CN111303886A - 土壤调理剂制备系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了土壤调理剂制备系统和方法。其中，土壤调理剂制备系统包括：预混装置，所述预混装置具有原料入口和第一混合物料出口；改性装置，所述改性装置具有第一混合物料入口和第二混合物料出口；所述第一混合物入口与所述第一混合物料出口相连；分离装置，所述分离装置具有第二混合物料入口、改性介质出口和土壤调理剂产品出口；所述第二混合物料入口与所述第二混合物料出口相连。该土壤调理剂制备系统具有流程短、效果好、能够实现标准化生产等优点，且通过设置分离装置，能够有效地将改性介质从产品中除去，解决改性介质引起产品污染的问题。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，具体而言，本发明涉及土壤调理剂制备系统和方法。
背景技术
土壤重金属污染是指由于人类活动将砷、镉、汞、铅和铬等重金属物质带入土壤，使土壤重金属含量相较于自然背景值明显较高，进而破坏生态环境的现象。中国受重金属污染耕地面积约2.0×107hm2，约占耕地总面积的20％，且多数污染土壤属于多种重金属复合污染，重金属污染治理已迫在眉睫。采用钝化剂等土壤调理剂对重金属污染的土壤进行化学稳定修复是较为经济高效的修复技术。
中国专利CN208038328U公开了一种海洋贝壳土壤调理剂生产线，其包括煅烧炉、回转窑、研磨装置、分选装置、储料仓、发酵装置和干燥装置，是一种针对贝壳固体类土壤调理剂生产系统。
中国专利CN206027707U公开了一种免深耕土壤调理剂生产系统，其包括储存机构、配料机构、反应釜、液固分散混合机构、灌装机构、压盖机构、套标机构、包装机构以及四个调节机构，是一种以离子化合物为主的液态土壤调理剂生产系统。
目前大多数钝化剂生产采用简单的无机矿物混合装置或液体溶液混合装置，生产的矿物型、离子型化学调理剂增加了土壤中外来矿物含量，改变了土壤矿物结构。现有的土壤调理剂制备系统或是过于简单，不适应标准化生产，或是过于复杂，造成能耗高等问题。因此，目前土壤调理剂制备方法有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出土壤调理剂制备系统和方法。该土壤调理剂制备系统具有流程短、效果好、能够实现标准化生产等优点，且通过设置分离装置，能够有效地将改性介质从产品中除去，解决改性介质引起产品污染的问题。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种土壤调理剂制备系统。根据本发明的实施例，该土壤调理剂制备系统包括：预混装置，所述预混装置具有原料入口和第一混合物料出口；改性装置，所述改性装置具有第一混合物料入口和第二混合物料出口；所述第一混合物入口与所述第一混合物料出口相连；分离装置，所述分离装置具有第二混合物料入口、改性介质出口和土壤调理剂产品出口；所述第二混合物料入口与所述第二混合物料出口相连。
采用根据本发明上述实施例的系统制备土壤调理剂，首先将各原料供给至预混装置中进行预混处理，得到第一混合物料；进而将第一混合物料供给至改性装置中进行改性处理，使混合物料在改性介质的作用下进一步发生反应，得到包含改性介质和改性后产品的第二混合物料；后续，将第二混合物料供给至分离装置中进行分离处理，以便将产品中的改性介质分离，得到土壤调理剂产品。由此，该土壤调理剂制备系统具有流程短、效果好、能够实现标准化生产等优点，且通过设置分离装置，能够有效地将改性介质从产品中除去，解决改性介质引起产品污染的问题。
另外，根据本发明上述实施例的土壤调理剂制备系统还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述土壤调理剂制备系统进一步包括：液体配制装置；液体计量装置，所述液体计量装置设在所述液体配制装置与所述原料入口之间，且与所述液体配制装置和所述原料入口相连；固体计量装置，所述固体计量装置与所述原料入口相连。
在本发明的一些实施例中，所述分离装置包括第一分离单元和第二分离单元；所述第一分离单元具有第一混料入口、大体积改性介质出口和第一分离混料出口，所述第一混料入口与所述第二混合物料出口相连；所述第二分离单元具有第一分离混料入口、小体积改性介质出口和产品出口，所述第一分离混料入口与所述第一分离混料出口相连。
