一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種沼液處理裝置，尤其涉及一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置。
【背景技術】
[0002]我國是農業大國，也是沼氣工程產業大國。截至到2010年，沼氣總數已達到4000萬戶，然而沼液消納問題并沒有得到有效地解決，沼液的隨意排放更是造成了二次污染和重金屬污染。因此，加大對沼液的綜合利用，對于解決環境問題和促進農業可持續發展具有十分重要的意義。
[0003]對沼液進行負壓濃縮是處理沼液的有效方法之一，沼液中的氨基酸、蛋白質等活性物質較多，如果在常壓下對沼液直接進行加熱濃縮，會造成沼液中活性物質失活以及一些易揮發物質揮發，導致沼液理化性質的改變，所以采用通過降低沼液的壓力，使沼液的沸點降低的辦法。在負壓的環境下，通過導熱油加熱沼液使其在低溫下沸騰，從而實現沼液濃縮，該裝置利用蒸發出的流體對沼液進行預熱減少了能量的損失，同時該裝置還可以利用太陽能集熱來循環加熱沼液和導熱油，減少電能的損耗，從而最大限度地節約和利用能源。
[0004]沼液濃縮技術在沼液深度處理中的研究和應用方面，目前常用的方法有序批式活性污泥法(SBR)、膜生物反應器、人工濕地法。但是活性污泥法存在基建費、運行費高的不足，且能耗大，管理較復雜，易出現污泥膨脹現象，工藝設備不能滿足高效低耗的要求；生物膜法對環境溫度的要求較高，氣溫過高或過低都會影響生物膜的活性，引起生物膜的壞死和脫落；濕地法占地面積大；易受病蟲害影響；并且常由于設計不當使出水達不到設計要求或不能達標排放，有的人工濕地反而成了污染源。
【發明內容】
[0005]針對現有技術中存在的缺陷，本發明提供了一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，采用負壓蒸發技術對沼液進行濃縮，降低沼液體積，提高營養物質濃度。
[0006]具體技術方案為:一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，包括負壓蒸發裝置、冷凝裝置、循環液槽和冷凝液收集裝置，負壓蒸發裝置包括罐體和設置于罐體外側的沼液加熱裝置，冷凝裝置左高右低傾斜設置，冷凝裝置內相鄰設置有蒸汽通道和冷卻液通道，蒸汽通道左端與負壓蒸發裝置的罐體連通，其右端與冷凝液收集裝置連通；冷卻液通道左端與循環液槽連通，右端通過帶有第一閘閥的管道與設置于循環液槽內的循環水泵的出水口連通，循環水泵的出水口還與罐體通過帶有第二閘閥的管道連通；冷凝液收集裝置包括冷凝液收集罐和設置于冷凝液收集罐內的真空泵。
[0007]所述沼液加熱裝置包括殼體、導熱油和加熱電極，殼體將罐體下半部分包裹，導熱油和加熱電極設置于殼體和罐體之間的腔體內。
[0008]所述沼液加熱裝置由恒溫控制裝置控制。
[0009]所述沼液加熱裝置可采用太陽能集熱裝置。
[0010]所述罐體上設置有液位計和真空儀，罐體下端設置有濃縮液排出口。
[0011]所述濃縮液排出口下方設置有濃縮液收集罐。
[0012]所述冷卻液通道在與循環水泵連接的管道上連接有備用冷卻水管道。
[0013]所述冷凝裝置與水平面夾角為20°。
[0014]本發明制造成本低,使用方便,針對沼液產量大,處理成本高,儲存運輸困難和營養物質含量偏低等問題，采用負壓蒸發技術對沼液進行濃縮，研究沼液濃縮工藝中的最佳參數。本裝置對沼液的濃縮效果明顯，濃縮量大，效率高，實現了沼液濃縮工藝的連續化生產，一方面可以消除沼液排放所帶來的污染，減少寄生蟲、疾病等傳播，改善農村生態環境，為人們帶來一定的經濟收入；另一方面使有限資源實現再升值和多級利用，最大限度地提高資源利用率，具有明顯的經濟效益、環境效益和社會效益。通過利用太陽能集熱裝置對罐體加熱，則可極大地節省能源，符合低碳循環的經濟模式，具有很強的推廣價值。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明結構示意圖；
圖2為本發明罐體結構示意圖；
圖3為本發明工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2和圖3所示，一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，包括負壓蒸發裝置
1、冷凝裝置2、循環液槽3和冷凝液收集裝置4，負壓蒸發裝置I包括罐體5和設置于罐體5外側的沼液加熱裝置，沼液加熱裝置可以為電力加熱，靠電力加熱的沼液加熱裝置包括殼體6、導熱油7和加熱電極9,殼體6將罐體5下半部分包裹,導熱油7和加熱電極9設置于殼體6和罐體5之間的腔體內，且靠電力加熱的沼液加熱裝置由恒溫控制裝置10控制，保持罐體5內溫度恒定，通過加熱電極9通電加熱并利用導熱油7將熱量傳遞給罐體5，對罐體5內的沼液進行加熱；沼液加熱裝置也可以為太陽能加熱裝置，利用太陽能集熱裝置對罐體5進行加熱；沼液加熱裝置還可以同時利用太陽能加熱裝置和電力加熱裝置，罐體5需要的熱量主要由太陽能加熱裝置提供，電力加熱裝置主要起輔助作用，使罐體5內的溫度始終保持不變，提高沼液的濃縮效率。
