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一種農(nóng)廢的腐熟方法及筒倉與流程

文檔序號:12239991閱讀:678來源:國知局
一種農(nóng)廢的腐熟方法及筒倉與流程

本發(fā)明一種農(nóng)廢的腐熟方法及筒倉是農(nóng)廢污染治理項目,屬環(huán)境保護工程領(lǐng)域。



背景技術(shù):

在農(nóng)村因秸稈焚燒造成嚴重空氣污染,已被明令禁止。然而秸稈量大又不宜遠距離運輸,故所以如果能就地轉(zhuǎn)換成有機肥應(yīng)該是最佳選擇??僧斍暗募夹g(shù)難點是:其一,要想腐爛很難,于是人們就將秸稈先粉碎,這就又帶來第二難:機械粉碎能耗大,且磨損大,維修成本高,這是因為生料秸稈具有堅韌的纖維質(zhì),粉碎切斷非常不易。即便是切碎后也還是基本無肥效,且仍然會破壞土壤結(jié)構(gòu),影響耕作。所以按當前技術(shù),廉價且大規(guī)模將秸稈轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C肥是不可行的。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的技術(shù)方案是:建造非常廉價而又簡單的大型固廢專用筒倉,就近收集周邊農(nóng)田秸稈堆放其中,向筒倉內(nèi)秸稈噴淋畜禽糞便糞水使秸稈充分吸收,而后密封靜態(tài)厭氧發(fā)酵至少1年(具體還需經(jīng)實踐確定),直到腐熟透徹,使其真正成為名副其實的有機肥后再還田。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點:

第一:秸稈運距短。筒倉建在農(nóng)田中,一般可取服務(wù)半徑300~500米,故秸稈無需長途運輸。畜禽糞便雖然運距較遠,但日產(chǎn)量有限,當達到滿車噸位后,用運糞車送出。畜禽糞便摻水后為糞水。

第二:真正實現(xiàn)了變廢為寶。不僅消滅了秸稈和畜禽糞便兩個農(nóng)廢污染,還能生產(chǎn)出高質(zhì)量的有機肥。

第三:環(huán)境效益好,運營過程對環(huán)境污染小。筒倉體和倉頂都有土工膜包裹,是很好的密封隔離層。在筒倉頂部噴淋糞水過程中,秸稈堆體會大量吸附糞水,一旦探測到糞水已經(jīng)下滲到接近倉底,或者發(fā)現(xiàn)倉底有糞水流出,就立刻停止噴淋糞水,因此不會產(chǎn)生水污染。

秸稈在進料過程中,均勻分布了多層集氣管道,并連通到一根排氣管排出。這樣在發(fā)酵腐熟過程中產(chǎn)生的沼氣就得到了有效收集,或利用或點火焚燒,都可以消除臭氣污染。

第四:建設(shè)費用低。建設(shè)費主要是花費在筒倉建設(shè)上。秸稈呈條形狀,在農(nóng)村見到的秸稈堆垛,即便堆得很高也不容易坍塌,這就是因為秸稈本身就是一種加筋材料。同理,秸稈進入筒倉堆高后,對倉體產(chǎn)生的側(cè)壓力較小,這樣就可以在確保安全的條件下,可以將倉體設(shè)計得簡單和廉價。根據(jù)計算,單座容積為1400立方米的筒倉造價僅3萬元,可儲存秸稈約700噸,服務(wù)產(chǎn)秸稈農(nóng)田面積約1400畝。

第五:運營費低。主要包括:秸稈的進料和出料、糞水運輸和噴淋,估計每噸秸稈約花費50元。而秸稈與糞便的發(fā)酵腐熟則無需人工干預(yù),全由“自然”來完成,無需花錢。

第六:經(jīng)濟效益好:腐熟后的秸稈糞便混合有機肥估計每噸價值500元。不過最有可能出現(xiàn)的情況不是賣出去,而是就地返還給農(nóng)民。所以與其說經(jīng)濟效益好,倒還不如說貼心服務(wù)農(nóng)民,社會效益好,有機農(nóng)業(yè)綠色經(jīng)濟好。

第七:適用于大規(guī)模推廣。由于本發(fā)明建設(shè)投資小、運營成本低,且操作簡單,故所以無需專業(yè)企業(yè)來運營,完全可以由當?shù)剞r(nóng)民自產(chǎn)自銷,因而非常適用于大規(guī)模推廣。

為了更好理解本發(fā)明運營流程,先分析秸稈與糞便分別具有的特征,如下:

