一種農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法
2023-06-21 01:05:01
專利名稱：一種農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法
技術領域：
本發明涉及一種農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法。
背景技術：
隨著農業的迅猛發展，目前出現了不容忽視的生態環境汙染問題，汙染影響了土壤、水體和大氣的環境質量。農村生態環境汙染已成為我國社會主義新農村建設的重要制約因素。國家發展改革委和農業部多次聯合到地方調研，認真總結近年來農村生態環境的汙染根源，研究分析當前農村環境的汙染現狀，圍繞該問題尋求有效的解決和治理途經。農村有機廢棄物清潔處理工程是目前效益好、見效快，可以從較大程度上改善農村生態環境並創造額外經濟效益的民生工程。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法，可在較大程度改善農村生態環境，真正實現農村生態環境的清潔化、無害化、實施效益化、操作簡單化、系統集成化以及立體循環綜合利用多元化和新型雙氣能源供給標準化。為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是一種農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法，包括以下步驟
1)定期將村內每戶的有機廢棄物集送到有機廢棄物清潔處置中心；
2)有機廢棄物在有機廢棄物清潔處置中心經過固液分離機處理，液體和固體分別進入液體自動力模塊式厭氧發酵裝置和固體自動力模塊式厭氧發酵裝置內進行厭氧發酵；
3)步驟2)中經液體自動力模塊式厭氧發酵裝置發酵後產生液體和生物質燃氣，產生的液體經曝氣、沸石精濾和滅菌處理後，清潔排放到農田，產生的生物質燃氣進入下述步驟4) 中；
4)步驟2)中經固體自動力模塊式厭氧發酵裝置發酵後產生生物質燃氣和固體有機物， 產生的生物質燃氣和上述步驟2)中產生的生物質燃氣混合，經脫硫、脫二氧化碳後進行低壓壓縮存儲，再通過管道輸送至村內各戶，供各戶使用，產生的固體有機物經厭氧發酵、脫水壓縮後，加工成生物質燃料或直接加工成有機肥或食用菌菌棒。在步驟2)中固體自動力模塊式厭氧發酵裝置內還加入經粉碎機粉碎的農田廢棄物。在步驟3)中產生的排放到農田前的有機液體作為水肥存儲，土地經過測土儀分析成分後，通過配方法將有機液體肥配製成相應土地所需的富營養液，進行農田澆灌。步驟4)中產生的生物質燃氣通過雙氣自動切換裝置接入農戶的燃氣管道。步驟4)中產生的生物質燃料用於固體自動力模塊式厭氧發酵裝置的燃料。本發明具有下述技術效果本發明農村有機廢棄物清潔處理和農村清潔能源供給解決方法能夠對農村各種有機廢物進行生物循環處理，對大量有機廢物進行了無害化、資源循環化利用，並得到大量生物質氣體，可以替代現有的天然氣等能源進行燃燒供能、炊事用。整套方法實現有機廢物變廢為寶，有利於保護環境，改善農村生態環境，最大限度減少汙染、提高農村有機廢棄物的綜合利用率，增加農民經濟效益。
圖1為本發明農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法中內每戶的有機廢棄物收集示意圖。圖2為本發明農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法中餐廚垃圾處理器的示意圖。圖3為本發明農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法中有機廢棄物清潔處置中心的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明
