Recupero di calore per l'utilizzo del calore di scarto proveniente dal letame di bestiame e pollame

1, Caratteristiche delle risorse di calore di scarto derivanti dall'allevamento di letame di bestiame e pollame
Durante la raccolta, lo stoccaggio, la fermentazione anaerobica, il compostaggio aerobico e i successivi processi di essiccazione delle deiezioni di bestiame e pollame, viene continuamente rilasciata energia termica di bassa-gradazione, che comprende principalmente:
Calore di scarto della fermentazione anaerobica: durante la fermentazione a media temperatura (30-40 gradi) e la fermentazione ad alta temperatura (50-60 gradi), il metabolismo microbico produce calore stabile e i liquami e i fanghi di biogas trasportano una grande quantità di calore di scarto riciclabile;
Calore di scarto derivante dall'essiccazione fecale: il gas di scarico ad alta-temperatura e umidità generato durante il processo di disidratazione ed essiccazione fecale, in genere a una temperatura di 40-70 gradi, contiene una grande quantità di calore latente e sensibile;
Autoriscaldamento biodegradabile: durante le fasi di compostaggio e maturazione naturale delle feci, i microrganismi rilasciano calore attraverso la decomposizione aerobica, che può formare una fonte di calore stabile a bassa-temperatura.
Questo tipo di calore di scarto ha le caratteristiche di bassa temperatura, grande portata, stabilità continua e disponibilità nelle vicinanze, che lo rendono molto adatto per l'utilizzo in cascata attraverso apparecchiature di recupero del calore.

2, Il percorso principale della tecnologia di recupero del calore nell'utilizzo del calore di scarto fecale
(1) Recupero del calore residuo e controllo costante della temperatura nel sistema di fermentazione anaerobica
Gli allevamenti su larga scala realizzano comunemente progetti di biogas per trattare il letame attraverso la fermentazione anaerobica e produrre biogas. La tecnologia di recupero del calore può ottenere un controllo preciso della temperatura di fermentazione e il riciclaggio del calore di scarto
Estrarre il calore di scarto dai liquami di biogas attraverso scambiatori di calore a maniche, a piastre o a canale largo, aumentando la temperatura tramite una pompa di calore e restituendolo al serbatoio di fermentazione per mantenere la fermentazione a temperatura costante e migliorare l'efficienza della produzione di gas;
Il calore di scarto può essere utilizzato direttamente per il riscaldamento invernale e per il riscaldamento dell’acqua potabile negli edifici residenziali, riducendo il consumo di carbone, gas o elettricità;
Il sistema di recupero del calore di scarto può ridurre la temperatura dei gas di scarico della fermentazione, ottenere il recupero dell'acqua condensata, ridurre la diffusione degli odori e il carico di trattamento.
(2) Utilizzo a circuito chiuso del calore di scarto nel processo di essiccazione delle feci
L’elevato contenuto di umidità delle feci è un problema difficile da affrontare e l’essiccazione tradizionale comporta un elevato consumo di energia. Adozione di un processo combinato di essiccazione con pompa di calore e recupero del calore di scarto:
Asciugare le feci passo dopo passo con aria calda a bassa-temperatura e recuperare il calore dai gas di scarico attraverso un dispositivo di recupero del calore di scarto;
Recuperare il calore per preriscaldare l'aria di aspirazione e il letame umido, ottenere la circolazione interna dell'energia e ridurre il consumo energetico complessivo del sistema di essiccazione di oltre il 40%;
Il recupero del calore di scarto completa contemporaneamente la deumidificazione dei gas di scarico e la riduzione delle polveri, riducendo il carico sulle successive apparecchiature di deodorizzazione.
(3) Utilizzo completo a cascata del calore di scarto nelle aree di acquacoltura
Abbina il calore disperso delle feci alla domanda energetica del sito, formando un sistema-a circuito chiuso di raccolta, miglioramento, distribuzione e utilizzo del calore disperso:
Fonti di calore a basso livello: feci, liquami di biogas, gas di scarico della fermentazione e gas di scarico delle serre;
Attrezzature di aggiornamento: pompa di calore aria/acqua, recuperatore di calore di scarto;
Utilizzo del terminale: riscaldamento di recinti, isolamento per pollame/bestiame giovane, acqua calda per l'ufficio e la vita quotidiana, preriscaldamento del letame;
Energia in eccesso: può essere immagazzinata in un serbatoio d'acqua isolato e coordinato per ottenere la massima rasatura durante il giorno, la notte e la stagione.

