CN113336596A - 一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法及设备,属于河湖底泥资源化利用技术领域,一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法包括底泥运送至船上进行压滤脱水;淤泥沉淀絮凝及物料性能改良;上清液无害化处理及淤泥脱水和无害化处理;淤泥与秸秆混合;淤泥压制泥饼;畜禽粪便堆场腐熟;泥饼与膨化有机物料混合;堆肥制作成品有机肥;称重包装成品产出。本发明通过将底泥和和畜禽粪便有机结合起来添加一定量的秸秆或芦苇,在清淤的同时就可以实现底泥的利用,降低整个底泥预处理系统占地面积,及底泥处理周期,将腐熟的畜禽粪便秸秆等原材料与污泥进行混合,可直接在现场形成产业流水线,生产效率高,投资成本低,适用性强。
Description
技术领域
本发明涉及河湖底泥资源化利用技术领域,尤其是涉及一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法及设备。
背景技术
据统计,仅我国珠江三角洲地区每年产生的疏浚底泥量就达8000万m3,而我国每年抛入海洋的底泥量接近2亿m3,可以预见在未来10年,我国水利建设、河湖整治过程中仍将会产生大量的底泥无处堆放,如何处置这些底泥已成为难以回避的现实问题,即:在实现底泥减量化之后,如何使之无害化以及资源化,已成为备受关注并亟待解决的难题。
目前,我国畜禽粪污年产生量约38亿t,禽粪污资源化利用率为70%,规模养殖场粪污处理设施装备配套率仅为63%,畜禽粪便无害化处理及资源化利用效率还有待进一步提升。以2011年统计数据为例,湖南省畜禽粪便总量为6680.29万t,猪和牛尿液总排泄量为5913.43万t,NH3-N为26.04万t,总磷为30.78万t,总氮为64.45万t。水稻、玉米、油菜秸秆是湖南省最重要的三种秸秆资源,分别占秸秆总量的74%、10.8%和9.4%,合计约占全省秸秆总产量的94.2%。农林秸秆是富碳原料,而畜禽粪污除了较高的有机质还含有大量氮磷元素,二者耦合利用可以形成一个元素平衡体系,有利于资源循环和废弃物高效资源化。堆肥化作为一种能够同时实现秸秆和畜禽废物资源化、减量化和无害化的技术,在农林有机废物循环利用方面应用广泛。
对畜禽粪便的资源化利用,不仅是国家相关环保法律法规的明确要求,同时有利于贯彻落实中央关于生态文明建设,符合畜禽业绿色生产方式的要求,而且有利于推动乡村振兴的政策实施,有利于增强畜牧业可持续发展能力。
微生物在分解有机质并形成稳定腐殖质的过程中,一部分碳、氮元素会以CO2、CH4和N2O等温室气体的形式挥发损失掉。禽畜粪便、市政污泥等有机质堆肥氮素损失量和N2O排放量占到初始总氮量的19~77%和0~10%,CH4损失占初始碳含量为0.5~8%。无论是从减少堆肥体系氮素损失和提升堆肥产品质量等角度考虑,还是从解决全球性温室效应等环境问题出发,如何降低农林固体废物好氧堆肥过程中温室气体的排放已成为重要研究课题。
堆肥基质中较低的C/N比是诱发温室气体释放的重要原因,95%的N2O是在堆肥后期碳源不足的时候产生的。寻找和挖掘能够有效应用于堆肥化过程中温室气体减排的有机性添加剂已成为众多学者关注的重点。农业废物秸秆与畜禽粪便共堆肥体系添加富含有机物的河湖底泥物能够有效激发堆肥体系中微生物种群活性、促进难降解有机物的转化和利用、增强基质中碳氮元素的生物可利用性,从而避免堆肥体系碳氮元素不平衡引起的温室气体释放。
