CN102718355A - 养殖排污处理***及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种养殖排污处理***及处理方法,包括初级固液分离设备、废液处理***、高浓浆处理***和有机肥加工***,本发明将养殖废物根据商业价值进行浓缩式分离,将低浓度的无渣废液厌氧沼化处理后还田利用,将高浓度的浆液厌氧沼化处理后的废料进行固液分离生产高浓度液体和固体商品肥料,可与养殖场共同建设施工并就近使用,适用于牛羊猪等大中型牲畜养殖废物及有机垃圾处理,相对于就地排放以及运输处理的方式来讲,实现废物利用更为彻底,提供沼气的同时提供灌溉用水和商品肥料的原料,降低养殖成本,消除因养殖排污造成周边环境的不良影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种畜牧养殖饲养附属***,特别涉及一种养殖排污处理***及处理方法。
背景技术
养殖业不但提供较多的工业原料,还为人民生活提供肉、乳、蛋等丰富的食品,最终还会为农业提供役畜和粪肥;因而,养殖业是国家不可缺少的支柱产业。由于土地资源的逐渐匮乏,养殖较为普遍的采用圈养的方式,排污逐渐成为养殖业的难题,特别是对于牛羊等大中型畜牧养殖来说,粪便和尿液等废液的排出成本占养殖成本较大的比例。而对于***物等的处理方式中,较多的采用将***物发酵后用于农家肥的处理方式,整个过程中需要运至指定地点发酵处理,发酵后运至指定农田作为农家肥使用;包括运输、发酵周期较长,成本较高,并占有较大的用地面积;还有就是将***物直接运至某些地点进行随意堆放处理,同样会增加运输成本和占地面积,且对周围环境造成污染。特别是对于尿液和冲洗液等废液,粪便尿液排放及运输极为不便,如果就地排放则会造成较大范围的环境污染,并且由于具有蒸发性,较多的采用直接排放的处理方式,对周围环境造成极为恶劣的影响,且影响范围较大。
需要对现有的养殖排污处理***进行改进,适用于牛羊猪等大中型牲畜养殖的废物处理,相对于就地排放以及运输处理的方式来讲,实现废物利用更为彻底,降低养殖成本,消除因养殖排污造成周边环境的不良影响。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种养殖排污处理***及处理方法,适用于牛羊猪等大中型牲畜养殖的废物处理,相对于就地排放以及运输处理的方式来讲,实现废物利用更为彻底,降低养殖成本,消除因养殖排污造成周边环境的不良影响。
本发明的养殖排污处理***,包括:
初级固液分离设备,用于将养殖场内固液废物分离形成废液和固体废物;
废液处理***,用于将初级固液分离设备所分离出的废液沉淀、过滤得到无渣废液和沉淀浓缩浆,后将无渣废液厌氧沼化处理形成沼气和低浓沼液;
高浓浆处理***,用于将初级固液分离设备所分离出的固废和废液处理***的沉淀浓缩浆混合得到高浓度浆液,后将高浓度浆液厌氧沼化处理形成沼气、高浓沼液和固体废渣;
有机肥加工***,用于将高浓浆处理***的高浓沼液加工成液体肥料和固体废渣加工成固体肥料。
进一步,所述废液处理***包括用于接收初级固液分离设备的废液将其沉淀的废液积聚室、将废液积聚室内的废液过滤成无渣废液的过滤室、用于接收过滤室的无渣废液的无渣废液室和接收无渣废液室的无渣废液并进行沼化的无渣废液厌氧沼化池;
所述高浓浆处理***包括接收沉淀浓缩浆及固体废物形成高浓度浆液的汇集池和用于接收汇集池内的高浓度浆液的高温厌氧沼化池;
