[發明專利]一種基于碳化熱解技術的豬糞綜合利用方法

在審

• 申請號: 201710477067.8
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107162373A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 黃偉萱;陳白云
• 申請（專利權）人: 福建禹一環境科技有限公司
• 主分類號: C02F11/10
• 分類號: C02F11/10;C02F103/20
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于生物處理領域，具體涉及一種基于碳化熱解技術的豬糞綜合利用方法。

背景技術

生豬養殖業規模化、集約化的發展導致豬糞便大量集中產生。據估算2011年全國鮮豬糞量約為9.22億噸。而且這一數字還將逐年遞增。大量排放的豬糞便，不但會釋放惡臭液體、固體和氣體，同時還攜帶病原微生物，抗生素和重金屬等物質，未經處理或處理不達標排放至環境中會引發多種環境問題。

豬糞便處理利用最大的問題是它們含水量很高、氣味難聞，處理過程中氨態氮容易大量揮發損失，無害化、資源化和綜合利用畜禽糞便處理利用的基本方向。目前，國內主要有如下兩種豬糞便處理方法：（1）堆肥還田。自然堆放或通過消毒后直接還田，但該方法占用場地大、容納有限，且豬糞便施用太多會導致耕地負荷糞便過載，造成土壤污染和作物減產。（2）沼氣處理。利用沼氣池處理豬糞占用場地大且沼渣處理較難。基于現代技術的豬糞便新型處理技術主要有生化處理技術和熱化學處理技術兩大類。對畜禽糞便采用生化處理方式，如沼氣工程、燃料乙醇，這類處理方式有處理效率低、容易造成二次污染、存在技術瓶頸等問題。熱化學處理技術通常高溫進行，較少存在這些問題，通過熱化學處理，豬糞便可快速轉化為高品質的生物質燃料，熱效率高，不會對環境造成二次污染，是當前較為理想的豬糞便處理模式，具有良好的實用性和廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種豬糞便可持續資源化循環處理和利用的模式。豬糞熱解碳化工藝系統有著高效節能的顯著優勢，是一種對環境較好的熱解爐型。同往復式排爐和流化床熱解爐相比，它具有熱解效率高、適應性較強、煙塵原始排放濃度低、NOx等排放量少、能耗低，熱灼減量低等特點。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

該工藝主要由豬糞多級烘干、豬糞碳化熱解和煙氣處理三部分組成，如圖1。

(1) 豬糞多級烘干

豬糞由運輸車輸送到豬糞貯坑，首先進行計量，然后再由運輸帶傳至豬糞烘干機熱解爐，經雙輥給料機入熱解爐,均勻、松散地布撒在熱解爐爐排上。在熱解爐內豬糞自上而下經過一級烘干機干燥、二級烘干機干燥。

（2）豬糞碳化熱解

豬糞經過一級、二級烘干機干燥后，進行碳化熱解氣化，使其中有機可燃成份高溫碳化成高燃值碳化顆粒，無機不可燃組分則在高溫下燒結形成穩定的固態殘渣，用來生產免燒型建材產品（如廣場地面磚、路緣石等）；熱解爐正常運行時，主爐膛溫度控制在750～900℃，二燃室溫度控制在860～1150℃，避免因溫度過高而產生較多氮氧化物，同時將豬糞熱解后產生煙氣溫度控制在850～1000且在爐內停留時間在2-15秒，以促使可能存在的二噁英類（PCDDs/PCDFs）有害物質充分分解；

豬糞碳化熱解后的滲濾液通過豬糞貯存底部的通道匯集到污水井，由污水泵抽出加壓噴灑到熱源主爐脫水、熱解處理，以免造成滲濾液污水對環境的二次污染；由于本系統采用的是半干法煙氣凈化方式，因此，整個生產過程中無廢水排放。

（3）煙氣處理

豬糞多級烘干過程中經排煙口排出的溫度在840-860℃高溫煙氣通過除塵器和脫硫塔、消煙塔、冷凝器，使煙氣溫度迅速降低至190-210℃，以避免二噁英類（PCDDs/PCDFs）有害物質的低溫再合成，煙氣經上述凈化系統處理后可確保達標排放。

豬糞碳化熱解步驟中所產的煙氣經除塵器，然后經過焦油提取和木醋提取后，進入冷凝器液化，再次進入碳化熱解爐的副爐進行二次燃燒，剩余廢氣循環進入二級烘干機，重復封閉無害化處理，使有毒有害的物質徹底得到分解。

豬糞在一級烘干機經80℃～90℃高溫烘干45～60分鐘除去大部分水分，二級烘干機烘干的溫度為105～110℃，烘干時間為30～40分鐘，豬糞含水量降至1%以下。

焦油提取方法:170℃前的餾分為輕油;170～210℃的餾分主要為酚油；210～230℃的餾分主要為萘油；230～300℃的餾分主要為洗油；280～360℃的餾分主要為一蒽油；二蒽油餾分初餾點為310℃，餾出50％時為400℃；再將各餾分混合得到焦油；木醋提取是將煙氣隔絕空氣加熱至350-400℃，餾出成分冷卻收集即得木醋。

為防止豬糞在貯存過程中產生的腐臭氣等有害氣體外逸污染環境，除對豬糞貯存作業點采取全封閉措施外，同時將這些空間的空氣抽出作為助燃空氣進入熱解爐，使這些空間形成負壓，從而杜絕臭氣外逸。

本發明的優點在于：