现有底泥处理技术一般都是将需要处理的底泥应用于土地利用、填方材料、建筑材料等三方面。经过自然风干,加热处理、离心、挤压,抽压来脱水,脱水效率低,周期长,处理成本高,且在底泥进行脱水前往往都单独设有加药调质的装置,导致整个脱水处理系统占地面积大,对污泥含水率要求高,底泥处理现场污染严重,工作环境差。我国畜禽粪便资源现有的肥料化利用手段加工成本较高,尤其体现在鲜粪费用、设备费用、辅料费用、雇工费用和包装物费用等方面,使得有机肥加工企业处于微利状态且有机肥的市场狭小、质量层次不齐、施用存在季节性、库存成本高等原因。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题,提供一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法及设备,通过将底泥和和畜禽粪便有机结合起来添加一定量的秸秆或芦苇。在清淤的同时就可以实现底泥的利用,降低整个底泥预处理系统占地面积,及底泥处理周期,对底泥含水量要求低,将腐熟的畜禽粪便秸秆等原材料按照一定比例与污泥进行混合,可以直接在现场形成产业流水线,生产效率高,投资成本低,适用性强。
为实现以上目的,本发明采用的技术方案是:一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、底泥运送至船上进行压滤脱水:底泥通过挖泥船运送至船上,经检验合格后,利用淤泥绞吸泵将底泥抽取进入机械格栅筛选去除大件垃圾与大颗粒物质,通过第一皮带输送机运输至废料池中;
B、淤泥沉淀絮凝及物料性能改良:通过管道将淤泥通过吸污泵抽至淤泥储存池,进行存储及自然沉淀,随后进入淤泥混凝浓缩罐,通过药剂投加设备投入聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM、天然或合成土壤调理剂,并对淤泥进行搅拌促进絮凝沉淀和物理性质的改良,实现淤泥的初步脱水和保肥;
C、上清液无害化处理及淤泥脱水和无害化处理:将淤泥混凝浓缩罐中的上清液排出至独立设置的污水处理池系统进行处理,同时辅以固化剂对淤泥混凝浓缩罐中的淤泥进行进一步脱水与无害化处理,投药时需均匀的慢慢地加入,辅以搅拌措施,避免结固,且搅拌器的转速为60-200转/min;
D、淤泥与秸秆混合:从淤泥絮凝浓缩罐中排出的泥浆进入物料混合池,将河湖淤泥与粉碎后的芦苇秸秆或稻草秸秆按1:2的比例均匀混合吸附淤泥中的有害物质与水分,所述芦苇秸秆或稻草秸秆的长度为5-10mm;
E、淤泥压制泥饼:从物料混合池中排出的淤泥进入机械压滤设备,通过机械压滤设备进一步降低淤泥的含水率,并将其压成泥饼,泥饼通过第二皮带输送机转运至临时储存池储存待用;
F、畜禽粪便堆场腐熟:将畜禽粪便添加粉碎的玉米、油菜秸秆以及膨化剂、磷石膏、生石灰、氮磷钾肥料养分,在堆场进行自然腐熟,腐熟的过程中加入微生物菌剂,发酵后形成膨化有机物料;
G、泥饼与膨化有机物料混合:将泥饼与膨化有机物料按(1:8-9)的比例通过混料机进行混合,混合的物料传送至粉碎机进行粉碎,粉碎过的物料接着进入滚筒筛分机进行筛分,颗粒大的物料返回粉碎机再次进行粉碎,而从滚筒筛分机出料后的物料进入卧式搅拌机进行混匀。
H、堆肥制作成品有机肥:将混匀的泥饼与膨化有机物料采用自然条堆发酵进行堆肥腐熟,堆肥14-16天,且堆肥过程中间隔将物料翻堆补充氧气,发酵物料最终腐熟得到成品有机肥。
I、称重包装成品产出:将堆肥制作的成品有机肥通过检测室检测合格后即可进入电子计量包装称进行称重包装,产出成品。
进一步的,所述步骤B中的淤泥脱水至含水率降不高于80%;所述步骤E中将淤泥混合物压成含水率70%以下的泥饼即可;所述步骤H中当发酵物料含水率降至27-33%,物料腐熟即得到成品有机肥。
进一步的,所述步骤C中的固化剂包括聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM,聚合氯化铝PAC药剂用量为0.8‰-1.2‰,即每吨淤泥用量为0.8-1.2kg,聚丙烯酰胺PAM约为聚合氯化铝PAC用量的1/50。
进一步的,所述步骤F中的微生物菌剂选取硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、木霉菌、多粘类芽孢杆菌、光合菌、固氮菌、放线菌中的几种。
