CN106939589B - 水葫芦打捞及处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了水葫芦打捞及处理工艺，利用水葫芦打捞船从水面收集水葫芦，存放于水葫芦打捞船的收集仓，用水葫芦提升输送装置将收集仓内的水葫芦提升至水葫芦提升输送装置较高的一端，并落入网兜内，然后把装满水葫芦的网兜置于水体水面，通过水葫芦打捞船的移动，带动漂浮在水面的装满水葫芦的网兜移动，然后转驳上岸，再对水葫芦进行破碎、压榨、堆肥等一系列操作，得到有机肥料。本发明提供了一种成本低、打捞及处理效率高、材料回收利用率高且环保的水葫芦打捞及处理工艺。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体而言，水葫芦打捞及处理工艺。
背景技术
水葫芦俗称水浮莲,学名叫凤眼莲，原产巴西。20世纪50年代，我国从南美引进水葫芦作为猪饲料，广泛放养于南方的乡村河塘。作为世界上生长、繁殖最快的水生植物，一株水葫芦6天内生长面积可扩展1倍，8个月内能繁衍成60万株的群体。同时，作为外来物种，水葫芦在我国没有天敌，这使它更加能够不受限制地疯长。据统计，水葫芦目前已在包括浙江在内的全国18个省市肆虐，滇池、太湖、黄浦江及武汉东湖等著名水体均出现水葫芦泛滥成灾的情况，有关方面耗费巨资却无法根治。现在，水葫芦已被列为世界十大害草之一。
现有技术虽然也有一些水葫芦打捞及处理方法及设备，但成本高、效率低、水葫芦利用率低，且排放大量的污水使环境受到污染。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了水葫芦打捞及处理工艺。具体地，其技术方案如下：
水葫芦打捞及处理工艺，包括以下步骤：
S1：收集，利用水葫芦打捞船从水面收集水葫芦，将水葫芦存放于所述水葫芦打捞船的收集仓，启动所述收集仓内的抽水泵，排出所述收集仓内的水，并使水葫芦漂移到水葫芦提升输送装置较低的一端；
S2：提升，启动水葫芦提升输送装置，将所述收集仓内的水葫芦提升至所述水葫芦提升输送装置较高的一端，并落入网兜内；
S3：装袋，所述网兜装满水葫芦后，捆扎网兜口；
S4：水面运输，把装满水葫芦的所述网兜置于水体水面，漂浮在水面的装满水葫芦的所述网兜挂在船体尾部的挂钩上，通过所述水葫芦打捞船的移动，带动漂浮在水面的装满水葫芦的所述网兜移动；
S5：水路转驳、破碎，将水葫芦由水面转驳上岸，并回收所述网兜，对水葫芦进行破碎、排水，并将排出的污水输送到污水池；
S6：压榨、脱水，将破碎后的水葫芦进行压榨、脱水，并将排出的污水输送到污水池；
S7：堆肥，将压榨后的水葫芦进行堆肥；
S8：制肥，按照预设的规格制作有机肥料。
作为对技术方案的改进，步骤S4与步骤S5之间包括以下步骤：
S45：水面存储，使装满水葫芦的所述网兜漂浮在水面，利用水葫芦可漂浮于水面且在水中短时间内不会死亡的特点，以水路转运前的水面作为水葫芦的临时存储点。
作为对技术方案的改进，所述水葫芦打捞及处理工艺还包括污水处理工艺，所述污水处理工艺用于处理所述污水池中收集的步骤S5和步骤S6所产生的污水。
作为对技术方案的改进，所述污水处理工艺包括以下步骤：
K1：气浮，将污水从污水池输送到气浮箱，往所述气浮箱内添加絮凝剂，往水体内输入气体，使污水中含有的残渣漂浮到水面，分离残渣和所述气浮箱内的水体；
K2：过滤，将从所述气浮箱内分离的水体进行过滤，进一步分离残渣和水体；
K3：膜分离，将过滤后得到水体进行膜分离，得到富含有机物和矿物的污水和符合排放标准的清洁水体。
作为对技术方案的改进，所述污水处理工艺包括以下步骤：
K4：养分回收，将步骤K1-步骤K3中得到残渣和污水回收，用于步骤S7中进行堆肥补水。
作为对技术方案的改进，在步骤S7中，将压榨后的水葫芦在高温、高湿环境中进行堆肥。
作为对技术方案的改进，步骤K3中所用的膜为选择透过性膜，使得水体中的水分子能够从所述膜中通过，但固体、溶解在水体中的有机物和矿物不能从所述膜中通过。
作为对技术方案的改进，所述膜为陶瓷膜。