进一步,所述无渣废液厌氧沼化池设置于高温厌氧沼化池上部并与其形成双层结构;所述无渣废液厌氧沼化池上部设有池顶人工湿地,所述汇集池紧靠废液积聚室且接收废液积聚室的沉淀浓缩浆;
进一步,所述汇集池设有高浓度浆液出口并通过高浓度浆液泵连通于高温厌氧沼化池;所述高温厌氧沼化池设有高温厌氧沼化池循环***,所述高温厌氧沼化池循环***至少包括用于使高温厌氧沼化池内物料形成循环的物料循环泵;所述物料循环泵入口和高浓度浆液泵入口之间可启闭式设置跨线;所述物料循环泵出口还可启闭式设有用于输送废渣浆的渣浆支线,所述高温厌氧沼化池设有高浓度沼液出口;所述有机肥加工***包括与渣浆支线连通用于对废渣浆脱水形成固体废渣的废渣脱水设备、与高浓度沼液出口连通用于对高浓度沼液过滤形成无渣高浓度沼液的高浓度沼液过滤设备和将无渣高浓度沼液加工成液体肥料及将固体废渣加工成固体废料的有机肥加工中心;所述高温厌氧沼化池的池底朝向与物料循环泵的入口连通处向下倾斜;
进一步,所述废液积聚室、过滤室和无渣废液室紧靠设置;所述无渣废液厌氧沼化池位于地上,高温厌氧沼化池位于地下,所述无渣废液室设有无渣废液出口且通过无渣废液泵连通于无渣废液厌氧沼化池;
进一步,所述无渣废液厌氧沼化池的沼气出口和高温厌氧沼化池的沼气出口共同连通于一气室,气室设有气室沼气出口且该气室沼气出口连通于一用于对沼气进行净化的沼气处理设备,所述沼气处理设备设有洁净沼气出口且该洁净沼气出口连通有洁净沼气储存室;所述废渣脱水设备为储渣腔,所述储渣腔设有与渣浆支线连通的入渣口和与气室连通的取压口;
进一步,无渣废液厌氧沼化池的低浓沼液出口分散连通于区域低浓沼液池并通过区域低浓沼液池连通于用于将沼液还田的沼液还田管网;
进一步,所述高浓度浆液泵、物料循环泵和无渣废液泵设置于一泵房内,高浓度浆液泵、物料循环泵和无渣废液泵以及沼气处理设备通过控制***进行控制,所述控制***设置于一控制室内;所述泵房、控制室、沼气处理设备、洁净沼气储存室、储渣腔、气室、废液积聚室、过滤室、无渣废液室和汇集室均集中设置于无渣废液厌氧沼化池和高温厌氧沼化池一端部。
本发明还公开了一种利用养殖排污处理***处理养殖废物的方法,包括下列步骤:
a将养殖场排污液固混合废物分离形成废液和固体废物;
b1将步骤a中的废液沉淀形成沉淀浓缩浆后过滤形成无渣废液,将无渣废液沼化形成低浓沼液和沼气;
b2将步骤a中的固体废物与步骤b1中的沉淀浓缩浆混合形成高浓度浆液,将高浓度浆液沼化形成沼气、高浓沼液和废渣浆;
c1将步骤b1和步骤b2中的沼气净化后储存;
c2将步骤b1中的低浓沼液储存并用于还田利用;
c3将步骤b2中的高浓沼液过滤形成无渣高浓度沼液并将无渣高浓度沼液加工成液体肥料;将步骤b2中的废渣浆脱水形成固体废渣并将固体废渣加工成固体肥料。
进一步,步骤b2中,将高浓度浆液通过高浓度浆液泵捣碎并泵送至高温厌氧沼化池沼化;步骤b2中,沼化过程中,对高温厌氧沼化池内物料循环;步骤a中,养殖场排污液固混合废物的分离采用堆放的方式自然分离,脱水度为80%,形成废液和固体废物。
本发明的有益效果是:本发明的养殖排污处理***及处理方法,将养殖废物根据商业价值进行分离,将浓度低的废液直接沼化形成沼气后还田利用,将浓度高的浆液沼化形成沼气后的高浓度沼液和固体废料制成商品肥料,可与养殖场共同建设施工并就近使用,适用于牛羊猪等大中型牲畜养殖的废物处理,相对于就地排放以及运输处理的方式来讲,实现废物利用更为彻底,提供沼气的同时提供灌溉用水和商品肥料的原料,降低养殖成本,消除因养殖排污造成周边环境的不良影响。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的流程示意图;
