基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法及装置与流程

文档序号:32061842发布日期:2022-11-04 23:28阅读:58来源:国知局
基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法及装置与流程

1.本发明涉及肥料制备技术领域,尤其涉及一种基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法及装置。


背景技术:

2.随着城市化进程的加快,城市有机废弃物如生活垃圾、粪便和厨余垃圾的产生量迅速增加,并成为城市重要污染源。沼气工程的出现有效处理了城市有机废弃物,通过厌氧发酵可将多种有机废弃物转化为清洁能源,但也产生了沼液副产品。经厌氧发酵后的沼液含有大量的n、p、k等营养元素,是液体辅料的重要来源,如何高效提取沼液中的营养元素,过滤掉有害物质成为亟待解决的问题。
3.近年来,关于厌氧发酵后的沼液制肥方法有很多种,如物理沉降法、活性炭吸附法。物理沉降法只能将沼液中的固体杂质以及悬浮物进行过滤,对一些重金属污染物难以去除,活性炭吸附法仅能过滤掉沼液中的部分有色物质和部分有害物质,对沼液中营养物质的提纯率较低,经活性炭吸附法处理后的沼液难以作为液态肥。由此可见,当前沼液制肥方法存在有害物质过滤不足、营养成分含量低的问题。


技术实现要素:

4.本发明提供一种基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法、装置及计算机可读存储介质,其主要目的在于解决当前沼液制肥方法存在有害物质过滤不足、营养成分含量低的问题。
5.为实现上述目的,本发明提供的一种基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法,包括:
6.取1l基于有机废弃物的厌氧发酵沼液,加入naoh水溶液对所述厌氧发酵沼液的ph值进行调节,得到ph值等于8的碱性沼液,其中,通过如下模型计算naoh水溶液加入量:
[0007][0008]
其中,v1为所述naoh水溶液加入量,c0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液中氢离子浓度,v0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液的体积,c1为所述naoh水溶液的浓度;
[0009]
按预先测定的絮凝剂投放浓度,在所述碱性沼液中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝,得到包含固体沉淀物的絮凝沼液;
[0010]
将所述絮凝沼液移至离心机,利用所述离心机分离所述絮凝沼液中的固体沉淀物,得到分离沼液;
[0011]
制备nacl改性沸石,并利用所述nacl改性沸石吸附所述分离沼液中的氨氮类物质,得到吸附后沼液;
[0012]
在所述吸附后沼液中加入腐殖酸、氢氧化钾与水,并置于水浴锅中进行螯合反应1.5h,得到混配沼液;
[0013]
将尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵加入至所述混配沼液中,完成基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备。
[0014]
可选地,所述按预先测定的絮凝剂投放浓度,在所述碱性沼液中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝,包括:
[0015]
取第一组10份厌氧发酵沼液,保持絮凝剂聚丙烯酰胺投放浓度20mg/l不变,按预设的聚合氯化铝浓度变化区间在所述第一组10份厌氧发酵沼液中加入不同浓度的聚合氯化铝,得到10份聚合氯化铝絮凝沼液;
[0016]
搅拌所述10份聚合氯化铝絮凝溶液1min,静置20min后取所述10份聚合氯化铝絮凝溶液上清液,利用预构建的絮凝率计算模型测量聚合氯化铝絮凝率,得到10个聚合氯化铝絮凝率值;
[0017]
比较所述10个聚合氯化铝絮凝率值的大小,将最大值对应的浓度作为预先测定的絮凝剂聚合氯化铝投放浓度;
[0018]
取第二组10份所述厌氧发酵沼液,保持絮凝剂聚合氯化铝投放浓度1000mg/l不变,按预设的聚丙烯酰胺浓度变化区间在所述第二组10份厌氧发酵沼液中加入不同浓度的聚丙烯酰胺,得到10份聚丙烯酰胺絮凝沼液;
[0019]
搅拌所述10份聚丙烯酰胺絮凝溶液1min,静置20min后取所述10份聚丙烯酰胺絮凝溶液上清液,利用所述絮凝率计算模型测量聚丙烯酰胺絮凝率,得到10个聚丙烯酰胺絮凝率值;
[0020]
比较所述10个聚丙烯酰胺凝率值的大小,将最大值对应的浓度作为预先测定的的絮凝剂聚丙烯酰胺投放浓度。
[0021]
可选地,所述利用预构建的絮凝率计算模型测量聚合氯化铝絮凝率,包括:
[0022]
利用重铬酸钾法测定所述聚合氯化铝絮凝前厌氧发酵沼液中的化学需氧量浓度值,得到絮凝前化学需氧量;
[0023]
利用所述重铬酸钾法测定聚合氯化铝絮凝后厌氧发酵沼液中的化学需氧量浓度值,得到絮凝后化学需氧量;
[0024]
构建所述絮凝率计算模型,将所述絮凝前化学需氧量、絮凝后化学需氧量代入所述絮凝率计算模型中,得到所述聚合氯化铝絮凝率。
[0025]
可选地,所述制备nacl改性沸石,包括:
[0026]
称取10g天然沸石,加入到500ml浓度为8%的nacl溶液中,摇匀得到nacl沸石溶液;
[0027]
将所述nacl沸石溶液转移至所述离心机中,设置所述离心机的转速为150r/min、温度为25摄氏度,经所述离心机振荡12h后,得到改性nacl沸石溶液;
[0028]
用离子水冲洗所述改性nacl沸石溶液,并放置于105摄氏度的烘干箱进行烘干,得到所述nacl改性沸石。