秸稈是按季節(jié)短時間爆發(fā)性產(chǎn)生的,一般1年產(chǎn)生2次:分別在夏初和秋末。也有地區(qū)1年只產(chǎn)生1次的。

而來自養(yǎng)殖場的糞水卻正好相反,是每天都有的。對于糞水日產(chǎn)量大的大型養(yǎng)殖場而言,可輪流對多個秸稈發(fā)酵點進行糞水供應(yīng)。

一個秸稈發(fā)酵點至少要建2座筒倉才能維持持續(xù)運營。

舉例:某秸稈發(fā)酵點建兩座筒倉A和B,秸稈每年產(chǎn)生1次,且發(fā)酵腐熟周期為1年計,并且與養(yǎng)殖場簽訂合同,每隔數(shù)天送1車糞水。

如果筒倉B內(nèi)秸稈已經(jīng)吸附足量糞水,正處在發(fā)酵腐熟周期內(nèi),那么筒倉A就必須保持在1年范圍內(nèi)持續(xù)接納糞水。因此,在此期間筒倉A承擔的任務(wù)是:儲存糞水,讓筒倉內(nèi)秸稈充分吸收。

只有當筒倉B經(jīng)過了1年腐熟周期,腐熟秸稈出料,并且生料秸稈進料滿倉后,2座筒倉的功能才可以進行互換,此時筒倉B變?yōu)榱藘Υ婕S水筒倉,而筒倉A則變?yōu)檎诎l(fā)酵腐熟周期內(nèi)筒倉。

由于秸稈何時產(chǎn)生是可以準確預(yù)知的,所以只要趕在生料秸稈產(chǎn)生前3天,迅速將已經(jīng)腐熟1年的秸稈出料,并且迅速在2~3天內(nèi)將生料秸稈滿倉,那么兩筒倉間的任務(wù)互換就順利完成了。養(yǎng)殖場的糞水送出也可以持續(xù)不斷進行。

在實際應(yīng)用中,有可能出現(xiàn)的意外情況是:其中一個筒倉中已經(jīng)腐熟秸稈的還未出料,而另一個儲存糞水的筒倉底部已經(jīng)有糞水流出,不能再接受糞水噴淋了。于是只能緊急通知養(yǎng)殖場暫停糞水輸送,這就給養(yǎng)殖場糞水處置帶來了困難。為避免出現(xiàn)這種違約尷尬,只要再增加一座供超量糞水儲存的新鮮秸稈筒倉即可。

附圖說明

圖1是筒倉縱剖面圖,即圖2中C-C剖面。

圖2是筒倉平剖面圖,即圖1中B-B剖面。

圖3是筒倉平剖面圖,即圖1中A-A剖面。

圖4是倉體子圈內(nèi)附著襯墊層立體圖。

附圖標記:1.秸稈;2.糞渣;3.空腔;4.倉體子圈;5.倉體外包裹土工膜;6.倉頂土工膜;7.集氣裝置;8.排氣管;9.出水管;10.地面;11.環(huán)筋;12.立筋;13.襯墊層;14.格賓籠;15.格柵網(wǎng)。

具體實施方法

以下舉例某秸稈1發(fā)酵點運營流程,來描述本發(fā)明具體實施方法。

基本資料如下:

單座筒倉直徑15米,平均高8米,容積約1400立方米;

單座筒倉可儲存秸稈1:1400X0.5=700噸,可服務(wù)農(nóng)田約700/0.5=1400畝;

按每噸秸稈1可吸附0.2噸糞水計,單座筒倉可儲存糞水:700X0.2=140噸;

按每隔9天送一趟糞水,每車糞水7噸計,180天(半年)可送糞水:180/9=20次,共計:20X7=140噸,即單座筒倉可容納半年糞水。

每年產(chǎn)生兩次秸稈1:5月小麥秸稈1,11月水稻秸稈1;

共建筒倉4座,其中有1座筒倉供超量糞水儲存。每座筒倉造價3萬元,4座筒倉總造價12萬元。

秸稈1腐熟周期不少于1年。如果還要再延長腐熟周期,再增加筒倉即可。

為描述方便,姑且將秸稈1進出料時間都推后1個月,且進料和出料天數(shù)在10天范圍,即:分別為6月下旬和12月下旬。而噴淋糞水時段則表示為某年上半年或下半年。

初始運營流程如下:

第1年6月下旬筒倉A進料;

第1年12月下旬筒倉B進料;(供超量糞水儲存)

第2年6月下旬筒倉C進料,第2年上半年向筒倉A噴淋糞水;