图2为本发明沼气池结构立面剖视图;
图3为图2沿A向视图;
图4为图3沿B-B向剖视图;
图5为图3沿C-C向剖视图;
图6为图5沿D-D向剖视图;
图7为图2沿E-E向剖视图;
图8为图7沿F-F向剖视图;
图9为图7沿G-G向剖视图;
具体实施方式
图1为本发明的流程示意图,图2为本发明沼气池结构立面剖视图,图3为图2沿A向视图,图4为图3沿B-B向剖视图,图5为图3沿C-C向剖视图,图6为图5沿D-D向剖视图,图7为图2沿E-E向剖视图,图8为图7沿F-F向剖视图,图9为图7沿G-G向剖视图,如图所示:本实施例的养殖排污处理***,包括:
初级固液分离设备1,用于将养殖场内固液废物分离形成固体废物(固废)和液废;固液分离方式可采用现有的任何机械结构,本实施例中,初级固液分离设备1为一通过堆放实现自然固液分离的场地,为一位于养殖场(本实施例为养牛场)内的普通堆放室,堆放下部为网状支撑,便于液体流出;
废液处理***,用于将初级固液分离设备1所分离出的废液沉淀并过滤得到无渣废液和沉淀浓缩浆,后将无渣废液沼化形成沼气和低浓沼液;沉淀后的废液自然形成液体层和沉淀浓缩浆层,液体层过滤后得到无渣废液,而该过程可采用现有技术的任何沉淀设备和过滤用机械设备即能实现,而设备应当包括腔室等空间;沼化的过程即可采用现有技术的沼化池即能实现,在此不再赘述;
高浓浆处理***,用于将初级固液分离设备1所分离出的固体废物和废液处理***的沉淀浓缩浆混合得到高浓度浆液,后将高浓度浆液在无能耗的高温条件下厌氧沼化形成沼气、高浓沼液和固体废渣;
无论是废液处理***还是高浓浆处理***,均应包含完成相应过程的设备或者腔室,而设备和腔室一般属于现有技术,在此不再赘述;
有机肥加工***,用于将高浓浆处理***的高浓沼液加工成液体肥料和固体废渣加工成固体肥料。
本实施例中,所述废液处理***包括用于接收初级固液分离设备1的废液将其沉淀的废液积聚室2、将废液积聚室2内的废液过滤成无渣废液的过滤室3、用于接收过滤室3的无渣废液的无渣废液室4和接收无渣废液室的无渣废液并进行沼化的无渣废液厌氧沼化池6;过滤室3内应填充过滤材料,包括过滤网等现有技术的过滤材料;
所述高浓浆处理***包括接收沉淀浓缩浆及固体废物形成高浓度浆液的汇集池10和用于接收汇集池10内的高浓度浆液的高温厌氧沼化池13;无渣废液厌氧沼化池6和高温厌氧沼化池13的结构可采用现有的钢筋混凝土构建而成,一般采用矩形池,且根据养殖场的规模制成相适应的容积;无渣废液厌氧沼化池6和高温厌氧沼化池13与相对应的腔室或者设备之间的物料传输根据需要可设置必要的动力设备。
本实施例中,所述无渣废液厌氧沼化池6设置于高温厌氧沼化池13上部并与其形成双层结构,形成集约式结构,结构紧凑,降低施工成本,并且利于操作和控制,以及提高高温厌氧沼化池13的沼化效率,降低能耗;所述无渣废液厌氧沼化池6上部设有池顶人工湿地7,充分利用低浓度沼液并绿化养殖场附近的环境,并利于提高无渣废液厌氧沼化池6沼化效率,降低能耗;所述汇集池10紧靠废液积聚室2且接收废液积聚室2的沉淀浓缩浆;如图所示,汇集池10与废液积聚室2之间相邻紧靠并直接连通,汇集池10主体腔室位于废液积聚室2下部,且废液积聚室2底部朝向汇集池向下倾斜,便于沉淀浓缩浆流入汇集池10。
