本發(fā)明涉及厭氧發(fā)酵技術(shù)及沼液提質(zhì)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種臥式轉(zhuǎn)筒式沼液原位提質(zhì)裝置及方法。

背景技術(shù)：

沼液，是農(nóng)林有機(jī)廢棄物、畜禽糞便、生活有機(jī)垃圾等有機(jī)廢棄物經(jīng)厭氧發(fā)酵后的剩余廢液。在厭氧發(fā)酵工程中產(chǎn)生大量沼液，若直接傾倒于江河湖泊中，將造成水體污染。沼液農(nóng)用，是處理沼液的有效措施，不僅可避免污染環(huán)境，還可變廢為寶。沼液中富含較多營養(yǎng)元素、抗逆、殺菌成分及作物生長促進(jìn)劑等，是目前研究比較熱門的有機(jī)綠色肥料。且經(jīng)發(fā)酵后，沼液變得無味，其營養(yǎng)成分又較發(fā)酵前更利于農(nóng)作物的吸收利用，所以沼液在農(nóng)林廢棄物資源化利用中有著廣泛的應(yīng)用前景。

但直接從發(fā)酵罐出來的沼液，往往含有較多的的沼渣、雜質(zhì)及浮渣，在農(nóng)用過程中容易堵塞管路、噴頭，導(dǎo)致施用效果不佳，使沼液的應(yīng)用與推廣受到較為嚴(yán)重的制約。沼液提質(zhì)，是解決沼液農(nóng)用過程中這些制約的關(guān)鍵技術(shù)。目前的沼液提質(zhì)方法，主要采用沼液離位過濾。常見的沼液離位過濾方法，主要有篩分法和擠壓過濾法。但沼液的離位過濾，容易受運(yùn)輸距離及占地面積的限制，造成不便。此外，部分沼液中可能存在重金屬超標(biāo)問題，若不加處理直接農(nóng)用，勢必帶來安全隱患。可見，重金屬的去除，也是沼液提質(zhì)中的重要內(nèi)容。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種克服現(xiàn)有沼液提質(zhì)技術(shù)中存在的上述不足，提供一種新型的沼液原位提質(zhì)方法及相應(yīng)的裝置，進(jìn)行沼液沼渣的有效原位分離以及沼液中重金屬的去除，實(shí)現(xiàn)沼液的安全和高效農(nóng)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種臥式轉(zhuǎn)筒式沼液原位提質(zhì)裝置，包括外筒、內(nèi)筒和電機(jī)；所述內(nèi)筒，設(shè)有內(nèi)筒蓋，所述內(nèi)筒蓋上設(shè)有進(jìn)料口，所述內(nèi)筒壁上帶有等間距的篩孔；所述外筒，內(nèi)壁上設(shè)有刮板，筒壁下側(cè)設(shè)有沼液出液管和支架，筒壁上側(cè)設(shè)有導(dǎo)氣口；所述電機(jī)，通過傳動機(jī)構(gòu)與所述內(nèi)筒相連；

