[实用新型]一种生物炭多级动态吸附沼液元素装置

说明书

本实用新型涉及一种生物炭多级动态吸附沼液元素装置，该装置包括多段生物炭吸附柱和分别设置在每段生物炭吸附柱的上下两端的过滤筛板，且前一级生物炭吸附柱上的过滤筛板的孔径大于后一级生物炭吸附柱上的过滤筛板的孔径；各段生物炭吸附柱之间通过管道串联连接，生物炭吸附柱的内部分层装填有石英砂、石英棉和生物炭。本实用新型通过采用多级生物炭吸附柱和过滤筛板，构建逐级过滤的生物炭滤料，可以增大填料的饱和吸附时间，充分利用生物炭对沼液中营养元素的强烈吸附作用，实现沼液氮营养元素的高效回收；而且吸附饱和后的生物炭可回收作为土壤还田肥料，改良酸性土壤，维持土地平衡，对于土壤改良和土地的持续利用很有意义。

技术领域

本实用新型属于废弃物资源化利用技术领域，尤其涉及一种生物炭多级动态吸附沼液元素装置。

背景技术

沼液中富含大量的氮磷等营养元素，直接排放不仅会造成危害，也造成了资源的浪费。目前，常用的沼液处理方法包括自然净化方法(如氧化塘、人工湿地等)和工厂化处理方法，工厂化处理方法包括序批式反应器(SBR)法、升流式厌氧污泥床(UASB)法等。这些方法只是把沼液当作废水处理，营养元素资源浪费，且成本高，不适合推广普及。

农业废弃物如秸秆、玉米芯和果木枝等制备而成的生物炭具有很大的比表面积，常作为吸附剂使用；此外，生物炭还可用于还田，平衡土壤酸碱性。因此可以采用吸附法处理沼液，过滤回收沼液中的氮磷等营养元素。目前，沼液处理中使用广泛的多是单级过滤或上下级过滤装置，处理后的沼液用于直接达标排放或还田。但是，单级过滤采用的吸附柱为单级吸附柱，吸附填料为单一填料，不可进行组合，当沼液浓度过大时，不能满足沼液处理的需求。同时，单级过滤和上下级过滤装置的填料会由于惯性在短时间内就达到吸附饱和，为了增大填料的饱和吸附时间，需要增大填料量。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种生物炭多级动态吸附沼液元素装置，采用多级生物炭吸附柱吸附沼液氮营养元素，更加高效实用。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种生物炭多级动态吸附沼液元素装置，其特征在于，该装置包括多段生物炭吸附柱和分别设置在每段所述生物炭吸附柱的上下两端的过滤筛板，且前一级所述生物炭吸附柱上的所述过滤筛板的孔径大于后一级所述生物炭吸附柱上的所述过滤筛板的孔径；各段所述生物炭吸附柱之间通过管道串联连接，所述生物炭吸附柱的内部分层装填有石英砂、石英棉和生物炭。

所述生物炭吸附柱的内部从上至下依次包括石英砂层、生物炭层、石英砂层、脱脂棉层和滤纸层。

所述生物炭吸附柱中的生物炭是通过废弃秸秆和/或玉米芯为原料热解成生物炭，并经过改性处理后制备而成。

所述生物炭吸附柱中的生物炭由纱布包裹后放入。

所述生物炭吸附柱包括三段，分别为一级生物炭吸附柱、二级生物炭吸附柱和三级生物炭吸附柱；所述一级生物炭吸附柱上的一级过滤筛板的孔径为5mm，所述二级生物炭吸附柱上的二级过滤筛板的孔径为3mm，所述三级生物炭吸附柱上的三级过滤筛板的孔径为2mm。

所述生物炭吸附柱的上下两端分别使用两法兰密封。

所述生物炭吸附柱的直径为10cm，高度为70cm；两所述法兰之间的间距为10cm。

所述生物炭吸附柱上还开设有排气孔，所述排气孔上设置排气阀。

所述生物炭吸附柱的下方还设置有取样阀。

还包括固定架，多段所述生物炭吸附柱固定支撑在所述固定架上。