本发明属于水泡粪腐殖酸类物质分离提纯,特别涉及一种从水泡粪中分离提纯腐殖酸类物质的设备与方法。
背景技术:
1、水泡粪清粪工艺由传统的水冲粪工艺改进而来,旨在解决传统水冲粪方式中存在的问题,如高耗水、高人工成本以及环境污染等。水泡粪清粪工艺是指在全漏缝或者半漏缝猪舍内,将蓄粪池中注入一定量的水,猪的粪、尿和饲养管理用水排放至漏缝地板下的蓄粪池中,贮存一定时间,打开蓄粪池粪塞,利用管道虹吸,使粪沟中的粪水排出的一种清粪工艺。通过这种设计,猪粪尿可以自动漏入下方的储粪池,而不需要用水冲洗猪圈,从而避免了传统冲水清粪带来的水资源浪费和环境污染问题。
2、水泡粪清粪工艺作为一种特殊的粪便处理方式,虽然在短期内可以解决一些环境问题,但其长期存在却带来了诸多弊端,特别是其中的腐殖酸盐类物质。这些物质在水泡粪中的含量较高,如果不加以控制和管理,将会对环境和人体健康带来严重影响。
3、腐殖酸盐类物质是一类复杂的有机化合物,主要由微生物分解动植物残体和粪便产生。 在水泡粪中,这些物质以溶解态或悬浮态形式存在,其含量远高于其他类型的粪便处理方式。腐殖酸盐类物质虽然在短期内可以提供一定的肥力,但过量的积累会对土壤和水体造成污染。 它们会与土壤中的重金属离子结合,形成难以降解的复合物,影响土壤的透气性和保水性,进而影响植物的生长。同时,这些物质进入水体后,会导致水质恶化,影响水生生物的生存。
技术实现思路
1、针对水泡粪处理成本高,易造成资源的浪费以及对环境造成极大的污染压力等问题,本发明提供一种从水泡粪中分离提纯腐殖酸类物质的方法;该方法是将水泡粪用离心机离心后,将离心后液体通入吸附单元中,所述吸附单元包括壳体,壳体内设置有吸附层,与离心机连接的管道从壳体底部进入壳体,穿过吸附层与吸附层上方的布水器连接,壳体顶部还设置有与用于喷洒脱附剂的若干个喷头,喷头通过管道与脱附剂储存器连通,壳体底部设置有带阀门出液口ⅰ,壳体下部一侧设置有带阀门的出液口ⅱ,离心后液体在吸附单元中停留2~3h,腐殖酸类物质被吸附在吸附层上,未吸附的物质从壳体底部排出,吸附完成后,采用脱附剂解吸吸附层上的腐殖酸类物质,完成腐殖酸类物质和其它杂质有效分离,从吸附层解吸下来的腐殖酸类物质和脱附剂进入超滤单元中进行分离,所述超滤单元包括筒体,筒体由隔板分隔为超滤腔和排出腔,超滤腔内设置有若干管式陶瓷超滤膜,超滤膜的一端密封,另一端与排出腔连通,超滤腔顶部设置有进液口,底部开有排出口ⅰ,排出腔底部开有排出口ⅱ,超滤单元中压力为1.0~1.5mpa,脱附剂在压力作用下从管式陶瓷超滤膜进入排出腔中排出,腐殖酸类物质进入干燥器中,干燥后获得腐殖酸盐。
2、所述吸附层是碱性阴离子交换树脂与混凝剂按质量比4-6:1的比例混合制得,混凝剂为硫酸铝、聚合硅酸铝、三氯化铁中的一种。
3、所述脱附剂为含质量浓度为5~8%硫酸钠、质量浓度为9~15%氢氧化钠的水溶液。
4、所述吸附单元中还设置有反冲洗装置,用水冲洗掉树脂层中的堵塞物质,用于吸附层的清洗再生,有效延长吸附层的使用寿命;