[0029]
可选地,所述在所述吸附后沼液中加入腐殖酸、氢氧化钾与水,并置于水浴锅中进行螯合反应1.5h,得到混配沼液,包括:
[0030]
按照5:1的加入比例,将所述腐殖酸与氢氧化钾加入所述吸附溶液中,得到混合酸钾沼液;
[0031]
转移所述混合酸钾沼液至60摄氏度的所述水浴锅中,加入水将所述混合酸钾沼液
浓度稀释到20%,得到稀释沼液;
[0032]
将所述稀释沼液在所述水浴锅中进行螯合反应1.5h,得到混配沼液。
[0033]
可选地,所述将尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵加入至所述混配沼液中,完成基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备,包括:
[0034]
将所述混配沼液从水浴锅内取出并冷却,得到冷却混配沼液;
[0035]
利用所述离心机对所述冷却混配沼液进行离心,经过滤沉淀物与悬浮物后,得到上清沼液;
[0036]
将尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵加入至所述上清沼液中,完成液体肥料的制备。
[0037]
可选地,所述按预设的聚合氯化铝浓度变化区间在所述第一组10份厌氧发酵沼液中加入不同浓度的聚合氯化铝,得到10份聚合氯化铝絮凝沼液,包括:
[0038]
设置所述聚合氯化铝浓度变化区间为[300mg/l,1200mg/l];
[0039]
按100mg/l增量在所述聚合氯化铝浓度变化区间内取10个聚合氯化铝浓度值,其中所述10个聚合氯化铝浓度值分别为300mg/l、400mg/l、500mg/l、600mg/l、700mg/l、800mg/l、900mg/l、1000mg/l、1100mg/l、1200mg/l;
[0040]
在所述第一组10份厌氧发酵沼液分别加入10个不同浓度值的聚合氯化铝,得到所述10份聚合氯化铝絮凝沼液。
[0041]
可选地,所述按预设的聚丙烯酰胺浓度变化区间在所述第二组10份厌氧发酵沼液中加入不同浓度的聚丙烯酰胺,得到10份聚丙烯酰胺絮凝沼液,包括:
[0042]
设置所述聚丙烯酰胺浓度变化区间为[5mg/l,50mg/l];
[0043]
按5mg/l增量在所述聚丙烯酰胺浓度变化区间内取10个聚丙烯酰胺浓度值,其中所述10个聚丙烯酰胺浓度值分别为5mg/l、10mg/l、15mg/l、20mg/l、25mg/l、30mg/l、35mg/l、40mg/l、45mg/l、50mg/l;
[0044]
在所述第二组10份厌氧发酵沼液分别加入10个不同浓度值的聚丙烯酰胺,得到所述10份聚丙烯酰胺絮凝沼液。
[0045]
可选地,所述构建所述絮凝率计算模型,包括:
[0046]
构建如下絮凝率计算模型:
[0047][0048]
其中,n为所述絮凝率,o为絮凝前所述厌氧发酵沼液中的化学需氧量浓度值,t为絮凝后所述絮凝沼液的化学需氧量浓度值。
[0049]
为了解决上述问题,本发明还提供一种基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备装置,所述装置包括:
[0050]
酸碱调节模块,用于取1l基于有机废弃物的厌氧发酵沼液,加入naoh水溶液对所述厌氧发酵沼液的ph值进行调节,得到ph值等于8的碱性沼液,其中,通过如下模型计算naoh水溶液加入量:
[0051][0052]
其中,v1为所述naoh水溶液加入量,c0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液中氢
离子浓度,v0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液的体积,c1为所述naoh水溶液的浓度;
[0053]
絮凝模块,用于按预先测定的絮凝剂投放浓度,在所述碱性沼液中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝,得到包含固体沉淀物的絮凝沼液;
[0054]
离心模块,用于将所述絮凝沼液移至离心机,利用所述离心机分离所述絮凝沼液中的固体沉淀物,得到分离沼液;
[0055]
吸附模块,用于制备nacl改性沸石,并利用所述nacl改性沸石吸附所述分离沼液中的氨氮类物质,得到吸附后沼液;
[0056]
螯合模块,用于在所述吸附后沼液中加入腐殖酸、氢氧化钾与水,并置于水浴锅中进行螯合反应1.5h,得到混配沼液;
[0057]
肥料制备模块,用于将尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵加入至所述混配沼液中,完成基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备。
[0058]
为了解决上述问题,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括:
[0059]
存储器,存储至少一个指令;及
[0060]
处理器,执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法。
[0061]
为了解决上述问题,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令,所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法。
[0062]