[0017]冷凝裝置2左高右低傾斜設置，冷凝裝置2內相鄰設置有蒸汽通道11和冷卻液通道12，蒸汽通道11左端與負壓蒸發裝置I的罐體5連通，其右端與冷凝液收集裝置4連通，冷凝裝置2與水平面夾角為20°，有利于蒸汽在蒸汽通道11內液化后向冷凝液收集裝置4內流動；冷卻液通道12左端與循環液槽3連通，右端通過帶有第一閘閥13的管道與設置于循環液槽3內的循環水泵14的出水口連通，循環水泵14的出水口還與罐體5通過帶有第二閘閥15的管道連通；冷凝液收集裝置4包括冷凝液收集罐16和設置于冷凝液收集罐16內的真空泵17。罐體5上設置有液位計18和真空儀19，罐體5下端設置有濃縮液排出口20。濃縮液排出口 20下方設置有濃縮液收集罐21。冷卻液通道12在與循環水泵14連接的管道上連接有備用冷卻水管道22，當循環液槽3內的沼液不足或其沼液冷卻效果不佳時啟動備用冷卻水管道22對蒸汽通道11內的蒸汽進行冷卻。
[0018]實施例1
如圖1、圖2和圖3所示，本實施例采用單獨的靠電力加熱的沼液加熱裝置，打開第二閘閥15，同時啟動循環水泵14，利用循環水泵14將循環液槽3中需要進行濃縮的沼液輸送至罐體5內，然后通過恒溫控制裝置10啟動加熱電極9對罐體5內的沼液進行加熱，啟動真空泵17使罐體5內產生負壓，降低沼液的沸點，使沼液在溫度相對較低的環境下進行蒸發，產生的蒸汽進入蒸汽通道11內，這樣可以保證沼液中的營養成分不會被破壞，同時節約了加熱時所需的電力資源，打開第一閘閥13，使循環液槽3中的沼液進入冷卻液通道12，由于循環液槽3中的沼液溫度較低，可對蒸汽通道11內的蒸汽進行液化，帶走蒸汽液化時產生的熱量，然后回到循環液槽3中對待濃縮的沼液進行預熱，減少了熱量損失，蒸汽通道11內的蒸汽液化后進入到冷凝液收集罐16內，根據液位計18和真空儀19觀察沼液的濃縮情況，當沼液的濃縮程度達到要求時，將濃縮后的沼液通過濃縮液排出口 20排到濃縮液收集罐21內，濃縮后的沼液可用作其他用途。
【主權項】
1.一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，其特征在于:包括負壓蒸發裝置、冷凝裝置、循環液槽和冷凝液收集裝置，負壓蒸發裝置包括罐體和設置于罐體外側的沼液加熱裝置，冷凝裝置左高右低傾斜設置，冷凝裝置內相鄰設置有蒸汽通道和冷卻液通道，蒸汽通道左端與負壓蒸發裝置的罐體連通，其右端與冷凝液收集裝置連通；冷卻液通道左端與循環液槽連通，右端通過帶有第一閘閥的管道與設置于循環液槽內的循環水泵的出水口連通，循環水泵的出水口還與罐體通過帶有第二閘閥的管道連通；冷凝液收集裝置包括冷凝液收集罐和設置于冷凝液收集罐內的真空泵。
2.如權利要求1所述的一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，其特征在于:所述沼液加熱裝置包括殼體、導熱油和加熱電極，殼體將罐體下半部分包裹，導熱油和加熱電極設置于殼體和罐體之間的腔體內。
3.如權利要求2所述的一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，其特征在于:所述沼液加熱裝置由恒溫控制裝置控制。
4.如權利要求1所述的一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，其特征在于:所述沼液加熱裝置為太陽能集熱裝置。
5.如權利要求1所述的一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，其特征在于:所述罐體上設置有液位計和真空儀，罐體下端設置有濃縮液排出口。
6.如權利要求5所述的一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，其特征在于:所述濃縮液排出口下方設置有濃縮液收集罐。
7.如權利要求1所述的一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，其特征在于:所述冷卻液通道在與循環水泵連接的管道上連接有備用冷卻水管道。
8.如權利要求1所述的一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，其特征在于:所述冷凝裝置與水平面夾角為20°。
【專利摘要】一種對沼液進行負壓蒸發濃縮的裝置，包括負壓蒸發裝置、冷凝裝置、循環液槽和冷凝液收集裝置，負壓蒸發裝置包括罐體和設置于罐體外側的沼液加熱裝置，冷凝裝置左高右低傾斜設置，冷凝裝置內相鄰設置有蒸汽通道和冷卻液通道，蒸汽通道左端與負壓蒸發裝置的罐體連通，其右端與冷凝液收集裝置連通；冷卻液通道左端與循環液槽連通，右端通過帶有第一閘閥的管道與設置于循環液槽內的循環水泵的出水口連通，循環水泵的出水口還與罐體通過帶有第二閘閥的管道連通；冷凝液收集裝置包括冷凝液收集罐和設置于冷凝液收集罐內的真空泵。
【IPC分類】C02F1-14
【公開號】CN104628069
【申請號】CN201510015036
【發明人】賀超, 焦有宙, 李剛, 丁攀, 關山月, 王少鵬, 李鵬飛, 高贊, 郝炯駒, 張海月, 蘇煌
【申請人】河南農業大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月13日