一种沼液沼渣浓缩回用的方法及装置
技术领域
本发明涉及沼液沼渣资源化利用技术领域，具体涉及一种沼液沼渣浓缩回用的方法及装置。
背景技术
随着我国规模化养殖场的数量及集约化程度不断提高，废弃物产生的量大而且集中，导致畜禽粪污的环境污染问题日益严重。采用厌氧消化处理畜禽场粪便和污水是一种非常有效的废弃物处理与利用途径，通过厌氧发酵，能够实现废弃物无害化处理，还能产生大量的沼气用于取暖、炊事和发电等用途，同时发酵后的沼渣和沼液中不仅含有氮磷钾等大量营养元素和锌等微量营养元素，而且含有多种氨基酸、维生素、蛋白质、生长素、活性酶等物质，可以作为肥料和土壤调理剂施用于农田。
但是传统的沼渣和沼液中各种有机质含量普遍较低，使得沼液沼渣回收利用率不高，现有技术中一般都是将沼液沼渣经过沉淀、过滤等步骤进行浓缩，但是，经过此方法浓缩后的沼液沼渣中仍然含有大量的杂质以及不溶物，无形中增加了工艺成本。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种运行稳定、工作效率高的沼液沼渣浓缩回用的方法。
本发明的技术方案为：一种沼液沼渣浓缩回用的方法，包括以下步骤：
步骤一：将沼液与沼渣的混合物通入调节池中，静置沉淀1～3h，收集沉淀浆料；
步骤二：将步骤一中的沉淀浆料通入离心机构中进行固液分离处理，处理完毕后收集浓缩物料，其中离心机构的离心时间为10min～60min，离心机构转速为2000～3500r/min；
步骤三：将步骤二中的浓缩物料通入压滤机构中，对浓缩物料进行深度脱水处理，并收集脱水物料；其中，压滤机构的模板压力控制在1.5～4.5MPa，加压时间控制在15～28min；
步骤四：将步骤三中的脱水物料通入成品加工机构中，并向成品加工机构中投加生物敷料，并与脱水物料混合均匀，混合后的物料经过成品加工机构二次压榨脱水、烘干处理，得到成品肥料。
进一步地，步骤一中，沼液与沼渣的混合物通入调节池中后，对沼液与沼渣的混合物进行搅拌打浆，同时进行超声波震荡处理，搅拌打浆处理的搅拌速率为135～300r/min,搅拌速率时间为20～60min；超声波震荡处理时间为30～90min，超声波震荡频率为30～55kHz，通过对沼液与沼渣的混合物进行超声震荡和打浆处理，有利于沼液与沼渣的混合物中大分子有机物分解，提高后期使用效果。
进一步地，步骤三完成后，将脱水物料进行冷冻处理，控制冷冻温度为-25～-35℃左右，冷冻时间为1～1.5h，然后进行解冻处理，解冻温度控制在35～45℃左右，解冻时间为2～3h，通过对脱水物料进行冷冻和解冻处理，使得脱水物料内部夹杂的水分被彻底的释放出来。
进一步地，步骤四，烘干处理温度为63～75℃；适宜的烘干温度，能够最大限度的保证沼渣中各种微生物的活性。
进一步地，步骤四中的生物敷料由以下重量份数的原料混合而成：壳聚糖5～8份、云苔素内酯0.8～3份、麸皮15～35份、水溶性氨基酸0.1～0.5份、腐殖酸0.2～0.4份、芽孢杆菌0.05-0.1份，此配比下的生物敷料，能够有效提高沼渣的生物活性以及各营养物质的含量，进而提高沼渣的肥效，有利于促进农业生产。
一种沼液沼渣浓缩回用的的装置，包括依次连接的调节池、离心机构、压滤机构和成品加工机构，连接处均设置有吸液泵，调节池、离心机构、压滤机构和成品加工机构上均设置有排液口，调节池上设置有进料口，调节池内部卡接有网筒一，调节池内部底端设置有超声波发生装置，网筒一内部底端设置有超声波换能板，超声波换能板与超声波发生装置连接，调节池顶部设置有打浆构件；离心机构包括外筒和离心筒，离心筒旋转卡接在外筒内部，外筒内部底端卡接有离心电机，离心电机为离心筒提供动力；压滤机构包括外池体、网筒二和压滤板，外池体内部底端设置有压滤电机，压滤电机的输出轴为螺纹轴，输出轴的顶端与外池体的内顶部旋转卡接，网筒二固定套设在外池体内部，压滤板上卡接有滤膜，压滤板与输出轴螺纹连接，且压滤板的边沿处与网筒二的内壁活动卡接；成品加工机构包括外壳、加热套和压榨气缸，外壳上设置有排料口和敷料投加管，加热套套设在外壳内壁，且与外壳内壁固定连接，加热套内部设置有电加热丝，压榨气缸设置在外壳外部顶端，压榨气缸的伸缩杆竖直向下贯穿外壳，且伸缩杆底端设置有压榨板，超声波发生装置、离心电机、压滤电机、加热套均由外部电源供电。
