一种用于粪便发酵系统的尾气处理装置的制作方法

本实用新型属于发酵设备技术领域，特别涉及一种用于粪便发酵系统的尾气处理装置。

背景技术：

随着经济的突飞猛进和人们生活品质的日益提升，大家对动物性用品和食品的需求会持续增高，动物性用品和食品在人们的生活中占据了越来越重要的地位。有关研究表明，近些年来，养殖业在全球范围内出现了空前的发展与扩大，这些发展的特点主要以是规模化、集约化经营。目前我国是畜禽养殖的大国之一，近年来，随着规模化畜禽养殖场的不断壮大，畜禽粪便任意排放所造成的污染已成为环境污染的重点源头。

有数据显示，在2003年的时候，我国畜禽粪便的排放量大约为32亿吨，远远超出了全年工业废弃物的总排放量10亿吨，到了2011年，我国畜禽粪便废弃物的总排放量将超过了46亿吨，养殖业污染已经成为我国重大污染源之一。

过量的禽畜粪便排泄物未经处理而直接排放到环境当中去，不但会造成对人类健康和生态环境的危害，还会对畜牧业的可持续发展产生影响，因此禽畜粪便污染的预防和治理已成为迫在眉睫的事情。禽畜粪便对环境的危害的表现为：

(1)水质的污染。

(2)空气的污染。在堆置和储存过程中，由于畜禽粪便中含水量较大，会产生很多恶臭气体（其中包括氨，硫化物和甲烷等），污染空气并对环境空气质量有影响。所有禽畜粪便中奶牛的恶臭气体最大，许多国家对排放恶臭气体都有严格的相关标准和规定，在日本的《恶臭法》中就有相关的规定，其中确定的8种恶臭物质奶牛业就占了6种之多，分别是三甲胺，甲基硫醇，二甲硫，硫化氢，氨和二硫化甲基，后来又新添加了4种低级脂肪酸（包括丙酸，正丁酸，正戊酸和异戊酸）。这些物质毒害人的呼吸中枢，刺激神经系统，最后使人致病，对禽畜的生长发育也有影响，同时也会使禽畜繁育能力下降。

(3)重金属的污染。畜禽饲料中添加微量金属元素添加剂（如铁、铜、锌和砷等），只有少量的这些微量元素能直接被消化吸收，大多数都随粪便直接排出体外了。有人推算一个饲养能力为十万只左右的肉鸡场如果连续十五年以上使用有机砷的生长剂，其附近周边地区土壤砷的含量会增加一倍之多。

(4)病源微生物的污染。很多致病微生物、寄生虫和虫卵存在于未经过处理的禽畜粪便中， 孳生的蚊蝇，造成寄生虫、传染病的蔓延。

(5)禽畜粪便任意排放，不仅污染环境，死亡淘汰率连年升高，也威胁着畜牧业自身持续、健康的发展。

(6)影响社会安定。未经处理的禽畜粪便直接排放到环境当中，对其周围的水域和农田污染严重，与周围的居民和农户冲突不断。

现有技术中通常通过发酵罐对动物粪便进行发酵以得到有机肥原料，并解决臭味、细菌和不易运输等问题。在发酵过程通常采用带有搅拌的发酵罐来实现，发酵罐中需要搅拌和通氧，发酵过程温度上升至60-70℃（甚至达到80℃）。粪便在高温和菌种的双重作用下，快速腐熟成有机肥粉末（水分含量由60-70%降至30-40%）。通常在发酵罐上部设有尾气出口，以排出发酵过程中产生的尾气，但是发酵过程产生的尾气成分复杂，不但其水分含量较高，且含有大量粉尘，同时尾气具有较刺鼻的气味（如氨气、硫化氢和其他有机臭味分子或有害分子），如果直接排放，不但影响养殖场环境（发酵系统通常设于养殖场内或周围），降低养殖人员的工作热情，还可能影响畜禽的生长发育；同时也会造成环境污染。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种用于粪便发酵系统的尾气处理装置，该装置分别对水分、粉尘和臭味分子等进行处理，现场无粉尘和异味，排放的尾气符合环保标准；同时，通过将气水分离器、板式除尘器与旋风除尘器直接设于发酵罐上，不但减小了发酵系统的体积，还对分离的粉尘进行了回收。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种用于粪便发酵系统的尾气处理装置，粪便发酵系统包括发酵罐1和为发酵罐1提供氧气的鼓风机2，所述发酵罐1的上盖板3上设有尾气出口；本实施例提供的尾气处理装置包括排空管4、设于上盖板3上的气水分离器5、板式除尘器6与旋风除尘器7和设于地面8上的引风机9、UV光解催化氧化器10与喷淋塔11，所述尾气出口、气水分离器5、板式除尘器6、旋风除尘器7、引风机9、UV光解催化氧化器10、喷淋塔11和排空管4通过管路依次连接，所述板式除尘器6的粉尘出口和旋风除尘器7的粉尘出口上均设有板阀且均与发酵罐1连通。

其中，本实用新型实施例中的板式除尘器6的粉尘出口和旋风除尘器7的粉尘出口上均设有用于存储粉尘的缓冲仓，所述缓冲仓与发酵罐1连通且之间设有板阀。

优选地，本实用新型实施例提供的尾气处理装置还包括设于旋风除尘器7与引风机9之间的换热器12，所述换热器12通过三通阀与鼓风机2连通，所述三通阀剩下的一个通道与大气连通。

