[實用新型]生物質熱電聯產的生態養豬系統

有效

• 申請號: 201720333389.0
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN206872610U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 向華
• 申請（專利權）人: 廣東合即得能源科技有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;A01K1/03;A01K1/01;A01K1/00;A01K31/00;A01K31/04;H01M8/04089;C02F103/20
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司44215
• 代理人: 劉克寬

技術領域

本實用新型涉及養殖及資源綜合利用技術領域，具體涉及一種生物質熱電聯產的生態養豬系統。

背景技術

環境污染和能源短缺是世界性的兩大主題，開發綠色的環境治理及可再生能源生產的技術已迫在眉睫。據統計，我國規模化畜禽養殖每年產生的畜禽養殖廢棄物(糞便)達到約38億噸，若完全轉化成沼氣相當于1.62億噸標準煤，而其中僅有約15％配備了沼氣工程處理設備。畜禽糞便已成為農業面源污染的主要源頭之一，大量的畜禽糞便未經處理，擅自排放，嚴重的污染了生活環境及地下水源，糞污、臭氣的污染對農業、養殖業的健康可持續發展造成巨大威脅。然而，畜禽養殖廢棄物既會成為污染源，也可能成為優質的生物質能。

現有技術中，生物質制沼氣已普及多年。為了有效利用畜禽養殖中產生的畜禽糞便，一些地區開始利用畜禽糞便制造沼氣。沼氣是有機物質在厭氧條件下，經過微生物的發酵作用而生成的一種可燃氣體。但是，現有的養豬過程中處理糞便的方法，存在的主要問題是：(1)畜禽糞便沒有充分利用好、轉化好，畜禽糞便的處理方法單一，沒有綜合處理，處理效率低，而且設備占地面積大、運行、維護成本高，影響大規模推廣使用；(2)利用畜禽糞便制備的沼氣在儲存運輸和有效利用上一直困擾著人們。一方面，沼氣含有硫化氫、一氧化碳等有毒氣體，還含有多種雜氣、臭氣，易燃燒爆炸；另一方面，目前人們對沼氣的利用主要是通過直接使其燃燒的方式獲得能量，如利用沼氣做飯、制暖、照明等，這種方式的能源利用率較低；此外，現有技術也有利用沼氣進行發電，但現有的沼氣發電系統是通過沼氣燃燒的方式進行熱能發電，即先從熱能轉化為機械能，再從機械能轉化為電能，二次轉化效率過低，故未能得到廣泛應用。

因此，開發高效的養豬廢棄物處理和資源化綜合利用新技術勢在必行。

發明內容

針對現有技術存在上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種生物質熱電聯產的生態養豬系統，該養豬系統利用自身的養豬廢棄物就地實現生物質與熱能和電能的高效轉化、循環利用以及自動化控制，而且沼氣作為中間產物不需要存儲、運輸和燃燒，具有安全、節能和環保的優點。

為實現上述目的，本實用新型提供以下技術方案：

提供生物質熱電聯產的生態養豬系統，包括養豬房，養豬房內設置有供暖裝置、制冷裝置、沖洗裝置、照明裝置和糞便污水收集池，還包括糞便調配池、污水沉淀池、第一沼氣發酵池、第二沼氣發酵池、甲烷提取裝置、甲醇溶液合成裝置、沼液沼渣處理裝置、甲醇水制氫重整器、燃料電池和控制裝置，所述甲醇水制氫重整器包括重整室、分離室以及為重整室提供重整制氫反應所需溫度的電加熱器，所述控制裝置包括控制器和用于向外輸出電能的電力輸出端口，其中：

糞便污水收集池收集的糞便輸送至糞便調配池，養豬房內產生的污水通過管道輸送至污水沉淀池，所述污水沉淀池的濃液出口與所述糞便調配池連通，所述污水沉淀池的清液出口與第一沼氣發酵池連通，所述糞便調配池通過第一輸送泵與所述第二沼氣發酵池連通，所述第一沼氣發酵池和第二沼氣發酵池的沼氣出口通過第一管道依次與甲烷提取裝置、甲醇溶液合成裝置連通，所述甲醇溶液合成裝置的出液口通過第二輸送泵與所述甲醇水制氫重整器連接；由所述甲醇溶液合成裝置制備的甲醇水溶液在所述甲醇水制氫重整器內經發生甲醇和水的重整制氫反應，制得以二氧化碳和氫氣為主的混合氣體，該混合氣體經分離室分離出氫氣和高溫余氣，該氫氣輸送至燃料電池產生電能，該電能通過電力輸出端口為所述第一輸送泵、第二輸送泵、制冷裝置、沖洗裝置、照明裝置、電加熱器以及其他用電設備供電；

由所述分離室分離出的高溫余氣的溫度為300～600℃，所述高溫余氣收集至高溫余氣收集裝置，所述高溫余氣收集裝置通過第一加熱管路與所述供暖裝置連接，所述高溫余氣收集裝置通過第二加熱管路與所述第一沼氣發酵池和第二沼氣發酵池連接，所述第一加熱管路和第二加熱管路均設置有調節閥和第一溫度傳感器，所述調節閥、溫度傳感器、第一輸送泵和第二輸送泵分別與所述控制器電連接；

所述第一沼氣發酵池和第二沼氣發酵池的沼液沼渣出口與所述沼液沼渣處理裝置連接，由所述第一沼氣發酵池和第二沼氣發酵池產生的沼液沼渣經過所述沼液沼渣處理裝置處理后獲得的清液通過清液總管與所述沖洗裝置連接。

其中，所述甲烷提取裝置包括依次連接的第一固液分離器、脫硫塔、二氧化碳吸收塔和氨氣吸收塔，所述第一沼氣發酵池和第二沼氣發酵池的沼氣出口分別與所述第一固液分離器的進氣口連通，所述氨氣吸收塔的出氣口與所述甲醇溶液合成裝置連通。