本发明专利技术公开了一种沼液秸秆协同处理装置及方法。包括太阳能沼液加热器、太阳能空气加热器、蒸发器和冷凝器。太阳能沼液加热器入口与第一保温水箱相连，出口与第二保温水箱相连；太阳能空气加热器出口与蒸发器相连；蒸发器的沼液入口与第二保温水箱相连，沼液出口与第一保温水箱相连；蒸发器的空气入口与太阳能空气加热器相连，出口与冷凝器相连；冷凝器的冷凝介质入口与冷却介质箱相连，冷凝水出口与冷凝水箱相连。本发明专利技术提供的利用上述装置进行沼液秸秆协同处理方法，工艺简单、低碳经济，解决沼液消纳难题和秸秆腐熟周期长、养分不均等问题，为沼液的低碳、低成本减量处理以及秸秆的肥料化、资源化利用提供依据。资源化利用提供依据。资源化利用提供依据。
【技术实现步骤摘要】
一种沼液秸秆协同处理装置及方法
[0001]本专利技术属于农业废弃物资源化处理
，具体与沼液减量化处理及秸秆资源化利用领域有关，尤其涉及一种沼液秸秆协同处理装置及方法。
技术介绍
[0002]沼气工程作为有机废弃物能源化、资源化处理的重要手段，近年来被不断推广发展。然而厌氧发酵产生的沼液体积大、储存运输成本高、养分浓度低等问题导致其后续处理困难，成为制约沼气工程发展的瓶颈。对沼液进行减量处理不仅能有效减少沼液体积，降低储存运输成本，更有利于回收利用沼液中的营养成分，增加单位沼液的经济价值。以减量和养分回收为目的的膜浓缩技术能耗高、膜易污染，而真空蒸发技术对设备要求高、热能需求大，导致投资与运行成本高，均难以工程化应用。因此，亟需开发一种沼液低成本减量处理技术，以实现沼液的低碳、低成本处理，为沼液的肥料化、资源化利用提供基础。
[0003]我国每年产生大量的秸秆，秸秆腐熟后回归土壤可以增加土壤有机碳含量。然而未经处理的秸秆直接还田，可能会导致腐熟周期过长，农作物病虫害加重、粮食减产并影响下一茬作物生长。沼液中含有多种微生物及丰富的含氮物质，将沼液与秸秆进行协同处理，利用秸秆良好的孔隙结构对沼液进行减量处理，同时，沼液中的微生物能促进秸秆降解，缩短秸秆腐熟时间，沼液中的含氮物质还可以作为氮源调节秸秆碳氮比，缓解秸秆还田前期需要额外补充氮肥的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术针对现有沼液减量技术与装置的耗能大、成本高以及秸秆还田腐熟时间长，容易滋生病虫害等问题，提供一种沼液秸秆协同处理装置及方法，以实现沼液减量、养分回收和秸秆快速降解还田。
[0005]本专利技术所采用的具体技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种沼液秸秆协同处理装置，包括沼液加热器、空气加热器、蒸发器和冷凝器。
[0007]沼液加热器入口与第一保温水箱相连，出口与第二保温水箱相连。蒸发器的空气入口与空气加热器的出口相连，空气出口与冷凝器的气体进口相连。空气加热器入口与风机相连。冷凝器的冷凝介质入口与冷凝介质箱的出口相连，冷凝介质箱中设有冷凝介质。冷凝器的冷凝水出口与冷凝水箱相连。
[0008]蒸发器的沼液入口与第二保温水箱的出口相连，沼液出口与第一保温水箱的进口相连。蒸发器内设置有秸秆填料。蒸发器内设置有用于均匀喷洒沼液至秸秆填料表面及内部的布水器。
[0009]作为优选，上述沼液加热器为太阳能沼液加热器。空气加热器为太阳能空气加热器。
[0010]作为优选，上述冷凝介质为水。
[0011]作为优选，上述秸秆填料的制备方法如下：将农作物秸秆粉碎后，通过酸性溶液预处理后破坏秸秆的纤维结构，加快秸秆降解，利于回收沼液中的氨氮。再利用不锈钢网将预处理后的秸秆固定、组合，得到秸秆填料，使得秸秆填料分散于蒸发器中，增大比表面积。酸性溶液为乙酸或木醋液。
[0012]第二方面，本专利技术提供一种利用第一方面的装置进行沼液秸秆协同处理的方法，包括以下步骤：
[0013]S1、经沼液加热器加热后的沼液通过第二保温水箱后进入到蒸发器内，由布水器将沼液均匀的喷洒到秸秆填料表面及内部。沼液中具有含氮物质和混合微生物，可作为氮源调节秸秆碳氮比，促进秸秆的微生物降解，缩短秸秆的腐熟时间。
[0014]S2、经空气加热器加热后的空气通过蒸发器的空气进口进入到蒸发器内，与秸秆填料表面的沼液充分接触，带走沼液加热产生的水蒸气，携带大量水蒸气的空气随后依次通过蒸发器的空气出口及冷凝器的气体进口进入冷凝器，并在冷凝器内被冷凝介质箱中通入的冷凝介质冷凝产生冷凝水。冷凝水通过冷凝器的冷凝水出口进入冷凝水箱中。S3、蒸发器内剩余的沼液通过蒸发器的沼液出口回到第一保温水箱中，进行沼液循环加热蒸发，实现沼液的减量处理。
[0015]本专利技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
