一种用于病害畜禽无害化处理系统的废气处理系统的制作方法

本实用新型涉及病害畜禽无害化处理技术领域，更具体地涉及一种用于病害畜禽无害化处理系统的废气处理系统。

背景技术：

根据《病害动物和病害动物产品生物安全处理规程》（GB6548-2006）中规定：无害化处理对象是指病死、毒死或不明死因动物的尸体，经检验对人畜有毒有害的、需销毁的病害动物和危害动物。病死畜禽的无害化处理应严格按照《病死及死因不明动物处置方法》和《病害动物和病害动物产品生物安全处理规程》这两个规范进行操作。

一种病害畜禽无害化处理系统包括集中破碎、生物降解和高温炭化工艺，虽然其具有对环境影响小、运行成本低和效益高等优点，但是在运行过程中难免会产生一些废气，需将这些废气集中收集经过废气处理后才能达标排放。

技术实现要素：

为了解决所述现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于病害畜禽无害化处理系统的废气处理系统，该系统针对高温生物降解和高温炭化相结合的工艺进行废气处理，避免产生二次污染，进一步降低病害畜禽无害化处理对环境产生的影响。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下方案实现：

一种用于病害畜禽无害化处理系统的废气处理系统，所述病害畜禽无害化处理系统包括顺序设置的集中破碎区、高温生物降解区和高温炭化区，其中集中破碎区包括破碎机，高温生物降解区包括降解机，高温炭化区包括炭化机，所述废气处理系统处理的废气包括集中破碎区、高温生物降解区和高温炭化区的车间废气，还包括破碎机、降解机和炭化机产生的废气；所述废气处理系统包括顺序连接设置的废气收集装置、酸洗塔、碱洗塔、微波UV光解废气处理设备、植物液气相除臭设备和风机。

优选地，所述酸洗塔包括第一进气口、第一进液口和第一排气口，所述第一进气口开设在酸洗塔的底部侧边，第一进液口开设在酸洗塔的底部下端，第一排气口开设在酸洗塔的顶部上端。

优选地，所述碱洗塔包括第二进气口、第二进液口和第二排气口，所述第二进气口开设在碱洗塔的底部侧边，第二进液口开设在碱洗塔的底部下端，第二排气口开设在碱洗塔的顶部上端。

优选地，所述植物液气相除臭设备还包括控制系统和储液桶。

优选地，所述酸洗塔还包括有酸液循环箱，所述酸液循环箱与第一进液口连接。

优选地，所述碱洗塔还包括有碱液循环箱，所述碱液循环箱与第二进液口连接。

优选地，所述降解机的降解温度为75-90℃，所述降解机的降解时间为12-36小时。

优选地，所述炭化机炭化处理的温度为400-500℃，所述炭化机的炭化处理的时间为15-20分钟。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的用于病害畜禽无害化处理系统的废气处理系统，其针对高温降解结合高温炭化工艺采用顺序连接的酸洗塔、碱洗塔、微波UV光解废气处理设备和植物液气相除臭设备进行废气处理，避免产生二次污染，进一步降低病害畜禽无害化处理对环境产生的影响。

附图说明

图1为本实用新型的用于病害畜禽无害化处理系统的废气处理系统的结构示意图；

图2为本实用新型基于高温炭化的病害畜禽无害化处理工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例的病害畜禽无害化处理系统，包括顺序设置的集中破碎区A、高温生物降解区B和高温炭化区C，其中集中破碎区A包括破碎机100，高温生物降解区B包括降解机200，高温炭化区C包括炭化机300，所述破碎机100内设有用于切碎病害畜禽尸体的旋转切刀，破碎机100内被破碎的畜禽尸体输送至降解机200内，所述降解机200用于降解切碎后的病害畜禽尸体，所述降解机200内还添加有高温生物菌种（如嗜热链球菌），也还可以添加有用于吸附油脂的辅料。降解后的物料输送到炭化机300内炭化形成生物碳，生物碳冷却后通过自动打包机400上打包处理。其中生物碳的冷却可单独采用冷却设备，也可作为炭化机300的配套设备，其能实现对生物碳的冷却即可。

具体地，所述降解机200的降解温度为75-90℃，高温生物菌种可以形成抗逆性极强的孢子，抵御高温、强酸强碱、高盐、紫外线等不利环境，特别是在100℃的高温条件下能存活半小时，因此在75-90℃的工作环境中，菌种还能发挥优良的降解作用，而病原菌在此温度条件下极易被高温杀灭，很快失活。所述降解机200的降解时间为12-36小时，所述降解机200内还可选地加入用于吸附油脂的辅料（如米糠），其中，病害畜禽原料：高温生物菌种：辅料的质量比为100:0.01-0.1：10-20，然后封闭降解机200并用蒸汽加热至75~90℃，压力控制在0.3~0.4MPa，加热过程还可定时搅拌（如隔5~20分钟搅拌一次），静置12-36小时放出，更优地，所述降解机的降解温度为80℃，静置24小时，压力为0.35MPa时的效果最佳。所述炭化机300处理高温生物降解后的物料的温度为400-500℃，高温炭化处理的时间为15-20分钟，形成粒径1-5mm的性质稳定的颗粒（生物碳），含水率为0%，确保产品无臭无病原体，可用于土壤改良和除臭吸附领域。

