一种畜禽尸体及粪便联合处理系统

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体来说，涉及一种畜禽尸体及粪便联合处理系统。

背景技术

畜禽尸体和粪便的处理一直是养殖行业不可忽视的一个问题，不恰当的处理方式极易滋生病原微生物，造成疾病的扩散和蔓延，甚至有的还会造成重金属等有毒物质的扩散，危害环境。近年来，随着技术和重视成度的提升，畜禽尸体和粪便的处理方式越来越丰富，整体朝着无害、环保、高利用率的方向发展。

目前我国在尸体无害化处理方面，使用的主要是自然温度生物降解和高温生物降解两种方式。其中，自然温度生物降解是利用化尸池，让尸体在自然条件下腐化降解；而高温生物降解是在高温条件下对畜禽尸体进行灭菌，同时利用特定的耐高温微生物将尸体降解成有机肥。上述两种方式都能有效降低疫病传播风险，提高资源利用率。不同的是，自然温度生物降解的前期设备投入成本低廉，但占用场地大且不能重复使用，降解时间长，降解过程中产生的有毒有味气体物质直接排放污染空气。相较而言，高温生物降解虽然前期设备投入成本较高，但占地小，综合成本低，降解时间一般为24 h，可循环使用且无有毒有害物质的排放，降解产生的有机肥富含氨基酸、微量盐等。

而在粪便处理方面，主要是对粪便进行干燥或固液分离，降低其中的含水量，便于后续的肥料化、沼气化和饲料化,常用的粪便处理方式较为简单，有毒有害物质和病原微生物的处理问题依旧突出，处理过程中废水的回收利用还不够彻底。

此外，在现有技术中，畜禽尸体无害化处理和粪便处理是两个独立的方面，技术设备没有联合，可供利用的空间还有很大。

针对上述问题，目前还没有有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种畜禽尸体及粪便联合处理系统，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种畜禽尸体及粪便联合处理系统，包括尸体储存罐和粪便预处理装置；

所述尸体储存罐的出口与尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的进料口连接，所述尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的出气口与生物除臭罐底部的气体分散器上设有压力控制泵一的通气管连接，所述生物除臭罐的出气口与气体回收罐的进气口连接，所述生物除臭罐与气体回收罐间的回气管上设有单向通气阀，所述尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的出料口与固液分离装置一的进料口连接，所述固液分离装置一的出料口分别与固料收集装置的进料口、多级厌氧膜生物反应器的进料口连接，所述多级厌氧膜生物反应器的出气口与所述生物除臭罐的底部的气体分散器连接；

所述粪便预处理装置的出料口与固液分离装置二的进料口连接，所述固液分离装置二的出料口分别与所述尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的进料口、液体储存罐的进料口连接，所述液体储存罐的出料口与所述多级厌氧膜生物反应器的进料口连接，所述多级厌氧膜生物反应器的出料口与微生物燃料电池装置的进液口连接，所述微生物燃料电池装置的出液口与所述液体储存罐的进料口连接。

进一步地，所述尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置内部设有若干个粉碎部件，所述部件包括主轴螺旋刀片和发酵罐底部的专用刀片。

进一步地，所述主轴螺旋刀片采用智能转速调节装置控制。

进一步地，所述尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置上设有可视化窗口。

进一步地，所述生物除臭罐的出气口与所述气体回收罐的进气口连接的通气管上设有压力控制泵二。

进一步地，所述尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的出气口与所述生物除臭罐底部的气体分散器连接的通气管在靠近尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的一端还设有阀门控制的投料口。

进一步地，所述液体储存罐为双层罐体，所述液体储存罐的內外罐间设有渗透压感应装置，所述内外罐间的出料口设有压力控制泵三。

本发明的有益效果：本发明采用尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置，在发酵的同时利用内置刀片使尸体和粪便粉碎混匀，以提升发酵效果；经生物除臭罐注入部分除臭菌进行二次发酵，可经固液分离装置分离得到无异味的固体有机肥；粪便经分离后的液体经多级厌氧发酵，产生富含氢气和甲烷的气体，该气体经生物膜去除部分有害物质，有效降低有毒有害物质的存在，同时还使得功能菌数量增加，得到大量除臭菌液和可回收利用的气体；微生物燃料电池装置反应后的液体又回到液体储存罐中，多次循环可逐渐降低液体中的重金属离子浓度，同时可在一定程度确保微生物燃料电池的能量转换效率；高温生物发酵方式能让常见的病原微生物和生物活性药物失活，而多级厌氧膜生物反应器也能截流掉反应产物中的病原微生物和可能携带的一些药物，确保环境的安全性。总之，畜禽尸体处理系统和粪便处理系统联合起来，省去两系统中的一些重复步骤，提高资源利用率的同时再次降低对环境的危害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种畜禽尸体及粪便联合处理系统流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明实施例所述的一种畜禽尸体及粪便联合处理系统，包括尸体储存罐和粪便预处理装置；

所述尸体储存罐的出口与尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的进料口连接，所述尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的出气口与生物除臭罐底部的气体分散器上设有压力控制泵一的通气管连接，所述生物除臭罐的出气口与气体回收罐的进气口连接，所述生物除臭罐与气体回收罐间的回气管上设有单向通气阀，尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的出料口与固液分离装置的进料口连接，固液分离装置的出料口分别与固料收集装置的进料口、多级厌氧膜生物反应器的进料口连接；

