一种碳汇型农村生活污水资源化副产物的利用装置及应用的制作方法

本发明涉及农村污水资源化，具体涉及一种碳汇型农村生活污水资源化副产物的利用装置及应用。

背景技术：

1、针对我国农村生活污水资源化，一种专用于碳汇型农村生活污水资源化技术及装置。该装置针对农村生活污水资源化的同时实现协同“减污降碳”，污水依次进入输入单元、生物固碳单元、物理净化单元、植物培育单元进行净化处理，主要由光电能源单元提供所需的电源，由探头实时获取数据并在数据信息管理中心完成动态管理，由智能控制与决策单元进行参数模拟，智能控制系统流速，由在线远程人机交互监控界面实现对装置的远程监控及操作。通过将生物处理技术、水培种植技术、绿色发电技术、智能控制关键技术系统集成，可既做到降低成本、节约用地、长效稳定运行的同时实现资源化利用，达到低碳净水协同固碳产能的效果。

2、上述装置的菌藻采收物中含有大量的微藻和微生物，藻类富含蛋白质、氨基酸、无机盐、微量元素、维生素和少量的酶、植物激素及多糖类等生理活性物质，对土壤微生物的多样性有很好的促生、促进作用，是土壤很好的养分和有机质补充来源。污泥好氧堆肥是在一定温度与湿度条件下，通过微生物的发酵作用，使污泥中的微生物被讲解稳定后并变废为宝，作为营养基质应用于农田、菜地、草地绿化等。

技术实现思路

1、基于以上背景技术，本发明提供了一种专门用于碳汇型农村生活污水资源化技术及装置的副产物利用方法及装置。

2、本发明的目的在于针对碳汇型农村生活污水资源化技术及装置采收的菌藻副产物提出一种资源化利用方法和装置，主要通过混合预调理—好氧发酵—挤压成型—烘干干燥为主体的技术流程，将副产物（菌藻采收物）和其他废弃物进行合理利用，转化为植物培养基质，在资源化处理的同时，也可以产生一定的经济效益。

3、为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

4、一种碳汇型农村生活污水资源化副产物的利用装置，包括混料系统、进料系统、发酵系统、成型系统、干燥系统，其特征在于通过混合预调理、好氧发酵、挤压成型、烘干干燥，将副产物和其它废弃物进行合理利用，转化为植物培养基质；其中混料系统1、进料系统2的出口、发酵系统（3）的进口依次相连，发酵系统3的出口、成型系统4的进口依次相连，成型系统4的出口连接干燥系统5；所述的混料系统1为立式搅拌混料机；所述的进料系统2为履带移动式进料机；所述的发酵系统3为立体筒仓塔式结构，其顶部为进料口，底部设置有废液出口，筒仓下侧为出料口，筒仓上侧设置有臭气排口，顶部的驱动器上带有三层四页的螺旋桨搅拌器，筒仓侧壁在每层搅拌器的水平方向上设有通风管连接口，通风管与鼓风机相连，发酵系统的螺旋桨搅拌器和鼓风机分别与时间控制器相连；所述的成型系统4为压块成型机，包括加料料斗、压缩室和出块口；所述的干燥系统5为带式连续烘干机。

5、本发明进一步公开了一种采用碳汇型农村生活污水资源化副产物装置进行菌藻采收物处理的方法，其特征在于按如下步骤进行：

6、（1）混合预调理：首先将污泥15-23份、秸秆粉8-20份输入到混料系统进行混合，得到s1，含水率控制在60%-70%；之后取菌藻采收物6-12份，输入到混料系统与上述步骤得到的s1再次混合进行预调理，得到混合物料s2，含水率控制在65%-75%；

7、所述菌藻采收物指：碳汇型农村生活污水资源化副产物利用装置中采收的离心脱水后的副产物，含水率为45%-50%；

8、所述秸秆粉为市售的麦秸、稻草、花生秧、豆秸中的一种或几种，干燥且粒径为80-100目；所述污泥为农村生活污水处理系统浓缩脱水后的污泥，污泥含水率75-85%；为碳汇型农村生活污水资源化副产物利用装置所连接的前置处理环节产生的污泥；

9、（2）好氧发酵：将按步骤（1）预调理好的混合物料s2由进料系统传送到发酵系统的进料口引入筒仓内，由螺旋桨间歇式搅拌，同时鼓风机通入空气进行好氧发酵，由发酵系统的时间控制仪控制鼓风机和搅拌器，控制搅拌和通气频次为5-8天；将发酵系统的混合物料s2的含水率控制在65-75%时，所需发酵时间最短；因菌藻采收物中富含氮磷，混合物料s2的c/n比合适，在发酵过程中不需要添加任何氮磷元素，经过好氧发酵20-28天后，ph值稳定处于7.5-8.3之间，即制得发酵后的熟料s3；

