Warmtewisselaars met warmteterugwinning worden gebruikt om restwarmte van vee- en pluimveemest te behandelen.
1, Kenmerken van afvalwarmtebronnen uit de mestveredeling van vee en pluimvee
Tijdens het verzamelen, opslaan, anaerobe vergisting, aerobe compostering en daaropvolgende droogprocessen van vee- en pluimveemest komt voortdurend laag-warmte-energie vrij, waaronder voornamelijk:
Anaerobe fermentatie-afvalwarmte: Tijdens fermentatie op gemiddelde temperatuur (30-40 graden) en fermentatie op hoge temperatuur (50-60 graden) produceert het microbiële metabolisme stabiele warmte, en de biogasslurry en het slib dragen een grote hoeveelheid recycleerbare afvalwarmte;
Afvalwarmte van fecaal drogen: het uitlaatgas met hoge- hoge temperatuur en hoge luchtvochtigheid dat wordt gegenereerd tijdens het proces van fecale dehydratie en droging, doorgaans bij een temperatuur van 40-70 graden, bevat een grote hoeveelheid latente en voelbare warmte;
Biologisch afbreekbare zelfverhitting: Tijdens de composterings- en natuurlijke rijpingsfase van ontlasting geven micro-organismen warmte af door aerobe afbraak, wat een stabiele warmtebron bij lage- temperatuur kan vormen.
Dit type afvalwarmte heeft de kenmerken van lage temperatuur, grote stroomsnelheid, continue stabiliteit en beschikbaarheid in de buurt, waardoor het zeer geschikt is voor cascadegebruik door middel van warmteterugwinningsapparatuur.
2, Het kernpad van warmteterugwinningstechnologie bij het gebruik van fecale afvalwarmte
(1) Terugwinning van afvalwarmte en constante temperatuurregeling in anaerobe fermentatiesystemen
Grootschalige fokkerijen bouwen gewoonlijk biogasprojecten om mest te behandelen door middel van anaerobe vergisting en biogas te produceren. Warmteterugwinningstechnologie kan een nauwkeurige controle van de fermentatietemperatuur en recycling van restwarmte bereiken
Het extraheren van afvalwarmte uit biogasslurry via mouw-, platen- of breedkanaalwarmtewisselaars, het verhogen van de temperatuur via een warmtepomp en het terugsturen naar de fermentatietank om de fermentatie op een constante temperatuur te houden en de efficiëntie van de gasproductie te verbeteren;
Afvalwarmte kan direct worden gebruikt voor verwarming in de winter en voor het verwarmen van drinkwater in woongebouwen, waardoor het verbruik van steenkool, gas of elektriciteit wordt verminderd;
Het afvalwarmteterugwinningssysteem kan de temperatuur van het uitlaatgas van de fermentatie verlagen, condenswaterterugwinning bereiken, geurverspreiding en behandelingsbelasting verminderen.
(2) Gebruik van afvalwarmte in een gesloten lus tijdens het drogen van fecaliën
Het hoge vochtgehalte van de ontlasting is een moeilijk punt om mee om te gaan, en traditioneel drogen vergt een hoog energieverbruik. Een combinatieproces van warmtepompdrogen en restwarmteterugwinning toepassen:
Droog de ontlasting stap voor stap met hete lucht op lage- temperatuur en win warmte terug uit uitlaatgassen via een apparaat voor het terugwinnen van afvalwarmte;
Het terugwinnen van warmte voor het voorverwarmen van de inlaatlucht en natte mest, het realiseren van interne energiecirculatie en het verminderen van het totale energieverbruik van het droogsysteem met meer dan 40%;
De terugwinning van afvalwarmte voltooit tegelijkertijd de ontvochtiging van de uitlaatgassen en de stofreductie, waardoor de belasting van de daaropvolgende ontgeuringsapparatuur wordt verminderd.