在本发明的一些实施例中，所述第一分离单元包括筛孔直径不小于2mm的筛网，所述第二分离单元包括筛孔直径不小于1mm的筛网。
在本发明的一些实施例中，所述改性装置还具有回收改性介质入口，所述回收改性介质入口与所述大体积改性介质出口相连。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种土壤调理剂制备方法。根据本发明的实施例，该土壤调理剂制备方法采用上述实施例的土壤调理剂制备系统实施，该土壤调理剂制备方法包括：将原料供给至预混装置中进行预混处理，得到第一混合物料；将所述第一混合物料供给至改性装置中进行改性处理，得到第二混合物料；将所述第二混合物料供给至分离装置中进行分离处理，分别得到改性介质和土壤调理剂产品。
采用根据本发明上述实施例的方法制备土壤调理剂，首先将各原料供给至预混装置中进行预混处理，得到第一混合物料；进而将第一混合物料供给至改性装置中进行改性处理，使原料中的改性介质进一步与其他原料发生反应，得到包含改性介质和改性后产品的第二混合物料；后续，将第二混合物料供给至分离装置中进行分离处理，以便将产品中的改性介质分离，得到土壤调理剂产品。由此，该土壤调理剂制备方法具有流程短、效果好、能够实现标准化生产等优点，且通过设置分离装置，能够有效地将改性介质从产品中除去，解决改性介质引起产品污染的问题。
另外，根据本发明上述实施例的土壤调理剂制备方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述分离处理进一步包括：将所述第二混合物料供给至第一分离单元进行第一分离处理，得到大体积改性介质和第一分离混料；将所述第一分离混料供给至第二分离单元中进行第二分离处理，得到小体积改性介质和土壤调理剂产品。
在本发明的一些实施例中，所述第一分离处理和所述第二分离处理为筛分处理。
在本发明的一些实施例中，所述土壤调理剂制备方法进一步包括：将所述大体积改性介质返回所述改性装置中用于所述改性处理。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的土壤调理剂制备系统的结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的土壤调理剂制备系统的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的土壤调理剂制备方法的流程示意图；
图4是根据本发明再一个实施例的土壤调理剂制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
发明人在对土壤调理剂制备工艺的研究中发现，现有的土壤调理剂制备工艺中常利用对产品有益的材料作为改性介质添加到生产工艺中。例如，铁珠、岩盐、大理石、石灰石等。这类改性介质可以通过发生化学反应的方式与其他原料(例如纤维素原料等)结合，从而提高土壤调理剂产品的性能。然而，未充分反应的改性介质残留在产品中，会对产品造成污染，影响产品质量。
鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种土壤调理剂制备系统。参考图1，根据本发明的实施例，该土壤调理剂制备系统包括：预混装置100、改性装置200和分离装置300。其中，预混装置100具有原料入口101和第一混合物料出口102；改性装置200具有第一混合物料入口201和第二混合物料出口202，第一混合物入口201与第一混合物料出口102相连；分离装置300具有第二混合物料入口301、改性介质出口302和土壤调理剂产品出口303，第二混合物料入口301与第二混合物料出口202相连。
采用根据本发明上述实施例的系统制备土壤调理剂，首先将各原料供给至预混装置中进行预混处理，得到第一混合物料；进而将第一混合物料供给至改性装置中进行改性处理，使混合物料在改性介质的作用下进一步发生反应，得到包含改性介质和改性后产品的第二混合物料；后续，将第二混合物料供给至分离装置中进行分离处理，以便将产品中的改性介质分离，得到土壤调理剂产品。由此，该土壤调理剂制备系统具有流程短、效果好、能够实现标准化生产等优点，且通过设置分离装置，能够有效地将未反应的改性介质从产品中除去，解决改性介质残留引起产品污染的问题。
下面参考图1和2，进一步对根据本发明实施例的土壤调理剂制备系统进行详细描述。