作为对技术方案的改进，所述絮凝剂选自硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁中的一种或其组合。
作为对技术方案的改进，所述气浮箱的底部设置微孔扩散板或扩散管，压缩空气从板面或管面以微小气泡形式逸出于水体中。
本发明至少具有以下有益效果：
(1)提供了一整套水葫芦处理工艺，打捞及处理效率高，将泛滥成灾的水葫芦回收、分离、堆肥后变成有机肥料，起到了变废为宝的效果；
(2)利用水葫芦漂浮的特性，用网兜储运水葫芦，简化了水葫芦打捞船的结构，节约了船只的投资，同时利用水葫芦打捞船回程拖拽网兜运输水葫芦既增加了运输量又降低了运输费用；
(3)本发明中唯一的储存点设置在水陆转驳前的水面，储存点利用水葫芦在水中短时间不会死亡的特性储存水葫芦，调节在线处理流量；
(4)在污水处理时将污水处理向氮磷回收转换，既保护环境又增加有机肥肥效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提出的水葫芦打捞及处理工艺的流程示意图。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
在下文中，将更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本发明的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：在本发明中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
实施例
如图1所示，本实施例提供了水葫芦打捞及处理工艺，用于从江河、湖波、沟渠、池塘中打捞水葫芦，并将水葫芦转化为有机肥，包括以下步骤：
S1：收集，利用水葫芦打捞船从水面收集水葫芦，将水葫芦存放于所述水葫芦打捞船的收集仓，启动所述收集仓内的抽水泵，排出所述收集仓内的水，并使水葫芦漂移到水葫芦提升输送装置较低的一端；
S2：提升，启动水葫芦提升输送装置，将所述收集仓内的水葫芦提升至所述水葫芦提升输送装置较高的一端，并落入网兜内；
S3：装袋，所述网兜装满水葫芦后，捆扎网兜口；
S4：水面运输，把装满水葫芦的所述网兜置于水体水面，漂浮在水面的装满水葫芦的所述网兜挂在船体尾部的挂钩上，通过所述水葫芦打捞船的移动，带动漂浮在水面的装满水葫芦的所述网兜移动；
S5：水路转驳、破碎，将水葫芦由水面转驳上岸，并回收所述网兜，对水葫芦进行破碎、排水，并将排出的污水输送到污水池；
S6：压榨、脱水，将破碎后的水葫芦进行压榨、脱水，并将排出的污水输送到污水池；
S7：堆肥，将压榨后的水葫芦进行堆肥；
S8：制肥，按照预设的规格制作有机肥料。
具体地，水葫芦打捞船是指可以浮在水面上并打捞水葫芦的船只。作为一种示例性的水葫芦打捞船，包括船体，在船体上具有收集仓，收集仓具有低于船舷没入水面下、以使得漂浮在水面的水葫芦能够进入的水葫芦入口。倾斜的水葫芦提升输送装置较低的一端伸入到收集仓，在收集仓内设置用于把收集仓内的水抽出并排入水体中的抽水泵，抽水泵位于水葫芦提升输送装置较低一端的一侧。在水葫芦提升输送装置较高的一端下方具有收纳水葫芦的网兜，在船体的尾部具有挂钩。抽水泵工作，在排出收集仓内的水的同时，使得水葫芦漂移到水葫芦提升输送装置较低一端，水葫芦提升输送装置把水葫芦从收集仓内输送提升至较高的一端，并落入网兜内，装满水葫芦的网兜用铁釺固定于岸边。
作为一种优选的收集仓，收集仓在水葫芦打捞船的前进方向上呈前部宽、后部窄的形状，水葫芦入口在船体的前部。通过上述设计，水葫芦打捞床能够容易捕获并收集水葫芦。
优选地，收集仓和水葫芦提升输送装置可上下升降的设置在船体上。在打捞水葫芦时，收集仓和水葫芦提升输送装置下降，收集仓的水葫芦入口没入水面下。不打捞水葫芦而进行转场时，收集仓和水葫芦提升输送装置上升，脱离水面，减小行船阻力，打捞船移动更加快捷。
在本实施例中，水葫芦提升输送装置可采用现有技术中已公开的水葫芦提升输送装置。优选地，本实施例中的水葫芦提升输送装置包括机架、设置在机架上的转动的链轮、两根相对的绕过链轮的传动链、设置在两根传动链之间的料斗，料斗的底部具有漏水孔。