第2年12月下旬筒倉D進料;第2年下半年向筒倉B噴淋糞水;

當4座筒倉均裝滿后,就進入正常運營期,當筒倉A從第2年6月下旬開始計算腐熟周期,一直到第3年6月下旬開倉出料,就滿足了1年腐熟周期,繼續(xù)上述流程如下:

第3年6月下旬筒倉A先出料后進料,第3年上半年向筒倉C噴淋糞水;

第3年12月下旬筒倉B先出料后進料,第3年下半年向筒倉D噴淋糞水;

第4年6月下旬筒倉C先出料后進料,第4年上半年向筒倉A噴淋糞水;

第4年12月下旬筒倉D先出料后進料,第4年下半年向筒倉B噴淋糞水;

以此類推,重復(fù)循環(huán)………

以下介紹筒倉內(nèi)部及倉體各部分構(gòu)造:

在筒倉上部秸稈1堆體中設(shè)置空腔3,是為了將糞水中無法下滲的糞渣2滯留在空腔3內(nèi),以確保出水管9出水順暢。支撐裝置設(shè)置的空腔3有多種形式,可采用桿件和格柵網(wǎng)15搭建。格賓籠14是由桿件與格柵網(wǎng)15組成的空腔3體,另外格賓籠14也可以做支撐,比如圖3中多個格賓籠14擺放在秸稈1上,上鋪格柵網(wǎng)15形成空腔3。

出水管9出水口可綁扎固定在空腔3頂部格柵網(wǎng)15上,并采用秸稈1或支撐裝置將筒倉頂部修整成球冠型。而后覆蓋倉頂土工膜6并固定,以避免雨水入侵,和噴淋糞水時臭氣外溢。

覆蓋倉頂土工膜6后的固定方法,可采用一張漁網(wǎng)覆蓋在倉頂土工膜6上,在漁網(wǎng)四周系繩并懸吊重物(如磚)在倉體外,使倉頂漁網(wǎng)四周受力張拉并壓緊倉頂土工膜6。

在秸稈1堆體中設(shè)置集氣裝置7和排氣管8,是為了將秸稈1堆體中發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣排出,或者利用,或者焚燒,有效消除了臭氣污染。集氣裝置7可采用軟式透水管或者塑料盲溝,排氣管8則采用工程塑料管。

在排氣管8上可安裝一個氣體流量表,當觀察到沼氣排出日趨減少至某一下限值時,可以認為筒倉內(nèi)秸稈1與糞渣2已經(jīng)腐熟透徹,即到達理想狀態(tài)。

現(xiàn)場地面10整平后就可以建造筒倉。筒倉倉體是由若干直徑相同、呈圓筒狀倉體子圈4疊加而成。

倉體子圈4是由若干水平向環(huán)筋11和若干豎向立筋12相交組合,并圍合而成。環(huán)筋11可采用鋼筋、立筋12可采用扁鋼帶,相交組合方式可采用焊接。

倉體子圈4內(nèi)附著襯墊層13,襯墊層13可采用土工膜,以避免沼氣或糞水外泄。

當秸稈1進料時,倉體子圈4是自下而上逐層疊加,上層倉體子圈4的底層環(huán)筋11與下層倉體子圈4的頂部環(huán)筋11,采用繩索或扎絲綁扎固定。

筒倉內(nèi)秸稈1在腐熟穩(wěn)定過程中會產(chǎn)生較大沉降,因此就會對倉體內(nèi)壁會產(chǎn)生較大向下作用力,這樣倉體下部倉體子圈4中立筋12就有可能會因承受不住重壓而彎曲變形。從而導致下部倉體整體產(chǎn)生褶皺變形,這是絕對不能允許的。

為避免下部倉體承受過大重力,就采用在倉體子圈4疊加上升過程中,間隔拆除下層倉體子圈4(見圖1),以阻斷上部倉體重力向下傳遞,并且可以大幅度吸收倉體的沉降變形。

另外,間隔拆除倉體子圈4也可降低造價,因為拆下的倉體又可建造新筒倉。

拆除倉體底層倉體子圈4,可避免著地加快銹蝕。

拆除倉體頂層倉體子圈4,可避免因倉體頂部秸稈下沉后,在倉頂土工膜6四周形成積水凹槽。

在拆除倉體子圈4時可保留襯墊層13土工膜仍附著在秸稈1上。另外,為增強倉體密封性,可在倉體外包裹土工膜5。

本發(fā)明不局限于上述實施方式,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品,但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化,凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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