进一步地，打浆构件包括打浆电机、固定架和齿板，打浆电机固定设置在调节池外部顶端，打浆电机的输出轴竖直向下贯穿调节池，输出轴上设置有传动齿轮，齿板设置在固定设置在输出轴上，固定架设置有两个，其中一个固定架固定设置在输出轴底端，另一个固定架套设在输出轴上部，且与输出轴固定连接，上下两个固定架之间旋转铰接有转杆，转杆上设置有连接齿轮和打浆齿，连接齿轮与传动齿轮之间通过蜗杆连接；使用时，在打浆电机的驱动下，齿板随着输出轴一起转动，对沼液和沼渣的混合物进行搅拌匀质处理，同时输出轴转动过程中，传动齿轮在蜗杆的作用下带动转杆转动，进而使得转杆上的打浆齿对沼液和沼渣的混合物进一步搅拌处理。
进一步地，压滤板上旋转卡接有刮盘，刮盘上设置有键槽，压滤电机的输出轴上设置有与键槽相适应的卡位键，刮盘上设置有刷板，刷板紧贴滤膜，压滤板在压滤电机的输出轴的作用下，竖直向下运动，对浓缩后的沼渣进行压滤处理，由于刮盘与压滤电机的输出轴卡接规定，当压滤电机的输出轴转动过程中，刮盘上的刷板不断刮刷滤膜，避免滤膜堵塞，从而提供压滤效果。
本发明装置工作原理为：将装置与外部电源连接，并将超声波发生装置、打浆电机、离心电机、压滤电机和加热套分别接通电源；将沼液和沼渣的混合物通过调节池上的进料口通入调节池中，通过打浆电机分别带动齿板和转杆转动，对沼液和沼渣的混合物进行搅拌打浆处理；处理完毕后沉淀一段时间，析出的水分通过调节池上的排液口排出；打浆处理完毕后的物料通过导管通入离心筒内，通过离心电机带动离心筒转动，离心处的水分通过外筒上的排液口排出，离心后的物料通过导管通入网筒二中；通过压滤电机带动压滤板沿着网筒二的内壁向下移动，对沼渣进行压滤处理，压滤处的水通过外池体上的排液口排出，压滤过程中，刮盘随压滤电机的输出轴一起转动，对压滤板上的滤膜进行清理刮渣，压滤完成后的物料通过导管通入外壳内部，通过加热套对物料进行加热，同时通过敷料添加管向物料中投加生物敷料，加热完毕后，通过压榨气缸上的伸缩杆推动压榨版向下移动，对物料进行压榨，压榨出水通过外壳上的排液口排出，压榨后的成品物料通过排料口排出收集即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明工艺设计合理，通过对沼液沼渣进行浓缩处理，大大提高了沼液沼渣中的有机物含量，降低了沼液沼渣中中的含水量；实现了沼液沼渣的无害化处理和资源化利用，同时不会产生二次污染，有利于保护环境；使用本发明制备的成品肥料代替传统化肥，能够有效改善土壤环境，提高土壤肥效，同时减少农作物病虫害的反生；同时，本发明还提供了沼液沼渣浓缩回用的装置，本装置结构设计合理，处理效率高，大大降低了沼液沼渣的处理成本，提高了经济效益。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是本发明的打浆构件的结构示意图；
图3是本发明的刮盘的结构示意图；
图4是本发明的刮盘与压滤板的连接示意图；
其中，1-调节池、10-排液口、11-进料口、12-网筒一、13-打浆构件、130-打浆电机、131-固定架、132-齿板、133-输出轴、1330-传动齿轮、134-转杆、1340-连接齿轮、1341-打浆齿、135-蜗杆、2-离心机构、20-外筒、21-离心筒、22-离心电机、3-压滤机构、30-外池体、31-网筒二、32-压滤板、320-滤膜、33-压滤电机、34-刮盘、340-键槽、341-刷板、4-成品加工机构、40-外壳、400-排料口、41-加热套、42-压榨气缸、420-伸缩杆、421-压榨板、5-超声波发生装置、50-超声波换能板。