具体地，在步骤S5中，将水葫芦从水面转驳上岸时，采用水流引导式提升机，利用水流引导水葫芦自动上机并传输到岸上。而且，在将水葫芦从水面转驳上岸时，同时回收网兜。在破碎过程中，利用破碎机将水葫芦破碎成小块，便于压榨。而且，破碎后，通过车辆等运输设备运输到压榨场地。主要原理是将网兜收集的水葫芦扎口固定于传输机上，网兜自动翻转剥离，水葫芦经传输机上岸，提升至车载高度后粉碎，将粉碎后的物料装车运输到压榨场地。
具体地，在步骤S6中，利用压榨机将破碎后的水葫芦进行压榨，将水葫芦中的水分压出，固液分离，降低含水率。水葫芦含水量高达95％，经过初步挤压脱水后含水量仍然超过80％。因此，含水量太高是造成水葫芦资源化利用的一个瓶颈。含水量是堆肥成功关键要素之一，含水量太高时造成微生物活性降低，堆肥升温启动速度慢，影响整个有机肥制作工艺。因此，本实施例中选用远红外作为辐射源，采用筛网型传送带传输水葫芦粉碎物料，辅以通风除湿，将挤压分散后的水葫芦通过传送带时红外加热、除湿，达到脱水的目的。
具体地，在步骤S7中，堆肥是指将压榨后的水葫芦加上泥土和矿物质混合堆积，经过发酵腐熟、微生物分解而制成的一种有机肥料。
优选地，优选地，在步骤S7中，将压榨后的水葫芦在高温、高湿环境中进行堆肥。
优选地，步骤S4与步骤S5之间包括以下步骤：
S45：使装满水葫芦的网兜漂浮在水面，利用水葫芦可漂浮于水面且在水中短时间内不会死亡的特点，以水路转运前的水面作为水葫芦的临时存储点。由此，避免了仓储设施的投资，节省了成本。而且延长了水葫芦的存放时间。
优选地，水葫芦打捞及处理工艺还包括污水处理工艺，污水处理工艺用于处理污水池中收集的步骤S5和步骤S6所产生的污水。
具体地，污水处理工艺包括以下步骤：
K1：气浮，将污水从污水池输送到气浮箱，往所述气浮箱内添加絮凝剂，往水体内输入气体，使污水中含有的残渣漂浮到水面，分离残渣和所述气浮箱内的水体；
K2：过滤，将从所述气浮箱内分离的水体进行过滤，进一步分离残渣和水体；
K3：膜分离，将过滤后得到水体进行膜分离，得到富含有机物和矿物的污水和符合排放标准的清洁水体。
优选地，污水处理工艺包括以下步骤：
K4：养分回收，将步骤K1-步骤K3中得到残渣和污水回收，用于步骤S7中进行堆肥补水。
由于步骤K1-步骤K3中得到残渣和污水含有大量的氮元素和磷元素，将这些残渣和污水用于步骤S7中进行堆肥补水，能够增加有机肥料的肥力。水葫芦中氮、磷、钾等养分在液相中的比例随挤压压力增加而增加，如当压力为12MPa时，挤压残渣中氮、磷、钾养分的损失率分别为52.28％、47.83％、84.83％。这些养分如果直接排放，不仅造成二次污染，而且与资源化利用这一总体目标相悖。因此，本实施例中将破碎和压榨后的养分水收集储存，气浮处理后过滤去除水中的颗粒物。然后将养分水通过膜分离技术回收水中的氮磷营养盐并添加至堆肥，实现资源利用最大化和尾水清洁排放。
优选地，步骤K3中所用的膜为选择透过性膜，使得水体中的水分子能够从膜中通过，但固体、溶解在水体中的有机物和矿物不能从膜中通过。
优选地，本实施例采用的膜为陶瓷膜。陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷膜分为管式陶瓷膜和平板陶瓷膜两种。管式陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质(或液体)透过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。平板陶瓷膜板面密布微孔，根据在一定的膜孔径范围内，渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，以膜两侧的压力差为驱动力，膜为过滤介质。在一定压力作用下，当料液流过膜表面时，只允许水、无机盐、小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过。