3, vantaggi completi dell'applicazione della tecnologia di recupero del calore
1. Efficienza energetica
Riduci in modo significativo i costi energetici per il riscaldamento, l'acqua calda e l'essiccazione negli allevamenti di acquacoltura, con un tasso di sostituzione del calore di scarto compreso tra il 30% e il 70%, riducendo il consumo di energia fossile e ottenendo un funzionamento a basse- emissioni di carbonio.
2. Benefici ambientali
Ridurre lo scarico diretto del calore durante il processo di trattamento delle feci, diminuire la volatilizzazione degli odori e l'allevamento di zanzare e mosche; Stabilizzare l'ambiente di fermentazione anaerobica, aumentare la produzione di biogas e ridurre le emissioni di metano non organizzato.
3. Benefici economici
Accorciare il ciclo di trattamento delle acque reflue e migliorare la produzione di fertilizzanti organici e prodotti di biogas; Riduci il consumo energetico e i costi operativi, poiché la maggior parte dei progetti ha un periodo di recupero dell'investimento di 2-4 anni.
4. Efficienza produttiva
La fermentazione a temperatura costante migliora la stabilità della produzione di gas, il riscaldamento del calore di scarto migliora il comfort dell'ambiente di crescita del bestiame e del pollame, riduce i rischi di malattie e migliora l'efficienza dell'allevamento.

4, Indicazioni chiave e di sviluppo per la promozione delle applicazioni
(1) Punti chiave dell'ottimizzazione tecnica
Promuovere apparecchiature di scambio termico anti-intasamento, resistenti alla corrosione-e facili da pulire per affrontare le caratteristiche di elevati livelli di solidi sospesi, facile corrosione e intasamento nelle feci;
Sviluppare un controllo intelligente, regolare automaticamente la distribuzione del calore di scarto in base alla temperatura di fermentazione, alla temperatura ambientale e al carico energetico;
Promuovere la miniaturizzazione e le attrezzature modulari per adattarsi alle aziende agricole di piccole e medie-dimensioni.
(2) Supporto alle politiche e ai modelli
Combinando politiche sull’acquacoltura ecologica, sull’utilizzo dell’energia rinnovabile rurale e sull’utilizzo delle risorse letame, aumentare i sussidi tecnici e il supporto alla dimostrazione;
Promuovere il modello integrato di "allevamento+biogas+calore di scarto+fertilizzanti organici" per raggiungere una situazione vantaggiosa-per tutti in termini di energia, protezione ambientale ed economia.

Il letame di bestiame e pollame non è solo un rifiuto, ma anche un serbatoio di risorse di calore di scarto sostenibile e a basso costo-. La tecnologia di recupero del calore ha collegato la catena circolare della "produzione di acquacoltura con recupero energetico per il trattamento del letame", trasformando il tradizionale "controllo passivo dell'inquinamento" in "generazione attiva di calore, risparmio energetico e riduzione del carbonio", che ha un importante significato pratico per promuovere la trasformazione verde dell'acquacoltura e raggiungere l'obiettivo del "doppio carbonio".
In futuro, con il continuo progresso di tecnologie come lo scambio di calore efficiente, le pompe di calore e il controllo intelligente, l’applicazione del recupero di calore nell’utilizzo del calore di scarto proveniente dal letame del bestiame e del pollame diventerà più popolare, efficiente ed economica, diventando un indispensabile supporto di energia verde per il moderno allevamento ecologico.