本实施例中,所述汇集池10设有高浓度浆液出口并通过高浓度浆液泵11连通于高温厌氧沼化池13,即通过高浓度浆液泵11将汇集池10内的高浓度浆液打入高温厌氧沼化池13,本实施例中,高浓度浆液泵11为离心泵,利用该泵叶轮的高速旋转,将高浓度浆液中的纤维捣碎,便于运输的同时还能提高沼化效率;所述高温厌氧沼化池13设有高温厌氧沼化池循环***,所述高温厌氧沼化池循环***至少包括用于使高温厌氧沼化池内物料形成循环的物料循环泵14,如图所示,还包括必要的管路和阀门,循环***能够将池内物料进一步混合均匀并释放物料中的沼气泡,利于提高沼化效率;所述物料循环泵14入口和高浓度浆液泵11入口之间可启闭式设置跨线12,该跨线12经过启闭控制,可实现高浓度浆液泵11与物料循环泵14之间的切换,避免因为其中之一维修时影响整个***的运行,当然,根据流程需要,在管道上设置必要的阀门和其他管道附件,属于本领域技术人员根据本专利记载能够知道的,在此不再赘述;所述物料循环泵14出口还可启闭式设有用于输送废渣浆的渣浆支线24,根据沼化过程的需要将该渣浆支线24开启后输出沼化后的渣浆,闭合则形成循环,或者可通过阀门调整循环和渣浆输出量;所述高温厌氧沼化池13设有高浓度沼液出口,实际上,高浓度沼液出口一般位于池内物料靠上层,得到含液量较高的液体,而该液体由于原料性质不同,含有氨氮浓度较高;所述有机肥加工***包括与渣浆支线24连通用于对废渣浆脱水形成固体废渣的废渣脱水设备20、与高浓度沼液出口连通用于对高浓度沼液过滤形成无渣高浓度沼液的高浓度沼液过滤设备19和将无渣高浓度沼液加工成液体肥料及将固体废渣加工成固体废料的有机肥加工中心21,上述废渣脱水设备20和高浓度沼液过滤设备19均可采用现有技术的机械设备,也可为自然过滤和自然堆放脱水;所述高温厌氧沼化池13的池底朝向与物料循环泵的入口连通处向下倾斜,物料循环泵14在高温厌氧沼化池13底部设置两个吸口,便于物料循环泵14吸入物料,利于循环充分进行。
本实施例中,所述废液积聚室2、过滤室3和无渣废液室4紧靠设置,进一步提高***的集约式特征,保证***的结构紧凑性以及维护的方便性;所述无渣废液厌氧沼化池位于地上,高温厌氧沼化池位于地下,所述无渣废液室设有无渣废液出口且通过无渣废液泵连通于无渣废液厌氧沼化池。
本实施例中,所述无渣废液厌氧沼化池6的沼气出口和高温厌氧沼化池13的沼气出口共同连通于一气室23,气室23设有气室沼气出口且该气室沼气出口连通于一用于对沼气进行净化的沼气处理设备15,所述沼气处理设备15设有洁净沼气出口且该洁净沼气出口连通有洁净沼气储存室16;所述废渣脱水设备20为储渣腔,所述储渣腔20设有与渣浆支线24连通的入渣口和与气室23连通的取压口,本实施例中,沼气处理设备15与无渣废液厌氧沼化池6的沼气出口和高温厌氧沼化池13的沼气出口之间设置有一气室23,用于缓冲和储存所产生的沼气,储渣腔20的取压口连通于气室23;本实施例中,沼气处理设备的净化功能为脱硫和脱水,设备结构和功能根据需要可按现有的脱硫脱水设备制作,在此不再赘述;储渣腔20由物料循环泵14通过渣浆支线24输送废渣浆,废渣浆在储渣腔中由于沼气压力的脱水作用,浓缩脱水,形成含固浓度更高的废渣浆。
本实施例中,无渣废液厌氧沼化池6的低浓沼液出口连通于分散的区域低浓沼液池8并通过区域低浓沼液池8连通于用于将沼液还田的沼液还田管网9。
本实施例中,所述高浓度浆液泵11、物料循环泵14和无渣废液泵5设置于一泵房18内,高浓度浆液泵11、物料循环泵14和无渣废液泵5通过控制***进行控制,所述控制***设置于一控制室17内,控制***还对沼气处理设备15实现控制,即所有的泵以及沼气处理设备15均采用控制***进行控制,该控制采用现有技术中对动设备以及静设备控制阀的控制方式,在此不再赘述,可为人工控制***,比如开停等操作,也可以采用自动控制;所述泵房18、控制室17、沼气处理设备15、洁净沼气储存室16、储渣腔20、气室23、废液积聚室2、过滤室3、无渣废液室4和汇集室10均集中设置于无渣废液厌氧沼化池6和高温厌氧沼化池13一端部,根据需要,设备之间的管道可预埋在无渣废液厌氧沼化池6和高温厌氧沼化池13的池壁或者直接在池壁内形成管道通道,节约空间以及材料成本,并进一步提高***的集约性。
