對(duì)秸稈發(fā)酵處理的裝置及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)酵處理的裝置及其應(yīng)用，尤其是借助畜禽養(yǎng)殖的糞便/沖洗的排放廢液、廢棄的沼液以及生活廢水對(duì)秸桿進(jìn)行發(fā)酵處理的裝置及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展，動(dòng)物排泄物數(shù)量越來(lái)越多，畜禽糞便已成為重要的污染源，嚴(yán)重影響著生態(tài)環(huán)境安全;將畜禽糞便、養(yǎng)殖污水無(wú)害化處理進(jìn)行農(nóng)田回用是有效途徑之一，特別是將畜禽養(yǎng)殖廢棄物進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣、沼液沼渣農(nóng)田回用，在實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢棄物處置與利用的同時(shí)，又能獲取生物質(zhì)能。因而，以沼氣工程為紐帶的農(nóng)牧結(jié)合型技術(shù)，得到了全社會(huì)關(guān)注與重視，并得到了大力推廣應(yīng)用。
[0003]截止2014年，全國(guó)各類沼氣工程10萬(wàn)處，沼氣年產(chǎn)量達(dá)180億立方米，沼液、沼渣產(chǎn)生量近6億噸/年。在養(yǎng)殖-種植實(shí)際工程應(yīng)用中，由于沼液排放具有大量性、連續(xù)性等特點(diǎn)，常規(guī)利用沼液的方法一般作為肥料還田，而農(nóng)田種植用水用肥卻是季節(jié)性和定量性；因此每天大量的沼液不可能及時(shí)用于農(nóng)田；因而需要更多的出路利用沼液。
[0004]另一方面，隨著農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)集約化的發(fā)展，秸桿開(kāi)始成為農(nóng)村的又一大廢棄物源頭。每年的“稻桿焚燒”問(wèn)題困擾著中國(guó)很多地區(qū)。每年夏收和秋冬之際，總有大量的小麥、玉米等秸桿在田間焚燒，產(chǎn)生了大量濃重的煙霧，不僅成為農(nóng)村環(huán)境保護(hù)的瓶頸問(wèn)題，甚至成為殃及城市環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)?。秸桿焚燒，并不是因?yàn)榻諚U太多，而是因?yàn)闆](méi)有得到充分的利用。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年可生成7億多噸秸桿，成為“用處不大”但必須處理掉的“廢棄物”。在此情況下，完全由農(nóng)民來(lái)處理，就出現(xiàn)了大量焚燒的現(xiàn)象。因此，利用秸桿吸收沼液，轉(zhuǎn)化為肥料，是一種行之有效的方法。
[0005]例如:發(fā)明專利，一種利用回收的沼液噴淋秸桿的干式厭氧發(fā)酵裝置(CN104328041 A)。其原理與本設(shè)計(jì)相同，但裝備形式差異較大，該發(fā)明設(shè)計(jì)了一種內(nèi)有噴淋頭、排液管和出氣口的厭氧發(fā)酵罐，內(nèi)裝有秸桿，利用沼液回流栗將沼液從發(fā)酵罐上方噴淋到秸桿上。利用秸桿和沼液在厭氧條件下產(chǎn)生沼氣。本發(fā)明是通過(guò)傳統(tǒng)的厭氧發(fā)酵方法回收沼液，優(yōu)點(diǎn)是速度快，自動(dòng)化控制;缺點(diǎn)是受到罐體的限制處理量有限，且造價(jià)昂貴，適用性較差，此外，該裝置是以產(chǎn)生沼液為目的的應(yīng)用，對(duì)于養(yǎng)殖廢液或生活污水，卻無(wú)能為力。
[0006]再例如，為了防止沼液利用中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的二次污染，發(fā)明專利，一種利用改性粉煤灰處理沼液的方法(CN 102775026 A)，改發(fā)明利用改性粉煤灰處理沼液，首先將沼液沼渣分開(kāi)，然后將沼液中加入一定量改性粉煤灰，充分反映后再經(jīng)SBR曝氣，降低沼液中污染因子至達(dá)標(biāo)排放。該方法屬于沼液凈化發(fā)明，與本設(shè)計(jì)的基本原理差異較大。發(fā)明專利，秸桿與沼液同步還田作業(yè)方法及機(jī)具(CN104255202 A)，在田間內(nèi)將作物秸桿和根茬完成破碎、并拋撒在田間上，將生物質(zhì)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液噴施在破碎的秸桿和根茬上，利用鏵式犁進(jìn)行土地平翻耕作，將破碎秸桿、根茬與沼液一并掩埋覆蓋在土壤內(nèi)，最后對(duì)田間土地表面進(jìn)行鎮(zhèn)壓壓實(shí)平整作業(yè)。該發(fā)明屬于田間利用，與沼液回收利用差異較大。