本發明的農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法，包括以下步驟
1)定期將村內每戶的有機廢棄物集送到有機廢棄物清潔處置中心；
2)有機廢棄物在有機廢棄物清潔處置中心經過固液分離機處理，液體和固體分別進入液體自動力模塊式厭氧發酵裝置和固體自動力模塊式厭氧發酵裝置內進行厭氧發酵；
3)步驟2)中經液體自動力模塊式厭氧發酵裝置發酵後產生液體和生物質燃氣，產生的液體經曝氣、沸石精濾和滅菌處理後，清潔排放到農田，產生的生物質燃氣進入下述步驟4) 中；
4)步驟2)中經固體自動力模塊式厭氧發酵裝置發酵後產生生物質燃氣和固體有機物， 產生的生物質燃氣和上述步驟2)中產生的生物質燃氣混合，經脫硫、脫二氧化碳後進行低壓壓縮存儲，再通過管道輸送至村內各戶，供各戶使用，產生的固體有機物經厭氧發酵、脫水壓縮後，加工成生物質燃料或直接加工成有機肥或食用菌菌棒。在步驟2)中固體自動力模塊式厭氧發酵裝置內還加入經粉碎機粉碎的農田廢棄物。在步驟3)中產生的排放到農田前的有機液體作為水肥存儲，土地經過測土儀分析成分後，通過配方法將有機液體肥配製成相應土地所需的富營養液，進行農田澆灌。步驟4)中產生的生物質燃氣通過雙氣自動切換裝置接入農戶的燃氣管道。步驟4)中產生的生物質燃料用於固體自動力模塊式厭氧發酵裝置的燃料。具體地說，本發明農村有機廢棄物清潔處理和農村清潔能源供給方法，包括村內每戶的有機廢棄物家庭處置系統、有機廢棄物收集裝置、有機廢棄物清潔處置中心、生物燃氣入戶系統。所述每戶的有機廢棄物家庭處置系統包括家庭有機廢棄物存儲裝置和餐廚垃圾處理器，所述有機廢棄物收集裝置為可清潔氣體燃燒用或電池為動力進行驅動的集汙車，定期將每戶產生的有機廢棄物收集送至所述有機廢棄物清潔處置中心，所述有機廢棄物清潔處置中心包括集汙池、固液分離機、調節池、自動力模塊式厭氧發酵裝置(液體)、 太陽能光伏集熱發電裝置、曝氣池、消毒池、臭氧發生器、粉碎機、傳送帶、自動力模塊式厭氧發酵裝置(固體)、壓塊機、生物質燃燒爐、脫硫罐、脫二氧化碳裝置、氣體壓縮機、儲氣鋼瓶、生物燃氣發電機和固體有機物處理區域(雙氣自動切換裝置)，所述生物燃氣入戶系統安裝生物燃氣發電機和固體有機物處理區域(雙氣自動切換裝置)，分別與所述儲氣鋼瓶和備用氣源連接，將每天產生的生物燃氣通過管道輸送至村內各戶，供各戶使用；在生物燃氣供應不足的情況下，切換裝置自動調節供應補充氣源。所述餐廚垃圾處理器包括空氣開關、集汙池、粉碎腔蓋、邊齒、電機、粉碎腔、 粉碎刀片、出料口、油封軸承.家庭可直接將每天產生的餐廚垃圾等物質放進處理器內，粉碎後存儲，再進行集中處理，既清潔又方便。將從各戶收集的有機廢棄物集中至所述有機廢棄物清潔處置中心內部的集汙池，後經過固液分離機處理，液體和固體分別進入自動力模塊式厭氧發酵裝置內進行厭氧發酵，發酵後的液體繼續經曝氣和滅菌處理後，清潔排放；固體有機物則進行後續加工循環再利用；所述粉碎機主要用於粉碎農村每年產生的大量秸稈類有機物，而後與各種乾性有機廢棄物一起進入發酵裝置內厭氧處理。產生的生物質燃氣脫硫脫二氧化碳後可進行低壓壓縮存儲使用。所述生物燃氣發電機可利用產生的生物燃氣發電，來滿足該系統內所有用電需求，固體有機物經厭氧發酵、脫水壓縮後，可以加工成生物質燃料，在太陽能供熱不足的情況下，可作為所述生物質燃燒爐的燃料為系統提供所需熱量，也可在所述固體有機物處理區域直接加工成有機肥或者食用菌菌棒。所述發酵後的液體作為水肥存儲，土地經過測土儀分析成分後，可通過配方法將有機的液體肥配製成相應土地所需的富營養液，通過汙水泵進行澆灌。下面結合附圖和具體實施例對本發明進行更詳細說明