本发明还公开了一种利用养殖排污处理***处理养殖废物的方法,包括下列步骤:
a将养殖场排污液固混合废物分离形成废液和固体废物;
b1将步骤a中的废液沉淀形成沉淀浓缩浆后过滤形成无渣废液,将无渣废液沼化形成低浓沼液和沼气;
b2将步骤a中的固体废物与步骤b1中的沉淀浓缩浆混合形成高浓度浆液,将高浓度浆液沼化形成沼气、高浓沼液和废渣浆;
c1将步骤b1和步骤b2中的沼气净化后储存;
c2将步骤b1中的低浓沼液储存并用于还田利用;
c3将步骤b2中的高浓沼液过滤形成无渣高浓度沼液并将无渣高浓度沼液加工成液体肥料;将步骤b2中的废渣浆脱水形成固体废渣并将固体废渣加工成固体肥料。
本实施例中,步骤b2中,将高浓度浆液通过高浓度浆液泵捣碎并泵送至高温厌氧沼化池沼化;步骤b2中,沼化过程中,对高温厌氧沼化池内物料循环;步骤a中,养殖场排污液固混合废物的分离采用堆放的方式自然分离,形成废液和固体废物;步骤a中,养殖场排污液固混合废物的分离采用堆放的方式自然分离,脱水度为80%,形成废液和固体废物,利于下一步沼化过程降低能耗。
低浓度沼液所形成的无渣污水产生,无商品化价值,利用还田管网输往周边农田就地消纳;高浓度沼液由高温消化池物料消化后的残留液生产,具有较大的商品化价值,残留液商品化处理后作为城市园林绿化及家庭绿化液体用肥;液体用肥商品化无限制的扩大了高浓度沼液的消纳地域,基本上消除了养殖业环境污染的隐患。
上述工艺中,厌氧消化池中高浓度物料在高温大循环式的转化方式下,消化率高达90%以上,残存的物料残渣利用强力循环泵(循环--提升)的转换工作方式将其从高温厌氧消化池底部提升入厌氧消化池储渣腔贮存,经过贮存再消化过程被沼气压作用脱水浓缩,储渣腔脱水浓缩形成的渣浆使用管道引出,管道出口安装脱水装置使其润润化,润润化后的残渣作为固体商品肥的生产原料。
最后说明的是,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者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种养殖排污处理***,其特征在于:包括:
初级固液分离设备,用于将养殖场内固液废物分离形成废液和固体废物;
废液处理***,用于将初级固液分离设备所分离出的废液沉淀并过滤得到无渣废液和沉淀浓缩浆,后将无渣废液厌氧沼化处理形成沼气和低浓沼液;
高浓浆处理***,用于将初级固液分离设备所分离出的固体废物和废液处理***的沉淀浓缩浆混合得到高浓度浆液,后将高浓度浆液沼化形成沼气、高浓沼液和固体废渣;
有机肥加工***,用于将高浓浆处理***的高浓沼液加工成液体肥料和固体废渣加工成固体肥料。
2.根据权利要求1所述的养殖排污处理***,其特征在于:所述废液处理***包括用于接收初级固液分离设备的废液将其沉淀的废液积聚室、将废液积聚室内的废液过滤成无渣废液的过滤室、用于接收过滤室的无渣废液的无渣废液室和接收无渣废液室的无渣废液并进行沼化的无渣废液厌氧沼化池;
所述高浓浆处理***包括接收沉淀浓缩浆及固体废物形成高浓度浆液的汇集池和用于接收汇集池内的高浓度浆液的高温厌氧沼化池。
