一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法及其装置，所述方法包括以下步骤：S1.原料初级处理，利用高铁酸盐和抑菌剂对沼液进行初级除臭和杀菌，过滤得初级处理液；S2.原料再处理，利用微纳米气泡水对初级处理液进一步除臭并除去悬浮的细小颗粒不溶物，过滤得沼液原液；S3.液体肥料生产，将沼液原液按照设定的不同配方与氮溶液、磷溶液、钾溶液、有机溶液及中微量元素母液进行自由混配，得到适合不同作物的养分全面的沼液液体肥料。本发明专利技术还提供了一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法所用的装置。本发明专利技术提供的方法工艺简单，建设成本较低，自动化程度高；利用该方法制备的沼液肥料商品性提高，养分全面，配方灵活，可实现沼液的最大化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法及其装置
本专利技术涉及农业废弃物资源化利用领域，更具体地，涉及一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法及其装置。
技术介绍
沼液指人、畜粪便以及秸秆等各种有机物经过厌氧发酵后的残留物。随着我国养殖业规模化、集约化的发展，目前对其产生的大量畜禽粪污的主要处理方式一般都是通过沼气工程等，即通过厌氧生物降解处理高浓度的有机废水。目前处理沼液的方式可以分为低成本的自然生态净化、高成本的工厂处理化和高附加值的开发利用化，但是这些处理过程会极大增加处理成本；另一方面，虽然沼液是厌氧消化过程的副产品，但其也是农业生产中可广泛使用的环境友好型肥料，是国家倡导的农业废弃物资源化利用的重要内容。随着农业生产自动化程度的不断提高，肥料消费呈现高浓度、液体化、复合化的趋势。美国液体肥料占比接近40％，水肥一体化程度高的以色列田间几乎都施用液体肥料，此外英国、比利时、荷兰等国家也在大量使用液体肥料。沼液就是一种很好的液体肥料，其成分主要是水。沼液在作物生长中具有双重作用，一种是作为含氮、磷、钾及各种微量元素的生物肥料，另一种是作为含氨基酸，生长激素和抗生素的生物农药。大量研究表明，沼液是一种优质、全效的有机肥料。在保证作物提质增产的基础上，可以代替或部分代替化学肥料，而且使用范围非常广，不仅可作为基肥，也可作为追肥或者叶面肥使用。国外利用沼液生产商品肥料一般是通过多效蒸汽的方式进行浓缩为主，设备投入成本高，我国现阶段难以大面积推广应用。国内利用沼液生产商品肥料与国外存在较大差异，国内一般通过在沼液中添加辅料(主要是无机营养元素)来保证沼液商品肥符合国家及行业的标准。但是沼液的成分复杂，其中含有大量的微生物、盐分离子与固体悬浊物，直接田间施用容易引发灌水设备的堵塞；同时，沼液除臭不彻底等原因都也造成了含沼液液体肥的商品性不高，造成肥料企业生产积极性不高。中国专利技术专利CN105819589A公开了一种去除沼液臭味的方法，该专利技术仅仅利用高铁酸盐和抑菌剂进行除臭，但是高铁酸盐除臭主要是氧化掉诸如硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲基硫(CH3)2S)、氨气(NH3)等恶臭物质，而沼液中的致臭物质不仅包括硫化氢(H2S)、氨气(NH3)，还包括吲哚、挥发酚等，仅仅利用高铁酸盐除臭并不能彻底除去沼液中的臭气；同时该方法制得的沼液肥料为沼液原液，使用时还需稀释，若用于灌溉则需要另外添加大量的水。因此，针对沼液的处理需要研究一种新的沼液处理方式以获得除臭更彻底、使用更省水的沼液处理液。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有沼液肥料的缺陷和不足，提供一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法，沼液经氧化除臭及多重过滤后，再经微纳米气泡水进一步除臭、除杂得沼液原液；沼液原液经混配得到不同养分配比的液体肥料。本专利技术的第一个目的是提供一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法。本专利技术的第二个目的是提供一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法所用的装置。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法，包括以下步骤：S1.原料初级处理：利用高铁酸盐和抑菌剂对沼液进行初级除臭和杀菌，过滤得初级处理液；S2.原料再处理：利用微纳米气泡水对初级处理液进一步除臭并除去悬浮的细小颗粒不溶物，过滤得沼液原液；S3.液体肥料生产：将沼液原液按照设定的不同配方与氮溶液、磷溶液、钾溶液、有机溶液及中微量元素母液进行自由混配，得到适合不同作物的养分全面的沼液液体肥料。气泡直径在100μm以下称作微米气泡，直径为100nm以下的气泡称为纳米气泡。微纳米气泡直径介于微米气泡和纳米气泡之间，是指气泡发生时直径在数十微米到数百纳米之间的气泡。与普通气泡相比，微纳米气泡具有水中停留时间长、传质效率高、界面电位高、可释放自由基等特点。微纳米气泡表面带有负电荷，并且高于普通气泡，通常微纳米气泡的表面电荷为-50～-30mV，在沼液水中能产生非常浓密而细腻的气泡，不会出现融合增大而破裂的现象。利用微纳米气泡的带负电性，可以吸附水中带正电的物质，去除水体中的有机悬浮固体或污染物，实现固液分离的净化效果；也有研究发现微纳米气泡具有强氧化性，可使细菌失活。在沼液处理工艺过程中产生气味的物质主要由氨气、硫化氢、吲哚、挥发酚类物质组成。大多数产生气味的物质是有机化合物，这些物质都带有活性基团，容易发生化学反应，特别容易被氧化，本专利技术中利用微纳米气泡与高铁酸盐的双重氧化可以达到快速除臭的目的。