CN215480610U - 一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及沼液处理技术领域，尤其涉及一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备。固氮制肥设备包括原料混合装置、搅拌反应装置和絮凝剂制备装置，原料混合装置用于将磷镁粉料和餐厨沼液按比例混合均匀，搅拌反应装置用于制备鸟粪石，絮凝剂制备装置用于制备聚丙烯酰胺絮凝剂，磷镁粉料和餐厨沼液在原料混合装置混合均匀得到的混合物料，将混合物料输送到搅拌反应装置，在搅拌反应装置内磷源、镁源和餐厨沼液反应得到鸟粪石，将絮凝剂制备装置制备得到的聚丙烯酰胺絮凝剂按比例添加到搅拌反应装置内，制备得到有机‑无机复合肥产品。本实用新型能够有效的控制磷源、镁源和餐厨沼液中的比例，和混合物料和絮凝剂的比例，使得固氮制肥效果更好。

Description

一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备

技术领域

本实用新型涉及沼液处理技术领域，尤其涉及一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备。

背景技术

餐厨垃圾较之其他垃圾，具有水分、有机物、油脂及盐分，使得具有易腐烂、营养元素丰富等特点。

餐厨垃圾处理整个市场处于发展初期，行业发展空间巨大。厌氧发酵是近年来兴起的一种餐厨垃圾处理方式，比较符合我国餐厨垃圾处理需求，是目前的主流处理方法。餐厨垃圾经充分的厌氧发酵后产生的沼液，已降解了有害物质，消杀了各种虫卵以及病原菌，并且氨氮含量尤其丰富，氮是一种植物必需的大量营养元素，因此，餐厨沼液是一种很好的肥料原料，固定餐厨沼液中的氮，生产出肥料应用于作物生长，能够达到资源循环利用和变废为宝的效果。

目前，用于餐厨沼液的固氮制肥设备较少，通常是使用现有的制肥设备来固氮制肥，现有的制肥设备通常将沼液直接通入反应罐中，并在反应罐中添加磷源、镁源和絮凝剂，使得现有的制肥设备难以控制沼液、磷源、镁源和絮凝剂四者的比例，使得固氮制肥效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，能够有效的控制磷源、镁源和餐厨沼液中的比例，以及控制搅拌反应装置中混合物料和絮凝剂的比例，使得固氮制肥效果更好，解决了现有制肥设备难以控制沼液、磷源、镁源和絮凝剂四者的比例，而使得固氮制肥效果差的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，包括原料混合装置、搅拌反应装置和絮凝剂制备装置，所述搅拌反应装置的一端与所述原料混合装置的输出端连通，所述搅拌反应装置的另一端与所述絮凝剂制备装置的输出端连通；

所述原料混合装置包括磷镁粉料真空罐、第一水平螺旋输送机和第一混合罐，所述第一混合罐设有第一输入端和第二输入端，所述磷镁粉料真空罐的输出端和所述第一水平螺旋输送机的输入端连通，所述第一水平螺旋输送机的输出端和所述第一混合罐的第一输入端连通，餐厨沼液从所述第一混合罐的第二输入端进入所述第一混合罐内，所述第一混合罐的输出端和所述搅拌反应装置连通；

所述絮凝剂制备装置包括絮凝粉料真空罐和第二混合罐，所述第二混合罐设有絮凝粉料输入端和工业水输入端，所述絮凝粉料真空罐的输出端和所述第二混合罐的絮凝粉料输入端连通，工业水从所述第二混合罐的工业水输入端进入所述第二混合罐，所述第二混合罐的输出端和所述搅拌反应装置连通。

进一步的，所述絮凝剂制备装置还包括第二水平螺旋输送机，所述第二水平螺旋输送机横向设置，所述第二水平螺旋输送机的输入端和所述絮凝粉料真空罐的输出端连通，所述第二水平螺旋输送机输出端和所述第二混合罐的絮凝粉料输入端连通。

进一步的，所述搅拌反应装置设有反应罐和搅拌机构，所述搅拌机构纵向安装于所述反应罐内，所述第一混合罐和所述第二混合罐均与所述反应罐连通。

进一步的，所述搅拌机构包括电机、转动杆和搅拌风叶，所述电机安装与所述反应罐外，所述电机与所述转动杆的一端转动连接，所述转动杆的另一端穿过所述反应罐的顶壁伸进所述反应罐内；