[0016]本专利技术提供的沼液秸秆协同处理装置，以太阳能为热源，在低温、常压下对沼液进行蒸发减量处理，有利于解决蒸发所需热量造成的高能耗问题。
[0017]利用来源广泛、价格低廉、孔隙结构和比表面积良好的农作物秸秆制备沼液蒸发减量的可再生填料，不仅能有效降低沼液减量成本，还能利用沼液中的微生物及丰富的含氮物质，将沼液与秸秆进行协同处理，利用秸秆良好的孔隙结构对沼液进行减量处理，同时，沼液中的微生物能促进秸秆降解，缩短秸秆还田腐熟时间，沼液中的含氮物质还可以作为氮源调节秸秆碳氮比，缓解秸秆还田前期需要额外补充氮肥的问题。
[0018]本专利技术工艺简单、低碳经济，将沼液与秸秆进行协同处理，同时解决沼液消纳难题和秸秆腐熟周期长、养分不均等问题，为沼液的低碳、低成本减量处理以及秸秆的肥料化、资源化利用提供依据。
附图说明
[0019]图1为本实施例提供的沼液秸秆协同处理装置示意图；
[0020]图中：沼液加热器1、空气加热器2、蒸发器3、冷凝器4、风机5、第一保温水箱6、第二保温水箱7、冷凝介质箱8、冷凝水箱9、秸秆填料10、布水器11。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步阐述和说明。本专利技术中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
[0022]为了提供一种沼液低成本减量处理技术，以实现沼液的低碳、低成本处理，为沼液的肥料化、资源化利用提供基础，本实施例提供了一种沼液秸秆协同处理装置及方法。该沼液秸秆协同处理装置具体结构，如图1所示，包括沼液加热器1、空气加热器2、蒸发器3和冷凝器4。
[0023]需要说明的是，为了解决沼液蒸发所需热量造成的高能耗问题，本实施例中沼液加热器1和空气加热器2均以太阳能为热源。但是，也可根据所处环境的不同，选择以其他能源为热源的沼液加热器1和空气加热器2，比如风能、潮汐能等。
[0024]如图1所示，沼液加热器1的入口与第一保温水箱6相连，沼液加热器1的出口与第二保温水箱7相连。
[0025]蒸发器3上设置有空气入口、空气出口、沼液入口和沼液出口。蒸发器3的空气入口与空气加热器2的出口相连。空气加热器2的入口处设置有风机5，风机5将常温空气吹入空气加热器2中，经过太阳能加热，空气加热器2能输出具有一定温度的空气至蒸发器3中。
[0026]经过沼液加热器1加热的沼液存储在第二保温水箱7中。蒸发器3的沼液入口与第二保温水箱7的出口相连，将加热后的沼液通入蒸发器3中。
[0027]蒸发器3的空气出口与冷凝器4的气体进口相连。冷凝器4的冷凝介质入口与冷凝介质箱8的出口相连，冷凝介质箱8中设有冷凝介质。本实施例中，冷凝介质为水。冷凝器4中的冷凝介质还能通过冷凝介质出口重新回到冷凝介质箱8中，形成循环。冷凝器4的冷凝水出口与冷凝水箱9相连。
[0028]蒸发器3沼液出口与第一保温水箱6的进口相连，使得沼液循环加热蒸发，实现沼液的减量处理。
[0029]蒸发器3内设置有秸秆填料10以及用于均匀喷洒沼液至秸秆填料10表面及内部的布水器11。本实施例中秸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种沼液秸秆协同处理装置，其特征在于，包括沼液加热器(1)、空气加热器(2)、蒸发器(3)和冷凝器(4)；所述沼液加热器(1)入口与第一保温水箱(6)相连，出口与第二保温水箱(7)相连；所述蒸发器(3)的空气入口与空气加热器(2)的出口相连，空气出口与冷凝器(4)的气体进口相连；所述空气加热器(2)入口与风机(5)相连；所述冷凝器(4)的冷凝介质入口与冷凝介质箱(8)的出口相连，冷凝介质箱(8)中设有冷凝介质；所述冷凝器(4)的冷凝水出口与冷凝水箱(9)相连；所述蒸发器(3)的沼液入口与第二保温水箱(7)的出口相连，沼液出口与第一保温水箱(6)的进口相连；所述蒸发器(3)内设置有秸秆填料(10)；所述蒸发器(3)内设置有用于均匀喷洒沼液至秸秆填料(10)表面及内部的布水器(11)。2.根据权利要求1所述的沼液秸秆协同处理装置，其特征在于，所述沼液加热器(1)为太阳能沼液加热器；所述空气加热器(2)为太阳能空气加热器。3.根据权利要求1所述的沼液秸秆协同处理装置，其特征在于，所述冷凝介质为水。4.根据权利要求1所述的沼液秸秆协同处理装置，其特征在于，所述秸秆填料(10)的制备方法如下：将农作物秸秆粉碎后，通过酸性溶液预处理后破坏秸...
【专利技术属性】
技术研发人员：王攀攀，袁巧霞，单胜道，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：
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