具体地，本实用新型实施例提供的喷淋塔11包括塔体、塔体顶部的除沫器、塔体上部的喷头和塔体底部的循环槽，所述循环槽与喷头通过带有循环泵的循环管路连接。

优选地，本实用新型实施例提供的尾气处理装置还包括废水收集罐，所述废水收集罐通过管路与循环槽连接。

其中，本实用新型实施例提供的排空管4沿竖直方向设于塔体的顶部与塔体连通，其高度大于6m。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型实施例提供了一种用于粪便发酵系统的尾气处理装置，该装置分别对水分、粉尘和臭味分子进行处理，现场无粉尘和异味，排放的尾气符合环保标准；同时，通过将气水分离器、板式除尘器与旋风除尘器直接设于发酵罐上，不但减小了发酵系统的体积，还对分离的粉尘进行了回收。另外，还对尾气中的热量和喷淋液进行利用。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的用于粪便发酵系统的尾气处理装置的原理框图；

图2是本实用新型实施例提供的用于粪便发酵系统的尾气处理装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的用于粪便发酵系统的尾气处理装置的俯视图。

图中：1发酵罐、2鼓风机、3上盖板、4排空管、5气水分离器、6板式除尘器、7旋风除尘器、8地面、9引风机、10 UV光解催化氧化器、11喷淋塔、12换热器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图1-3，本实用新型实施例提供了一种用于粪便发酵系统的尾气处理装置，粪便发酵系统包括发酵罐1和为发酵罐1提供氧气的鼓风机2，发酵罐1为密封罐式结构，其内设有搅拌，其顶部与底部分别设有上盖板3和下盖板，发酵罐1的上盖板3上设有尾气出口。本实施例提供的尾气处理装置包括排空管4、设于上盖板3上的气水分离器5、板式除尘器6与旋风除尘器7和设于地面8上的引风机9、UV光解催化氧化器10与喷淋塔11等，气水分离器5用于对尾气进行气水分离（分离的水分返回发酵罐1或送入废水收集罐中），具体为百叶窗式气水分离器；板式除尘器6用于除去粉尘，其具体可以为电气板式除尘器。旋风除尘器7用于进一步地除去粉尘使气体中基本无粉尘；UV光解催化氧化器10用于去除臭味，其具体为管道式结构，管道的两端分别为进口与出口，其由进口至出口依次设有滤网、C波段紫外灯和涂覆有纳米二氧化钛的催化板等。臭味气体等有机物在二氧化钛的催化作用下与臭氧进行反应；喷淋塔11为水喷淋结构，经其处理后的气体无尘、无味、无毒可进行排放。发酵罐1的尾气出口、气水分离器5、板式除尘器6、旋风除尘器7、引风机9、UV光解催化氧化器10、喷淋塔11和排空管4通过管路依次连接。本专利中将气水分离器5、板式除尘器6与旋风除尘器7直接设于发酵罐1上，不但能减少占地，还可实现分离的粉尘返回发酵罐1不外排，则板式除尘器6的粉尘出口和旋风除尘器7的粉尘出口上均设有板阀（当分离的粉尘积累到一定数量后打开进入发酵罐1，其他状态关闭）且均与发酵罐1（上盖板3）连通。

其中，本实用新型实施例中的板式除尘器6的粉尘出口和旋风除尘器7的粉尘出口上均设有用于存储粉尘的缓冲仓，缓冲仓与发酵罐1（上盖板3）连通且之间设有板阀。

优选地，参见图1-3，本实用新型实施例提供的尾气处理装置还包括设于旋风除尘器7与引风机9之间的换热器12用于回收尾气中的热量为发酵供氧加热，换热器12通过三通阀与鼓风机2连通，三通阀剩下的一个通道与大气连通用于吸入空气。具体地，换热器12可以为列管式换热器，管程与引风机和旋风除尘器连通，壳程与大气和三通阀连通。正常情况下换热器12不工作，三通阀选通与大气连通的通道，而在冬季或发酵温度不够等情形下选通另一个出口为鼓风机吸入的空气加热。当然，也可采用在旋风除尘器输出的管路上设置三通阀，三通阀的两个出口分两路输出分别直接与引风机连接和通过换热器与引风机连接，换热器通过管路与鼓风机的进风口连接。

具体地，本实用新型实施例提供的喷淋塔11包括塔体、塔体顶部的除沫器（具体可以为丝网除沫器）、塔体上部的喷头和塔体底部的循环槽等，循环槽位于喷头的上方用于接收喷淋液，循环槽与喷头通过带有循环泵的循环管路连接以实现循环喷淋。优选地，塔体上根据需要可设置可视窗、检修口等。

优选地，参见图1，本实用新型实施例提供的尾气处理装置还包括废水收集罐,废水收集罐通过管路与循环槽连接。当循环槽的喷淋液浓度达到一定值时送入废水收集罐进行储存作为液体肥（主要含氨）。

其中，参见图2和3，本实用新型实施例提供的排空管4沿竖直方向设于塔体的顶部与塔体连通，其高度大于6m。

本实施例中各结构之间的管路上根据需要设置泵、阀门和/或流量计等。

本实用新型实施例提供了一种用于粪便发酵系统的尾气处理装置，该装置分别对水分、粉尘和臭味分子进行处理，现场无粉尘和异味，排放的尾气符合环保标准；同时，通过将气水分离器、板式除尘器与旋风除尘器直接设于发酵罐上，不但减小了发酵系统的体积，还对分离的粉尘进行了回收。同时，还对尾气中的热量和喷淋液进行利用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。