(3) Uitgebreid gebruik van afvalwarmtecascades in aquacultuurgebieden
Zorg ervoor dat de restwarmte van de ontlasting overeenkomt met de energiebehoefte van de locatie, waardoor een gesloten-lussysteem ontstaat voor het verzamelen, verbeteren, distribueren en gebruiken van restwarmte:
Warmtebronnen op laag niveau: uitwerpselen, biogasslurry, fermentatie-uitlaatgassen en broeikasgassen;
Upgrade-uitrusting: lucht/water-warmtepomp, eenheid voor afvalwarmteterugwinning;
Terminalgebruik: verwarming van de stal, isolatie voor jong pluimvee/vee, warm water voor kantoor en dagelijks leven, voorverwarmen van mest;
Overtollige energie: deze kan worden opgeslagen in een bijpassende geïsoleerde watertank om overdag, 's nachts en in het seizoen maximale scheerprestaties te bereiken.

3, Uitgebreide voordelen van toepassing van warmteterugwinningstechnologie
1. Energie-efficiëntie
Verlaag de energiekosten voor verwarming, warm water en drogen in aquacultuurbedrijven aanzienlijk, met een vervangingspercentage van afvalwarmte van wel 30% tot 70%, waardoor het verbruik van fossiele energie wordt verminderd en een koolstofarme werking- wordt bereikt.
2. Milieuvoordelen
Verminder de directe warmteafvoer tijdens het fecale behandelingsproces, verminder de vervluchtiging van geuren en het broeden van muggen en vliegen; Stabiliseer de anaerobe gistingsomgeving, verhoog de biogasproductie en verminder de ongeorganiseerde methaanemissies.
3. Economische voordelen
Verkort de rioolwaterzuiveringscyclus en verbeter de opbrengst van organische meststoffen en biogasproducten; Verlaag het energieverbruik en de bedrijfskosten, waarbij de meeste projecten een terugverdientijd van 2-4 jaar hebben.
4. Productie-efficiëntie
Fermentatie op constante temperatuur verbetert de stabiliteit van de gasproductie, verwarming van restwarmte verbetert het comfort van de groeiomgeving van vee en pluimvee, vermindert ziekterisico's en verbetert de fokefficiëntie.
4, Sleutel- en ontwikkelingsrichtingen voor het promoten van applicaties
(1) Kernpunten van technische optimalisatie
Bevordering van antiverstoppings-, corrosie{0}}bestendige en eenvoudig te reinigen warmtewisselingsapparatuur om de kenmerken van hoog gesuspendeerde vaste stoffen, gemakkelijke corrosie en verstopping van ontlasting aan te pakken;
Ontwikkel intelligente controle, pas automatisch de distributie van afvalwarmte aan op basis van de fermentatietemperatuur, omgevingstemperatuur en energiebelasting;
Promoot miniaturisatie en modulaire apparatuur om deze aan te passen aan kleine en middelgrote-boerderijen.
(2) Beleids- en modelondersteuning
Door het combineren van beleid op het gebied van ecologische aquacultuur, het gebruik van hernieuwbare energie op het platteland en het gebruik van mestbronnen, kunnen de technische subsidies en demonstratiesteun worden verhoogd;
Promoot het geïntegreerde model van "veredeling+biogas+afvalwarmte+organische meststof" om een win-winsituatie te bereiken op het gebied van energie, milieubescherming en economie.
Vee- en pluimveemest zijn niet alleen afval, maar ook een goedkoop en duurzaam reservoir voor restwarmte. De warmteterugwinningstechnologie heeft de circulaire keten van "mestbehandeling, energieterugwinning, aquacultuurproductie" met elkaar verbonden, waardoor de traditionele "passieve bestrijding van vervuiling" is getransformeerd in "actieve warmteopwekking, energiebesparing en koolstofreductie", wat een belangrijke praktische betekenis heeft voor het bevorderen van de groene transformatie van de aquacultuur en het bereiken van het "dual carbon" doel.
In de toekomst, met de voortdurende vooruitgang van technologieën zoals efficiënte warmte-uitwisseling, warmtepompen en intelligente regeling, zal de toepassing van warmteterugwinning bij het gebruik van restwarmte uit vee- en pluimveemest populairder, efficiënter en economischer worden, en een onmisbare groene energieondersteuning worden voor de moderne ecologische fokkerij.
