農牧廢物原位處理固碳裝置

本技術涉及畜禽養殖業固體廢棄物處理，特別是指農牧廢物原位處理固碳裝置。

背景技術：

1、蓄禽養殖業水污染物占很高的比例，同時我國每年農業生產產生秸稈量也相當大，大量的農業秸稈廢物產生和難以有效處理的問題亟待解決。因此，開發有效的畜牧業廢物處理和資源回收方法，成為解決畜牧業廢物處理與處置問題的關鍵。水熱碳化作為新興技術，能夠較好地處理含水率高的污廢處理問題，契合處理農業廢物含水量大的難點。

2、中國專利申請公開第cn108129001a號公開了一種畜禽糞便連續水熱碳化系統，包括依次連通的發酵罐、高壓污泥泵、加熱器、碳化反應器、冷卻器、儲罐、污泥泵和固液分離器，發酵罐還通過管道連通第一氣體收集裝置，儲罐還通過管道連通第二氣體收集裝置。將預處理后的畜禽糞便于厭氧發酵罐中發酵后，經高壓污泥泵提供的動力連續輸入加熱器、碳化反應器和冷卻器中，降溫后的碳化產物經固液分離器分離得到水熱炭和碳化液。該申請先進行發酵然后水熱碳化。相對而言比較耗時、耗能。

技術實現思路

1、本實用新型一方面將農牧業的糞污和/或秸稈混合原位處理，將其碳化，得到結構和性能更優的水熱炭產品。

2、本實用新型另一方面在畜禽養殖業的糞污和/或秸稈混合原位處理的過程中，可將部分余熱回收利用，降低供熱的能耗。

3、一方面，一種農牧廢物原位處理固碳裝置，包括預處理單元和廢物處理單元；

4、預處理單元，包括：粉碎機以及固液分離器，粉碎機位于固液分離器的上方；

5、廢物處理單元包括固相處理裝置和液相處理裝置，固相處理裝置包括初級碳化釜和微波碳化罐，初級碳化釜的進料口與固液分離器的出料口連接，初級碳化釜的出料口與微波碳化罐的進料口連接，液相處理裝置與固液分離器的出液口連接；

6、液相處理裝置內配置用于吸附的碳基材料。農牧廢物原位處理固碳裝置將固液分離后的固體農牧廢物通過兩級碳化，初級碳化釜和微波碳化罐，充分利用水熱反應，在密閉、高溫、高壓的環境下，將生物質廢棄物改性，轉變為生物炭，破壞胞外聚合物，殺滅病原菌等微生物，低成本、高效實現養殖場固體廢物渣料的減量化、穩定化和無害化。本技術微波處理后產出的水熱炭具有一定吸附能力，相比于普通活性炭擁有更大的比表面積和更優的化學穩定性，可用于吸附廢水中的污染物以及還田做土壤改良劑，起生物炭緩釋肥的作用。

7、在某些實施方式中，碳基材料包括微波碳化罐內處理后得到的水熱炭。

8、在某些實施方式中，初級碳化釜與微波碳化罐之間設置初級炭存儲罐，初級炭存儲罐的底層設濾網。

9、初級碳化釜的出料口與初級炭存儲罐的進料口連接，初級炭存儲罐的出料口分別連接微波碳化罐和排液管。

10、在初級碳化釜內加熱對固體物質(還有一定水分)進行碳化，碳化后混合物輸送到初級炭存儲罐內，經過底層的濾網對混合物進行固液分離，液體經排液管流出初級炭存儲罐，固體濾渣輸送到微波碳化罐內進行在微波作用下進行碳化。

11、初級碳化釜為夾層結構的罐體，夾層內設置導熱管環繞內層。

12、在某些實施方式中，微波碳化罐的出料口與余熱回收罐連接。

13、余熱回收罐為夾層結構的罐體，夾層內設置第一導熱管環繞內層。余熱回收罐罐底設出料口。

14、微波碳化罐內處理后的混合物進入到余熱回收罐內，導熱管內的通入的導熱油進行熱交換，回收微波碳化處理產物的熱量。

15、可選擇性的方案，初級碳化釜與固液分離器之間設置預熱罐。

16、預熱罐為夾層結構的罐體，夾層內設換熱管環繞內層。

17、固液分離器輸送出的固體物料進入到預熱罐內，余熱回收罐的第一導熱管內的導熱油流入預熱罐夾層內的換熱管內，利用第一導熱油吸收的微波碳化產物的熱量對預熱罐內的固液物料進行預熱處理。