本实施例中通过使膜的类型为陶瓷膜，具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多技术效果。
优选地，絮凝剂选自硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁中的一种或其组合。通过往气浮箱内的水体中添加絮凝剂，能够促进水葫芦的残渣与水分的分离，使残渣漂浮在水面上。
优选地，气浮箱的底部设置微孔扩散板或扩散管，压缩空气从板面或管面以微小气泡形式逸出于水体中。
需要特别说明的是，本实施例中气浮箱中也可以采用其它装置产生微小气泡。
本实施方式至少具有以下有益效果：
(1)提供了一整套水葫芦处理工艺，打捞及处理效率高，将泛滥成灾的水葫芦回收、分离、堆肥后变成有机肥料，起到了变废为宝的效果；
(2)利用水葫芦漂浮的特性，用网兜储运水葫芦，简化了水葫芦打捞船的结构，节约了船只的投资，同时利用水葫芦打捞船回程拖拽网兜运输水葫芦既增加了运输量又降低了运输费用；
(3)本实施方式中唯一的储存点设置在水陆转驳前的水面，储存点利用水葫芦在水中短时间不会死亡的特性储存水葫芦，调节在线处理流量；
(4)在污水处理时将污水处理向氮磷回收转换，既保护环境又增加有机肥肥效。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.水葫芦打捞及处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：收集，利用水葫芦打捞船从水面收集水葫芦，将水葫芦存放于所述水葫芦打捞船的收集仓，启动所述收集仓内的抽水泵，排出所述收集仓内的水，并使水葫芦漂移到水葫芦提升输送装置较低的一端；
S2：提升，启动水葫芦提升输送装置，将所述收集仓内的水葫芦提升至所述水葫芦提升输送装置较高的一端，并落入网兜内；
S3：装袋，所述网兜装满水葫芦后，捆扎网兜口；
S4：水面运输，把装满水葫芦的所述网兜置于水体水面，漂浮在水面的装满水葫芦的所述网兜挂在船体尾部的挂钩上，通过所述水葫芦打捞船的移动，带动漂浮在水面的装满水葫芦的所述网兜移动；
S45：水面存储，使装满水葫芦的所述网兜漂浮在水面，利用水葫芦可漂浮于水面且在水中短时间内不会死亡的特点，以水路转运前的水面作为水葫芦的临时存储点；
S5：水路转驳、破碎，将水葫芦由水面转驳上岸，并回收所述网兜，对水葫芦进行破碎、排水，并将排出的污水输送到污水池；
S6：压榨、脱水，将破碎后的水葫芦进行压榨、脱水，并将排出的污水输送到污水池；
S7：堆肥，将压榨后的水葫芦进行堆肥；将步骤S5和S6的污水经过污水处理工艺处理后得到的污水和残渣进行堆肥补水；
S8：制肥，按照预设的规格制作有机肥料；
所述污水处理工艺包括以下步骤：
K1：气浮，将污水从污水池输送到气浮箱，往所述气浮箱内添加絮凝剂，往水体内输入气体，使污水中含有的残渣漂浮到水面，分离残渣和所述气浮箱内的水体；
K2：过滤，将从所述气浮箱内分离的水体进行过滤，进一步分离残渣和水体；
K3：膜分离，将过滤后得到水体进行膜分离，得到富含有机物和矿物的污水和符合排放标准的清洁水体。
2.根据权利要求1所述的水葫芦打捞及处理工艺，其特征在于，在步骤S7中，将压榨后的水葫芦在高温、高湿环境中进行堆肥。
3.根据权利要求1所述的水葫芦打捞及处理工艺，其特征在于，步骤K3中所用的膜为选择透过性膜，使得水体中的水分子能够从所述膜中通过，但固体、溶解在水体中的有机物和矿物不能从所述膜中通过。
4.根据权利要求3所述的水葫芦打捞及处理工艺，其特征在于，所述膜为陶瓷膜。
5.根据权利要求1所述的水葫芦打捞及处理工艺，其特征在于，所述絮凝剂选自硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁中的一种或其组合。
6.根据权利要求1所述的水葫芦打捞及处理工艺，其特征在于，所述气浮箱的底部设置微孔扩散板或扩散管，压缩空气从板面或管面以微小气泡形式逸出于水体中。
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