如圖1所示，每戶的有機廢棄物通過家庭有機廢棄物存儲裝置2和餐廚垃圾處理器1收集，有機廢棄物收集裝置為可燃燒沼氣進行驅動或電池驅動的罐車4，通過罐車4送到有機廢棄物清潔處置中心。使用時，每戶將廚房產生的垃圾經過餐廚垃圾處理器處理後排入家庭有機廢棄物存儲裝置內，家庭中廁所3所產生的糞汙同時進入家庭有機廢棄物存儲裝置內，上述垃圾定期被罐車收集起來送至有機廢棄物清潔處置中心，加之農村每年產生的大量秸稈等物質，粉碎後，將各種有機廢棄物混合後進行厭氧發酵處理。圖2所示，餐廚垃圾處理器包括空氣開關1-1，隔音保護罩1-2，集汙池1-3，防濺漏鬥1-4，邊齒1-5，電機1-6，粉碎腔1-7，粉碎刀片1-8，出料口 1_9，油封軸承1_10，自來水進水管1-11，電磁閥及紅外感應開關。使用時，將每天家庭內產生的各種有機垃圾、餐廚垃圾和汙水等倒進集汙池內，可根據不同需求使用自動感應開關或者空氣開關啟動電機進行粉碎，刀片高速旋轉，可將絕大部分有機垃圾如菜葉、蛋殼、秸稈類纖維進行粉碎處理，後直接排出。整個裝置成一體狀態，體積小，可移動，使用方便，加蓋和全密封設計保證了其自身的清潔，同時快速便捷的處理家庭垃圾，既環保又方便。如圖3所示，本發明有機廢棄物清潔處置中心包括集汙池5-1，固液分離機5-2， 調節池5-3，自動力模塊式厭氧發酵裝置(液體)5-4，太陽能光伏集熱發電裝置5-5，曝氣池 5-6，消毒池5-7，臭氧發生器5-8，粉碎機5-9，傳送帶5_10，自動力模塊式厭氧發酵裝置(固體)5-11，壓塊機5-12，生物質燃燒爐5-13，脫硫罐5_14，脫二氧化碳裝置5_15，氣體壓縮機5-16，儲氣鋼瓶5-17，生物燃氣發電機5-18，雙氣自動切換裝置5_19，補充氣源儲氣裝置 5-20，土壤成分分析儀5-21和加藥泵5-22。5_23表示農田。上述自動力模塊式厭氧發酵裝置(液體)5-4和自動力模塊式厭氧發酵裝置(固體) 5-11等設備可以參見本發明人申請的中國專利201010281895. 2和200910250354. 6，均為現有技術，在此不再敘述。使用時，將有機廢棄物運至集汙池5-1內，調配混勻，而後經固液分離機5-2處理， 液體和固體分別進入液體自動力模塊式厭氧發酵裝置5-5和固體自動力模塊式厭氧發酵裝置5-11內進行厭氧發酵，同時秸稈等農田廢棄物經粉碎機5-9粉碎後與固態物質經傳送帶5-10 —起進行乾式厭氧發酵，產生的生物燃氣經脫硫罐5-14脫硫和脫二氧化碳裝置 5-15脫二氧化碳後，壓縮後存儲在儲氣鋼瓶5-17中，通過補充氣源儲氣裝置5-20在雙氣源供氣的保證下，為家庭提供新能源。在自動力模塊式厭氧發酵裝置(液體)5-4中發酵剩餘的液體進入曝氣池5-6和消毒池5-7處理，並通過臭氧滅菌設備臭氧發生器5-8對其進行滅菌淨化，從而達到可回用水的使用標準排放，或者利用土壤成分分析儀5-12檢測出相應土地的各種養分含量，通過加藥泵5-22將液體添加專門配製的養分從而加工成水肥噴灌所需土地以回饋農田5-23。固體有機物經自動力模塊式厭氧發酵裝置(固體)5-11發酵後，排至集中處理區域，可將固體剩餘廢棄物加工成有機肥投放市場，或者添加部分木屑等成分加工成食用菌菌棒，或者經壓塊機5-12脫水壓塊製成可燃物質代替木炭等燃燒，生物燃氣發電機可以發電，可與太陽能光伏發電一起，來滿足整體系統的用電量，在太陽能可能對自動力模塊式厭氧發生裝置加熱不足的情況下，生物質燃燒爐5-13可以燃燒生物質燃料為系統供熱。該技術基本解決了農村糞汙、秸稈和汙水等對生態環境的汙染問題。