CN106479859A - 利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置及其应用，该装置括含有污水回收池和入料池，入料池一端设有浸泡槽，浸泡槽与入料池的交汇口设有一对疏导轮，浸泡槽上设有转压轮和依序等距排列的滚轴，浸泡槽的末端为平缓上升的斜坡，浸泡槽的宽度大于秸秆捆的宽度，浸泡槽的深度大于秸秆捆的高度，入料池和浸泡槽的水平面一致，位于紧邻浸泡槽中滚轴下缘的控制线，排水口位于浸泡槽末端的斜坡上，污水回收池的水位低于入料池，污水回收池的污水通过泵提升到入料池；本发明提供的装置能够实现对秸秆捆完全浸泡，并可调节浸泡槽中秸秆捆的位移速度，满足预处理过程中对浸泡时间的要求。

Description

利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置及其应用
技术领域
本发明涉及一种对秸秆捆发酵前预处理的装置，尤其是一种利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置及其应用，它可以自动将秸秆压入污水中浸泡，使秸秆充分吸收养殖污水，为后期进行后期堆肥创造条件，属于一种农业专用的机械设备及其应用。
背景技术
随着农村的经济和农业集约化的发展，秸秆开始成为农村的又一大废弃物源头。每年的“秸秆焚烧”问题困扰着中国很多地区。大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。秸秆焚烧，并不是因为秸秆太多，而是因为没有得到充分的利用。据有关统计，我国作为农业大国，每年可生成7亿多吨秸秆，成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”。在此情况下，完全由农民来处理，就出现了大量焚烧的现象。因此，利用秸秆吸收污水，转化为肥料，是一种行之有效的方法。本发明主要是利用秸秆打捆后，放在污水里面浸泡吸收污水，但由于打捆秸秆密度小，体积大，人工浸泡费时费力，要通过人工浸泡大量的秸秆几乎不可能。本发明利用自动化机械装置，将秸秆浸泡到污水中充分吸收污水后，可以用于后期堆肥。
随着畜禽养殖业发展，动物排泄物数量越来越多，畜禽粪便已成为重要的污染源，严重影响着生态环境安全；将畜禽粪便、养殖污水无害化处理进行农田回用是有效途径之一，特别是将畜禽养殖废弃物进行厌氧发酵产沼气、沼液沼渣农田回用，在实现养殖废弃物处置与利用的同时，又能获取生物质能。因而，以沼气工程为纽带的农牧结合型技术，得到了全社会关注与重视，并得到了大力推广应用。
截止2014年，全国各类沼气工程10万处，沼气年产量达180亿立方米，沼液、沼渣产生量近6亿吨/年。在养殖-种植实际工程应用中，由于污水排放具有大量性、连续性等特点，常规利用污水的方法一般作为肥料还田，而农田种植用水用肥却是季节性和定量性；因此每天大量的污水不可能及时用于农田；因而需要更多的出路利用污水或沼液。
针对秸秆和污水两种农业副产品，目前也有关于秸秆吸收污水用以发酵的发明专利。
例如：发明专利，一种利用回收的污水喷淋秸秆的干式厌氧发酵装置（CN104328041 A）。该发明设计了一种内有喷淋头、排液管和出气口的厌氧发酵罐，内装有秸秆，利用污水回流泵将污水从发酵罐上方喷淋到秸秆上。利用秸秆和污水在厌氧条件下产生沼气。本发明是通过传统的厌氧发酵方法回收污水，优点是速度快，自动化控制；缺点是受到罐体的限制处理量有限，且造价昂贵，适用性较差，此外，该装置是以产生污水为目的的应用，对于养殖废液或生活污水，却无能为力。
再例如，为了防止污水利用中对环境产生的二次污染，发明专利，一种利用改性粉煤灰处理污水的方法（CN 102775026 A），改发明利用改性粉煤灰处理污水，首先将污水沼渣分开，然后将污水中加入一定量改性粉煤灰，充分反映后再经SBR曝气，降低污水中污染因子至达标排放。该方法属于污水净化发明，与本设计的基本原理差异较大。发明专利，秸秆与污水同步还田作业方法及机具（CN104255202 A），在田间内将作物秸秆和根茬完成破碎、并抛撒在田间上，将生物质厌氧发酵后产生的污水喷施在破碎的秸秆和根茬上，利用铧式犁进行土地平翻耕作，将破碎秸秆、根茬与污水一并掩埋覆盖在土壤内，最后对田间土地表面进行镇压压实平整作业。该发明属于田间利用，与污水回收利用差异较大。