进一步的,所述步骤H中堆肥前加入微生物菌剂调节物料的C/N至27-32、含水率55-65%,加入的微生物菌剂选取硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、木霉菌、多粘类芽孢杆菌、光合菌、固氮菌、放线菌中的几种。
进一步的,所述步骤H中堆肥腐熟采用自然条堆发酵,发酵堆为宽3-5m,高0.8-1.5m,长度不限的椎形料堆。
进一步的,所述步骤I中通过检测室检测的合格成品有机肥包装成品的各组分占肥料总量比例为:有机肥35%~40%、无机肥20%~30%、调理剂5~10%、脱水淤泥10%~20%、其它10%。
另外,本发明还公布了一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的设备,包括淤泥处理系统和有机肥成品制造系统,其特征在于,所述淤泥处理系统和有机肥成品制造系统均位于船体上,河湖底的淤泥通过挖泥船运送至船上;所述淤泥处理系统包括淤泥绞吸泵和淤泥分离设备,淤泥绞吸泵将淤泥抽取进入淤泥分离设备,淤泥分离设备分离出的杂质运至废料池,淤泥分离设备后接淤泥混合浓缩设备将淤泥与固化剂混合,淤泥混合浓缩设备后接淤泥压滤设备将淤泥压制成泥饼;所述有机肥成品制造系统包括混料机和电子计量包装称,混料机将泥饼和膨化有机物料进行混料,混料机后接循环粉碎设备,循环粉碎设备后接搅拌设备;所述电子计量包装称位于堆场旁;所述淤泥处理系统和有机肥成品制造系统均通过控制室进行监测控制,通过发电室为各装置提供电能,且独立设置有检测室可对各阶段的物料进行检测。
进一步的,所述淤泥分离设备为回转式的机械格栅,机械格栅前端与淤泥绞吸泵相连,机械格栅拦截的杂质通过第一皮带输送机运输至废料池,机械格栅过滤的淤泥通过管道由吸污泵抽至淤泥混合浓缩设备;所述淤泥浓缩设备包括淤泥储存池,淤泥储存池通过管道与机械格栅相连,淤泥储存池后接淤泥混凝浓缩罐,淤泥混凝浓缩罐与药剂箱相连,从淤泥混凝浓缩罐排出的淤泥进入物料混合池与秸秆混合,物料混合池的物料再通过管道进入淤泥压滤设备;所述淤泥压滤设备为带式机械压滤机,带式机械压滤机后接第二皮带输送机将泥饼输送至临时储存池进行储存待用。
进一步的,所述有机肥成品制造系统的循环粉碎设备包括粉碎机和滚筒筛分机,粉碎机的出料口与滚筒筛分机的进料口相连通,滚筒筛分机的粗料出料口与粉碎机的进料口相连通,滚筒筛分机的细料出料口与所述搅拌设备连通;所述搅拌设备为卧式搅拌机。
本发明的有益效果:
1、为了解决以往河湖底泥处理技术对含水率要求比较高且工艺复杂,需要一个专门的处理场地,占地空间大,处理时间长,由于长期的堆放,对人类及畜禽活动存在一定的安全隐患等问题,本发明的处理方法,通过在船上直接脱水至70%左右,再添加腐熟的秸秆和畜禽粪便,可以直接达到调节成品含水率目的。
2、本发明整个制造工艺简单易操作,需要的人工也少,且整个工艺可在船上完成,灵活便捷,大大地节约了各项成本。
3、本发明方法中由于船体的可移动性,使得底泥原材料能够近距离采取,不仅拓宽了原料的采取范围,避免发生原料短缺的现象,并且在船体上对淤泥进行处理,无需再进行长途的原料转运,大大降低了成本,省时省力,显著的提高了效率。
4、采用腐熟的畜禽粪便、秸秆和底泥的有机结合不仅能实现生态环保的目标,还可以提高废弃资源化利用的利用率。
5、本发明通过实现畜禽粪便、芦苇秸秆等难降解有机废物与富含微生物易利用物质的河湖底泥的共堆肥,加快堆肥效率,减少温室气体排放,实现以废治废、协同处置的目的。
6、本发明的淤泥处理系统,利用泥水分离技术和压滤脱水技术,采用聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)等对淤泥进行絮凝沉淀,实现初步脱水,将含水率控制在80%以下;同时辅以固化剂对淤泥进行进一步脱水与无害化处理,处理其中超标的污染物,实现淤泥的无害化处理;随后将芦苇秸秆或稻草秸秆粉碎后与初步脱水和无害化处理后的淤泥混合均匀,进一步吸附淤泥中的有害物质与水分,然后通过机械压滤脱水,进一步降低淤泥的含水率形成泥饼,以便后续与畜禽粪便等发酵形成的膨化有机物料进行混合。