所述內(nèi)筒筒深低于所述外筒，作為優(yōu)選，內(nèi)、外筒深的差值取3~5cm；

所述外筒，其上設(shè)有外筒蓋，其直徑大小與所述外筒相同，所述外筒蓋與外筒間通過合頁連接，開啟方式為左右開；

所述進(jìn)料口，其上設(shè)有密封蓋，密封蓋可開啟；

所述刮板，共1條，頂端固定在所述外筒內(nèi)壁上，底部帶有毛刷，刮板沿毛刷方向緊貼所述內(nèi)筒的外壁；

所述導(dǎo)氣口，通過導(dǎo)氣管與集氣裝置連接；

所述沼液出液管上，設(shè)閥門及重金屬過濾器；

所述電機(jī)，為變頻電機(jī)；

進(jìn)一步，所有閥門及管口連接處均密封，所有桶蓋上均設(shè)密封圈；

作為優(yōu)選，所述內(nèi)筒壁的篩孔，孔徑為80~120目；

作為優(yōu)選，所述內(nèi)筒、外筒，徑深比均大于1；

作為優(yōu)選，所述外筒、內(nèi)筒、外筒蓋、內(nèi)筒蓋和一系列管道，均采用不銹鋼材料；

一種利用所述臥式轉(zhuǎn)筒式沼液原位提質(zhì)裝置的沼液原位提質(zhì)方法：

所述方法主要分為兩個步驟，即厭氧消化和沼液提取，下面分別進(jìn)行說明：

（一）厭氧消化：

先打開所述臥式轉(zhuǎn)筒式沼液原位提質(zhì)裝置的外筒蓋，再打開其內(nèi)筒蓋上進(jìn)料口的密封蓋，將已準(zhǔn)備好的厭氧消化原料及接種物，從進(jìn)料口投加到內(nèi)筒內(nèi)，投加量不超過內(nèi)筒的工作體積或有效容積。加料完成后，先關(guān)閉進(jìn)料口的密封蓋，再關(guān)閉外筒蓋，然后將裝置通氮?dú)馀趴?min后密封。隨后開啟電機(jī)，并調(diào)節(jié)頻率至適宜的轉(zhuǎn)速，以對原料進(jìn)行攪拌，反應(yīng)正式啟動。電機(jī)開啟時，外筒固定不動，所述內(nèi)筒以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)、外筒內(nèi)的物料及過濾液獲得攪拌。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣通過導(dǎo)氣口，連接集氣裝置收集。

（二）沼液提?。?/p>

當(dāng)所述裝置很少或不再有沼氣產(chǎn)生時，視為厭氧消化結(jié)束。此時，將沼液收集裝置與沼液出液管相連，隨后，打開沼液出液管閥門，并調(diào)大電機(jī)頻率至適宜的轉(zhuǎn)速，以對沼渣沼液進(jìn)行有效離心過濾分離。內(nèi)筒在電機(jī)的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，內(nèi)筒中的沼液在離心作用下，通過內(nèi)筒壁上的篩孔，離心過濾到外筒中，并經(jīng)沼液出液管中的重金屬過濾器過濾后，及時排至沼液收集裝置。當(dāng)沼液出液管不再有沼液排出時，關(guān)閉沼液出液管閥門，同時關(guān)閉所述電機(jī)。在所述內(nèi)筒停止轉(zhuǎn)動后，先打開外筒蓋，再打開內(nèi)筒蓋，然后手動從內(nèi)筒內(nèi)清渣。

經(jīng)過以上兩個步驟，就完成了沼液的原位提質(zhì)。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了沼液的原位提質(zhì)。電機(jī)低速旋轉(zhuǎn)時，本發(fā)明提供的裝置起到厭氧消化反應(yīng)器的作用，內(nèi)筒的低速旋轉(zhuǎn)，對內(nèi)筒中的發(fā)酵原料起到了攪拌作用，且攪拌效果較傳統(tǒng)的厭氧發(fā)酵罐更為均勻，使有機(jī)質(zhì)在其中的降解效率提高，從而使沼液中的營養(yǎng)成分品質(zhì)得以提高；電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時，本發(fā)明提供的裝置有效地起到了沼液沼渣分離的作用，通過帶有篩孔的內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，可以有效地過濾分離沼液沼渣。同時，刮板的設(shè)計，使內(nèi)筒壁上的黏附物得以及時清理，確保了篩孔的通透性，從而保證沼液過濾的長期性和有效性。沼液出液管上重金屬過濾器的設(shè)置，去除了沼液中可能存在的重金屬超標(biāo)帶來的安全隱患，使沼液的品質(zhì)得以進(jìn)一步地提升。本發(fā)明使厭氧消化和沼液提質(zhì)，在同一反應(yīng)器中得以進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了沼液的原位提質(zhì)。

(2)本發(fā)明提供的裝置，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作靈活，出液清渣方便，避免了傳統(tǒng)沼液離位過濾所帶來的受運(yùn)輸距離及占地面積限制等的不便，實(shí)現(xiàn)了沼液農(nóng)用的安全性、高效性、靈活性和便利性，對沼液農(nóng)用的推廣和普及有著重要的意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的臥式轉(zhuǎn)筒式沼液原位提質(zhì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本發(fā)明的臥式轉(zhuǎn)筒式沼液原位提質(zhì)裝置的正視圖

圖3是本發(fā)明的臥式轉(zhuǎn)筒式沼液原位提質(zhì)裝置的內(nèi)筒結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：1.電機(jī)，2.篩孔，3.導(dǎo)氣口，4.帶毛刷刮板，5.進(jìn)料口，6.內(nèi)筒蓋，7.外筒蓋，8.外筒，9.內(nèi)筒，10.閥門，11.重金屬過濾器，12.沼液出液管，13.支架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例一：

