[發(fā)明專利]一種基于糞污發(fā)酵裝置、多熱源耦合供熱系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110525048.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115342538A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉龍;鐘會(huì)陽(yáng);劉懿萱;楊光霞;馬嘉沛;文傳琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F24V30/00
• 分類號(hào): F24V30/00;C05F3/06;F24D11/02;F24D19/10;F24S20/40;A01K1/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本公開(kāi)提供一種糞污發(fā)酵及換熱一體裝置、基于糞污發(fā)酵的多熱源耦合供熱系統(tǒng)及方法，涉及發(fā)酵換熱一體機(jī)，包括發(fā)酵模塊，換熱模塊，用于將發(fā)酵熱換出，換熱模塊兩端連接通風(fēng)管道，管道連接熱泵的蒸發(fā)器，冷凝劑在熱泵內(nèi)循環(huán)，在冷凝器端提供高溫?zé)崴ㄟ^(guò)與太陽(yáng)能供熱端及穩(wěn)定供熱端耦合，形成多熱源耦合的供熱系統(tǒng)，可提供穩(wěn)定的熱水用于供熱，在啟動(dòng)時(shí)通過(guò)溫度控制閥門開(kāi)閉，一鍵化控制，達(dá)到快速啟動(dòng)至穩(wěn)定供熱狀態(tài)的效果，降低能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及供熱設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種基于糞污發(fā)酵裝置、多熱源耦合供熱系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開(kāi)相關(guān)的背景技術(shù)，并不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

近年來(lái)，隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，我國(guó)禽畜養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展，逐漸成為農(nóng)業(yè)中的一個(gè)重要行業(yè)，也是農(nóng)業(yè)中的支柱產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)如今農(nóng)村傳統(tǒng)型畜牧經(jīng)濟(jì)受到較大沖擊，規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展前景良好。但在發(fā)展的同時(shí)，越來(lái)越多的弊端問(wèn)題也逐漸顯露：禽畜糞污的排放量增長(zhǎng)至幾億噸，糞污處理為規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)更大壓力，已與工業(yè)廢水、生活污水并列成為水環(huán)境污染的3大源頭之一。為有效解決該弊端問(wèn)題、保證良好的生態(tài)環(huán)境，禽畜糞污轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥是比較有效、最易接受的處理方向。顯然，高效的禽畜糞污處理方式成為我們今后發(fā)展養(yǎng)殖的趨勢(shì)和方向。

目前，全國(guó)生產(chǎn)禽畜糞污發(fā)酵處理機(jī)的企業(yè)近50家，全國(guó)大型規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)開(kāi)始使用禽畜糞污發(fā)酵處理設(shè)備，但是各地對(duì)于禽畜糞污發(fā)酵處理設(shè)備的需求還有很大的市場(chǎng)空間。通過(guò)調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)目前畜禽糞污處理最常用的是高溫有氧發(fā)酵技術(shù)。該技術(shù)是利用好氧菌在一定的溫、濕度和pH值條件下，將可生物降解的畜禽糞污分解為相對(duì)穩(wěn)定的腐殖質(zhì)物質(zhì)的微生物學(xué)過(guò)程，最終產(chǎn)出有機(jī)肥，期間產(chǎn)生大量的熱能。在糞污發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵溫度均高于55℃，產(chǎn)熱高峰期高于75℃，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。但其產(chǎn)生的熱能很少被有效利用，這將造成一定程度上的能源浪費(fèi)。

據(jù)調(diào)查，市面上極少有養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)于禽畜糞污進(jìn)行良好的熱回收處理，且目前養(yǎng)殖場(chǎng)所采用的供暖設(shè)施及方法主要有煤爐、地暖、水暖、暖風(fēng)機(jī)、紅外線保暖燈、電熱保溫板等。大量養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)用的供暖及用熱措施都存在不合理的地方，造成很大的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種基于糞污發(fā)酵裝置、多熱源耦合供熱系統(tǒng)及方法，通過(guò)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)中的禽畜糞污進(jìn)行高溫有氧發(fā)酵，將畜禽糞污發(fā)酵產(chǎn)生的熱能進(jìn)行高效利用，與空氣源熱泵聯(lián)動(dòng)，并與太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)和鍋爐系統(tǒng)耦合，經(jīng)過(guò)三級(jí)加熱后，生產(chǎn)熱水用作養(yǎng)殖場(chǎng)室內(nèi)環(huán)境供熱及生活用熱水，達(dá)到處理糞便與資源利用降低能耗的目的。

本公開(kāi)的第一目的是提供一種多熱源供熱模式的發(fā)酵罐及熱交換一體裝置，采用以下技術(shù)方案：

主要包括發(fā)酵模塊、換熱模塊及供熱循環(huán)回路。

發(fā)酵模塊設(shè)有進(jìn)料口、進(jìn)氣口、加熱盤管、電動(dòng)機(jī)、攪拌裝置、攪拌槳葉、主軸、出料口、排污口、溫度壓力表等。

所述發(fā)酵模塊中，將動(dòng)物糞便按一定比例混合后通過(guò)進(jìn)料口進(jìn)入發(fā)酵罐中，罐體外部設(shè)有加熱盤管對(duì)發(fā)酵罐中的畜禽糞便進(jìn)行加熱，以達(dá)到最佳發(fā)酵溫度。

進(jìn)一步地，所述加熱盤管與多熱源管道連接，使熱水在加熱盤管和外部供熱系統(tǒng)內(nèi)形成循環(huán)回路；其中多熱源系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱裝置、空氣源熱泵或電加熱導(dǎo)熱油鍋爐等供熱裝置，包括但不局限于上述供熱系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，攪拌裝置固定于軸承座上，其包括攪拌槳葉和主軸。

進(jìn)一步地，所述攪拌裝置通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)攪拌槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)，使糞污均勻受熱發(fā)酵。

進(jìn)一步地，發(fā)酵罐體內(nèi)設(shè)有溫度壓力表，用于觀測(cè)控制發(fā)酵模塊內(nèi)的溫度。

進(jìn)一步地，在罐頂排氣口設(shè)置風(fēng)機(jī)，用于控制從進(jìn)氣口進(jìn)入的空氣量。

進(jìn)一步地，發(fā)酵模塊和換熱模塊之間設(shè)有過(guò)濾器，用于對(duì)發(fā)酵產(chǎn)生的熱氣體進(jìn)行一次過(guò)濾，進(jìn)入換熱模塊。