本發(fā)明利用的是水合物生成分離特性，具體是指利用水合物法對(duì)沼氣提純，同時(shí)實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖排泄物的再利用。
背景技術(shù)：
養(yǎng)殖產(chǎn)生的排泄物成為環(huán)境的一個(gè)重要污染源，怎樣處理這些養(yǎng)殖排泄物成了社會(huì)日益關(guān)注的問(wèn)題。沼氣池的修建可以降低養(yǎng)殖排泄物的污染，同時(shí)還可以使其創(chuàng)造價(jià)值，利用沼氣池產(chǎn)生的沼氣可以發(fā)電，但是沼氣中大量的二氧化碳降低了沼氣的燃燒效率。該裝置則利用水合物法對(duì)沼氣提純，提純后高甲烷含量的沼氣用于發(fā)電，滿足基本生活和養(yǎng)殖用電，分離出的二氧化碳則用于提高有機(jī)作物的生長(zhǎng)中。
利用水合物法對(duì)沼氣提純技術(shù)基于不同氣體形成水合物的條件不同，通過(guò)控制水合反應(yīng)的溫壓條件將二氧化碳與甲烷氣體分離。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是針對(duì)大量養(yǎng)殖排泄物排放對(duì)環(huán)境造成的不利影響，利用水合物的生成分離與沼氣池相結(jié)合的方法處理養(yǎng)殖排泄物。同時(shí)實(shí)現(xiàn)利用水合物分解的凈水、co2和沼氣池內(nèi)沼渣種植有機(jī)作物；利用分離出的沼氣發(fā)電，滿足日常的生產(chǎn)生活需求。
技術(shù)方案
本發(fā)明包括養(yǎng)殖區(qū)；沼氣池；單向氣閥；過(guò)濾器；壓縮機(jī)；壓力控制閥；水合物生成分解兩用裝置；截止閥；漿液泵；單向液閥；緩沖罐；防爆裝置；沼氣發(fā)電機(jī)；三相分離器；養(yǎng)殖排泄物沉淀池；冷處理裝置；離心水泵；保溫裝置；空腔夾套；有機(jī)作物區(qū)。
養(yǎng)殖區(qū)分別和沼氣池、養(yǎng)殖排泄物沉淀池連通，沼氣池與水合物生成分解兩用裝置之間依次連接有第一單向氣閥、過(guò)濾器、壓縮機(jī)、第一壓力控制閥，養(yǎng)殖排泄物沉淀池經(jīng)過(guò)冷處理裝置、第一離心水泵、第二單向液閥與水合物生成分解兩用裝置連接，水合物生成分解兩用裝置經(jīng)過(guò)第一截止閥、第一漿液泵與三相分離器連接，水合物生成分解兩用裝置經(jīng)過(guò)第二單向氣閥與緩沖罐連接。三相分離器經(jīng)過(guò)第三單向氣閥與緩沖罐連接，三相分離器經(jīng)過(guò)第二截止閥、第二漿液泵與水合物生成分解兩用裝置連接，三相分離器經(jīng)過(guò)第三單向液閥、第四離心水泵與有機(jī)作物區(qū)連接。水合物生成分解兩用裝置經(jīng)過(guò)第一單向液閥、第四離心水泵與有機(jī)作物區(qū)連接，水合物生成分解兩用裝置經(jīng)過(guò)第二壓力控制閥與有機(jī)作物區(qū)連接。緩沖罐經(jīng)過(guò)第四單向氣閥、防爆裝置與沼氣發(fā)電機(jī)相連。保溫裝置經(jīng)過(guò)第三離心水泵、第五單向液閥分別與空腔夾套連通，保溫裝置經(jīng)過(guò)第二離心水泵、第四單向液閥分別與沼氣發(fā)電機(jī)相連。沼氣池通過(guò)暗渠與有機(jī)作物區(qū)連通。
利用水合物法處理養(yǎng)殖排泄物的技術(shù)基于：對(duì)沼氣提純技術(shù)是根據(jù)不同氣體形成水合物的條件不同，通過(guò)控制水合反應(yīng)的溫壓條件將二氧化碳及甲烷氣體分離；同時(shí)利用水合物的分離獲得較為純凈的水供給有機(jī)作物生長(zhǎng)用水。
有益效果
本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在以下幾個(gè)方面：
(1)利用水合物法分離過(guò)后的沼氣，在用于發(fā)電機(jī)時(shí)提高了沼氣發(fā)電機(jī)的效率，同時(shí)沼氣發(fā)電機(jī)可以滿足日常的養(yǎng)殖需要。
(3)沼氣中的二氧化碳也被分離出來(lái)促進(jìn)有機(jī)作物的光合作用，減少了溫室氣體的排放，水合物分解后的水供給有機(jī)作物。
(4)沼氣池內(nèi)的沼渣定期清除，通過(guò)暗渠排放到有機(jī)作物區(qū)，充當(dāng)有機(jī)肥料去提高產(chǎn)量，減少了工業(yè)肥料的應(yīng)用，保護(hù)了環(huán)境。