所述转动杆纵向设置于所述反应罐内，所述搅拌风叶水平安装于所述转动杆。

进一步的，所述搅拌风叶设有多组，多组所述搅拌风叶间隔安装于所述转动杆上，且其中一组所述搅拌风叶安装于所述搅拌风叶的底部。

进一步的，所述反应罐包括原料输入端、絮凝剂输入端和成品输出端，所述原料输入端和所述絮凝剂输入端位于所述反应罐的顶部，所述成品输出端位于所述反应罐的底部；

所述第一混合罐的输出端通过所述原料输入端和所述反应罐连通；所述第二混合罐的输出端通过所述絮凝剂输入端和所述反应罐连通；

所述固氮制肥设备还包括分离机，所述分离机与所述反应罐的成品输出端连通。

进一步的，所述反应罐的成品输出端设有第一输送泵；

所述第一混合罐和所述反应罐之间设有第二输送泵；

所述第二混合罐和所述所述反应罐之间设有第三输送泵；

所述第一混合罐的第二输入端设有第四输送泵；

所述第二混合罐的工业水输入端设有第五输送泵。

进一步的，所述第一输送泵、所述第二输送泵、所述第三输送泵、所述第四输送泵和所述第五输送泵均为螺杆泵。

进一步的，所述磷镁粉料真空罐的顶部设有磷镁粉料吸粉管，所述磷镁粉料吸粉管用于将磷镁粉料吸进所述磷镁粉料真空罐内；

所述絮凝粉料真空罐的顶部设有絮凝粉料吸粉管，所述絮凝粉料吸粉管用于将所述絮凝粉料吸进所述絮凝粉料真空罐内。

进一步的，所述第一输入端位于所述第一混合罐的顶部，所述第二输入端位于所述第一混合罐的侧部。

以上技术方案具有以下有益效果：本技术方案分别设置有原料混合装置、搅拌反应装置和絮凝剂制备装置，原料混合装置用于将磷镁粉料和餐厨沼液按比例混合均匀，搅拌反应装置用于制备鸟粪石，絮凝剂制备装置用于制备聚丙烯酰胺絮凝剂，磷镁粉料和餐厨沼液在原料混合装置混合均匀得到的混合物料，将混合物料输送到搅拌反应装置，在搅拌反应装置内磷源、镁源和餐厨沼液充分反应得到鸟粪石(MgNH₄PO₄·6H₂O)，然后将絮凝剂制备装置制备得到的聚丙烯酰胺絮凝剂按比例添加到搅拌反应装置内，使鸟粪石凝聚在一起，方便后期将鸟粪石分离出来。鸟粪石含有植物生长所需的氮、磷、镁元素，可以作为缓释肥应用于农、林业生产中，为植物持续，长效地提供营养。通过本技术方案能够将餐厨沼液循环利用和变废为宝，得到有机-无机复合肥产品，而且，本技术方案的固氮制肥设备通过分别设置原料混合装置、搅拌反应装置和絮凝剂制备装置，可有效的控制磷源、镁源和餐厨沼液中的比例，以及控制搅拌反应装置中混合物料和絮凝剂的比例，使得固氮制肥效果更好。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的用于餐厨沼液的固氮制肥设备的结构示意图；

图2是图1所示S处的结构示意图；

图3是图1所示T处的结构示意图；

图4是图1所示搅拌机构的结构示意图；

其中：原料混合装置1、搅拌反应装置2、絮凝剂制备装置3、分离机4、第一输送泵5、第二输送泵6、第三输送泵7、第四输送泵8、第五输送泵9、磷镁粉料真空罐11、第一水平螺旋输送机12、第一混合罐13、磷镁粉料吸料管 14、反应罐21、搅拌机构22、絮凝粉料真空罐31、第二水平螺旋输送机32、第二混合罐33、絮凝粉料吸粉管吸料管34、磷镁粉料吸粉管111、原料输入端 211、絮凝剂输入端212、成品输出端213、电机221、转动杆222、搅拌风叶223。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图1至图4，描述本实用新型实施例的一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，包括原料混合装置1、搅拌反应装置2和絮凝剂制备装置3，搅拌反应装置2的一端与原料混合装置1的输出端连通，搅拌反应装置2的另一端与絮凝剂制备装置3的输出端连通；

原料混合装置1包括磷镁粉料真空罐11、第一水平螺旋输送机12和第一混合罐13，第一混合罐13设有第一输入端和第二输入端，磷镁粉料真空罐11的输出端和第一水平螺旋输送机12的输入端连通，第一水平螺旋输送机12的输出端和第一混合罐13的第一输入端连通，餐厨沼液从第一混合罐13的第二输入端进入第一混合罐13内，第一混合罐13的输出端和搅拌反应装置2连通；

