一种养殖场固体废物连续热解炭化处理方法及装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于有机废弃物处理技术领域，更具体的说是涉及一种养殖场固体废物连续热解炭化处理方法及装置。
【背景技术】
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[0002]随着农业科技发展和区域养殖密度的增加，养殖场所产生的畜禽粪便、废水等对农村周边生态环境、水质造成了严重危害，特别是近年来，禽流感等病毒传播，养殖场废物若不及时无害化处理，尤其是病死畜禽尸体、畜禽粪便和废饲料等进行不当处理，易引起重大动物疫病的发生与传播，甚至造成环境污染，养殖场废物引发的环境污染及健康隐患系列问题备受关注。日前，对养殖场废物尤其是病死畜禽无害化处理作为一种较为有效的资源化处理技术渐渐被行业所采用。
[0003]中国发明专利公开说明书CN103484135B公开了一种高效肉尸热解处理装置及方法，包括将肉尸装填入料筐后推进热解罐，通过燃烧室提供热源，使肉尸在300-7500C条件下热解炭化，热解炭化过程中产生的可燃性热解气自动输出并燃烧，燃烧产生的高温烟气供能支持热解炭化。在实际的使用过程中，据申请人反映，该套装置能够较好地完成肉尸的热解炭化，但是其存在一定的问题:该装置肉尸的干化和炭化均在热解罐内一体进行，由于肉尸含有大量的水分，其在干化过程需要消耗较多的热量使肉尸内的水分蒸发，导致肉尸炭化温度低，炭化时间长，碳化物回收率低，肉尸的干化和炭化的供热量不能根据实际需求进行调节，其设备整体工艺及对应结构复杂，成本高，能量利用率低。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种养殖场固体废物连续热解炭化处理方法，该方法将固体废物干燥和炭化分开独立进行，仅使用一个燃烧室和配套燃烧器为固体废物干燥和炭化的实际需要提供热量，工艺及对应结构简化，炭化时间短，热量的利用率高，生产成本低。
[0005]本发明的技术解决措施如下:
[0006]一种养殖场固体废物连续热解炭化处理方法，包括固体废物破碎处理、供热、前置处理、炭化处理、气体处理和气体利用部分，其特征在于:
[0007](a)固体废物破碎处理部分:将固体废物进行破碎处理；
[0008](b)供热部分:设置一燃烧器，将燃烧器的喷火口通入一燃烧室内获得高温烟气；
[0009](c)前置处理部分:将破碎后的固体废物置入前置处理室内，引入供热部分的高温烟气采用外热夹套加热的方式对前置处理室内的固体废物进行加热，工作时夹套内的温度为500-700°C，前置处理室内加热至100-250°C ；
[0010](d)炭化处理部分:将前置处理后的固体废物送入炭化处理室，引入供热部分的高温烟气，采用外热夹套加热的方式对炭化处理室内的固体废物进行加热，工作时夹套内的温度为700-900°C，炭化处理室内加热至450-650°C ;炭化处理室为欠氧或厌氧状态；
[0011](e)气体处理部分:收集前置处理部分和炭化处理过程中产生的气相产物，采用水喷淋的方式进行冷凝，得到冷凝液体和不凝气体；
[0012](f)气体利用部分:将不凝气体引入供热部分的燃烧室内作为供热燃料进行燃烧，该不凝气体在燃烧室内发生氧化反应获得高温烟气，高温烟气的温度为700-900°C ;
[0013](g)将炭化处理室内的固体残渣冷却后排出，密封后冷却保存。
[0014]本发明对前置处理部分和炭化处理部分过程中产生的气相产分别采用水喷淋的方式进行冷凝，一方面是收集到的气相产物水汽含量较高，喷淋水可与水汽充分交融迅速完成气液转换成为液体；另一方面是用水喷淋可同时去除气相产物中含有的粉尘，起到净化不凝气体的作用，使不凝气体通入燃烧室在燃烧时更充分。
