[0001] 本实用新型涉及一种利用污泥和农业废弃物制备土壤修复剂的生产线。

[0002] 矿产资源的开发利用不仅为经济社会的快速发展提供了十分重要的物质基础，同时也极大地促进了工业等相关产业的迅速发展。但矿产资源带来巨大经济效益的同时，在矿山开采过程中也产生了一系列极其严重的环境问题，如大面积天然植被遭到毁坏、矿山原有地貌景观退化、地质灾害加剧、污染物大量扩散及生物多样性急剧下降等等，这些环境问题加剧矿山生态功能的丧失，最终导致矿山变为废弃地。

[0003] 目前，我国矿山破坏土地累计面积约303万公顷，并且每年以约1.5％-2％的速度增加，同时各级地方政府日益重视矿山地质环境保护工作。截至2015年底，全国完成矿山地质环境治理恢复面积约81万公顷，治理率为26.7％。因此，对因矿山开采造成的大量废弃地和裸露土石边坡进行生态修复，加快矿山生态环境恢复和综合治理已成为我国环境保护和国土综合整治的一项重要工作，这对改善区域环境和促进经济社会的可持续发展具有重要意义。

[0004] 矿山生态修复最大的难点在于矿山废弃地和裸露土石边坡土壤基质中有机质含量低，甚至完全没有土壤，不具备植被生长基本条件，而土壤作为生态系统最基本的组成成分，对矿山生态修复起着决定性作用。客土喷播技术是近年来兴起的一种矿山生态修复技术，通过喷播机将各种基材和植物种子喷射到裸露边坡或废弃地表形成植被层，从而达到快速重建矿山植被生态系统和防止水土流失的目的。但由于喷播过程中需要大量的熟土，这对于土壤匮乏的矿山来说，外购熟土会大幅增加修复成本。因此，开发可以有效改善土壤结构、增加土壤肥力、加速植被恢复、重构矿山生态系统的矿山生态修复剂具有广阔的市场前景。

[0005] 污泥和农业废弃物中含有丰富的有机质和营养元素，具有较高的腐殖质含量和较强的持水保水性，利用市政污泥和农业废弃物作为矿山生态恢复的基材，不但可以实现废物的资源化利用，还可以利用市政污泥和农业废弃物中含有的大量植物必需营养元素，对矿山生态修复，重构矿山生态环境。但市政污泥和农业废弃物不能直接利用，必须加工成修复剂后才能用于矿山生态修复中。

[0006] 而现有技术中一般采用污泥与农业废弃物混合发酵的形式来生产土壤修复剂，具体的是将污泥和农业废弃物混合后通过发酵池进行发酵，而后干燥粉碎形成成品的土壤修复剂，如在公布号为CN106986720A的中国发明专利申请文件中公开了一种利用处理畜禽养殖废水产生的废渣生产土壤改良剂的方法，这其中将废弃污水脱水后与农业废弃物进行混合，如秸秆、玉米芯、果皮渣等，二者进行混和均匀后加入调节剂(也就是辅料)，然后将混合物进行发酵，而在混合物内需要添加水分调节剂以调节含水率。这种工艺流程在实际的操作过程中，污水脱水后产生的污水会直接排放至外界，导致对土壤的二次污染，同时对物料的利用率较低。实用新型内容

[0007] 本实用新型的目的在于提供一种利用污泥和农业废弃物制备土壤修复剂的生产线，以解决现有技术中的土壤修复剂制备时，污泥脱水产生的污水直接排放导致对土壤的二次污染的问题。

[0008] 为实现上述目的，本实用新型的用污泥和农业废弃物制备土壤修复剂的生产线的技术方案是：

[0009] 利用污泥和农业废弃物制备土壤修复剂的生产线，包括用于形成发酵混合物的混合发酵装置和用于将污泥脱水的脱水机，脱水机具有将滤液排出的排液口，混合发酵装置包括用于输入粉碎的农业废弃物的粉碎料进口以及与所述脱水机连接的污泥料进口，所述混合发酵装置的出料口连接有用于将混合发酵物干燥处理的干燥装置，所述混合发酵装置上连接有辅料进口，发酵装置具有用于向混合后的污泥以及农业废弃物中通入水分的进液口，所述进液口与脱水机的排液口之间连通有滤液回收管路，废液回收管路中设置有开关。

[0010] 有益效果是：相比于现有技术，本实用新型所涉及的利用污泥和农业废弃物制备土壤修复剂的生产线，粉碎后的农业废弃物通过粉碎料进口输送至混合发酵装置中，污泥通过脱水机进行脱水后通过污泥料进口输送至混合发酵装置中，二者在混合发酵装置中进行发酵处理，并通过辅料进口将辅料添加至混合发酵装置中，这样能够将农业废弃物、污泥和辅料混合以实现混合物的发酵，最终形成发酵混合物。污泥脱水后的滤液通过滤液回收管路输送至混合发酵系统中，并向发酵混合物加入液体，能够合理利用污泥产生的滤液，极大的减少了用水量需求，物料利用率高，减少物料浪费，而且降低了滤液对土壤的二次污染程度。