本发明实施例为解决背景技术所述问题,先在所述厌氧发酵沼液中加入naoh水溶液,得到ph值等于8的碱性沼液,其次,在所述碱性沼液加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝,得到絮凝沼液,随后,利用离心机过滤掉所述碱性沼液中的固体沉淀物,并利用所述nacl改性沸石进一步吸附除去所述碱性沼液的氨氮类物质,得到所述吸附后沼液,可见本发明实施例通过对所述厌氧发酵沼液进行碱性调节、絮凝、离心及吸附操作,过滤掉所述厌氧发酵沼液中混杂的固体类、悬浮类、有色类物质及重金属、氨氮有害物质,解决了当前沼液制肥方法存在的有害物质过滤不足问题。此外,通过在所述吸附后沼液中加入腐殖酸、氢氧化钾、尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵营养成分,可以进一步丰富本发明实施例所制备肥料的营养成分,从而解决当前沼液制肥方法存在营养成分含量低的问题。因此本发明提出的基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,可以解决当前当前沼液制肥方法存在有害物质过滤不足、营养成分含量低的问题。
附图说明
[0063]
图1为本发明一实施例提供的基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法的流程示意图;
[0064]
图2为图1中温湿图的示例图;
[0065]
图3为图1中另一个步骤的详细实施流程示意图;
[0066]
图4为本发明一实施例提供的基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备装置的功能模块图;
[0067]
图5为本发明一实施例提供的实现所述基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制
备方法的电子设备的结构示意图。
[0068]
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0069]
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0070]
本技术实施例提供一种基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法。所述基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本技术实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之,所述基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行。所述服务端包括但不限于:单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。
[0071]
参照图1所示,为本发明一实施例提供的基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法的流程示意图。在本实施例中,所述基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法包括:
[0072]
s1、取1l基于有机废弃物的厌氧发酵沼液,加入naoh水溶液对所述厌氧发酵沼液的ph值进行调节,得到ph值等于8的碱性沼液。
[0073]
其中,通过如下模型计算naoh水溶液加入量:
[0074][0075]
在所述模型中,v1为所述naoh水溶液加入量,c0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液中氢离子浓度,v0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液的体积,c1为所述naoh水溶液的浓度;
[0076]
示例性的,若所述厌氧发酵沼液初始ph值为7,则所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液中氢离子浓度c0为10-7
mol/l,本发明实施例取1l基于有机废弃物的厌氧发酵沼液,即所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液的体积v0为1l,本发明实施例加入的所述naoh水溶液的浓度c1为1mol/l,由此通过模型计算得到的naoh水溶液加入量为:
[0077][0078]
需要说明的是,将所述厌氧发酵沼液的ph值调节到8,会使得后续所述絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的絮凝效果、nacl改性沸石吸附氨氮类物质的吸附效果最优。
[0079]
s2、按预先测定的絮凝剂投放浓度,在所述碱性沼液中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝,得到包含固体沉淀物的絮凝沼液。
[0080]
详细地,参阅图2所示,所述按预先测定的絮凝剂投放浓度,在所述碱性沼液中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝,包括:
[0081]
s21、取第一组10份厌氧发酵沼液,保持絮凝剂聚丙烯酰胺投放浓度20mg/l不变,按预设的聚合氯化铝浓度变化区间在所述第一组10份厌氧发酵沼液中加入不同浓度的聚合氯化铝,得到10份聚合氯化铝絮凝沼液;
[0082]
s22、搅拌所述10份聚合氯化铝絮凝溶液1min,静置20min后取所述10份聚合氯化铝絮凝溶液上清液,利用预构建的絮凝率计算模型测量聚合氯化铝絮凝率,得到10个聚合
氯化铝絮凝率值;
[0083]
s23、比较所述10个聚合氯化铝絮凝率值的大小,将最大值对应的浓度作为预先测定的絮凝剂聚合氯化铝投放浓度;
[0084]
