一种资源化处理利用水葫芦的工艺方法技术

本发明专利技术属于生态保护及废弃物处理利用技术领域，公开了一种资源化处理利用水葫芦的工艺方法，包括：预处理：将水葫芦堆放、沥水后破碎处理，通过打浆机打浆，获得水葫芦浆液，将秸秆进行粉碎处理得到秸秆碎末；混合调质：将水葫芦浆液与秸秆碎末混合，添加菌种及发酵后的沼液进行调质处理，得到调质混合物；厌氧发酵：对调质混合物进行厌氧发酵处理，得到沼气以及发酵液；沼气利用：对沼气进行净化利用；固液分离：将发酵液进行固液分离，获得沼渣和沼液，将沼液用于混合调质；堆肥处理：将沼渣与秸秆碎末进行混合堆肥处理。本发明专利技术提供了一种高效的资源化处理利用水葫芦的工艺方法，资源利用率高，产物种类丰富，无二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种资源化处理利用水葫芦的工艺方法
本专利技术涉及生态保护及废弃物处理利用
，特别涉及一种资源化处理利用水葫芦的工艺方法。
技术介绍
水葫芦(又称水浮莲，学名：凤眼莲)是一种原产于南美洲亚马逊河流域属于雨久花科凤眼蓝属的一种漂浮性水生植物。水葫芦曾一度被很多国家引进，广泛分布于世界各地，亦被列入世界百大外来入侵种之一。水葫芦繁殖迅速，抑制或影响其他物种的生长，破坏生态多样性，极易造成区域生态恶化、物种单一；其影响大气与水中气体交换、降低光线对水体穿透力，影响水底生物增长，增加水体CO2浓度，降低水产品产量和品质；同时还会堵塞河道，影响航运、排泄、农业及水利等。水葫芦中同时含有丰富的氮、磷、钾及粗蛋白、粗纤维、粗脂肪等养分物质，如何处理、利用水葫芦备受关注。现有技术中，水葫芦的再利用方法较为单一，虽然能够得到某些再生产品，但是往往会产生更多难以处理的副产物，资源利用率低，生产周期较长，且易造成二次污染。一种资源化处理利用水葫芦的工艺，可实现水葫芦的有效处理及资源化利用，可产生生物质能源沼气和有机肥料，资源化利用率高，沼气产能大，无污水排放，无二次污染。
技术实现思路
本专利技术提供一种资源化处理利用水葫芦的工艺方法，实现水葫芦的高效处理及资源综合再生利用，可产生生物质能源沼气和有机肥料，资源化利用率高，沼气产能大，无污水排放，无二次污染。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种资源化处理利用水葫芦的工艺方法，包括：预处理：将水葫芦堆放、沥水后破碎处理，通过打浆机打浆，获得水葫芦浆液，将秸秆进行粉碎处理得到秸秆碎末；混合调质：将所述水葫芦浆液与所述秸秆碎末混合，添加菌种及发酵后的沼液进行调质处理，得到调质混合物；厌氧发酵：对所述调质混合物进行厌氧发酵处理，得到沼气以及发酵液；沼气利用：对所述沼气进行净化利用；固液分离：将所述发酵液进行固液分离，获得沼渣和沼液，将所述沼液用于所述混合调质；堆肥处理：将所述沼渣与所述秸秆碎末进行混合堆肥处理。进一步地，在所述预处理中，所述水葫芦经堆放、沥水后含水率控制在91％～95％。进一步地，在所述预处理中，所述秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆中的一种或几种。进一步地，所述秸秆含水率控制在20％～50％。进一步地，所述水葫芦、所述秸秆经破碎后粒径控制在1cm及以下。进一步地，所述调质混合物的含固率为7％～10％。进一步地，在所述混合调质中，添加氮肥调整混合料中的C/N为20～30:1；混合调质阶段水力停留时间为1～2天。进一步地，所述菌种包括：醋酸杆菌、枯草芽孢杆菌以及酵母菌；菌种中有效活菌总数为2～10×107cfu/ml，菌种添加质量与所述水葫芦干基和所述秸秆干基的总质量的比例为5～10:1000。进一步地，所述厌氧发酵采用湿式中温厌氧发酵，发酵温度为35℃，水力停留时间为25～30天；所述发酵液固液分离后的沼渣含水率为70％～75％，所述沼渣与所述秸秆碎末混合后含水率为50％～60％。进一步地，所述堆肥处理的周期为25～30天；在堆肥处理过程中，定期进行鼓风曝气及机械翻抛。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1)本申请实施例中提供的资源化处理利用水葫芦的工艺方法，可实现水葫芦的有效处理，解决水域水葫芦生态侵害问题；2)处理水葫芦的同时做到资源化利用，产生生物质能源沼气和有机肥料，资源化利用率高；3)高含固率、高有机质含量的秸秆的添加避免了水葫芦作为单一原料进行厌氧发酵及堆肥的局限性，可显著降低反应混合物的含水率、增加有机负荷，进而提高厌氧产气效率、增大沼气产能，同时秸秆的总添加量少，且较易获取；4)菌种的添加及沼液的回流浸泡处理可提高水葫芦及秸秆中的纤维素和半纤维素降解率，进而提高有机质降解率及沼气产能，且较短时间的单独混合调质可显著缩短后续厌氧发酵的反应时间；5)沼液全部回流使用、无污水排放，沼渣制作成有机肥，全过程中无二次污染。附图说明图1为本专利技术提供的资源化处理利用水葫芦的工艺方法的流程图。具体实施方式本申请实施例通过提供一种资源化处理利用水葫芦的工艺方法，实现水葫芦的高效处理及资源综合再生利用，可产生生物质能源沼气和有机肥料，资源化利用率高，沼气产能大，无污水排放，无二次污染。