[0007]再例如，為了防止生活污水中的餐廚廢水對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的二次污染發(fā)明專利，一種吸附餐廚廢水中油脂的秸桿處理方法(CN104445513A)，將秸桿粉碎形成顆粒，添加絮凝劑并拌勻，制成秸桿絮凝顆粒;將秸桿絮凝顆粒投入餐廚廢水中，使污水中有機(jī)物吸附到秸桿絮凝顆粒上形成附油顆粒;分離和收集附油顆粒，進(jìn)行后續(xù)生物發(fā)酵處理。本發(fā)明解決了高濃度餐廚廢水處理難度大、成本高，以及餐廚廢水和秸桿單獨(dú)發(fā)酵時(shí)營(yíng)養(yǎng)均衡性差的問(wèn)題。
[0008]通過(guò)上述專利可見(jiàn)，面對(duì)大量秸桿、養(yǎng)殖污水、生活污水對(duì)環(huán)境的污染，人們雖然采取了不少方法和措施，卻不盡如人意，確實(shí)需要研發(fā)一種能夠針對(duì)上述污染源的綜合治理裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)大量秸桿、養(yǎng)殖污水、生活污水對(duì)環(huán)境的污染，提供一種能夠針對(duì)上述污染源的綜合治理裝置，并促使污染物變廢為寶。
[0010]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種對(duì)秸桿發(fā)酵處理的裝置，包括秸桿堆放區(qū)，其特征在于，所述的秸桿堆放區(qū)的三面設(shè)有矮墻圍擋，一面為排水溝，秸桿堆放區(qū)的地面向排水溝傾斜，秸桿堆放區(qū)的一端設(shè)有廢液儲(chǔ)存池，排水溝的末端位于廢液儲(chǔ)存池;秸桿堆放區(qū)的地面敷設(shè)有曝氣管，曝氣管的輸入端配有空氣栗，秸桿堆放區(qū)的上方設(shè)有廢液噴淋裝置，廢液儲(chǔ)存池的廢液通過(guò)輸液栗及管路與廢液噴淋裝置溝通，輸液栗的吸入端設(shè)有濾網(wǎng)。
[0011]在本發(fā)明中，所述的曝氣管迂回敷設(shè)在秸桿堆放區(qū)的地面，曝氣管的上表面設(shè)有均勻分布的曝氣孔，曝氣管的輸入端位于秸桿堆放區(qū)的矮墻圍擋的外側(cè);廢液噴淋裝置至少高于秸桿堆放高度20-40cm，廢液噴淋裝置的噴口位于廢液噴淋頭的下方。
[0012]在本發(fā)明中，所述的廢液噴淋裝置為立柱支撐的迂回架設(shè)在秸桿堆放區(qū)上方的噴淋管，噴淋管下方設(shè)有均勻分布的噴口。
[0013]在本發(fā)明中，所述的廢液噴淋頭包括通過(guò)立柱支撐架設(shè)在秸桿堆放區(qū)兩側(cè)上方的一對(duì)等高平行軌道，以及一個(gè)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的在所述平行軌道上往返運(yùn)行的噴頭軌道，噴頭軌道上設(shè)有一個(gè)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)往返移動(dòng)的噴淋頭，噴淋頭的噴射方向?yàn)閲娏苘壍赖南路浇諚U堆放區(qū)。
[0014]—種如上所述裝置的應(yīng)用，其特征在于，將秸桿打捆碼砌堆放于秸桿堆放區(qū)，碼砌高度至少低于廢液噴淋裝置20-40cm;啟動(dòng)輸液栗，將廢液儲(chǔ)存池中的廢液通過(guò)廢液噴淋裝置均勻拋灑在秸桿頂部;秸桿濕潤(rùn)后，適時(shí)啟動(dòng)空氣栗，秸桿通過(guò)秸桿堆放區(qū)下方的曝氣管獲得空氣在有氧環(huán)境下進(jìn)行發(fā)酵;發(fā)酵期間通過(guò)間隙啟動(dòng)輸液栗和空氣栗，使秸桿在發(fā)酵期間的含水率在40-60%之間，發(fā)酵溫度控制在40-70攝氏度之間，秸桿有氧發(fā)酵腐熟后再拆堆進(jìn)行大條垛堆肥，最終形成農(nóng)用有機(jī)肥，或育苗/栽培基質(zhì)，或食用菌培養(yǎng)基料，或土壤改良劑。
[0015]在所述的應(yīng)用中，廢液儲(chǔ)存池中的廢液為畜禽養(yǎng)殖的糞便/沖洗的排放廢液，或廢棄的沼液，或生活廢水。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明為收集的秸桿和可以分區(qū)存放，在秸桿有氧發(fā)酵的過(guò)程中，不受季節(jié)限制，不僅利用沼液和生活污水為秸桿創(chuàng)造發(fā)酵腐熟的條件，還可以解決養(yǎng)殖污水處理成本高、養(yǎng)分得不到有效利用的問(wèn)題，而且為秸桿綜合利用開(kāi)辟了一條新的利用途徑，很適合在農(nóng)村大范圍推廣。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊，由于輸液栗的吸入端設(shè)有濾網(wǎng)，可以防止廢液中的渣滓堵塞廢液噴淋裝置，秸桿發(fā)酵的過(guò)程中，可以通過(guò)人工或成熟的控制技術(shù)間隙啟動(dòng)輸液栗和空氣栗，調(diào)節(jié)使秸桿在發(fā)酵期間的含水率和發(fā)酵溫度，整個(gè)有氧發(fā)酵過(guò)程無(wú)需翻堆處理，操作簡(jiǎn)便。
【附圖說(shuō)明】