s24、取第二组10份所述厌氧发酵沼液,保持絮凝剂聚合氯化铝投放浓度1000mg/l不变,按预设的聚丙烯酰胺浓度变化区间在所述第二组10份厌氧发酵沼液中加入不同浓度的聚丙烯酰胺,得到10份聚丙烯酰胺絮凝沼液;
[0085]
s25、搅拌所述10份聚丙烯酰胺絮凝溶液1min,静置20min后取所述10份聚丙烯酰胺絮凝溶液上清液,利用所述絮凝率计算模型测量聚丙烯酰胺絮凝率,得到10个聚丙烯酰胺絮凝率值;
[0086]
s26、比较所述10个聚丙烯酰胺凝率值的大小,将最大值对应的浓度作为预先测定的的絮凝剂聚丙烯酰胺投放浓度。
[0087]
其中,所述利用预构建的絮凝率计算模型测量聚合氯化铝絮凝率,包括:
[0088]
利用重铬酸钾法测定所述聚合氯化铝絮凝前厌氧发酵沼液中的化学需氧量浓度值,得到絮凝前化学需氧量;
[0089]
利用所述重铬酸钾法测定聚合氯化铝絮凝后厌氧发酵沼液中的化学需氧量浓度值,得到絮凝后化学需氧量;
[0090]
构建所述絮凝率计算模型,将所述絮凝前化学需氧量、絮凝后化学需氧量代入所述絮凝率计算模型中,得到所述聚合氯化铝絮凝率。
[0091]
深入地,所述构建的絮凝率计算模型如下:
[0092][0093]
其中,n为所述絮凝率,o为絮凝前所述厌氧发酵沼液中的化学需氧量浓度值,t为絮凝后所述絮凝沼液的化学需氧量浓度值。
[0094]
进一步地,所述按预设的聚合氯化铝浓度变化区间在所述第一组10份厌氧发酵沼液中加入不同浓度的聚合氯化铝,得到10份聚合氯化铝絮凝沼液,包括:
[0095]
设置所述聚合氯化铝浓度变化区间为[300mg/l,1200mg/l];
[0096]
按100mg/l增量在所述聚合氯化铝浓度变化区间内取10个聚合氯化铝浓度值,其中所述10个聚合氯化铝浓度值分别为300mg/l、400mg/l、500mg/l、600mg/l、700mg/l、800mg/l、900mg/l、1000mg/l、1100mg/l、1200mg/l;
[0097]
在所述第一组10份厌氧发酵沼液分别加入10个不同浓度值的聚合氯化铝,得到所述10份聚合氯化铝絮凝沼液。
[0098]
同时,所述按预设的聚丙烯酰胺浓度变化区间在所述第二组10份厌氧发酵沼液中加入不同浓度的聚丙烯酰胺,得到10份聚丙烯酰胺絮凝沼液,包括:
[0099]
设置所述聚丙烯酰胺浓度变化区间为[5mg/l,50mg/l];
[0100]
按5mg/l增量在所述聚丙烯酰胺浓度变化区间内取10个聚丙烯酰胺浓度值,其中所述10个聚丙烯酰胺浓度值分别为5mg/l、10mg/l、15mg/l、20mg/l、25mg/l、30mg/l、35mg/l、40mg/l、45mg/l、50mg/l;
[0101]
在所述第二组10份厌氧发酵沼液分别加入10个不同浓度值的聚丙烯酰胺,得到所述10份聚丙烯酰胺絮凝沼液。
[0102]
需要说明的是,所述厌氧发酵沼液的浊度、色度和盐度较大,悬浮物、重金属等污染物含量较高,在所述厌氧发酵沼液中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺可以有效较低所述厌氧发酵沼液中污染物含量高、浊度大的问题。
[0103]
可理解的是,所述比较10个聚合氯化铝絮凝率值的大小,将最大值对应的浓度作为预先测定的絮凝剂聚合氯化铝投放浓度,示例性的,在所述第一组10份厌氧发酵沼液分别加入的聚合氯化铝浓度值为300mg/l、400mg/l、500mg/l、600mg/l、700mg/l、800mg/l、900mg/l、1000mg/l、1100mg/l、1200mg/l,混合得到所述10份聚合氯化铝絮凝沼液,取所述10份聚合氯化铝絮凝沼液的上清液,利用所述絮凝率计算模型计算得到10个聚合氯化铝絮凝率值,分别为30%、35%、40%、47%、56%、78%、85%、90%、76%、52%,则取聚合氯化铝絮凝率值最大的90%对应的聚合氯化铝浓度1000mg/l作为所述预先测定的絮凝剂聚合氯化铝投放浓度。同样地,在所述第二组10份厌氧发酵沼液分别加入的聚丙烯酰胺浓度值为5mg/l、10mg/l、15mg/l、20mg/l、25mg/l、30mg/l、35mg/l、40mg/l、45mg/l、50mg/l,混合得到所述10份聚丙烯酰胺絮凝沼液,取所述10份聚丙烯酰胺絮凝沼液的上清液,利用所述絮凝率计算模型计算得到10个聚丙烯酰胺絮凝率值,分别为10%、15%、30%、70%、92%、78%、55%、40%、26%、12%,则取聚丙烯酰胺絮凝率值最大的92%对应的聚丙烯酰胺浓度25mg/l作为所述预先测定的絮凝剂聚丙烯酰胺投放浓度。
[0104]
s3、将所述絮凝沼液移至离心机,利用所述离心机分离所述絮凝沼液中的固体沉淀物,得到分离沼液。
[0105]
需解释的是,絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺将所述厌氧发酵沼液中的颗粒物质絮凝成为包含所述固体沉淀物的絮凝沼液,通过设置所述离心机的转速为3500r/min,离心时间5min,可以有效所述絮凝沼液中的固体沉淀物进行分离,得到较为清澈的所述分离沼液。
[0106]
s4、制备nacl改性沸石,并利用所述nacl改性沸石吸附所述分离沼液中的氨氮类物质,得到吸附后沼液。
[0107]
详细地,参阅图3所示,所述制备nacl改性沸石,包括:
[0108]
s41、称取10g天然沸石,加入到500ml浓度为8%的nacl溶液中,摇匀得到nacl沸石溶液;
[0109]
s42、将所述nacl沸石溶液转移至所述离心机中,设置所述离心机的转速为150r/min、温度为25摄氏度,经所述离心机振荡12h后,得到改性nacl沸石溶液;
[0110]
s43、用离子水冲洗所述改性nacl沸石溶液,并放置于105摄氏度的烘干箱进行烘干,得到所述nacl改性沸石。
[0111]