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本专利技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。参见图1，一种资源化处理利用水葫芦的工艺方法，包括：预处理：将水葫芦堆放、沥水后破碎处理，通过打浆机打浆，获得水葫芦浆液，将秸秆进行粉碎处理得到秸秆碎末；混合调质：将所述水葫芦浆液与所述秸秆碎末混合，添加菌种及发酵后的沼液进行调质处理，得到调质混合物；厌氧发酵：对所述调质混合物进行厌氧发酵处理，得到沼气以及发酵液；沼气利用：对所述沼气进行净化利用；固液分离：将所述发酵液进行固液分离，获得沼渣和沼液，将所述沼液用于所述混合调质；堆肥处理：将所述沼渣与所述秸秆碎末进行混合堆肥处理。具体来说，在所述预处理中，所述水葫芦经堆放、沥水后含水率控制在91％～95％。所述秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆中的一种或几种。所述秸秆含水率控制在20％～50％。所述水葫芦、所述秸秆经破碎后粒径控制在1cm及以下。进一步地，所述调质混合物的含固率为7％～10％。在所述混合调质中，添加氮肥调整混合料中的C/N为20～30:1；混合调质阶段水力停留时间为1～2天。进一步地，所述菌种包括：醋酸杆菌、枯草芽孢杆菌以及酵母菌；菌种中有效活菌总数为2～10×107cfu/ml，菌种添加质量与所述水葫芦干基和所述秸秆干基的总质量的比例为5～10:1000。一般来说，所述厌氧发酵采用湿式中温厌氧发酵，发酵温度为35℃，水力停留时间为25～30天；所述发酵液固液分离后的沼渣含水率为70％～75％，所述沼渣与所述秸秆碎末混合后含水率为50％～60％。进一步地，所述堆肥处理的周期为25～30天；在堆肥处理过程中，定期进行鼓风曝气及机械翻抛。下面将通过具体的方案加以说明。本申请实施例通过添加秸秆降低反应混合物的含水率、增大有机负荷，通过菌种的添加及沼液的回流浸泡处理提高有机质降解率及沼气产能，既减少了反应时间又增大了有机负荷和沼气产能；同等条件下，相比常规水葫芦、秸秆等高纤维素含量物料的厌氧发酵处理，厌氧发酵反应时间减少5～20天，有机质降解率提高5％～10％，有机质产气率提高5％～15％；适合5～500吨/天的处理规模，尤其适合较大规模的产业化/工业化应用。实施例一：将打捞后的水葫芦于空地处自然堆放，经自然沥水后含水率为93％～95％，然后经破碎、打浆呈浆液状；将含水率为35％～50％玉米秸秆粉碎成≤1cm的碎末；将水葫芦浆液、玉米秸秆碎末及厌氧发酵后的沼液共同混合至混合物含固率为7％～8％，同时添加氮肥调节C/N为20～25：1，添加菌种(菌种包含醋酸杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌，菌种中有效活菌总数为2～7×107cfu/ml)，菌种添加质量与水葫芦干基、秸秆干基总质量比例为5～7:1000；混合调质好的混合料水力停留时间为1.5天。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种资源化处理利用水葫芦的工艺方法，其特征在于，包括：预处理：将水葫芦堆放、沥水后破碎处理，通过打浆机打浆，获得水葫芦浆液，将秸秆进行粉碎处理得到秸秆碎末；混合调质：将所述水葫芦浆液与所述秸秆碎末混合，添加菌种及发酵后的沼液进行调质处理，得到调质混合物；厌氧发酵：对所述调质混合物进行厌氧发酵处理，得到沼气以及发酵液；沼气利用：对所述沼气进行净化利用；固液分离：将所述发酵液进行固液分离，获得沼渣和沼液，将所述沼液用于所述混合调质；堆肥处理：将所述沼渣与所述秸秆碎末进行混合堆肥处理。

【技术特征摘要】
1.一种资源化处理利用水葫芦的工艺方法，其特征在于，包括：预处理：将水葫芦堆放、沥水后破碎处理，通过打浆机打浆，获得水葫芦浆液，将秸秆进行粉碎处理得到秸秆碎末；混合调质：将所述水葫芦浆液与所述秸秆碎末混合，添加菌种及发酵后的沼液进行调质处理，得到调质混合物；厌氧发酵：对所述调质混合物进行厌氧发酵处理，得到沼气以及发酵液；沼气利用：对所述沼气进行净化利用；固液分离：将所述发酵液进行固液分离，获得沼渣和沼液，将所述沼液用于所述混合调质；堆肥处理：将所述沼渣与所述秸秆碎末进行混合堆肥处理。2.如权利要求1所述的资源化处理利用水葫芦的工艺方法，其特征在于：在所述预处理中，所述水葫芦经堆放、沥水后含水率控制在91％～95％。3.如权利要求1所述的资源化处理利用水葫芦的工艺方法，其特征在于：在所述预处理中，所述秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆中的一种或几种。4.如权利要求3所述的资源化处理利用水葫芦的工艺方法，其特征在于：所述秸秆含水率控制在20％～50％。5.如权利要求1～4任一项所述的资源化处理利用水葫芦的工艺方法，其特征在于：所述水葫芦、...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海瀛，崔瑞萍，马晓辉，吴蒙，项丽君，田亚军，黄维，
申请(专利权)人：中钢集团天澄环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42