具体实施方式
实施例1：一种沼液沼渣浓缩回用的的方法，包括以下步骤：
步骤一：将沼液与沼渣的混合物通入调节池1中，静置沉淀1h，收集沉淀浆料；
步骤二：将步骤一中的沉淀浆料通入离心机构2中进行固液分离处理，处理完毕后收集浓缩物料，其中离心机构2的离心时间为10min，离心机构转速为2000r/min；
步骤三：将步骤二中的浓缩物料通入压滤机构3中，对浓缩物料进行深度脱水处理，并收集脱水物料；其中，压滤机构的模板压力控制在1.5MPa，加压时间控制在15min；
步骤四：将步骤三中的脱水物料通入成品加工机构4中，并向成品加工机构4中投加生物敷料，并与脱水物料混合均匀，混合后的物料经过成品加工机构4二次压榨脱水、烘干处理，得到成品肥料，生物敷料为市售的化肥氨基酸；经检测，上述成品肥料中有机物含量为45％，含水量为25％，有效活菌数为0.12亿/g。
实施例2：一种沼液沼渣浓缩回用的的方法，包括以下步骤：
步骤一：将沼液与沼渣的混合物通入调节池1中，静置沉淀2h，收集沉淀浆料；沼液与沼渣的混合物通入调节池1中后，对沼液与沼渣的混合物进行搅拌打浆，同时进行超声波震荡处理，搅拌打浆处理的搅拌速率为135r/min,搅拌速率时间为60min；超声波震荡处理时间为90min，超声波震荡频率为30kHz，通过对沼液与沼渣的混合物进行超声震荡和打浆处理，有利于沼液与沼渣的混合物中大分子有机物分解，提高后期使用效果；
步骤二：将步骤一中的沉淀浆料通入离心机构2中进行固液分离处理，处理完毕后收集浓缩物料，其中离心机构2的离心时间为30min，离心机构转速为3800r/min；
步骤三：将步骤二中的浓缩物料通入压滤机构3中，对浓缩物料进行深度脱水处理，并收集脱水物料；其中，压滤机构的模板压力控制在3.5MPa，加压时间控制在20min；
步骤四：将步骤三中的脱水物料通入成品加工机构4中，并向成品加工机构4中投加生物敷料，并与脱水物料混合均匀，混合后的物料经过成品加工机构4二次压榨脱水、烘干处理，得到成品肥料，生物敷料为市售的化肥氨基酸；经检测，上述成品肥料中有机物含量为48％，含水量为30％，有效活菌数为0.10亿/g。
实施例3：一种沼液沼渣浓缩回用的的方法，包括以下步骤：
步骤一：将沼液与沼渣的混合物通入调节池1中，静置沉淀3h，收集沉淀浆料；沼液与沼渣的混合物通入调节池1中后，对沼液与沼渣的混合物进行搅拌打浆，同时进行超声波震荡处理，搅拌打浆处理的搅拌速率为230r/min,搅拌速率时间为40min；超声波震荡处理时间为70min，超声波震荡频率为44kHz，通过对沼液与沼渣的混合物进行超声震荡和打浆处理，有利于沼液与沼渣的混合物中大分子有机物分解，提高后期使用效果；
步骤二：将步骤一中的沉淀浆料通入离心机构2中进行固液分离处理，处理完毕后收集浓缩物料，其中离心机构2的离心时间为60min，离心机构转速为3500r/min；
步骤三：将步骤二中的浓缩物料通入压滤机构3中，对浓缩物料进行深度脱水处理，并收集脱水物料；其中，压滤机构的模板压力控制在4.5MPa，加压时间控制在28min；将脱水物料进行冷冻处理，控制冷冻温度为-25℃左右，冷冻时间为1h，然后进行解冻处理，解冻温度控制在35℃左右，解冻时间为2h，通过对脱水物料进行冷冻和解冻处理，使得脱水物料内部夹杂的水分被彻底的释放出来；
步骤四：将步骤三中的脱水物料通入成品加工机构4中，并向成品加工机构4中投加生物敷料，并与脱水物料混合均匀，混合后的物料经过成品加工机构4二次压榨脱水、烘干处理，得到成品肥料，生物敷料为市售的化肥氨基酸；经检测，上述成品肥料中有机物含量为58％，含水量为15％，有效活菌数为0.10亿/g。
实施例4：一种沼液沼渣浓缩回用的的方法，包括以下步骤：