7、本发明通过有机肥成品制造系统将泥饼与膨化有机物料进行混合,循环粉碎并最终混匀,随即投入堆场进行堆肥,经过15天左右发酵物料含水率降至30%左右物料腐熟得到成品有机肥。本发明中的淤泥处理系统后紧接着有机肥成品制造系统,产线十分紧凑,可进行集中布置于船体上,从而实现有机肥制备的连续高效进行,以带来更多的经济效益,同时具有良好的环保效益。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明的有机肥制备工艺方法流程示意图。
图2为本发明的淤泥处理系统的产线示意图。
图3为本发明的有机肥成品制造系统的产线示意图。
图中所述文字标注表示为:1、淤泥绞吸泵;2、机械格栅;3、第一皮带输送机;4、管道;5、淤泥储存池;6、淤泥混凝浓缩罐;7、药剂箱;8、物料混合池;9、机械压滤机;10、第二皮带输送机;11、临时储存池;12、控制室;13、发电室;14、检测室;15、混料机;16、粉碎机;17、滚筒筛分机;18、卧式搅拌机;19、电子计量包装称。
具体实施方式
以下通过实施例进一步对本发明做出阐释。
一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、底泥运送至船上进行压滤脱水:底泥通过挖泥船运送至船上,经检验合格后,利用淤泥绞吸泵1将底泥抽取进入机械格栅2筛选去除大件垃圾与大颗粒物质,通过第一皮带输送机3运输至废料池中;
B、淤泥沉淀絮凝及物料性能改良:通过管道4将淤泥通过吸污泵抽至淤泥储存池5,进行存储及自然沉淀,随后进入淤泥混凝浓缩罐6,通过药剂投加设备7投入聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM、天然或合成土壤调理剂,并对淤泥进行搅拌促进絮凝沉淀和物理性质的改良,实现淤泥的初步脱水和保肥;
C、上清液无害化处理及淤泥脱水和无害化处理:将淤泥混凝浓缩罐6中的上清液排出至独立设置的污水处理池系统进行处理,同时辅以固化剂对淤泥混凝浓缩罐6中的淤泥进行进一步脱水与无害化处理,所述固化剂包括聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM,聚合氯化铝PAC药剂用量为0.8‰-1.2‰,即每吨淤泥用量为0.8-1.2kg,聚丙烯酰胺PAM约为聚合氯化铝PAC用量的1/50,投药时需均匀的慢慢地加入,辅以搅拌措施,避免结固,且搅拌器的转速为60-200转/min;
D、淤泥与秸秆混合:从淤泥絮凝浓缩罐6中排出的泥浆进入物料混合池8,将河湖淤泥与粉碎后的芦苇秸秆或稻草秸秆按1:2的比例均匀混合吸附淤泥中的有害物质与水分,所述芦苇秸秆或稻草秸秆的长度为5-10mm;
E、淤泥压制泥饼:从物料混合池8中排出的淤泥进入机械压滤设备9,通过机械压滤设备9进一步降低淤泥的含水率,并将其压成泥饼,泥饼通过第二皮带输送机10转运至临时储存池11储存待用;
F、畜禽粪便堆场腐熟:将畜禽粪便添加粉碎的玉米、油菜秸秆以及膨化剂、磷石膏、生石灰、氮磷钾肥料养分,在堆场进行自然腐熟,腐熟的过程中加入微生物菌剂,微生物菌剂选取硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、木霉菌、多粘类芽孢杆菌、光合菌、固氮菌、放线菌中的几种。发酵后形成膨化有机物料;
G、泥饼与膨化有机物料混合:将泥饼与膨化有机物料按(1:8-9)的比例通过混料机15进行混合,混合的物料传送至粉碎机16进行粉碎,粉碎过的物料接着进入滚筒筛分机17进行筛分,颗粒大的物料返回粉碎机16再次进行粉碎,而从滚筒筛分机17出料后的物料进入卧式搅拌机18进行混匀。