(5)該技術(shù)利用水合物法將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)聯(lián)系起來(lái)，積極響應(yīng)了國(guó)家號(hào)召的家庭農(nóng)場(chǎng)政策，為家庭農(nóng)場(chǎng)模式開(kāi)辟了新的途徑。
所述的水合物反應(yīng)用液直接來(lái)源于沉淀的污水。
所述的水合物生成分解兩用裝置，既可以用于水合物的生成，也可以用于水合物的分解。
所述加熱空腔夾套內(nèi)水的熱量來(lái)自于水合物生成放熱產(chǎn)生。
所述保溫裝置可以控制水合物分解快慢，當(dāng)用于沼氣發(fā)電機(jī)降溫后的水注入保溫裝置時(shí)，水合物分解速率加快。
水合物的生成和分解在同一裝置內(nèi)進(jìn)行，生成放熱能量用于分解，分解吸熱用于生成，充分利用了能量。
附圖說(shuō)明
圖1為裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括：1—養(yǎng)殖區(qū)；2—沼氣池；3—第一單向氣閥；4—過(guò)濾器；5—壓縮機(jī)；6—第一壓力控制閥；7—水合物生成分解兩用裝置；8—第一單向液閥；9—養(yǎng)殖排泄物沉淀池；10—冷處理裝置；11—第一離心水泵；12—第二單向液閥；13—第二壓力控制閥；14—第二單向氣閥；15—第一截止閥；16—第一漿液泵；17—三相分離器；18—第二截止閥；19—第二漿液泵；20—第三單向液閥；21—第三單向氣閥；22—緩沖罐；23—第四單向氣閥；24—防爆裝置；25—沼氣發(fā)電機(jī)；26—第二離心水泵；27—第四單向液閥；28—保溫裝置；29—第三離心水泵；30—第五單向液閥；31—空腔夾套；32—第四離心水泵；33—有機(jī)作物區(qū)。
具體實(shí)施方式
1、養(yǎng)殖區(qū)1分別和沼氣池2、養(yǎng)殖排泄物沉淀池9連通，沼氣池2內(nèi)的沼氣通過(guò)第一單向氣閥3、過(guò)濾器4、壓縮機(jī)5、第一壓力控制閥6進(jìn)入水合物生成分解兩用裝置7。
2、養(yǎng)殖排泄物沉淀池9內(nèi)沉淀的污水經(jīng)過(guò)冷處理裝置10、第一離心水泵11、第二單向液閥12進(jìn)入水合物生成分解兩用裝置7，進(jìn)入水合物生成分解兩用裝置7內(nèi)的氣體、水提供水合物生成的原料。
3、水合物生成分解兩用裝置7首先為水合物生成提供場(chǎng)所，水合物生成放熱加熱空腔夾套31的水，熱水通過(guò)第五單向液閥30進(jìn)入保溫裝置28保溫，用于沼氣發(fā)電機(jī)25的降溫用水具有很高的溫度，發(fā)電機(jī)25也與保溫裝置28相連，當(dāng)水合物分解時(shí)的溫度不夠時(shí)，打開(kāi)單向液閥27、離心水泵26，提高保溫裝置28內(nèi)水的溫度。
4、水合物生成分解兩用裝置7內(nèi)水合物生成反應(yīng)結(jié)束后，剩余氣體通過(guò)第二單向氣閥14進(jìn)入緩沖罐22，用于沼氣發(fā)電；水合物經(jīng)過(guò)第一截止閥15、第一漿液泵16進(jìn)入三相分離器17。
5、三相分離器17內(nèi)的氣體經(jīng)過(guò)第三單向氣閥21進(jìn)入緩沖罐22，用于沼氣發(fā)電；水經(jīng)過(guò)第三單向液閥20、第四離心水泵32，為有機(jī)作物區(qū)33提供用水；水合物通過(guò)第二截止閥18、第二漿液泵19進(jìn)入水合物生成分解兩用裝置7，此時(shí)水合物生成分解兩用裝置7為水合物的分解提供場(chǎng)所。
6、來(lái)自保溫裝置28的高溫水在空腔夾套31內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，給水合物生成分解兩用裝置7升溫，利用升溫分解水合物；水合物生成分解兩用裝置7內(nèi)水合物分解產(chǎn)生的二氧化碳經(jīng)過(guò)第二壓力控制閥13進(jìn)入有機(jī)作物區(qū)33，為有機(jī)作物的光合作用提供原料；水經(jīng)過(guò)第一單向液閥8、第四離心水泵32為有機(jī)作物區(qū)33提供用水。
7、根據(jù)實(shí)際的需求利用水合物生成分解兩用裝置7，一般24小時(shí)后交換功能。
8、沼氣池2通過(guò)暗渠與有機(jī)作物區(qū)33連通，為其提供有機(jī)肥料。