另外，微纳米气泡微纳米气泡还可使细菌失活，可减少沼液中有害微生物的繁殖。本申请利用高铁酸盐和微纳米气泡水的双重氧化，快速除去沼液中的臭气源，除臭充分；同时，利用微纳米气泡水还节省了生产液体肥的用水需求。利用本专利技术的方法制备的液体肥料营养价值及商品性更高，可以满足各种灌溉设施的要求；所述方法操作容易，技术简单，成本较低，可实现沼液的最大化利用。优选地，所述步骤S1的原料初级处理为先添加沼液质量0.001％～0.02％的高铁酸盐进，混合反应5～12h后再添加沼液质量0.001％～0.02％的抑菌剂，进行初级除臭和杀菌。优选地，所述步骤S1中过滤是通过第一过滤网和第二过滤网进行双重过滤。进一步优选地，所述步骤S1中过滤网孔径分别为850μm和250μm。优选地，所述步骤S1中高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠，抑菌剂为2-溴-2-硝基-1.3-丙二醇。优选地，所述步骤S2原料再处理是将微纳米气泡水与初级处理液混合，所述微纳米气泡水与沼液的混合体积比为2～5:1。优选地，所述步骤S2中微纳米气泡水来源于纳米气泡发生器循环制水，纳米气泡发生器的气体来源为空气。优选地，所述步骤S2中过滤是经过碟片过滤器过滤。进一步优选地，所述步骤S2中过滤精度为106μm。优选地，所述步骤S3中氮溶液包括尿素溶液、尿素硝铵溶液；磷溶液为磷酸一铵溶液；钾溶液为氯化钾溶液。一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法所用的装置，所述装置由沼液处理装置与液体肥料混配装置两部分组成。所述沼液处理装置包括：纳米气泡发生1器、气泡水池2、过滤池3、过滤网4、排渣口5、第一阀门6、第二阀门7、第一离心泵8、沼液处理池10、第二离心泵11、过滤组件12；液体肥料混配装置包括沼液原料罐13、第一气动阀门14、第三离心泵15、氮溶液罐16、第二气动阀门17、第四离心泵18、磷溶液罐19、第三气动阀门20、第五离心泵21、钾溶液罐22、第四气动阀门23、第六离心泵24、中微量元素罐25、第五气动阀门26、第七离心泵27、混合罐29、流量计30、第八离心泵31、电磁阀门32、终端控制器33；所述气泡水池2一端连接纳米气泡发生器1，另一端连接有第一阀门6；过滤池3内设置有过滤网4、排渣口5，排渣口5设置在过滤池3底部，过滤池3靠近过滤液的一端连接有第二阀门7；第一阀门6与第二阀门7共同连接于第一离心泵8，并通过第一离心泵8与沼液处理池10连接；沼液处理池10通过第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.原料初级处理：利用高铁酸盐和抑菌剂对沼液进行初级除臭和杀菌，过滤得初级处理液；/nS2.原料再处理：利用微纳米气泡水对初级处理液进一步除臭并除去悬浮的细小颗粒不溶物，过滤得沼液原液；/nS3.液体肥料生产：将沼液原液按照设定的不同配方与氮溶液、磷溶液、钾溶液、有机溶液及中微量元素母液进行自由混配，得到适合不同作物的养分全面的沼液液体肥料。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.原料初级处理：利用高铁酸盐和抑菌剂对沼液进行初级除臭和杀菌，过滤得初级处理液；
S2.原料再处理：利用微纳米气泡水对初级处理液进一步除臭并除去悬浮的细小颗粒不溶物，过滤得沼液原液；
S3.液体肥料生产：将沼液原液按照设定的不同配方与氮溶液、磷溶液、钾溶液、有机溶液及中微量元素母液进行自由混配，得到适合不同作物的养分全面的沼液液体肥料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1的原料初级处理为先添加沼液质量0.001％～0.02％的高铁酸盐，混合反应5～12h后再添加沼液质量0.001％～0.02％的抑菌剂，进行初级除臭和杀菌。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中过滤是利用两个过滤网进行双重过滤。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中高铁酸盐为高铁酸钾或高铁酸钠，抑菌剂为2-溴-2-硝基-1.3-丙二醇。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2原料再处理是将微纳米气泡水与初级处理液混合，所述微纳米气泡水与沼液混合的体积比为2～5:1。


6.一种利用沼液生产高效有机液体肥料的方法所用的装置，其特征在于，所述装置由沼液处理装置与液体肥料混配装置两部分组成；所述沼液处理装置包括：纳米气泡发生器(1)、气泡水池(2)、过滤池(3)、过滤网(4)、排渣口(5)、第一阀门(6)、第二阀门(7)、第一离心泵(8)、沼液处理池(10)、第二离心泵(11)、过滤组件(12)；液体肥料混配装置包括沼液原料罐(13)、第一气动阀门(14)、第三离心泵(15)、氮溶液罐(16)、第二气动阀门(17)、第四离心泵(18)、磷溶液罐(19)、第三气动阀门(20)、第五离心泵(21)、钾溶液罐(22)、第四气动阀门(23)、第六离心泵(24)、中微量元素罐(25)...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂攀峰，程凤娴，姬静华，胡振兴，胡克纬，龚林，邓兰生，张承林，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，东莞一翔液体肥料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44