絮凝剂制备装置3包括絮凝粉料真空罐31和第二混合罐33，第二混合罐 33设有絮凝粉料输入端和工业水输入端，絮凝粉料真空罐31的输出端和第二混合罐33的絮凝粉料输入端连通，工业水从第二混合罐33的工业水输入端进入第二混合罐33，第二混合罐33的输出端和搅拌反应装置2连通。

由于现有的制肥设备通常将沼液直接通入反应罐中，并在反应罐中添加磷源、镁源和絮凝剂，使得现有的制肥设备难以控制沼液、磷源、镁源和絮凝剂四者的比例，使得固氮制肥效果差。

本技术方案分别设置有原料混合装置1、搅拌反应装置2和絮凝剂制备装置 3，原料混合装置1用于将磷镁粉料和餐厨沼液按比例混合均匀，搅拌反应装置 2用于制备鸟粪石，絮凝剂制备装置3用于制备聚丙烯酰胺絮凝剂，磷镁粉料和餐厨沼液在原料混合装置1混合均匀得到的混合物料，将混合物料输送到搅拌反应装置2，在搅拌反应装置2内磷源、镁源和餐厨沼液充分反应得到鸟粪石 (MgNH₄PO₄·6H₂O)，然后将絮凝剂制备装置3制备得到的聚丙烯酰胺絮凝剂按比例添加到搅拌反应装置2内，使鸟粪石凝聚在一起，方便后期将鸟粪石分离出来。鸟粪石含有植物生长所需的氮、磷、镁元素，可以作为缓释肥应用于农、林业生产中，为植物持续，长效地提供营养。通过本技术方案能够将餐厨沼液循环利用和变废为宝，得到有机-无机复合肥产品，而且，本技术方案的固氮制肥设备通过分别设置原料混合装置1、搅拌反应装置2和絮凝剂制备装置 3，可有效的控制磷源、镁源和餐厨沼液中的比例，以及控制搅拌反应装置2中混合物料和絮凝剂的比例，使得固氮制肥效果更好。

优选的，本技术方案的固氮制肥设备设有PLC控制系统，原料混合装置1、搅拌反应装置2和絮凝剂制备装置3均与PLC控制系统电连接。

具体的，本技术方案将餐厨沼液进行固氮制肥的具体操作如下：

(1)将磷源和镁源按照摩尔质量1:1的比例混合后，得到磷镁粉料，将磷镁粉料投进磷镁粉料真空罐11内，然后将沼液输进第一混合罐13内，并通过第一水平螺旋输送机12将磷镁粉料输进第一混合罐13内，并通过PLC控制系统控制第一混合罐13内的沼液的流量为3～4m³/h，同时控制沼液、磷源和镁源以n(NH⁴⁺):n(PO4³⁺):n(Mg²⁺)＝1：0.4：0.4～1：1.6：1.6的比例在第一混合罐13 内混合，将第一混合罐13内的混合物料通过变径管道从而形成真空负压输送至搅拌反应装置2，其中搅拌反应装置2的反应温度温度控制在25℃～45℃，使得混合物料在搅拌反应装置2内充分反应生成鸟粪石沉淀；

(2)待混合物料在搅拌反应装置2内混合反应1小时后，通过絮凝剂制备装置3配置絮凝剂，由PLC控制系统控制从絮凝粉料真空罐31进入第二混合罐 33内的絮凝粉料的质量为絮凝剂总质量的1/10的量，同时将工业水输进第二混合罐33内，配置得到絮凝剂，然后絮凝剂输送至搅拌反应装置2内，并控制絮凝剂的质量为混合物料的质量的2‰～2.5‰，充分搅拌，得到半成品肥料；

(3)在完成步骤(2)后，将半成品肥料进行固液分离，分离出的固体经堆肥7d处理后，经1.5mm转鼓筛分后最终形成有机-无机复合肥产品。

需要说明的是，本领域技术人员可以从现有的磷源、镁源和絮凝剂中进行原料选择，来制备有机-无机复合肥产品。

进一步的说明，絮凝剂制备装置3还包括第二水平螺旋输送机32，第二水平螺旋输送机32横向设置，第二水平螺旋输送机32的输入端和絮凝粉料真空罐31的输出端连通，第二水平螺旋输送机32输出端和第二混合罐33的絮凝粉料输入端连通。