本发明提出的土壤调理剂制备系统适用范围广泛。例如，参考图2，根据本发明的实施例，该土壤调理剂制备系统还可以进一步包括：液体配制装置400、液体计量装置500和固体计量装置600。其中，液体计量装置500设在液体配制装置400与预混装置100的原料入口101之间，且与液体配制装置400和原料入口100相连；固体计量装置600与原料入口101相连。由此，可以根据产品的实际生产需要，利用预混装置进行液-液预混、液-固预混或固-固预混，并对液体原料和/或固体原料进行配制和计量。
参考图2，根据本发明的实施例，分离装置300包括第一分离单元310和第二分离单元320；第一分离单元310具有第一混料入口311、大体积改性介质出口312和第一分离混料出口313，第一混料入口311与改性装置200的第二混合物料出口202相连。第二分离单元320具有第一分离混料入口321、小体积改性介质出口322和产品出口323，第一分离混料入口321与第一分离混料出口313相连。在改性处理起始阶段，改性介质的体积较大。随着改性处理的进行，部分改性介质的体积会因参与反应或者机械摩擦的作用而变小，小体积改性介质可以在改性处理中起到机械辅助的作用，但若其未与其他原料反应而残留在产品中，会对产品造成污染。由此，通过采用上述第一分离单元和第二分离单元，改性装置输出的混物(主要包括残留的大体积改性介质、小体积改性介质和经过改性的产品)首先进入第一分离单元，将大体积改性介质从混料中分离；然后进入第二分离单元，将小体积改性介质从混料中分离，从而有效地将未反应的改性介质从产品中除去，解决改性介质残留引起产品污染的问题。
根据本发明的实施例，第一分离单元310中设有筛孔直径不小于2mm的筛网，第二分离单元320中设有筛孔直径不小于1mm的筛网。由此，可以进一步提高大体积改性介质和小体积改性介质的分离效果。
参考图2，根据本发明的实施例，改性装置200还具有回收改性介质入口203，回收改性介质入口203与第一分离单元310的大体积改性介质出口312相连。由此，可以将分离得到的大体积改性介质重复利用，减少资源的浪费。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种土壤调理剂制备方法。参考图3，根据本发明的实施例，该土壤调理剂制备方法采用上述实施例的土壤调理剂制备系统实施，该土壤调理剂制备方法包括：
S100：预混处理
该步骤中，将原料供给至预混装置中进行预混处理，得到第一混合物料。现有的土壤调理剂制备工艺中常利用对产品有益的材料作为改性介质添加到生产工艺中。例如，铁珠、岩盐、大理石、石灰石等。这类改性介质可以通过发生化学反应的方式与其他原料(例如纤维素原料等)结合，从而提高土壤调理剂产品的性能。可以根据产品的实际生产需要，利用预混装置进行液-液预混、液-固预混或固-固预混，并对液体原料和/或固体原料进行配制和计量。
S200：改性处理
该步骤中，将上述第一混合物料供给至改性装置中进行改性处理，使改性介质进一步与其他原料发生反应，得到包含改性介质和改性后产品的第二混合物料。
S300：分离处理
该步骤中，将上述第二混合物料供给至分离装置中进行分离处理，以便将产品中的改性介质分离，得到土壤调理剂产品。
参考图4，根据本发明的实施例，上述分离处理进一步包括：
S310：第一分离处理
该步骤中，将上述第二混合物料供给至第一分离单元进行第一分离处理，得到大体积改性介质和第一分离混料；
S320：第二分离处理
该步骤中，将上述第一分离混料供给至第二分离单元中进行第二分离处理，得到小体积改性介质和土壤调理剂产品。
在改性处理起始阶段，改性介质的体积较大。随着改性处理的进行，部分改性介质的体积会因参与反应或者机械摩擦的作用而变小，小体积改性介质可以在改性处理中起到机械辅助的作用，但若其未与其他原料反应或体积较大而残留在产品中，会对产品造成污染。由此，通过采用上述第一分离单元和第二分离单元，改性装置输出的混物(主要包括残留的大体积改性介质、小体积改性介质和经过改性的产品)首先进入第一分离单元，将大体积改性介质从混料中分离；然后进入第二分离单元，将小体积改性介质从混料中分离，从而有效地将未反应的改性介质从产品中除去，解决改性介质残留引起产品污染的问题。