所述粪便预处理装置的出料口与固液分离装置的进料口连接，所述固液分离装置的出料口分别与所述尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的进料口、液体储存罐的进料口连接，所述液体储存罐的出料口与所述多级厌氧膜生物反应器的进料口连接，所述多级厌氧膜生物反应器的出气口与所述生物除臭罐的底部的气体分散器连通，所述多级厌氧膜生物反应器的出料口与微生物燃料电池装置的进液口连接，所述微生物燃料电池装置的出液口与所述液体储存罐的进料口连接。

在一个具体的实施例中，本发明的一种畜禽尸体及粪便联合处理系统，具体包括尸体储存罐、尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置、生物除臭罐、气体回收罐、固液分离装置、固料收集装置、粪便预处理装置、液体储存罐、多级厌氧膜生物反应器、微生物燃料电池装置。

所述的尸体储存罐的出口直接与尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的投料口连接，尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的出气口与生物除臭罐的底部的气体分散器以一设有压力控制泵的通气管连通，生物除臭罐的出气口与气体回收罐的进气口连通，生物除臭罐与气体回收罐间的回气管设有一单向通气阀；尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的出料口与固液分离装置的进料口连接，固液分离装置的出料口分别与固料收集装置的进料口和多级厌氧膜生物反应器的进料口连接。

所述的粪便预处理装置的出料口与固液分离装置的进料口连通，固液分离装置的出料口分别与尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的进料口和液体储存罐的进料口连接，液体储存罐的出料口与多级厌氧膜生物反应器的进料口连接，多级厌氧膜生物反应器的出气口与生物除臭罐的底部的气体分散器连通，多级厌氧膜生物反应器的出料口与微生物燃料电池装置的进液口连接，微生物燃料电池装置的出液口与液体储存罐的进料口连接。

所述的尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置内部设有多个粉碎部件，包括大的主轴螺旋刀片和发酵罐底部的几个专用刀片，其中主轴螺旋刀片由智能转速调节装置控制，另设有一可视化窗口，便于观察发酵和粉碎情况。

所述尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的出气口与生物除臭罐底部的气体分散器连接的通气管，生物除臭罐的出气口与气体回收罐的进气口连接的通气管，均设有一压力控制泵，以控制气体流向和速度，所述尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的出气口与生物除臭罐底部的气体分散器连接的通气管在靠近尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置的一端有一阀门控制的投料口，便于投放菌种。

所述生物除臭罐的回气口与气体回收罐的回气口连接的通气管设有单向通气阀，以保证气体流向的单一性。

所述液体储存罐为双层罐体，內外罐有渗透压感应装置，以监测液体中的离子浓度，内外罐的出料口设有压力控制泵，以控制液体流速和流量。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，根据本发明所述的一种畜禽尸体及粪便联合处理系统，具体包括以下步骤:

1）畜禽粪便经预处理装置除去污泥和其他杂质；

2）预处理后的粪便经固液分离装置分离，固体进入尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置，液体进入液体收集罐的外罐；

3）固体粪便和尸体在尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置内高速粉碎混匀后，打开通气管道上的投料口投入菌种，调节转速，装置进入低速高温发酵模式；

4）生物除臭罐内投入除臭菌种子液和与其对应的培养基，进行除臭菌培养，发酵方式为补料发酵；

5）液体收集罐的外罐中的液体注入多级厌氧膜生物反应器中，进行厌氧发酵；

6) 多级厌氧膜生物反应器过滤后的气体与尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置发酵产生的气体均经过生物除臭罐底部的气体分散器进入生物除臭罐内，其中的有害气体被发酵液中的代谢产物反应掉，剩余气体经生物除臭罐的排气口进入气体回收罐；

7)高温生物降解完成后，生物除臭罐通过底部气体分散器中的通道向尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置内注入部分除臭发酵液，进行二次发酵；

8）二次发酵后，发酵产物经固液分离装置分离，固体进入固料收集装置，成为无异味的有机肥，液体进入多级厌氧膜生物反应器中继续厌氧发酵；

9）厌氧发酵完成后，多级厌氧膜生物反应器中的液体流入微生物燃料电池设备中进行反应，产生电能，同时去除重金属离子。

10）反应完成后，液体由微生物燃料电池设备的出料口回到液体收集罐的內罐，根据內外罐的渗透压感应装置显示的渗透压，调节压力控制泵，控制内外罐液体的流量，使其以适合的配比进入多级厌氧膜生物反应器中反应。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，本发明采用尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置，在发酵的同时利用内置刀片使尸体和粪便粉碎混匀，以提升发酵效果。畜禽尸体和粪便在尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置内完成一次高温发酵后，会经生物除臭罐注入部分除臭菌(EM菌，Effective Microorganisms）发酵液进行二次发酵，然后经固液分离装置分离得到无异味的固体有机肥。粪便经固液分离后，固体进入尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置内发酵，液体经多级厌氧发酵，产生富含氢气和甲烷的气体，该气体经生物膜去除部分有害物质，又和尸体粉碎及高温生物发酵一体化装置发酵产的气体与生物除臭罐中除臭菌的代谢产物反应，有效降低有毒有害物质的存在，同时还使得功能菌数量增加，得到大量除臭菌液和可回收利用的气体。此外，液体粪便经膜分离后，液体流入微生物燃料电池装置中继续反应，在去除重金属离子的同时将化学能转化为可利用的电能，反应后的液体又回到液体储存罐中，多次循环可逐渐降低液体中的重金属离子浓度，同时可在一定程度确保微生物燃料电池的能量转换效率。另外，高温生物发酵方式能让常见的病原微生物和生物活性药物失活，而多级厌氧膜生物反应器也能截流掉反应产物中的病原微生物和可能携带的一些药物，确保环境的安全性。

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