水平螺旋输送机是利用旋转的螺旋将被输送的物料沿固定的机壳内推移而进行输送工作的，而且水平螺旋输送机能够适用于水平或倾斜输送粉状、粒状和小块状物料，本技术方案采用第二水平螺旋输送机32将絮凝粉料真空罐31 内的絮凝粉料输送至第二混合罐33，并且通过第一水平螺旋输送机12将磷镁粉料真空罐11内的磷镁粉料输送至第一混合罐13，通过第一水平螺旋输送机12 和第二水平螺旋输送机32水平输送物料，可有效的控制磷镁粉料和絮凝粉料的质量，避免一下子投入过多，而且第一水平螺旋输送机12和第二水平螺旋输送机32的整机体积小、转速高、能够确保快速均匀输送，同时，第一水平螺旋输送机12和第二水平螺旋输送机32具有防潮的作用，能避免磷镁粉料和絮凝粉料结块而造成下料不顺畅的问题。

进一步的说明，搅拌反应装置2设有反应罐21和搅拌机构22，搅拌机构 22纵向安装于反应罐21内，第一混合罐13和第二混合罐33均与反应罐21连通。当混合物料在反应罐21内反应时，需控制搅拌机构22的转速为15r/min，使得混合物料在反应罐21内充分反应生成鸟粪石沉淀。

进一步的说明，搅拌机构22包括电机221、转动杆222和搅拌风叶223，电机221安装与反应罐21外，电机221与转动杆222的一端转动连接，转动杆 222的另一端穿过反应罐21的顶壁伸进反应罐21内；

转动杆222纵向设置于反应罐21内，搅拌风叶223水平安装于转动杆222。通过控制电机221的转速能够控制转动杆222和搅拌风叶223的转速，将转动杆222上设置搅拌风叶223可增加搅拌面积，更容易将反应罐21内的物料搅拌均匀。

进一步的说明，搅拌风叶223设有多组，多组搅拌风叶223间隔安装于转动杆222上，且其中一组搅拌风叶223安装于搅拌风叶223的底部。

进一步的说明，反应罐21包括原料输入端211、絮凝剂输入端212和成品输出端213，原料输入端211和絮凝剂输入端212位于反应罐21的顶部，成品输出端213位于反应罐21的底部；

第一混合罐13的输出端通过原料输入端211和反应罐21连通；第二混合罐33的输出端通过絮凝剂输入端212和反应罐21连通；

固氮制肥设备还包括分离机4，分离机4与反应罐21的成品输出端213连通。

将原料输入端211和絮凝剂输入端212设置在反应罐21的顶部，而将成品输出端213设置在反应罐21的底部，方便物料的输进和输出。将半成品肥料从成品输出端213输出后进而分离机4，在分离机4内将半成品肥料进行固液分离，分离出的固体经堆肥7d处理后，经1.5mm转鼓筛分后最终形成有机-无机复合肥产品。

优选的，分离机4为卧螺离心机或碟螺机。

进一步的说明，反应罐21的成品输出端213设有第一输送泵5；

第一混合罐13和反应罐21之间设有第二输送泵6；

第二混合罐33和反应罐21之间设有第三输送泵7；

第一混合罐13的第二输入端设有第四输送泵8；

第二混合罐33的工业水输入端设有第五输送泵9。

通过在管道内设置第一输送泵5、第二输送泵6、第三输送泵7、第四输送泵8和第五输送泵9，能够顺利和有效运输各种物料到需要的设备内。

进一步的说明，第一输送泵5、第二输送泵6、第三输送泵7、第四输送泵 8和第五输送泵9均为螺杆泵。

螺杆泵的转速低，机械磨损小，不会发生汽蚀，而且螺杆泵的流道宽，可以输送含有固体物的水，由于餐厨沼液的比较粘稠而且会含有固体，因此采用螺杆泵输送餐厨沼液和成品。

进一步的说明，磷镁粉料真空罐11的顶部设有磷镁粉料吸粉管111，磷镁粉料吸粉管111用于将磷镁粉料吸进磷镁粉料真空罐11内；

絮凝粉料真空罐31的顶部设有絮凝粉料吸粉管311，絮凝粉料吸粉管311 用于将絮凝粉料吸进絮凝粉料真空罐31内。

在吸粉前，将磷镁粉料真空罐11和絮凝粉料真空罐31均设为负压2kpa，由于负压的作用，通过磷镁粉料吸粉管111将磷镁粉料吸进磷镁粉料真空罐11 内，通过絮凝粉料吸粉管311将絮凝粉料吸进絮凝粉料真空罐31内，使得投料更方便，无需人工投料。