步骤一：将沼液与沼渣的混合物通入调节池1中，静置沉淀3h，收集沉淀浆料；沼液与沼渣的混合物通入调节池1中后，对沼液与沼渣的混合物进行搅拌打浆，同时进行超声波震荡处理，搅拌打浆处理的搅拌速率为300r/min,搅拌速率时间为60min；超声波震荡处理时间为90min，超声波震荡频率为55kHz，通过对沼液与沼渣的混合物进行超声震荡和打浆处理，有利于沼液与沼渣的混合物中大分子有机物分解，提高后期使用效果；
步骤二：将步骤一中的沉淀浆料通入离心机构2中进行固液分离处理，处理完毕后收集浓缩物料，其中离心机构2的离心时间为60min，离心机构转速为3500r/min；
步骤三：将步骤二中的浓缩物料通入压滤机构3中，对浓缩物料进行深度脱水处理，并收集脱水物料；其中，压滤机构的模板压力控制在4.5MPa，加压时间控制在28min；将脱水物料进行冷冻处理，控制冷冻温度为-35℃左右，冷冻时间为1.5h，然后进行解冻处理，解冻温度控制在45℃左右，解冻时间为3h，通过对脱水物料进行冷冻和解冻处理，使得脱水物料内部夹杂的水分被彻底的释放出来；
步骤四：将步骤三中的脱水物料通入成品加工机构4中，并向成品加工机构4中投加生物敷料，并与脱水物料混合均匀，混合后的物料经过成品加工机构4二次压榨脱水、烘干处理，得到成品肥料；烘干处理温度为75℃；适宜的烘干温度，能够最大限度的保证沼渣中各种微生物的活性，生物敷料由以下重量份数的原料混合而成：壳聚糖8份、云苔素内酯3份、麸皮35份、水溶性氨基酸0.5份、腐殖酸0.4份、芽孢杆菌0.1份，此配比下的生物敷料，能够有效提高沼渣的生物活性以及各营养物质的含量，进而提高沼渣的肥效，有利于促进农业生产；经检测，上述成品肥料中有机物含量为60％，含水量为15％，有效活菌数为0.12亿/g。
实施例5：一种沼液沼渣浓缩回用的的方法，包括以下步骤：
步骤一：将沼液与沼渣的混合物通入调节池1中，静置沉淀3h，收集沉淀浆料；沼液与沼渣的混合物通入调节池1中后，对沼液与沼渣的混合物进行搅拌打浆，同时进行超声波震荡处理，搅拌打浆处理的搅拌速率为300r/min,搅拌速率时间为60min；超声波震荡处理时间为90min，超声波震荡频率为55kHz，通过对沼液与沼渣的混合物进行超声震荡和打浆处理，有利于沼液与沼渣的混合物中大分子有机物分解，提高后期使用效果
步骤二：将步骤一中的沉淀浆料通入离心机构2中进行固液分离处理，处理完毕后收集浓缩物料，其中离心机构2的离心时间为60min，离心机构转速为3500r/min；
步骤三：将步骤二中的浓缩物料通入压滤机构3中，对浓缩物料进行深度脱水处理，并收集脱水物料；其中，压滤机构的模板压力控制在4.5MPa，加压时间控制在28min；将脱水物料进行冷冻处理，控制冷冻温度为-35℃左右，冷冻时间为1.5h，然后进行解冻处理，解冻温度控制在45℃左右，解冻时间为3h，通过对脱水物料进行冷冻和解冻处理，使得脱水物料内部夹杂的水分被彻底的释放出来；
步骤四：将步骤三中的脱水物料通入成品加工机构4中，并向成品加工机构4中投加生物敷料，并与脱水物料混合均匀，混合后的物料经过成品加工机构4二次压榨脱水、烘干处理，得到成品肥料；烘干处理温度为75℃；适宜的烘干温度，能够最大限度的保证沼渣中各种微生物的活性，生物敷料由以下重量份数的原料混合而成：壳聚糖8份、云苔素内酯3份、麸皮35份、水溶性氨基酸0.5份、腐殖酸0.4份、芽孢杆菌0.1份，此配比下的生物敷料，能够有效提高沼渣的生物活性以及各营养物质的含量，进而提高沼渣的肥效，有利于促进农业生产；经检测，上述成品肥料中有机物含量为60％，含水量为12％，有效活菌数为0.20亿/g。
