的55～78%和添加剂。
6.一种实现权利要求1所述的畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理工艺的生产线，包括破碎机、高温熟化罐、三相分离器、厌氧发酵罐、沼气沼渣处理和墙板制作装置，其特征是：原料破碎机（2）的出料口通过输送装置与高温熟化罐（3）的进料口连接，高温熟化罐（3）与制浆机（4）连接，制浆机（4）与三相分离器（5）连接；三相分离器（5）的油脂出口与提纯机（6）连接，水渣的出口和农业废弃物的粉碎机（7）与预混调和罐（8）连接；预混调和罐（8）通过输送机与厌氧发酵罐（9）的进料口连接；
厌氧发酵罐（9）的出料口与固液分离机（16）连接；固液分离机（16）的沼渣出口通过皮带输送机与圆盘造粒机（18）连接，与圆盘造粒机（18）连接的还有输送建筑弃土或河道淤泥（17）的皮带输送机；圆盘造粒机（18）的出料口通过皮带输送机与陶粒煅烧回转窑（19）的进料口连接；陶粒煅烧回转窑（19）的出料口通过皮带输送机与墙板制作装置（22）的加料斗连接。
7.根据权利要求6所述的畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理生产线，其特征是：厌氧发酵罐（9）的沼气出口通过管路与沼气净化装置（10）连接，沼气净化装置（10）的出气口通过管路与双膜储气柜（11）连接，双膜储气柜（11）的出气口与陶粒煅烧回转窑（19）和沼气提纯净化装置（13）连接。
8.根据权利要求6所述的畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理生产线，其特征是：陶粒煅烧回转窑（19）上的余热回收装置通过管路与厌氧发酵罐（9）和墙板养护装置（23）连接；固液分离机（16）的沼液出口通过管路与沼液储罐连接，沼液储罐的一个出口与预混调和罐（8）连接，另一个出口通过管路经沼液净化器（20）与墙板制作装置（22）连接。
9.根据权利要求6所述的畜禽类养殖屠宰及农业废弃物无害化处理生产线，其特征是：所述的固液分离机（16）是板框式压滤机或螺旋固液分离机；在陶粒煅烧回转窑（19）上设置有余热回收装置，余热回收装置的导热介质是水；所述的沼气净化装置（10）是生物、化学脱硫装置和脱水装置的组合；沼气提纯净化装置（13）采用膜净化工艺；所述的墙板制作装置（22）包括陶粒加料斗、装配式墙板模具、结合剂混合添加装置和墙板出模装置。
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