5、所述超滤单元内设置有清洗机构,清洗机构包括气缸、清洗环,气缸固定在筒体一端,气缸的活塞端穿过筒体设置在筒体中,清洗环套装在管式陶瓷超滤膜上,清洗环之间通过支架与气缸的活塞端固连,超滤单元使用一段时间后,启动气缸,活塞端带动清洗环在管式陶瓷超滤膜上左右移动,使管式陶瓷超滤膜外表面上附着的腐殖酸盐清洗下来进一步收集。
6、本发明的优点和技术效果:
7、由于碱性阴离子交换树脂具有吸附选择性,会优先物理吸附大分子的腐殖酸类物质,因此能够将腐殖酸物质与水泡粪中的其他小分子有机物和无机盐分离开来。同时,解吸附后的树脂可以恢复到初始状态,重复使用,从而大大降低了使用成本;
8、本水泡粪中分离提纯腐殖酸类物质的设备构造简单,设计巧妙,可以高效地从水泡粪中提取高纯度的腐殖酸,有效弥补了目前市场的空白;本水泡粪中分离提纯腐殖酸类物质的方法操作简单方便,可以高效地从水泡粪中提取腐殖酸。
1.一种从水泡粪中分离提纯腐殖酸类物质的方法,其特征在于:将水泡粪用离心机离心后,将离心后液体通入吸附单元中,所述吸附单元包括壳体,壳体内设置有吸附层,与离心机连接的管道从壳体底部进入壳体,穿过吸附层与吸附层上方的布水器连接,壳体顶部还设置有与用于喷洒脱附剂的若干个喷头,喷头通过管道与脱附剂储存器连通,壳体底部设置有带阀门出液口ⅰ,壳体下部一侧设置有带阀门的出液口ⅱ,离心后液体在吸附单元中停留2~3h,腐殖酸类物质被吸附在吸附层上,未吸附的物质从壳体底部排出,吸附完成后,采用脱附剂解吸吸附层上的腐殖酸类物质,完成腐殖酸类物质和其它杂质有效分离,从吸附层解吸下来的腐殖酸类物质和脱附剂进入超滤单元中进行分离,所述超滤单元包括筒体,筒体由隔板分隔为超滤腔和排出腔,超滤腔内设置有若干管式陶瓷超滤膜,超滤膜的一端密封,另一端与排出腔连通,超滤腔顶部设置有进液口,底部开有排出口ⅰ,排出腔底部开有排出口ⅱ,超滤单元中压力为1.0~1.5mpa,脱附剂在压力作用下从管式陶瓷超滤膜进入排出腔中排出,腐殖酸类物质进入干燥器中,干燥后获得腐殖酸盐。
2.根据权利要求1所述的从水泡粪中分离提纯腐殖酸类物质的方法,其特征在于:吸附层是碱性阴离子交换树脂与混凝剂按质量比4-6:1的比例混合制得,混凝剂为硫酸铝、聚合硅酸铝、三氯化铁中的一种。
3.根据权利要求1所述的从水泡粪中分离提纯腐殖酸类物质的方法,其特征在于:脱附剂为含质量浓度为5~8%硫酸钠、质量浓度为9~15%氢氧化钠的水溶液。
4.根据权利要求1所述的从水泡粪中分离提纯腐殖酸类物质的方法,其特征在于:吸附单元中还设置有反冲洗装置,用于吸附层的清洗再生。
5.根据权利要求1所述的从水泡粪中分离提纯腐殖酸类物质的方法,其特征在于:超滤单元内设置有清洗机构,清洗机构包括气缸、清洗环,气缸固定在筒体一端,气缸的活塞端穿过筒体设置在筒体中,清洗环套装在管式陶瓷超滤膜上,清洗环之间通过支架与气缸的活塞端固连,超滤单元使用一段时间后,启动气缸,活塞端带动清洗环在管式陶瓷超滤膜上左右移动,使管式陶瓷超滤膜外表面上附着的腐殖酸盐清洗下来进一步收集。