10、（3）挤压成型：将按步骤（2）制得的熟料s3由发酵系统出料口输出后引入到成型系统的加料料斗，之后在压缩室中进行压制成型得到s4，压制后的形状包括但不限于圆柱体和长方体，体积为1570-9216cm3，含水率为30%-45%，圆柱体半径和厚度比值为2:1，半径10-16cm，厚度5-8cm；长方体长宽高比例为6：3：1，长30-48cm，宽15-24cm，厚度为5-8cm；

11、（4）烘干干燥：将按步骤（3）压块成型的s4进行快速烘干干燥即为本发明所述的成品，干燥时间为8-20h，所述的成品含水率为10-15%，吸水性为40%-50%，密度为0.8-1.4g/cm3。

12、本发明主要解决了碳汇型农村生活污水资源化技术及装置采收的菌藻副产物资源化利用方法和装置，重点考察了培养基质的使用方法和肥力，主要的难点在于通过控制污泥、秸秆粉和菌藻采收物比例以及发酵系统的发酵时间、湿度，制成一种富含有机质和微量元素，且更加松软，利于花卉的根系生长，不易产生虫害的培养基质。

13、本发明同时也公开了采用所述方法制备的成品在用于培养基质种植观赏性盆栽植物方面的应用。实验结果显示：本发明制备的培养基质肥力持久，小小一块成品可以使3-4盆花卉维持生长所需。

14、本发明公开的碳汇型农村生活污水资源化副产物利用方法及装置与现有技术相比所具有的积极效果在于：

15、1、本发明使用的原料均为废弃物，原料成本较低；采用本发明方法及装置制成的成品为有规则的块状物，较一般的泥状营养土等营养基质相比更便于运输，运输成本较低。

16、2、采用本发明方法及装置制成的成品疏松通气，透水性好，含有微量元素，可作为观赏性盆栽植物的培养基质使用，能够达到环保与资源循环利用的经济和社会的双重效果。

技术特征：

1.一种碳汇型农村生活污水资源化副产物的利用装置，包括混料系统、进料系统、发酵系统、成型系统、干燥系统，其特征在于通过混合预调理、好氧发酵、挤压成型、烘干干燥，将副产物和其它废弃物进行合理利用，转化为植物培养基质；其中混料系统（1）、进料系统（2）的出口、发酵系统（3）的进口依次相连，发酵系统（3）的出口、成型系统（4）的进口依次相连，成型系统（4）的出口连接干燥系统（5）；所述的混料系统（1）为立式搅拌混料机；所述的进料系统（2）为履带移动式进料机；所述的发酵系统（3）为立体筒仓塔式结构，其顶部为进料口，底部设置有废液出口，筒仓下侧为出料口，筒仓上侧设置有臭气排口，顶部的驱动器上带有三层四页的螺旋桨搅拌器，筒仓侧壁在每层搅拌器的水平方向上设有通风管连接口，通风管与鼓风机相连，发酵系统的螺旋桨搅拌器和鼓风机分别与时间控制器相连；所述的成型系统（4）为压块成型机，包括加料料斗、压缩室和出块口；所述的干燥系统（5）为带式连续烘干机。

2.采用权利要求1所述一种采用碳汇型农村生活污水资源化副产物利用装置进行菌藻采收物处理的方法，其特征在于按如下步骤进行：

3.采用权利要求2所述方法制备的成品在用于培养基质种植观赏性盆栽植物方面的应用。

技术总结
本发明公开了一种碳汇型农村生活污水资源化副产物的利用装置及应用，包括混料系统、进料系统、发酵系统、成型系统、干燥系统，其特征在于混料系统、进料系统的出口、发酵系统的进口依次相连，发酵系统的出口、成型系统的进口依次相连，成型系统的出口连接干燥系统。本发明的装置主要通过混合预调理—好氧发酵—挤压成型—烘干干燥为主体的技术流程，将副产物（菌藻采收物）和其他废弃物进行合理利用，转化为植物培养基质，在资源化处理的同时，能够达到环保与资源循环利用的经济和社会的双重效果。

技术研发人员：王治民,魏子章,邓保乐,张吉,杨金霞,张海燕,许丹宇,刘裔,郝文静
受保护的技术使用者：天津市生态环境科学研究院（天津市环境规划院、天津市低碳发展研究中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12