进一步的说明，第一输入端位于第一混合罐13的顶部，第二输入端位于第一混合罐13的侧部。

根据本实用新型实施例的一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“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实用新型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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，其特征在于，包括原料混合装置、搅拌反应装置和絮凝剂制备装置，所述搅拌反应装置的一端与所述原料混合装置的输出端连通，所述搅拌反应装置的另一端与所述絮凝剂制备装置的输出端连通；

所述原料混合装置包括磷镁粉料真空罐、第一水平螺旋输送机和第一混合罐，所述第一混合罐设有第一输入端和第二输入端，所述磷镁粉料真空罐的输出端和所述第一水平螺旋输送机的输入端连通，所述第一水平螺旋输送机的输出端和所述第一混合罐的第一输入端连通，餐厨沼液从所述第一混合罐的第二输入端进入所述第一混合罐内，所述第一混合罐的输出端和所述搅拌反应装置连通；

所述絮凝剂制备装置包括絮凝粉料真空罐和第二混合罐，所述第二混合罐设有絮凝粉料输入端和工业水输入端，所述絮凝粉料真空罐的输出端和所述第二混合罐的絮凝粉料输入端连通，工业水从所述第二混合罐的工业水输入端进入所述第二混合罐，所述第二混合罐的输出端和所述搅拌反应装置连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，其特征在于，所述絮凝剂制备装置还包括第二水平螺旋输送机，所述第二水平螺旋输送机横向设置，所述第二水平螺旋输送机的输入端和所述絮凝粉料真空罐的输出端连通，所述第二水平螺旋输送机输出端和所述第二混合罐的絮凝粉料输入端连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，其特征在于，所述搅拌反应装置设有反应罐和搅拌机构，所述搅拌机构纵向安装于所述反应罐内，所述第一混合罐和所述第二混合罐均与所述反应罐连通。

4.根据权利要求3所述的一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，其特征在于，所述搅拌机构包括电机、转动杆和搅拌风叶，所述电机安装与所述反应罐外，所述电机与所述转动杆的一端转动连接，所述转动杆的另一端穿过所述反应罐的顶壁伸进所述反应罐内；

所述转动杆纵向设置于所述反应罐内，所述搅拌风叶水平安装于所述转动杆。

5.根据权利要求4所述的一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，其特征在于，所述搅拌风叶设有多组，多组所述搅拌风叶间隔安装于所述转动杆上，且其中一组所述搅拌风叶安装于所述搅拌风叶的底部。

6.根据权利要求5所述的一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，其特征在于，所述反应罐包括原料输入端、絮凝剂输入端和成品输出端，所述原料输入端和所述絮凝剂输入端位于所述反应罐的顶部，所述成品输出端位于所述反应罐的底部；

所述第一混合罐的输出端通过所述原料输入端和所述反应罐连通；所述第二混合罐的输出端通过所述絮凝剂输入端和所述反应罐连通；

所述固氮制肥设备还包括分离机，所述分离机与所述反应罐的成品输出端连通。

7.根据权利要求6所述的一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，其特征在于，所述反应罐的成品输出端设有第一输送泵；

所述第一混合罐和所述反应罐之间设有第二输送泵；

所述第二混合罐和所述反应罐之间设有第三输送泵；

所述第一混合罐的第二输入端设有第四输送泵；

所述第二混合罐的工业水输入端设有第五输送泵。

8.根据权利要求7所述的一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，其特征在于，所述第一输送泵、所述第二输送泵、所述第三输送泵、所述第四输送泵和所述第五输送泵均为螺杆泵。

9.根据权利要求1所述的一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，其特征在于，所述磷镁粉料真空罐的顶部设有磷镁粉料吸粉管，所述磷镁粉料吸粉管用于将磷镁粉料吸进所述磷镁粉料真空罐内；

所述絮凝粉料真空罐的顶部设有絮凝粉料吸粉管，所述絮凝粉料吸粉管用于将所述絮凝粉料吸进所述絮凝粉料真空罐内。

10.根据权利要求1所述的一种用于餐厨沼液的固氮制肥设备，其特征在于，所述第一输入端位于所述第一混合罐的顶部，所述第二输入端位于所述第一混合罐的侧部。

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