可清楚的是,有机废弃物在厌氧发酵的过程中大量有机氮转化为氨氮类物质,会严重阻碍所述厌氧发酵沼液中微量元素、腐殖酸、生长激素和有机质对农作物生长的促进作用发挥,因此需要对所述厌氧发酵沼液中的氨氮类物质进行吸附。有研究表明,相同质量的所述nacl改性沸石对于沼液中氨氮类物质的吸附能力远大于天然沸石和cpc改性沸石,并且吸附所用时间短,故本发明实施例采用nacl改性沸石吸附所述分离沼液中的氨氮类物质。
[0112]
s5、在所述吸附后沼液中加入腐殖酸、氢氧化钾与水,并置于水浴锅中进行螯合反应1.5h,得到混配沼液。
[0113]
详细地,所述在所述吸附后沼液中加入腐殖酸、氢氧化钾与水,并置于水浴锅中进行螯合反应1.5h,得到混配沼液,包括:
[0114]
按照5:1的加入比例,将所述腐殖酸与氢氧化钾加入所述吸附溶液中,得到混合酸钾沼液;
[0115]
转移所述混合酸钾沼液至60摄氏度的所述水浴锅中,加入水将所述混合酸钾沼液浓度稀释到20%,得到稀释沼液;
[0116]
将所述稀释沼液在所述水浴锅中进行螯合反应1.5h,得到混配沼液。
[0117]
应理解的是,所述螯合反应生成的螯合物一般以五元环、六元环的形式存在,较单基配位体形成的络合物更加稳定,在所述吸附后沼液中加入所述腐殖酸、氢氧化钾,并进行所述螯合反应可以有效保证本发明实施例最后配备得到的肥料具备稳定的肥力。
[0118]
s6、将尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵加入至所述混配沼液中,完成基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备。
[0119]
详细地,所述将尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵加入至所述混配沼液中,完成基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备,包括:
[0120]
将所述混配沼液从水浴锅内取出并冷却,得到冷却混配沼液;
[0121]
利用所述离心机对所述冷却混配沼液进行离心,经过滤沉淀物与悬浮物后,得到上清沼液;
[0122]
将尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵加入至所述上清沼液中,完成液体肥料的制备。
[0123]
需要说明的是,尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵的加入,可以进一步增加本发明实施例最后制备的液体肥料中的营养元素,提升所述液体肥料对于农作物生长的促进效果。
[0124]
本发明实施例为解决背景技术所述问题,先在所述厌氧发酵沼液中加入naoh水溶液,得到ph值等于8的碱性沼液,其次,在所述碱性沼液加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝,得到絮凝沼液,随后,利用离心机过滤掉所述碱性沼液中的固体沉淀物,并利用所述nacl改性沸石进一步吸附除去所述碱性沼液的氨氮类物质,得到所述吸附后沼液,可见本发明实施例通过对所述厌氧发酵沼液进行碱性调节、絮凝、离心及吸附操作,过滤掉所述厌氧发酵沼液中混杂的固体类、悬浮类、有色类物质及重金属、氨氮有害物质,解决了当前沼液制肥方法存在的有害物质过滤不足问题。此外,通过在所述吸附后沼液中加入腐殖酸、氢氧化钾、尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵营养成分,可以进一步丰富本发明实施例所制备肥料的营养成分,从而解决当前沼液制肥方法存在营养成分含量低的问题。因此本发明提出的基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,可以解决当前当前沼液制肥方法存在有害物质过滤不足、营养成分含量低的问题。
[0125]
如图4所示,是本发明一实施例提供的基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备装置的功能模块图。
[0126]
本发明所述基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备装置100可以安装于电子设备中。根据实现的功能,所述基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备装置100可以包括酸碱调节模块101、絮凝模块102、离心模块103、吸附模块104、螯合模块105及肥料制备模块106。本发明所述模块也可以称之为单元,是指一种能够被电子设备处理器所执行,并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段,其存储在电子设备的存储器中。
[0127]
所述酸碱调节模块101,用于取1l基于有机废弃物的厌氧发酵沼液,加入naoh水溶液对所述厌氧发酵沼液的ph值进行调节,得到ph值等于8的碱性沼液其中,通过如下模型计算naoh水溶液加入量:
[0128][0129]
其中,v1为所述naoh水溶液加入量,c0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液中氢离子浓度,v0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液的体积,c1为所述naoh水溶液的浓度;
[0130]
所述絮凝模块102,用于按预先测定的絮凝剂投放浓度,在所述碱性沼液中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝,得到包含固体沉淀物的絮凝沼液;
[0131]
所述离心模块103,用于将所述絮凝沼液移至离心机,利用所述离心机分离所述絮凝沼液中的固体沉淀物,得到分离沼液;