本实用新型实施例的病害畜禽无害化处理系统，先将病害畜禽尸体集中破碎，再进行高温生物降解，降解后的物料再进行高温炭化，与现有技术的高温高压灭菌+高温生物降解+发酵相比，投资费用更低，运行成本低，运行效益可以翻六倍甚至更高，短时间内就能将病尸原料降解和炭化成稳定的颗粒，且最终产品无臭无病原体，含水率为0%，可用作肥料、土壤改良剂和替代能源，比有机肥更优质，售价更高。

所述病害畜禽无害化处理系统还包括连接集中破碎机100与降解机200的第一输送装置600、连接降解机200与炭化机300的第二输送装置700和连接炭化机300与自动打包机400的第三输送装置800。所述降解机和炭化机之间还设有物料缓存罐500，当炭化机的处理进度跟不上降解机的处理进度时，降解机出来的物料可暂存在物料缓存罐500中。

本实用新型还提供一种用于病害畜禽无害化处理系统的废气处理系统，所述废气处理系统包括顺序连接设置的废气收集装置、酸洗塔1’、碱洗塔2’、微波UV光解废气处理设备3’、植物液气相除臭设备4’和风机5’，用于处理集中破碎区A、高温生物降解区B和高温炭化区C产生的废气，处理后的废气通过烟囱进行高空达标排放，高效、稳定，且不产生二次污染。

具体地，所述酸洗塔1’包括第一进气口（与废气收集装置的出口端连接）、第一进液口和第一排气口，所述第一进气口开设在酸洗塔1’的底部侧边，第一进液口开设在酸洗塔1’的底部下端，第一排气口开设在酸洗塔1’的顶部上端，用于去除碱性气体及部分水溶性气体。所述碱洗塔2’包括第二进气口（与酸洗塔1’的第一排气口连接）、第二进液口和第二排气口（与微波UV光解废气处理设备3’连接），所述第二进气口开设在碱洗塔2’的底部侧边，第二进液口开设在碱洗塔2’的底部下端，第二排气口开设在碱洗塔2’的顶部上端，用于去除酸性气体及部分水溶性气体。

作为进一步改进，所述植物液气相除臭设备4’还包括控制系统41’和储液桶42’，通过植物液气相吸收结合气雾分离技术实现对废气的除臭和净化。

作为进一步改进，所述酸洗塔1’还包括有酸液循环箱11’，所述酸液循环箱11’与第一进液口连接。

作为进一步改进，所述碱洗塔2’还包括有碱液循环箱21’，所述碱液循环箱21’与第二进液口连接。

本实用新型中所述酸洗塔1’和碱洗塔2’的塔体材质通常采用玻璃钢或者聚丙烯等，塔体内通常分为喷淋层、填料层、除雾层等，其中填料层的填料通常采用聚丙烯材质的空心球、鲍尔环等，不作限制。

本实用新型的废气处理系统的具体工作过程：废气由下部的第一进气口进入到酸洗塔1’内由下至上运动，酸液循环箱内的液体经泵的作用下运输至酸洗塔1’内由上至下运动，使酸液与气体形成逆流接触，对废气进行充分洗涤；同理，经过酸洗塔1’酸洗后的废气从碱洗塔2’的下部第二进气口进入，在碱洗塔2’内由下至上运动，碱液循环箱内的液体经泵的作用下运输至碱洗塔2’内由上至下运动，使碱液与气体形成逆流接触，对废气再一次进行充分洗涤；经过碱洗后的废气进入到微波UV光解废气处理设备3’，在微波能量的作用下激发无极紫外灯光中的汞蒸汽原子跃迁至高能级发出光辐射，产生多波段高能紫外线，废气在紫外线的作用下分解反应（光氧化催化活化）以便进行下一步植物液气相除臭反应，经过植物液气相除臭反应后的气体经过风机5’进入到烟囱中高空（15米）达标排放。本实用新型中所述酸洗塔1’、碱洗塔2’、微波UV光解废气处理设备3’和植物液气相除臭设备4’各自的原理为现有技术已有，因此本文未作过多阐述。

所述降解机200包括设置在降解机200上部的进料口和菌种口，所述降解机200的底部设置有出料口，所述降解机200的外周包覆有夹套层，所述夹套层内壁与降解机200外壁之间设有换热腔，所述换热腔用于存储热量使降解机200保持在75-90℃之间，所述热量的介质可以是气体也可以是液体，不作限定。所述降解机200还包括设置在降解机200内的搅拌装置，用以对降解物料进行搅拌，用以提高降解的效率。