[0011] 进一步的，为了实现对滤液回收管路的自动控制，控制滤液的回收添加量，所述混合发酵装置还包括控制模块，所述控制模块与所述开关控制连接以控制滤液回收管路的开启和关闭。

[0012] 进一步的，为了使辅料与发酵混合物充分接触，传热传质均匀，提高了发酵效率，所述混合发酵装置的进液口上连接有用于将回收的滤液喷淋至发酵混合物上的喷淋装置。

[0013] 进一步的，为了实现对发酵装置的温度控制，所述混合发酵系统还包括与控制模块控制连接的用于向发酵混合物通风的通风装置。

[0014] 进一步的，为了合理利用干燥系统产生的热量，减少能量浪费，所述脱水机为高干脱水机，所述干燥装置为加热干燥装置，所述脱水机与干燥装置之间连接有用于将干燥装置产生的热量回收以供脱水机对污泥脱水的余热回收管路，所述余热回收管路中设有阀门。

[0015] 进一步的，为了保证成品的土壤修复剂的颗粒大小，所述生产线还包括连接在干燥系统的出料口处的粉碎筛分系统，粉碎筛分系统具有用于将干燥后的发酵混合物粉碎的粉碎装置，还具有用于将粉碎后的发酵混合物进行筛分的筛分装置。

[0016] 进一步的，为了实现土壤修复剂成品后的自动化包装，所述生产线还包括与粉碎筛分系统连接的自动包装系统，自动包装系统具有用于将发酵混合物称重的称量装置，还具有将称量后的发酵混合物入袋封口的封口装置。

[0017] 进一步的，为了实现对农业废弃物的自动粉碎，所述粉碎料进口上连接有粉碎机。

[0028] 下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

[0029] 本实用新型的利用污泥和农业废弃物制备土壤修复剂的生产线的具体实施例，该生产线应用于对矿山生产修复专用的土壤修复剂的生产过程中。如图1所示，生产线包括农业废弃物预处理系统2、污泥预处理系统4、混合发酵系统6、干燥系统7、粉碎筛分系统8以及自动包装系统9。在本实施例中，农业废弃物采用常用的秸秆，当然在其他实施例中，农业废弃物也可以采用其他的物料代替，如豆饼、菜籽饼或骨粉等。具体制备时秸秆通过农业废弃物预处理系统2进行预处理，污泥通过污泥预处理系统4进行预处理，而后二者进入混合发酵系统6进行发酵，并向混合发酵系统6中添加辅料辅助发酵，之后将发酵好的发酵混合物通过干燥系统7的干燥后，进入粉碎筛分系统8进行粉碎筛分而形成成品的土壤修复剂，最后进入自动包装系统9进行包装处理。

[0030] 其中农业废弃物预处理系统2包括供打包好的整包的秸秆进入的第一进料口1，还包括用于将整包的秸秆开包的开包装置21以及用于将开包后的秸秆搅碎处理的粉碎机22。整包的秸秆经过第一进料口1进入农业废弃物预处理系统2中，通过开包装置21开包后经由粉碎机22搅碎成预处理秸秆。

[0031] 污泥预处理系统4包括供污泥进入的第二进料口3，还具有将进入的污泥高温脱水处理的高干脱水机41，高干脱水机41的具体结构如图2所示，由工作电源411、阳极板412、阴极滤网413、机械压滤系统414和滤液收集接口415组成，工作电源411为电渗透提供水源，含水污泥在阳极板412和阴极滤网413的作用下进行脱水，必要的时候采用机械压滤系统414辅助脱水，滤液经滤液收集接口415排出；预处理系统中还具有与高干脱水机41连接的用于将污泥脱出的滤液回收的滤液回收管路42。污泥经过第二进料口3进入污泥预处理系统4中后，通过高干脱水机41进行脱水处理形成预处理污泥，并通过滤液回收管路42将脱水后形成的滤液回收。