再例如，为了防止生活污水中的餐厨污水对环境产生的二次污染发明专利，一种吸附餐厨污水中油脂的秸秆处理方法（CN104445513A），将秸秆粉碎形成颗粒，添加絮凝剂并拌匀，制成秸秆絮凝颗粒；将秸秆絮凝颗粒投入餐厨污水中，使污水中有机物吸附到秸秆絮凝颗粒上形成附油颗粒；分离和收集附油颗粒，进行后续生物发酵处理。本发明解决了高浓度餐厨污水处理难度大、成本高，以及餐厨污水和秸秆单独发酵时营养均衡性差的问题。
还有，一种农作物秸秆与污水污泥调理共焚烧处置资源化的方法（CN200910100285.5），该方法采取以下工艺：在常温下加入重量比例为1∶5～1∶20的秸秆粉末和含水率为重量百分比70-85％的污泥，再加入适量的重金属稳定剂搅拌调理，搅拌时间为15～30min，pH为6～9，经过洗涤、压滤，秸秆与污泥混合物的含水率降到50％～70％，低温烘干后，秸秆粉末与污泥混合物可以直接燃烧作为发热发电的煤替代能源，焚烧后的残渣和焚烧飞灰可作为水泥生料，生产生态水泥。本发明为秸秆与污泥共处置提供了一条合理途径，使废弃物在全过程实现了无害化、稳定化和资源化处理。
通过上述专利可见，面对大量秸秆、养殖污水、生活污水对环境的污染，人们虽然采取了不少方法和措施，但每种方法都有其局限性，劳动强度相对都比较大，缺乏一种自动化程度较高的农业机械。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前利用污水对秸秆捆发酵前预处理时缺乏一种自动化程度较高的农业机械设备，提供一种专用设备及其应用。
本发明的目的是这样实现的：
一种利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置，包括含有污水回收池和入料池，入料池一端设有浸泡槽，浸泡槽与入料池的交汇口设有一对疏导轮，浸泡槽上设有转压轮和依序等距排列的滚轴，浸泡槽的末端为平缓上升的斜坡，浸泡槽的宽度大于秸秆捆的宽度，浸泡槽的深度大于秸秆捆的高度，入料池和浸泡槽的水平面一致，位于紧邻浸泡槽中滚轴下缘的控制线，排水口位于浸泡槽末端的斜坡上，污水回收池的水位低于入料池，污水回收池的污水通过泵提升到入料池。
进一步，本发明所述利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置中，入料池与浸泡槽交汇的一端呈八字形缩口，入料池通过缩口端部与浸泡槽对接；滚轴下方的浸泡槽长度至少为两米。
进一步，本发明所述利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置中，所述的入料池为养殖场入料池；所述的一对疏导轮和转压轮均设有匹配的驱动电机。
进一步，本发明所述利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置中，入料池的入水口位于与浸泡槽交汇口的对面，进入入料池的污水推动秸秆捆向浸泡槽漂移。
进一步，本发明所述利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置中，转压轮紧邻疏导轮，转压轮的外缘至少设置三组拨叉，它们均匀分布在转压轮周边，每组拨叉至少含有三个沿转压轮轴向均匀排列的叉头。
一种如本发明所述利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置的应用，其特征在于，将秸秆捆抛入入料池，漂浮至入料池与浸泡槽交汇口附近被一对疏导轮夹持，被转压轮周边的拨叉压入浸泡槽送到滚轴的下方，在滚轴强制压迫下秸秆捆被浸泡于水平面以下缓慢前行，抵达终点沿斜坡上升后回收，用于后期堆肥发酵。
如本发明所述的应用，通过调节转压轮的转速，改变秸秆捆的浸泡时间和推行速度，使秸秆捆在泡槽中的滞留时间控制在30秒至2分钟之间。
本发明的优点在于，由于入料池一端设有浸泡槽，浸泡槽与入料池的交汇口设有一对疏导轮，浸泡槽上设有转压轮和依序等距排列的滚轴，浸泡槽的末端为平缓上升的斜坡，浸泡槽的宽度大于秸秆捆的宽度，浸泡槽的深度大于秸秆捆的高度，尤其是入料池和浸泡槽的水平面一致，位于浸泡槽的滚轴控制线，这些几何特征完全能够实现对秸秆捆完全浸泡。由于入料池中污水通过泵从污水回收池中提升后输入，由浸泡槽末端的斜坡上的排水口返回污水回收池，形成流动的活水，秸秆捆完全可以借助污水的流动方向，并可以通过泵的提升水量或转压轮的转速调节浸泡槽中秸秆捆的位移速度，满足预处理过程中对浸泡时间的要求。由于入料池与浸泡槽一端呈八字形缩口，缩口端部与浸泡槽对接，一方面可以对入料池中秸秆捆引导到浸泡槽，同时，可以增加入料池和浸泡槽交汇口的流速，利于秸秆捆被疏导轮夹持，再由转压轮周边的拨叉压入浸泡槽送到滚轴的下方。由于浸泡槽的末端为平缓上升的斜坡，浸泡后的秸秆捆可以借助水流和浮力，并在后续秸秆捆的推拥下沿斜坡向上位移。当疏导轮和转压轮均设有匹配的驱动电机，也可以与浸泡槽中的污水的流速共同对进入浸泡槽的秸秆捆提供缓慢位移的推力，有利于推动斜坡上的秸秆捆继续向上位移。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图中：1、入料池，2、浸泡槽，3、疏导轮，4、转压轮，5、滚轴，6、排水口，7、斜坡，8、拨叉，9、秸秆捆。