H、堆肥制作成品有机肥:将混匀的泥饼与膨化有机物料采用自然条堆发酵进行堆肥腐熟,发酵堆为宽3-5m,高0.8-1.5m,长度不限的椎形料堆。堆肥前加入微生物菌剂调节物料的C/N至27-32、含水率55-65%,加入的微生物菌剂选取硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、木霉菌、多粘类芽孢杆菌、光合菌、固氮菌、放线菌中的几种。堆肥14-16天,且堆肥过程中间隔将物料翻堆补充氧气,发酵物料最终腐熟得到成品有机肥。
I、称重包装成品产出:将堆肥制作的成品有机肥通过检测室14检测合格后即可进入电子计量包装称16进行称重包装,产出成品,成品有机肥包装成品的各组分占肥料总量比例为:有机肥35%~40%、无机肥20%~30%、调理剂5~10%、脱水淤泥10%~20%、其它10%。。
优选的,所述步骤B中的淤泥脱水至含水率降不高于80%;所述步骤E中将淤泥混合物压成含水率70%以下的泥饼即可;所述步骤H中当发酵物料含水率降至27-33%,物料腐熟即得到成品有机肥。
另外,本发明还公布了一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的设备,请参照图2、3所示,包括淤泥处理系统和有机肥成品制造系统,所述淤泥处理系统和有机肥成品制造系统均位于船体上,河湖底的淤泥通过挖泥船运送至船上;所述淤泥处理系统包括淤泥绞吸泵1和淤泥分离设备,淤泥绞吸泵1将淤泥抽取进入淤泥分离设备,淤泥分离设备分离出的杂质运至废料池,淤泥分离设备后接淤泥混合浓缩设备将淤泥与固化剂混合,淤泥混合浓缩设备后接淤泥压滤设备将淤泥压制成泥饼;所述有机肥成品制造系统包括混料机15和电子计量包装称19,混料机15将泥饼和膨化有机物料进行混料,混料机15后接循环粉碎设备,循环粉碎设备后接搅拌设备;所述电子计量包装称19位于堆场旁;所述淤泥处理系统和有机肥成品制造系统均通过控制室12进行监测控制,通过发电室13为各装置提供电能,且独立设置有检测室14可对各阶段的物料进行检测。
优选的,请参照图2所示,所述淤泥分离设备为回转式的机械格栅2,机械格栅2前端与淤泥绞吸泵1相连,机械格栅2拦截的杂质通过第一皮带输送机3运输至废料池,机械格栅2过滤的淤泥通过管道4由吸污泵抽至淤泥混合浓缩设备;所述淤泥浓缩设备包括淤泥储存池5,淤泥储存池5通过管道4与机械格栅2相连,淤泥储存池5后接淤泥混凝浓缩罐6,淤泥混凝浓缩罐6与药剂箱7相连,从淤泥混凝浓缩罐6排出的淤泥进入物料混合池8与秸秆混合,物料混合池8的物料再通过管道4进入淤泥压滤设备;所述淤泥压滤设备为带式机械压滤机9,带式机械压滤机9后接第二皮带输送机10将泥饼输送至临时储存池进行储存待用。
优选的,请参照图3所示,所述有机肥成品制造系统的循环粉碎设备包括粉碎机16和滚筒筛分机17,粉碎机16的出料口与滚筒筛分机17的进料口相连通,滚筒筛分机17的粗料出料口与粉碎机16的进料口相连通,滚筒筛分机17的细料出料口与所述搅拌设备连通;所述搅拌设备为卧式搅拌机。
本发明装置可同步实现河湖淤泥的脱水减量化、无害化和资源化。从河湖中抽上来的淤泥,淤泥的压缩系数较大,且随着固结压力的增大压缩系数减小速率也较大,淤泥含水率较高,大多在90%以上,且淤泥中氮磷等营养元素含量较高,同时含有有毒有害污染物。因此,淤泥处理第一步是脱水,利用泥水分离技术和压滤脱水技术,采用聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)等对淤泥进行絮凝沉淀,实现初步脱水,将含水率控制在80%以下;同时辅以固化剂对淤泥进行进一步脱水与无害化处理,处理其中超标的污染物,实现淤泥的无害化处理;随后将芦苇秸秆或稻草秸秆粉碎成5-10mm的物料后与初步脱水和无害化处理后的淤泥按1:2的比例混合均匀,进一步吸附淤泥中的有害物质与水分,然后通过机械压滤机脱水,进一步降低淤泥的含水率并压制成泥饼,再通过有机肥成品制造系统将泥饼与膨化有机物料进行混合,循环粉碎并最终混匀,随即投入堆场进行堆肥,经过15天左右发酵物料含水率降至30%左右物料腐熟得到成品有机肥
