[发明专利]一种基于粪污发酵装置、多热源耦合供热系统及方法

说明书

本公开提供一种粪污发酵及换热一体装置、基于粪污发酵的多热源耦合供热系统及方法，涉及发酵换热一体机，包括发酵模块，换热模块，用于将发酵热换出，换热模块两端连接通风管道，管道连接热泵的蒸发器，冷凝剂在热泵内循环，在冷凝器端提供高温热水，通过与太阳能供热端及稳定供热端耦合，形成多热源耦合的供热系统，可提供稳定的热水用于供热，在启动时通过温度控制阀门开闭，一键化控制，达到快速启动至稳定供热状态的效果，降低能耗。

技术领域

本公开涉及供热设备领域，特别涉及一种基于粪污发酵装置、多热源耦合供热系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

近年来，随着人们物质生活水平的提高，我国禽畜养殖业快速发展，逐渐成为农业中的一个重要行业，也是农业中的支柱产业。现如今农村传统型畜牧经济受到较大冲击，规模化养殖业发展前景良好。但在发展的同时，越来越多的弊端问题也逐渐显露：禽畜粪污的排放量增长至几亿吨，粪污处理为规模化养殖业带来更大压力，已与工业废水、生活污水并列成为水环境污染的3大源头之一。为有效解决该弊端问题、保证良好的生态环境，禽畜粪污转化为有机肥是比较有效、最易接受的处理方向。显然，高效的禽畜粪污处理方式成为我们今后发展养殖的趋势和方向。

目前，全国生产禽畜粪污发酵处理机的企业近50家，全国大型规模化养殖业已经开始使用禽畜粪污发酵处理设备，但是各地对于禽畜粪污发酵处理设备的需求还有很大的市场空间。通过调查研究，发现目前畜禽粪污处理最常用的是高温有氧发酵技术。该技术是利用好氧菌在一定的温、湿度和pH值条件下，将可生物降解的畜禽粪污分解为相对稳定的腐殖质物质的微生物学过程，最终产出有机肥，期间产生大量的热能。在粪污发酵过程中，发酵温度均高于55℃，产热高峰期高于75℃，且持续时间较长。但其产生的热能很少被有效利用，这将造成一定程度上的能源浪费。

据调查，市面上极少有养殖场对于禽畜粪污进行良好的热回收处理，且目前养殖场所采用的供暖设施及方法主要有煤炉、地暖、水暖、暖风机、红外线保暖灯、电热保温板等。大量养殖场应用的供暖及用热措施都存在不合理的地方，造成很大的能源浪费和环境污染。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种基于粪污发酵装置、多热源耦合供热系统及方法，通过对养殖场中的禽畜粪污进行高温有氧发酵，将畜禽粪污发酵产生的热能进行高效利用，与空气源热泵联动，并与太阳能热水系统和锅炉系统耦合，经过三级加热后，生产热水用作养殖场室内环境供热及生活用热水，达到处理粪便与资源利用降低能耗的目的。

本公开的第一目的是提供一种多热源供热模式的发酵罐及热交换一体装置，采用以下技术方案：

主要包括发酵模块、换热模块及供热循环回路。

发酵模块设有进料口、进气口、加热盘管、电动机、搅拌装置、搅拌桨叶、主轴、出料口、排污口、温度压力表等。

所述发酵模块中，将动物粪便按一定比例混合后通过进料口进入发酵罐中，罐体外部设有加热盘管对发酵罐中的畜禽粪便进行加热，以达到最佳发酵温度。

进一步地，所述加热盘管与多热源管道连接，使热水在加热盘管和外部供热系统内形成循环回路；其中多热源系统包括太阳能集热装置、空气源热泵或电加热导热油锅炉等供热装置，包括但不局限于上述供热系统。

进一步地，搅拌装置固定于轴承座上，其包括搅拌桨叶和主轴。

进一步地，所述搅拌装置通过电机带动主轴转动，进而带动搅拌桨叶转动，使粪污均匀受热发酵。

进一步地，发酵罐体内设有温度压力表，用于观测控制发酵模块内的温度。

进一步地，在罐顶排气口设置风机，用于控制从进气口进入的空气量。

进一步地，发酵模块和换热模块之间设有过滤器，用于对发酵产生的热气体进行一次过滤，进入换热模块。