[0015]作为改进，所述前置处理部分和炭化处理部分的外热夹套出口的压力均通过单独设置一与相对应的外热夹套出口相连通的风道调节装置进行调节控制，前置处理部分和炭化处理部分的外热夹套内的压力为负压。
[0016]通过改变与所述风道调节装置相连通的排风管道的管道流通直径大小控制该管道的截面积，即当将管道的流通直径变小时，其单位时间内通过的气体流量会降低；反之则相反，从而调节前置处理部分和炭化处理部分的外热夹套内流进气体的流速和流量，并结合燃烧器的供热量进而保证前置处理室和炭化处理室的正常工作温度。
[0017]本发明中不凝气体在燃烧室内发生氧化反应获得的高温烟气，为前置处理部分和炭化处理部分提供热能，实现能量循环利用。
[0018]作为改进，所述前置处理部分和炭化处理部分外热夹套出口排出的烟气通过活性炭吸附和布袋除尘处理后排放。特别是，对于烟气中含有的氮氧化物(NOx)、二噁英等有毒气体通过活性炭吸附和布袋除尘进行净化后达标排放。
[0019]作为改进，所述固体废物包括动物尸体、畜禽粪便、内脏、废饲料和毛羽组成的混合物中的至少一种。
[0020]作为改进，所述燃烧器为天然气燃烧器、生物质颗粒燃烧器、燃油燃烧器、煤粉燃烧器。
[0021]气体利用部分中，不凝气体的某些成分可能不能燃烧充分，可利用燃烧室内的燃烧器提供辅助热源，促使不凝气体充分燃烧，同时保证燃烧室的正常工作温度。
[0022]作为改进，所述不凝气体的燃烧温度为1000?1100°C。
[0023]本发明的另一目的是针对现有技术的不足之处，提供一种养殖场固体废物连续热解炭化处理装置，该装置分开独立设置干燥机和炭化炉，仅配置一个燃烧室和燃烧器，根据干燥机和炭化炉的实际需要进行分别供热，设备及对应结构简化，炭化时间短且碳化物回收率高，运营成本低，可实现大规模连续性生产。
[0024]本发明解决所述技术问题的方案是:
[0025]一种养殖场固体废物连续热解炭化处理装置，包括固体废物破碎处理单元、燃烧室、前置处理单元、炭化处理单元、气体处理单元和气体利用单元，其特征在于:
[0026]所述固体废物破碎处理单元，将固体废物送入破碎装置进行破碎；
[0027]所述燃烧室设置一燃烧器；
[0028]所述前置处理单元为外热式干燥机，该干燥机设置有干燥机夹套，干燥机夹套通过烟气输送管路与燃烧室的高温烟气出口相通；
[0029]所述炭化处理单元为外热式炭化炉，该炭化炉设置有炭化炉夹套，炭化炉夹套通过烟气输送管路与燃烧室的高温烟气出口相连通；
[0030]所述气体处理单元包括烟气收集管路、处理塔，干燥机和炭化炉的气体出口通过烟气收集管路与处理塔相连接，干燥机和炭化炉内产生的气相产物引入处理塔，经喷淋器喷淋冷凝后得到冷凝液体；
[0031]所述气体利用单元包括不凝气导管，处理塔的出气口通过不凝气导管与燃烧室相连通，将处理塔中得到的不凝气体引入燃烧室，燃烧室产生的高温烟气通过烟气输送管路传输至干燥机夹套和炭化炉夹套内。
[0032]作为改进，所述干燥机夹套和炭化炉夹套的出口管路均设置一用于调节相对应的出口压力的风道调节阀，通过风道调节阀和与该风道调节阀相连通的引风机控制干燥机夹套和炭化炉夹套内的压力。
[0033]本发明仅使用一个燃烧室向干燥机夹套和炭化炉夹套分别进行供热，通过调节该燃烧器的供热量进而调节、控制和保持进入干燥机夹套和炭化炉夹套内的高温烟气的温度，并根据工艺过程中的实际需求，通过调节风道调节阀的风道开口大小和引风机的引风量实现高温烟气在干燥机夹套和炭化炉夹套内的流速，进而调节、控制和保持干燥机