根据本发明的实施例，上述第一分离处理和第二分离处理为筛分处理。第一分离处理可采用筛孔直径不小于2mm的筛网进行，第二分离处理可采用筛孔直径不小于1mm的筛网进行。由此，可以进一步提高大体积改性介质和小体积改性介质的分离效果。
根据本发明的实施例，上述土壤调理剂制备方法还可以进一步包括：将大体积改性介质返回改性装置中用于改性处理。由此，可以将分离得到的大体积改性介质重复利用，减少资源的浪费。
另外，需要说明的是，前文针对“土壤调理剂制备系统”所描述的全部特征和优点同样适用于该“土壤调理剂制备方法”，在此不再一一赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种土壤调理剂制备系统，其特征在于，包括：
预混装置，所述预混装置具有原料入口和第一混合物料出口；
改性装置，所述改性装置具有第一混合物料入口和第二混合物料出口；所述第一混合物入口与所述第一混合物料出口相连；
分离装置，所述分离装置具有第二混合物料入口、改性介质出口和土壤调理剂产品出口；所述第二混合物料入口与所述第二混合物料出口相连。
2.根据权利要求1所述的土壤调理剂制备系统，其特征在于，进一步包括：
液体配制装置；
液体计量装置，所述液体计量装置设在所述液体配制装置与所述原料入口之间，且与所述液体配制装置和所述原料入口相连；
固体计量装置，所述固体计量装置与所述原料入口相连。
3.根据权利要求1所述的土壤调理剂制备系统，其特征在于，所述分离装置包括第一分离单元和第二分离单元；所述第一分离单元具有第一混料入口、大体积改性介质出口和第一分离混料出口，所述第一混料入口与所述第二混合物料出口相连；所述第二分离单元具有第一分离混料入口、小体积改性介质出口和产品出口，所述第一分离混料入口与所述第一分离混料出口相连。
4.根据权利要求3所述的土壤调理剂制备系统，其特征在于，所述第一分离单元包括筛孔直径不小于2mm的筛网，所述第二分离单元包括筛孔直径不小于1mm的筛网。
5.根据权利要求3或4所述的土壤调理剂制备系统，其特征在于，所述改性装置还具有回收改性介质入口，所述回收改性介质入口与所述大体积改性介质出口相连。
6.一种土壤调理剂制备方法，其特征在于，所述土壤调理剂制备方法采用权利要求1～5任一项所述的土壤调理剂制备系统实施，所述土壤调理剂制备方法包括：
将原料供给至预混装置中进行预混处理，得到第一混合物料；
将所述第一混合物料供给至改性装置中进行改性处理，得到第二混合物料；
将所述第二混合物料供给至分离装置中进行分离处理，分别得到改性介质和土壤调理剂产品。
7.根据权利要求6所述的土壤调理剂制备方法，其特征在于，所述分离处理进一步包括：
将所述第二混合物料供给至第一分离单元进行第一分离处理，得到大体积改性介质和第一分离混料；
将所述第一分离混料供给至第二分离单元中进行第二分离处理，得到小体积改性介质和土壤调理剂产品。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一分离处理和所述第二分离处理为筛分处理。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：
将所述大体积改性介质返回所述改性装置中用于所述改性处理。
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|---|---|---|---|---|
| CN106367073A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-02-01 | 湖南泰谷生物科技股份有限公司 | 一种以秸秆为原料的酸性土壤调理剂及其制备方法与应用 |
| CN108822857A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-16 | 重庆富农现代生物科技有限公司 | 一种土壤调理粉剂制备装置系统 |
| CN109652090A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-19 | 北京云水浩瑞环境科技有限公司 | 利用污泥和生物质制备土壤改良剂的系统及方法 |
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2020
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