具体实施方式
附图非限制性的公开了本发明实施例的基本结构，下面结合附图对本发明实施例作进一步的描述。
由图1和图2可见，本发明包括含有污水注入口的入料池1，入料池1一端设有浸泡槽2，浸泡槽2与入料池1的交汇口设有一对疏导轮3，浸泡槽3上设有转压轮4和依序等距排列的滚轴5，浸泡槽2的末端为平缓上升的斜坡7，浸泡槽2的宽度大于秸秆捆9的宽度，浸泡槽2的深度大于秸秆捆9的高度，入料池池1和浸泡槽2的水平面一致，位于紧邻浸泡槽2中滚轴5下缘的控制线，排水口6位于浸泡槽2末端的斜坡7上。
在本实施例中，入料池1一端通过八字形缩口与浸泡槽2对接；滚轴5下方的浸泡槽2长度为2米。转压轮4紧邻疏导轮3，转压轮4的外缘设置多组拨叉8，它们均匀分布在转压轮4周边，每组拨叉8至少含有三个沿转压轮4轴向均匀排列的叉头。
具体实施时，还配一个污水回收池，污水回收池的水位低于入料池1，污水回收池中的污水通过泵提升到入料池1的入口，再由排水口6返回污水回收池形成循环活水，入料池1的入口位于浸泡槽2的对面。所述的一对疏导轮3和转压轮4均设有匹配的驱动电机。
本发明使用中，将秸秆捆9抛入入料池1后，在循环活水的推动下漂浮至入料池1，与由浸泡槽2交汇口附近由一对疏导轮3夹持，被转压轮3周边的拨叉8压入浸泡槽2送到滚轴5的下方，在滚轴5强制压迫下秸秆捆9被浸泡于水平面以下缓慢前行，抵达终点后沿斜坡7上升后回收，用于后期堆肥发酵。
实际使用时，可以通过转压轮4设定的转速，以及泵的提升水量都可以驱使秸秆捆9在浸泡槽2中缓慢移动，秸秆捆9在浸泡槽2中的滞留时间可以控制在30秒至2分钟之间。

Claims (7)

1.一种利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置，包括含有污水回收池和入料池，其特征在于，入料池一端设有浸泡槽，浸泡槽与入料池的交汇口设有一对疏导轮，浸泡槽上设有转压轮和依序等距排列的滚轴，浸泡槽的末端为平缓上升的斜坡，浸泡槽的宽度大于秸秆捆的宽度，浸泡槽的深度大于秸秆捆的高度，入料池和浸泡槽的水平面一致，位于紧邻浸泡槽中滚轴下缘的控制线，排水口位于浸泡槽末端的斜坡上，污水回收池的水位低于入料池，污水回收池的污水通过泵提升到入料池。
2.根据权利要求1所述的利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置，其特征在于，入料池与浸泡槽交汇的一端呈八字形缩口，入料池通过缩口端部与浸泡槽对接；滚轴下方的浸泡槽长度至少为两米。
3.根据权利要求1所述的利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置，其特征在于，所述的入料池为养殖场入料池；所述的一对疏导轮和转压轮均设有匹配的驱动电机。
4.根据权利要求1或2或3所述的利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置，其特征在于，入料池的入水口位于与浸泡槽交汇口的对面，进入入料池的污水推动秸秆捆向浸泡槽漂移。
5.根据权利要求4所述的利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置，其特征在于，转压轮紧邻疏导轮，转压轮的外缘至少设置三组拨叉，它们均匀分布在转压轮周边，每组拨叉至少含有三个沿转压轮轴向均匀排列的叉头。
6.一种如权利要求1所述利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置的应用，其特征在于，将秸秆捆抛入入料池，漂浮至入料池与浸泡槽交汇口附近被一对疏导轮夹持，被转压轮周边的拨叉压入浸泡槽送到滚轴的下方，在滚轴强制压迫下秸秆捆被浸泡于水平面以下缓慢前行，抵达终点沿斜坡上升后回收，用于后期堆肥发酵。
7.根据权利要求6所述利用污水对秸秆捆发酵前预处理的装置的应用，其特征在于，通过调节转压轮的转速，改变秸秆捆的浸泡时间和推行速度，使秸秆捆在泡槽中的滞留时间控制在30秒至2分钟之间。
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