一種臥式轉(zhuǎn)筒式沼液原位提質(zhì)裝置，包括外筒（8）、內(nèi)筒（9）和電機(jī)（1）；所述內(nèi)筒（9），設(shè)有內(nèi)筒蓋（6），所述內(nèi)筒蓋（6）上設(shè)有進(jìn)料口（5），所述內(nèi)筒（9）壁上帶有等間距的篩孔（2）；所述外筒（8），內(nèi)壁上設(shè)有刮板（4），筒壁下側(cè)設(shè)有沼液出液管（12）和支架（13），筒壁上側(cè)設(shè)有導(dǎo)氣口（3）；所述電機(jī)（1），通過傳動機(jī)構(gòu)與所述內(nèi)筒（9）相連；

所述內(nèi)筒（9）筒深低于所述外筒（8），作為優(yōu)選，內(nèi)、外筒深的差值取3~5cm；

所述外筒（8），其上設(shè)有外筒蓋（7），其直徑大小與所述外筒（8）相同，所述外筒蓋（7）與外筒（8）間通過合頁連接，開啟方式為左右開；

所述進(jìn)料口（5），其上設(shè)有密封蓋，密封蓋可開啟；

所述刮板（4），共1條，頂端固定在所述外筒（8）內(nèi)壁上，底部帶有毛刷，刮板沿毛刷方向緊貼所述內(nèi)筒（9）的外壁；

所述導(dǎo)氣口（3），通過導(dǎo)氣管與集氣裝置連接；

所述沼液出液管（12）上，設(shè)閥門（10）及重金屬過濾器（11）；

所述電機(jī)（1），為變頻電機(jī)；

進(jìn)一步，所有閥門及管口連接處均密封，所有桶蓋上均設(shè)密封圈；

作為優(yōu)選，所述內(nèi)筒（9）壁的篩孔（2），孔徑為80~120目；

作為優(yōu)選，所述內(nèi)筒（9）、外筒（8），徑深比均大于1；

作為優(yōu)選，所述外筒（8）、內(nèi)筒（9）、外筒蓋（7）、內(nèi)筒蓋（6）和一系列管道，均采用不銹鋼材料；

實(shí)施例二：

一種利用所述臥式轉(zhuǎn)筒式沼液原位提質(zhì)裝置的沼液原位提質(zhì)方法（以秸稈和畜禽糞便為發(fā)酵原料）：

取風(fēng)干的農(nóng)林廢棄秸稈并切碎至3cm左右，同時取新鮮畜禽糞便并過篩剔除雜物，然后將兩者按碳氮比25：1的比例混合，并加水配制成干物質(zhì)濃度為4％～10％( 夏季取小值，冬季取大值 ) 的發(fā)酵料液。配料完成后，先打開外筒蓋（7），再打開內(nèi)筒蓋（6）上進(jìn)料口的密封蓋，從內(nèi)筒蓋（6）的進(jìn)料口（5）投加到內(nèi)筒（9）內(nèi)，投加量不超過內(nèi)筒的工作體積或有效容積。加料完成后，先關(guān)閉進(jìn)料口（5）的密封蓋，再關(guān)閉外筒蓋（7），將裝置通氮?dú)馀趴?min后密封。隨后開啟電機(jī)（1），并調(diào)節(jié)頻率至適宜的轉(zhuǎn)速，以對原料進(jìn)行攪拌，反應(yīng)正式啟動。電機(jī)（1）開啟時，外筒（8）固定不動，所述內(nèi)筒（9）以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)、外筒內(nèi)的物料及過濾液獲得攪拌。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣通過導(dǎo)氣口（3），連接集氣裝置收集。

當(dāng)所述裝置很少或不再有沼氣產(chǎn)生時，視為厭氧消化結(jié)束。此時，將沼液收集裝置與沼液出液管（12）相連，隨后，打開沼液出液管閥門（10），并調(diào)大電機(jī)（1）頻率至適宜的轉(zhuǎn)速，以對沼渣沼液進(jìn)行有效離心過濾分離。內(nèi)筒（9）在電機(jī)（1）的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，內(nèi)筒（9）中的沼液在離心作用下，通過內(nèi)筒壁上的篩孔（2），離心過濾到外筒（8）中，并經(jīng)沼液出液管（12）中的重金屬過濾器（11）過濾后，及時排至沼液收集裝置。當(dāng)沼液出液管（12）不再有沼液排出時，關(guān)閉沼液出液管閥門（10），同時關(guān)閉所述電機(jī)（1）。在所述內(nèi)筒（9）停止轉(zhuǎn)動后，先打開外筒蓋（7），再打開內(nèi)筒蓋（6），然后手動從內(nèi)筒內(nèi)清渣。至此，就完成了沼液的原位提質(zhì)。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。