18、余熱回收罐的導熱管兩端與預熱罐的換熱管的兩端分別通過管道連接。形成一個導熱油閉合流道。將余熱回收罐的第一導熱管內的吸收熱量后的導熱油流入預熱罐夾層內的換熱管內，對預熱罐內的物料進行加熱。

19、該實施方式中，將微波碳化產物的熱量重新利用到對待處理固體物質，將其預加熱，可以降低在初級碳化釜內碳化時所需的熱量，降低整體的能耗。

20、可選的方案中，固相處置裝置的進料口內設螺旋送料裝置，連通預熱罐，預熱罐的出料口連接傳送管道，管道外層設推進泵。

21、在某些實施方式中，一種農牧廢物原位處理固碳裝置還設置太陽能集熱器。

22、可以采用現有技術公開的太陽能集熱器。

23、本實用新型采用的太陽能集熱器的真空吸熱管采用二次聚光器結構，在真空吸熱管中設置反射槽，反射槽正對導熱管。

24、太陽能集熱器的導熱管與初級碳化釜的夾層內的換熱管相連接，將被太陽能加熱后的導熱管內的導熱油輸送到初級碳化釜的夾層內的換熱管內，對初級碳化釜內的物料進行加熱碳化。

25、經過太陽能集熱器的導熱油輸入到初級碳化釜，初級碳化釜的導熱油釋放熱量后再與太陽能集熱器尾部連接形成閉環。在太陽能集熱器處設泵為導熱油循環供能。

26、某些實施方式中，在初級碳化釜的頂端設置攪拌電機和泄壓閥；電機連接攪拌軸，在攪拌軸上設有u型攪拌葉；初級碳化釜底部設出料口和截斷閥門。

27、在某些實施方式中，液相處理裝置的排液口與紫外線殺菌裝置通過管道相連。

28、紫外線殺菌裝置設透明內外筒，廢水從內套筒和外套筒之間流過，于內套筒內部和外套筒外部設紫外線燈管，相對于表面照射殺菌效率更高。

29、固液分離裝置排放的廢液與初級炭存儲罐的排出液和壓濾裝置的濾液混合后進入紫外線殺菌裝置進行殺菌。

30、經過本實用新型的農牧廢物固碳裝置出后的廢液，實現廢液達標灌溉的同時分別回收其中過濃的氨氮和總磷，降低畜禽養殖場廢水直接灌溉造成富營養化等環境污染的可能，同時將氮磷富集在水熱炭中，實現廢物的回收利用。

31、本實用新型的粉碎機、固液分離器可以采用現有技術公開的粉碎固體物質的設備。

32、譬如，某些實施方式中，粉碎機的殼體由均勻安裝在其外沿與固液分離器連接的底座支撐，粉碎機殼體的頂部設支撐架固定粉碎機殼體和內壁，粉碎機底部承料板為漏斗結構，中部設出料口，糞污進料管道連接粉碎機出料口管道末端，與固液分離器進料口連接。

33、固液分離器為層級結構，進料口設置鏟斗式減速器，最上層為雙層篩網，邊緣設置固相出料口用于分離混合物固相，篩網下層為水熱炭吸附室，吸附室底層設隔板，隔板上層均勻濾水帽，由濾水帽聯通底層儲水室，設置管道用于排出儲水室中廢液，固液分離裝置基座內部設置震動電機，驅動彈簧用螺栓固定在雙層篩網上作為震動分離動力源。

34、本實用新型的設備經處理后得到的固體水熱炭性能好，可作土壤改良劑，施用后有緩釋作用；也可以用于其他用途譬如吸附作用。處理后的廢液也可以在此被利用。并且在處理過程，將能源合理化重新利用，可以節能降低成本。