[0132]
所述吸附模块104,用于制备nacl改性沸石,并利用所述nacl改性沸石吸附所述分离沼液中的氨氮类物质,得到吸附后沼液,;
[0133]
所述螯合模块105,用于在所述吸附后沼液中加入腐殖酸、氢氧化钾与水,并置于水浴锅中进行螯合反应1.5h,得到混配沼液;
[0134]
所述肥料制备模块106,用于将尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵加入至所述混配沼液中,完成基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备。
[0135]
详细地,本发明实施例中所述基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备装置100中的所述各模块的使用具体实施方式与实施例1相同,在此不再赘述。
[0136]
如图5所示,是本发明一实施例提供的实现基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法的电子设备的结构示意图。
[0137]
所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11和总线12,还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序,如基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法程序。
[0138]
其中,所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质,所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如:sd或dx存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元,例如该电子设备1的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备,例如电子设备1上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(smart media card,smc)、安全数字(secure digital,sd)卡、闪存卡(flash card)等。进一步地,所述存储器11还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据,例如基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法程序的代码等,还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0139]
所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成,例如可以由单个封装的集成电路所组成,也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成,包括一个或者多个中央处理器(central processing unit,cpu)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述电子设备的控制核心(control unit),利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件,通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块(例如基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法程序等),以及调用
存储在所述存储器11内的数据,以执行电子设备1的各种功能和处理数据。
[0140]
所述总线12可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,简称pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,简称eisa)总线等。该总线12可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线12被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。
[0141]
图5仅示出了具有部件的电子设备,本领域技术人员可以理解的是,图5示出的结构并不构成对所述电子设备1的限定,可以包括比图示更少或者更多的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
[0142]
例如,尽管未示出,所述电子设备1还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),优选地,电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连,从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备1还可以包括多种传感器、蓝牙模块、wi-fi模块等,在此不再赘述。
[0143]
进一步地,所述电子设备1还可以包括网络接口,可选地,所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如wi-fi接口、蓝牙接口等),通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。
[0144]