同時經過該系統處理後的生物燃氣可以作為新能源入戶供村民使用，通過雙氣供給模式，徹底改變了農村能源供給現狀，以可再生的新能源代替傳統能源，節約並充分利用所有資源，形成現代化新農村能源供給標準體系。固體廢棄物處理後可加工成食用菌菌棒、生物質燃料及有機基質。真正實現了農村生態環境的清潔化、無害化、實施效益化、操作簡單化、系統集成化以及立體循環綜合利用多元化，為以農村清潔工程為核心的循環農業、生態農業、高效農業、 有機農業提供了發展的空間和舞臺。以上所述的實施例僅用於說明本發明的技術思想及特點，其目的在於使本領域內的技術人員能夠理解本發明的內容並據以實施，不能僅以本實施例來限定本發明的專利範圍，即凡本發明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發明的專利範圍內。
權利要求
1.一種農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法，其特徵在於，包括以下步驟1)定期將村內每戶的有機廢棄物集送到有機廢棄物清潔處置中心；2)有機廢棄物在有機廢棄物清潔處置中心經過固液分離機處理，液體和固體分別進入液體自動力模塊式厭氧發酵裝置和固體自動力模塊式厭氧發酵裝置內進行厭氧發酵；3)步驟2)中經液體自動力模塊式厭氧發酵裝置發酵後產生液體和生物質燃氣，產生的液體經曝氣、沸石精濾和滅菌處理後，清潔排放到農田，產生的生物質燃氣進入下述步驟4) 中；4)步驟2)中經固體自動力模塊式厭氧發酵裝置發酵後產生生物質燃氣和固體有機物， 產生的生物質燃氣和上述步驟2)中產生的生物質燃氣混合，經脫硫、脫二氧化碳後進行低壓壓縮存儲，再通過管道輸送至村內各戶，供各戶使用，產生的固體有機物經厭氧發酵、脫水壓縮後，加工成生物質燃料或直接加工成有機肥或食用菌菌棒。
2.根據權利要求1所述的農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法，其特徵在於，在步驟2)中固體自動力模塊式厭氧發酵裝置內還加入經粉碎機粉碎的農田廢棄物。
3.根據權利要求1或2所述的農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法，其特徵在於，在步驟3)中產生的排放到農田前的有機液體作為水肥存儲，土地經過測土儀分析成分後，通過配方法將有機液體肥配製成相應土地所需的富營養液，進行農田澆灌。
4.根據權利要求1所述的農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法，其特徵在於，步驟4)中產生的生物質燃氣通過雙氣自動切換裝置接入農戶的燃氣管道。
5.根據權利要求1所述的農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法，其特徵在於，步驟4)中產生的生物質燃料用於固體自動力模塊式厭氧發酵裝置的燃料。
全文摘要
本發明公開了一種農村有機廢棄物清潔處理和清潔能源供給方法，旨在提供一種能夠對農村各種有機廢物進行生物循環處理，對大量有機廢物進行了無害化、資源循環化利用，並得到大量生物質氣體，與備用氣源一起實行能源雙氣供給標準化體系。該方法主要包括每戶的有機廢棄物家庭處置系統、有機廢棄物收集裝置、有機廢棄物清潔處置中心、生物天然氣入戶系統，真正實現有機廢物變廢為寶，有利於保護環境，改善農村生態環境，最大限度減少汙染、提高農村有機廢棄物的綜合利用率，增加農民經濟收益。
文檔編號B09B3/00GK102179398SQ20111003898
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月16日 優先權日2011年2月16日
發明者崔勇 申請人:崔勇