综上所述,本发明针对传统的底泥处理技术存在的多个缺陷点,进行了多项有益的改进:采用底泥脱水-有机肥制造一体化设备,脱水效率高、经济效益高,操作简单效率高;整个制作系统可移动、制作工艺可复制,生产速率可调控;本方法将难利用的河底底泥资源化,提高河湖库容并大大减少了底泥的处理成本,扩展其市场产业化应用范围;充分利用畜禽粪便与河湖底泥两种废弃物协同堆肥,在提高堆肥效率的前提下有效减少温室气体排放、减少环境污染,降低了环境治理成本,符合国家“碳中和”、“碳减排”的宏观政策;河湖底泥是富含有机物,尤其是微生物易利用有机物,混合畜禽粪便或者秸秆,可以迅速提高堆肥效率,并且能够因为易利用碳物质的增加而显著减少堆肥体系温室气体排放,提高堆肥产品品质,更更适合进行推广应用,创造更多的经济效益。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、底泥运送至船上进行压滤脱水:底泥通过挖泥船运送至船上,经检验合格后,利用淤泥绞吸泵(1)将底泥抽取进入机械格栅(2)筛选去除大件垃圾与大颗粒物质,通过第一皮带输送机(3)运输至废料池中;
B、淤泥沉淀絮凝及物料性能改良:通过管道(4)将淤泥通过吸污泵抽至淤泥储存池(5),进行存储及自然沉淀,随后进入淤泥混凝浓缩罐(6),通过药剂投加设备(7)投入聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM、天然或合成土壤调理剂,并对淤泥进行搅拌促进絮凝沉淀和物理性质的改良,实现淤泥的初步脱水和保肥;
C、上清液无害化处理及淤泥脱水和无害化处理:将淤泥混凝浓缩罐(6)中的上清液排出至独立设置的污水处理池系统进行处理,同时辅以固化剂对淤泥混凝浓缩罐(6)中的淤泥进行进一步脱水与无害化处理,投药时需均匀的慢慢地加入,辅以搅拌措施,避免结固,且搅拌器的转速为60-200转/min;
D、淤泥与秸秆混合:从淤泥絮凝浓缩罐(6)中排出的泥浆进入物料混合池(8),将河湖淤泥与粉碎后的芦苇秸秆或稻草秸秆按1:2的比例均匀混合吸附淤泥中的有害物质与水分,所述芦苇秸秆或稻草秸秆的长度为5-10mm;
E、淤泥压制泥饼:从物料混合池(8)中排出的淤泥进入机械压滤设备(9),通过机械压滤设备(9)进一步降低淤泥的含水率,并将其压成泥饼,泥饼通过第二皮带输送机(10)转运至临时储存池(11)储存待用;
F、畜禽粪便堆场腐熟:将畜禽粪便添加粉碎的玉米、油菜秸秆以及膨化剂、磷石膏、生石灰、氮磷钾肥料养分,在堆场进行自然腐熟,腐熟的过程中加入微生物菌剂,发酵后形成膨化有机物料;
G、泥饼与膨化有机物料混合:将泥饼与膨化有机物料按(1:8-9)的比例通过混料机(15)进行混合,混合的物料传送至粉碎机(16)进行粉碎,粉碎过的物料接着进入滚筒筛分机(17)进行筛分,颗粒大的物料返回粉碎机(16)再次进行粉碎,而从滚筒筛分机(17)出料后的物料进入卧式搅拌机(18)进行混匀。
H、堆肥制作成品有机肥:将混匀的泥饼与膨化有机物料采用自然条堆发酵进行堆肥腐熟,堆肥14-16天,且堆肥过程中间隔将物料翻堆补充氧气,发酵物料最终腐熟得到成品有机肥。
I、称重包装成品产出:将堆肥制作的成品有机肥通过检测室(14)检测合格后即可进入电子计量包装称(16)进行称重包装,产出成品。
2.根据权利要求1所述的一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法,其特征在于,所述步骤B中的淤泥脱水至含水率降不高于80%;所述步骤E中将淤泥混合物压成含水率70%以下的泥饼即可;所述步骤H中当发酵物料含水率降至27-33%,物料腐熟即得到成品有机肥。
3.根据权利要求1所述的一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法,其特征在于,所述步骤C中的固化剂包括聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM,聚合氯化铝PAC药剂用量为0.8‰-1.2‰,即每吨淤泥用量为0.8-1.2kg,聚丙烯酰胺PAM约为聚合氯化铝PAC用量的1/50。