[0032] 如图3所示，混合发酵系统6具有用于将预处理秸秆和预处理污泥混合发酵的混合发酵装置61，混合发酵装置61实为发酵室，混合发酵系统6具有用于输入粉碎的农业废弃物的粉碎料以及污泥料的进料口65和将物料输出的出料口66，还具有用于将辅料添加至混合发酵装置61中的辅料进口5，同时在混合发酵系统6中还设有用于控制混合发酵装置61的发酵过程中的温度和湿度的自动控温控湿装置63，该自动控温控湿装置63即形成控制模块，同时在混合发酵系统6中还设有通风装置62以及向发酵混合物喷淋滤液的自动喷淋装置64，该自动喷淋装置64连接有用于与污泥预处理系统4的滤液回收管路42连通的滤液回用接口67，自进料口65进入的物料在混合发酵装置61中进行发酵，自动控温控湿装置63通过预先设定的程序根据发酵过程中的温度和湿度控制通风装置62和自动喷淋装置64的启停，滤液回用接口67将滤液进行回收利用。其中自动控温控湿装置63为现有技术，其工作原理为根据预设的温度和湿度，按照程序控制通风和喷淋设备的运行过程。滤液回收管路42中设置有开关43，也就是自动喷淋装置64的水源为污泥预处理系统4中产生的滤液。预处理秸秆与预处理污泥进入混合发酵系统6中的混合发酵装置61中，通过辅料进口5添加辅料如土壤调理剂、复合微生物菌剂等参与混合发酵反应，通过自动控温控湿装置63控制发酵过程中的温度和湿度，并根据湿度的变化控制通风装置62和自动喷淋装置64的开启和关闭。

[0033] 干燥系统7具有用于将发酵混合物进行加热干燥的加热鼓风干燥装置71，如图4所示，加热鼓风干燥装置71包括自控系统711、电热板712、送风通道713、进料口714、出料口715和热量回收接口716，自控系统711通过预设程序控制加热鼓风干燥装置71的运行和启停，电热板712提供热量对物料进行加热干燥，送风通道713保证物料受热均匀，热量回收接口716将多余的热量进行回收利用；干燥系统还具有用于将干燥过程中产生的热量进行回收的余热回收管路72，余热回收管路72与污泥预处理系统4连接，余热回收管路72中还设有用于控制余热回收管路72通断的阀门73，由此可将回收的余热通入至污泥预处理系统4中，并向处于高温脱水过程中的污泥提供一定的热量，提高能量的利用率。加热鼓风干燥装置
71将发酵混合物进行干燥处理形成成品的土壤修复剂。

[0034] 如图5所示，余热回收管路72连接干燥系统7和污泥预处理系统4，干燥系统7中的余热通过热量回收接口716进入余热回收管路72，余热回收管路72分别与干燥系统7和污泥预处理系统4相连，通过余热回收管路72的余热进入污泥预处理系统4中，对污泥预处理系统4中的物料进行加热，通过阀门73控制余热回收管路72的开停。

[0035] 如图6所示，高干脱水机41中产生的滤液经由滤液收集接口进入滤液回收管路42，滤液回收管路42分别与高干脱水机41以及混合发酵系统6相连，通过滤液回收管路42的滤液进入混合发酵系统6中的滤液回用接口67，并通过开关43控制滤液回收管路42的开停。

[0036] 粉碎筛分系统8则包括用于将干燥后的土壤修复剂进行粉碎处理的粉碎装置81以及用于将粉碎后的土壤修复剂筛分的筛分装置82，其中粉碎装置81的结构如图7所示，包括传动装置811、叶轮812、进料口813和出料口814，物料自进料口813进入粉碎装置中，叶轮812在传动装置811的驱动下对物料进行粉碎，驱动方式为电机驱动。

[0037] 自动包装系统9则包括将筛分后的成品土壤修复装填入袋的自动下料装置91，还具有用于称量成品的重量的称量装置92以及用于将包装袋封口的封口装置93。

[0038] 上述的相邻两个设备之间的物料均通过封闭式输送机10进行输送，如图8所示，封闭式输送机10包括电机101和输送管道102，在电机101的电机驱动作用下，物料进入输送管道102，并通过输送管道102向下游设备输送。如图9所示，以混合发酵系统6与加热鼓风干燥装置71之间采用封闭式输送机10输送的结构为例，物料经过发酵后通过封闭式输送机10进入加热鼓风干燥装置71中进行干燥处理。

[0039] 在生产时，打包好的秸秆经由农业废弃物预处理系统2开包和搅碎后形成预处理秸秆，污泥经由污泥预处理系统4的高温脱水后形成预处理污泥，二者进入混合发酵系统6中与辅料混合发酵处理，并通过自动喷淋装置64喷淋而保证发酵的充分接触和反应，最后将发酵好的土壤修复剂输送至干燥系统7中进行干燥处理，干燥过程中产生的热量经由余热回收管路72通入至污泥预处理系统4中，向污泥高温脱水过程提供热量，通过阀门73来控制余热的输送，干燥后的物料进入粉碎筛分系统8，经过粉碎装置81的粉碎和筛分装置82的筛分后所生成的成品通过物料出口83进入自动包装系统9，经过自动下料装置91、称量装置92和封口装置93的分装、称量和封口后，形成最终产品。

[0040] 该生产线能够实现土壤修复剂的自动化制备，结构合理、操作简单，有效减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率，保证了产品的质量。同时能够合理利用生产线中各个部分产生的资源，内部自我消化，避免了资源和能量的浪费，节省制备成本。

[0041] 当然，在其他实施例中，可以不设置余热回收管路；控制模块可以通过手动控制代替；通风装置可以通过液冷形成来代替降温。