可选地,该电子设备1还可以包括用户接口,用户接口可以是显示器(display)、输入单元(比如键盘(keyboard)),可选地,用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地,在一些实施例中,显示器可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode,有机发光二极管)触摸器等。其中,显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元,用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
[0145]
应该了解,所述实施例仅为说明之用,在专利申请范围上并不受此结构的限制。
[0146]
所述电子设备1中的所述存储器11存储的基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备方法程序是多个指令的组合,在所述处理器10中运行时,可以实现:
[0147]
取1l基于有机废弃物的厌氧发酵沼液,加入naoh水溶液对所述厌氧发酵沼液的ph值进行调节,得到ph值等于8的碱性沼液,其中,通过如下模型计算naoh水溶液加入量:
[0148][0149]
其中,v1为所述naoh水溶液加入量,c0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液中氢离子浓度,v0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液的体积,c1为所述naoh水溶液的浓度;
[0150]
按预先测定的絮凝剂投放浓度,在所述碱性沼液中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝,得到包含固体沉淀物的絮凝沼液;
[0151]
将所述絮凝沼液移至离心机,利用所述离心机分离所述絮凝沼液中的固体沉淀物,得到分离沼液;
[0152]
制备nacl改性沸石,并利用所述nacl改性沸石吸附所述分离沼液中的氨氮类物质,得到吸附后沼液;
[0153]
在所述吸附后沼液中加入腐殖酸、氢氧化钾与水,并置于水浴锅中进行螯合反应
1.5h,得到混配沼液;
[0154]
将尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵加入至所述混配沼液中,完成基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备。
[0155]
具体地,所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考图1至图5对应实施例中相关步骤的描述,在此不赘述。
[0156]
进一步地,所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的,也可以是非易失性的。例如,所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-only memory)。
[0157]
本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时,可以实现:
[0158]
取1l基于有机废弃物的厌氧发酵沼液,加入naoh水溶液对所述厌氧发酵沼液的ph值进行调节,得到ph值等于8的碱性沼液,其中,通过如下模型计算naoh水溶液加入量:
[0159][0160]
其中,v1为所述naoh水溶液加入量,c0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液中氢离子浓度,v0为所述naoh水溶液加入前厌氧发酵沼液的体积,c1为所述naoh水溶液的浓度;
[0161]
按预先测定的絮凝剂投放浓度,在所述碱性沼液中加入絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝,得到包含固体沉淀物的絮凝沼液;
[0162]
将所述絮凝沼液移至离心机,利用所述离心机分离所述絮凝沼液中的固体沉淀物,得到分离沼液;
[0163]
制备nacl改性沸石,并利用所述nacl改性沸石吸附所述分离沼液中的氨氮类物质,得到吸附后沼液;
[0164]
在所述吸附后沼液中加入腐殖酸、氢氧化钾与水,并置于水浴锅中进行螯合反应1.5h,得到混配沼液;
[0165]
将尿素、硝酸一氢铵及磷酸二氢铵加入至所述混配沼液中,完成基于有机废弃物的厌氧发酵沼液的肥料制备。
[0166]
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
[0167]
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0168]
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
[0169]
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在
不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。
[0170]
因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0171]
此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
[0172]
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
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