4.根据权利要求1所述的一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法,其特征在于,所述步骤F中的微生物菌剂选取硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、木霉菌、多粘类芽孢杆菌、光合菌、固氮菌、放线菌中的几种。
5.根据权利要求1所述的一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法,其特征在于,所述步骤H中堆肥前加入微生物菌剂调节物料的C/N至27-32、含水率55-65%,加入的微生物菌剂选取硅酸盐菌、枯草芽孢杆菌、木霉菌、多粘类芽孢杆菌、光合菌、固氮菌、放线菌中的几种。
6.根据权利要求1所述的一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法,其特征在于,所述步骤H中堆肥腐熟采用自然条堆发酵,发酵堆为宽3-5m,高0.8-1.5m,长度不限的椎形料堆。
7.根据权利要求1所述的一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的方法及设备,其特征在于,所述步骤I中通过检测室(14)检测的合格成品有机肥包装成品的各组分占肥料总量比例为:有机肥35%~40%、无机肥20%~30%、调理剂5~10%、脱水淤泥10%~20%、其它10%。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的设备,包括淤泥处理系统和有机肥成品制造系统,其特征在于,所述淤泥处理系统和有机肥成品制造系统均位于船体上,河湖底的淤泥通过挖泥船运送至船上;所述淤泥处理系统包括淤泥绞吸泵(1)和淤泥分离设备,淤泥绞吸泵(1)将淤泥抽取进入淤泥分离设备,淤泥分离设备分离出的杂质运至废料池,淤泥分离设备后接淤泥混合浓缩设备将淤泥与固化剂混合,淤泥混合浓缩设备后接淤泥压滤设备将淤泥压制成泥饼;所述有机肥成品制造系统包括混料机(15)和电子计量包装称(19),混料机(15)将泥饼和膨化有机物料进行混料,混料机(15)后接循环粉碎设备,循环粉碎设备后接搅拌设备;所述电子计量包装称(19)位于堆场旁;所述淤泥处理系统和有机肥成品制造系统均通过控制室(12)进行监测控制,通过发电室(13)为各装置提供电能,且独立设置有检测室(14)可对各阶段的物料进行检测。
9.根据权利要求8所述的一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的设备,其特征在于,所述淤泥分离设备为回转式的机械格栅(2),机械格栅(2)前端与淤泥绞吸泵(1)相连,机械格栅(2)拦截的杂质通过第一皮带输送机(3)运输至废料池,机械格栅(2)过滤的淤泥通过管道(4)由吸污泵抽至淤泥混合浓缩设备;所述淤泥浓缩设备包括淤泥储存池(5),淤泥储存池(5)通过管道(4)与机械格栅(2)相连,淤泥储存池(5)后接淤泥混凝浓缩罐(6),淤泥混凝浓缩罐(6)与药剂箱(7)相连,从淤泥混凝浓缩罐(6)排出的淤泥进入物料混合池(8)与秸秆混合,物料混合池(8)的物料再通过管道(4)进入淤泥压滤设备;所述淤泥压滤设备为带式机械压滤机(9),带式机械压滤机(9)后接第二皮带输送机(10)将泥饼输送至临时储存池进行储存待用。
10.根据权利要求8所述的一种利用河湖底泥与畜禽粪便制备有机肥的设备,其特征在于,所述有机肥成品制造系统的循环粉碎设备包括粉碎机(16)和滚筒筛分机(17),粉碎机(16)的出料口与滚筒筛分机(17)的进料口相连通,滚筒筛分机(17)的粗料出料口与粉碎机(16)的进料口相连通,滚筒筛分机(17)的细料出料口与所述搅拌设备连通;所述搅拌设备为卧式搅拌机。
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