3.根据权利要求2所述的养殖排污处理***,其特征在于:所述无渣废液厌氧沼化池设置于高温厌氧沼化池上部并与其形成双层结构;所述无渣废液厌氧沼化池上部设有池顶人工湿地,所述汇集池紧靠废液积聚室且接收废液积聚室的沉淀浓缩浆。
4.根据权利要求3所述的养殖排污处理***,其特征在于:所述汇集池设有高浓度浆液出口并通过高浓度浆液泵连通于高温厌氧沼化池;所述高温厌氧沼化池设有高温厌氧沼化池循环***,所述高温厌氧沼化池循环***至少包括用于使高温厌氧沼化池内物料形成循环的物料循环泵;所述物料循环泵入口和高浓度浆液泵入口之间可启闭式设置跨线;所述物料循环泵出口还可启闭式设有用于输送废渣浆的渣浆支线,所述高温厌氧沼化池设有高浓度沼液出口;所述有机肥加工***包括与渣浆支线连通用于对废渣浆脱水形成固体废渣的废渣脱水设备、与高浓度沼液出口连通用于对高浓度沼液过滤形成无渣高浓度沼液的高浓度沼液过滤设备和将无渣高浓度沼液加工成液体肥料及将固体废渣加工成固体废料的有机肥加工中心;所述高温厌氧沼化池的池底朝向与物料循环泵的入口连通处向下倾斜。
5.根据权利要求4所述的养殖排污处理***,其特征在于:所述废液积聚室、过滤室和无渣废液室紧靠设置;所述无渣废液厌氧沼化池位于地上,高温厌氧沼化池位于地下,所述无渣废液室设有无渣废液出口且通过无渣废液泵连通于无渣废液厌氧沼化池。
6.根据权利要求5所述的养殖排污处理***,其特征在于:所述无渣废液厌氧沼化池的沼气出口和高温厌氧沼化池的沼气出口共同连通于一气室,气室设有气室沼气出口且该气室沼气出口连通于一用于对沼气进行净化的沼气处理设备,所述沼气处理设备设有洁净沼气出口且该洁净沼气出口连通有洁净沼气储存室;所述废渣脱水设备为储渣腔,所述储渣腔设有与渣浆支线连通的入渣口和与气室连通的取压口。
7.根据权利要求6所述的养殖排污处理***,其特征在于:无渣废液厌氧沼化池的低浓沼液出口分散连通于区域低浓沼液池并通过区域低浓沼液池连通于用于将沼液还田的沼液还田管网。
8.根据权利要求7所述的养殖排污处理***,其特征在于:所述高浓度浆液泵、物料循环泵和无渣废液泵设置于一泵房内,高浓度浆液泵、物料循环泵和无渣废液泵及沼气处理设备通过控制***进行控制,所述控制***设置于一控制室内;所述泵房、控制室、沼气处理设备、洁净沼气储存室、储渣腔、气室、废液积聚室、过滤室、无渣废液室和汇集室均集中设置于无渣废液厌氧沼化池和高温厌氧沼化池一端部。
9.一种利用养殖排污处理***处理养殖废物的方法,其特征在于:包括下列步骤:
a将养殖场排污液固混合废物分离形成废液和固体废物;
b1将步骤a中的废液沉淀形成沉淀浓缩浆后过滤形成无渣废液,将无渣废液沼化形成低浓沼液和沼气;
b2将步骤a中的固体废物与步骤b1中的沉淀浓缩浆混合形成高浓度浆液,将高浓度浆液沼化形成沼气、高浓沼液和废渣浆;
c1将步骤b1和步骤b2中的沼气净化后储存;
c2将步骤b1中的低浓沼液储存并用于还田利用;
c3将步骤b2中的高浓沼液过滤形成无渣高浓度沼液并将无渣高浓度沼液加工成液体肥料;将步骤b2中的废渣浆脱水形成固体废渣并将固体废渣加工成固体肥料。
10.根据权利要求9所述的利用养殖排污处理***处理养殖废物的方法,其特征在于:步骤b2中,将高浓度浆液通过高浓度浆液泵捣碎并泵送至高温厌氧沼化池沼化;步骤b2中,沼化过程中,对高温厌氧沼化池内物料循环;步骤a中,养殖场排污液固混合废物的分离采用堆放的方式自然脱水分离,脱水度为80%,形成废液和固体废物。
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