上述实施例1-5所用的沼液沼渣浓缩回用的装置结构如图1、2、3、4所示，包括依次连接的调节池1、离心机构2、压滤机构3和成品加工机构4，连接处均设置有吸液泵，调节池1、离心机构2、压滤机构3和成品加工机构4上均设置有排液口10，调节池1上设置有进料口11，调节池1内部卡接有网筒一12，调节池1内部底端设置有超声波发生装置5，网筒12一内部底端设置有超声波换能板50，超声波换能板50与超声波发生装置5连接，调节池1顶部设置有打浆构件13，打浆构件13包括打浆电机130、固定架131和齿板132，打浆电机130固定设置在调节池1外部顶端，打浆电机130的输出轴133竖直向下贯穿调节池1，输出轴133上设置有传动齿轮1330，齿板132设置在固定设置在输出轴133上，固定架131设置有两个，其中一个固定架131固定设置在输出轴133底端，另一个固定架131套设在输出轴133上部，且与输出轴133固定连接，上下两个固定架131之间旋转铰接有转杆134，转杆134上设置有连接齿轮1340和打浆齿1341，连接齿轮1340与传动齿轮1330之间通过蜗杆135连接；使用时，在打浆电机130的驱动下，齿板132随着输出轴133一起转动，对沼液和沼渣的混合物进行搅拌匀质处理，同时输出轴133转动过程中，传动齿轮1330在蜗杆135的作用下带动转杆134转动，进而使得转杆134上的打浆齿1341对沼液和沼渣的混合物进一步搅拌处理；离心机构2包括外筒20和离心筒21，离心筒21旋转卡接在外筒20内部，外筒20内部底端卡接有离心电机22，离心电机22为离心筒21提供动力；压滤机构3包括外池体30、网筒二31和压滤板32，外池体30内部底端设置有压滤电机33，压滤电机33的输出轴为螺纹轴，输出轴的顶端与外池体30的内顶部旋转卡接，网筒二31固定套设在外池体30内部，压滤板32上卡接有滤膜320，压滤板32与输出轴螺纹连接，且压滤板32的边沿处与网筒二31的内壁活动卡接；压滤板32上旋转卡接有刮盘34，刮盘34上设置有键槽340，压滤电机33的输出轴上设置有与键槽340相适应的卡位键，刮盘34上设置有刷板341，刷板341紧贴滤膜320，压滤板32在压滤电机33的输出轴的作用下，竖直向下运动，对浓缩后的沼渣进行压滤处理，由于刮盘34与压滤电机33的输出轴卡接规定，当压滤电机33的输出轴转动过程中，刮盘34上的刷板341不断刮刷滤膜320，避免滤膜320堵塞，从而提供压滤效果；成品加工机构4包括外壳40、加热套41和压榨气缸42，外壳40上设置有排料口400和敷料投加管，加热套41套设在外壳40内壁，且与外壳40内壁固定连接，加热套41内部设置有电加热丝，压榨气缸42设置在外壳40外部顶端，压榨气缸42的伸缩杆420竖直向下贯穿外壳40，且伸缩杆420底端设置有压榨板421，超声波发生装置5、离心电机22、压滤电机33、加热套41均由外部电源供电。
上述装置的工作原理为：将装置与外部电源连接，并将超声波发生装置5、打浆电机130、离心电机22、压滤电机33和加热套41分别接通电源；将沼液和沼渣的混合物通过调节池1上的进料口11通入调节池1中，通过打浆电机130分别带动齿板132和转杆134转动，对沼液和沼渣的混合物进行搅拌打浆处理；处理完毕后沉淀一段时间，析出的水分通过调节池1上的排液口10排出；打浆处理完毕后的物料通过导管通入离心筒21内，通过离心电机22带动离心筒21转动，离心处的水分通过外筒20上的排液口10排出，离心后的物料通过导管通入网筒二31中；通过压滤电机33带动压滤板32沿着网筒二31的内壁向下移动，对沼渣进行压滤处理，压滤处的水通过外池体30上的排液口10排出，压滤过程中，刮盘34随压滤电机33的输出轴一起转动，对压滤板32上的滤膜进行清理刮渣，压滤完成后的物料通过导管通入外壳40内部，通过加热套41对物料进行加热，同时通过敷料添加管向物料中投加生物敷料，加热完毕后，通过压榨气缸42上的伸缩杆420推动压榨版421向下移动，对物料进行压榨，压榨出水通过外壳40上的排液口10排出，压榨后的成品物料通过排料口400排出收集即可。