所述炭化机300包括中间炭化室和环绕炭化室的燃烧室，利用燃烧室的热量对炭化室加热，实现对降解后的物料进行无氧环境下的炭化形成生物碳，实现减重减容。所述炭化机300还包括燃烧器、投料口、热风口和通风口，为现有技术中的常规设置，所述炭化室的空心截面形状为圆形、椭圆形、正方形或长方形。

现有技术中的炭化机300一般是针对污泥、粪便等细小物料进行减量化、无害化和资源化的设备，其炭化产物可作燃料使用，也可作土壤改良剂和吸附剂等使用。采用简洁加热的方式对物料进行加热，使物料在炉内400℃-600℃的高温无氧环境下进行分解，产生的干馏气抽送至燃烧室循环使用，燃烧后产生的高温烟气可通过热交换装置进行热能回收，炭化后的产物经过冷却后排出。由于炭化机300只用于处理细小物料，因此针对大块物料难以处理或者先将大块物料焚烧处理后再进入到炭化机300，但是焚烧会产生二次污染。本实用新型实施例中通过将炭化机300应用在降解机200后，先利用降解机200将病害禽畜原料降解成细小颗粒，解决了炭化机300难以直接应用在病害禽畜这种大型动物无害化处理上的难题，节能环保。

如图2所示，上述所述的用于病害畜禽无害化处理系统的废气处理系统的工艺流程，包括以下步骤：

（1）原料的收集与破碎：将需要处理的病害畜禽原料集中收集，并通过破碎机破碎成块，以提高下一步骤降解的处理效率；

（2）高温生物降解：通过降解机与高温生物菌种（如嗜热链球菌）配合，将破碎后的原料进行无害化降解，降解温度为75-90℃，经历短时间的发酵，形成的产物为炭化原料；具体实现时，将破碎成块的原料通过输送装置输送至降解机内，向降解机内加入高温生物菌种，还可选地加入用于吸附油脂的辅料（如米糠），其中，病害畜禽原料：高温生物菌种：辅料的质量比为100:0.01-0.1:10-20，然后封闭降解机并用蒸汽加热至70~90℃，压力控制在0.3~0.4MPa，加热过程还可定时搅拌（如隔5~20分钟搅拌一次），静置一段时间放出；

（3）高温炭化：将高温生物降解后的物料投入炭化机内经过400-500℃炭化处理，形成粒径1-5mm的性质稳定的颗粒（生物碳），含水率为0%，确保产品无臭无病原体，可用于土壤改良和除臭吸附领域。其中所述高温炭化过程中所需要的能量来源于生物质燃料或其它具有热值的废料的燃烧。

（4）出料打包：将高温炭化后的颗粒先进行冷却，再将冷却后的生物碳输送出进行打包存储。

上述步骤（2）中降解温度所需的加热介质温度为80-120℃，所述降解时间优选为12-36小时，所述步骤（2）中高温生物降解的工艺参数在实际应用中可根据步骤（3）中高温炭化工艺做相应调整，使高温生物降解工艺和高温炭化工艺达到效益最大化。

上述步骤（3）中高温炭化处理的时间为15-20分钟。

所述基于高温炭化的病害畜禽无害化处理工艺步骤（1）中还包括对未能及时无害化处理的病尸进行冷藏和防腐的步骤，步骤（2）中，破碎后的原料通过提升机输送至降解机内，优选地，所述降解温度为80℃，降解时间为24小时，压力为0.35MPa，效果最佳；更优地，所述高温生物降解后的炭化原料的含水量为55%左右，物料的孔隙度为45%。所述基于高温炭化的病害畜禽无害化处理工艺还包括对无害化处理工艺中产生的废水、废气分别处理的步骤。

本实用新型实施例中病害畜禽无害化处理采用高温生物降解结合高温炭化工艺，先升温进行高温生物降解，再继续升温高温炭化，而现有技术中由于高温生物降解的温度比高温高压灭菌和发酵罐的温度低，因此需经过先升温再降温，再升温的过程，可知本实用新型实施例的工艺更节能；另外，本实用新型实施例减少了高温生物降解前的高温高压灭菌步骤，使投资费用更低，系统的运行成本也更低，处理周期短，产出物的经济效益更高。

例如，以处理1吨的病害畜禽为例，现有技术的产出物为生物有机肥，出料水分约为30%，综合计算1吨的病害畜禽原料经处理后产出量约为0.4吨的生物有机肥。按市场生物有机肥销售价格为300元/吨计算，产生的经济效益为300元/吨×0.4吨=120元。本实用新型实施例的产出物为土壤改良剂，含水率为0%，综合计算1吨的病害畜禽原料经处理后产出量约为0.2吨的土壤改良剂。按市场土壤改良剂销售价格为4000元/吨计算，产生的经济效益为4000元/吨×0.2吨=800元，经济效益为现有技术的6倍多。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型实施例技术方案的范围。