一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统及方法技术方案

一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统及方法，包括污染物源头分离猪舍、粪便输送装置、粪便发酵装置、液体输送装置、粪尿液体发酵装置和冲栏水SBR反应器、生态湿地，所述的污染物源头分离猪舍为：在猪栏内建设贯穿整个猪舍长度方向的矮梁，矮梁之间建设有横梁和纵梁，漏缝地板铺设在横梁和纵梁上，每两条矮梁与V形底面构成U形粪槽，U形粪槽高的一端连接集粪池，低的一端连接集液池，在U形粪槽中设置刮粪系统。本发明专利技术实现了粪尿与雨水、饮用余水、冲栏水的分离以及粪便与粪尿液体的提前分离，解决了后工序固液分离难的问题，资源化利用和污染治理效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统及方法
本专利技术涉及一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统及方法，属于规模化畜禽养殖场污染治理

技术介绍
养猪业向集约化、规模化快速发展的同时，也面临大量粪尿、污水带来的收集和处理问题。当前，国内外规模化养猪场普遍采用的清粪方式主要有水泡粪、水冲粪和干清粪工艺方式，目前常见的是水泡粪清粪方式，即猪的粪尿、冲洗水和饮用余水一并排入缝隙地板下的粪沟中，待粪沟装满后，打开闸门，粪污经排污主干沟排出，排出的粪污一般采用如下方法治理：先进行沼气厌氧发酵，再固液分离，固体堆肥发酵制得有机肥料，液体则按照城镇生活污水治理工艺和畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596—2001）进行环保处理，试图“达标排放”，该清粪和治理方式存在的弊端是：（1）有毒有害气体危害猪只健康，粪便长时间在猪舍内停留，在粪沟中部分厌氧发酵，产生氨气、硫化氢、甲烷等大量的有害气体，使猪只食欲下降，危害猪只的健康；（2）能耗高，为减小有毒有害气体对猪只健康的危害，人们被迫以高能耗的强制通风来解决毒气污染问题，但在冬季，强制通风使猪舍无法保暖，猪只易患流感等传染性疾病，同时，大量有毒有害气体污染环境，危害饲养人员的健康；（3）粪尿与冲洗水和饮用余水混合，增加粪尿资源化利用和粪污处理难度，由于沼渣中的养分溶于沼液中，沼渣制作的有机肥养分难以达到标准，而沼液由于COD和氨氮等浓度高，很难实现达标排放。水冲粪清粪方式即每天用水冲洗圈舍，混合有粪尿的冲栏水流入舍内粪沟，粪沟的一端设有冲水器，每天定时多次由冲水器放水冲洗粪沟，将粪沟内的粪污冲入排污主干沟，再经排污主干沟外排进行粪污治理，排出的粪污一般采用如下方法治理：先进行沼气厌氧发酵，再固液分离，固体堆肥发酵制得有机肥料，液体则按照城镇生活污水治理工艺和畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596—2001）进行环保处理，试图“达标排放”，该清粪和治理方式存在的弊端是：（1）耗水量大，水资源浪费严重；（2）固液分离后，干物质中养分含量低，制得的有机肥料价值降低；（3）污水量大，且粪尿与冲洗水和饮用余水混合，增加粪尿资源化利用和粪污处理难度，很难实现达标排放。而干清粪方式，即粪便一经产生便分流，干粪由机械或人工收集和运走，尿液及冲栏水则从下水道流出，一般采用如下方法后续治理：干粪便堆肥发酵制得有机肥料，液体则按照城镇生活污水治理工艺和畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596—2001）进行环保处理，试图“达标排放”，该清粪和治理方式存在的弊端是：（1）人工清粪劳动量大，工作环境差，生产率低，清粪成本高，清粪工与猪只易产生交叉感染，发生疫病；（2）未清理干净的粪便仍需用水冲栏，故冲栏水中仍含有大量的尿液和部分粪便，导致冲栏水中COD和氨氮等浓度高，很难实现达标排放。总之，这几种清粪和粪污治理方式的弊端都是是冲栏水、饮用余水与粪尿混合，带来的问题是增加污水处理量和难度；而液体中由于富含有机质和氮磷钾，COD和氨氮浓度高，常见的污水治理技术很难使其达到排放标准，即使按照现行的畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596—2001）中限定值COD400mg/L、氨氮80mg/L和总磷8mg/L，其分别是城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002，一级A标准）中限定值的8倍、16倍和16倍，所谓的“达标排放”实际是造成水体富营养化的根源，“达标排放”的污水继续污染着环境。中国专利CN105993973A公布了一种规模化养猪场污染物源头分离系统及方法,该方法是在漏缝地板下方设置倒八字坡面和倾斜的清粪沟，并在清粪沟中设置刮粪系统，通过定时清理清粪沟的粪尿实现粪尿与冲栏水的分离，存在的弊端是倒八字坡面和倾斜的清粪沟组成的清粪结构深度大，漏缝地板承载梁强度要求高，造成基建成本过高；倒八字坡面可能存在积粪情况，影响清粪效果；粪便与尿液混合在一起，需进行固液分离处理，导致固液分离的固体量大大降低，而且养分含量低，肥料价值降低，而且该专利未涉及粪污的治理方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统及方法，在猪舍源头不仅能实现粪尿与雨水、饮用余水、冲栏水的分离，而且实现粪便与粪尿液体的提前分离和分别收集，并直接分送固、液体处理装置，解决了后工序固液分离难的问题，简化了工序，降低了清粪的劳动强度，节省了设备和成本，提高了固体有机肥和液体有机肥的产量和质量，资源化利用和污染治理效果好。本专利技术采用的技术方案是：一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，包括污染物源头分离猪舍、粪便输送装置、粪便发酵装置、液体输送装置、粪尿液体发酵装置和冲栏水SBR反应器、生态湿地。上述技术方案中，所述的污染物源头分离猪舍为：在猪栏内沿猪舍长的方向建设两条或两条以上彼此平行的贯穿整个猪舍长度方向的矮梁，在矮梁之间建设若干平行排列并垂直于矮梁的横梁，相邻横梁的中间建设纵梁，漏缝地板铺设在横梁与纵梁上，每两条矮梁与V形底面构成一个贯穿猪舍长度方向的U形粪槽，U形粪槽有坡度，U形粪槽高的一端尽头连接集粪池，U形粪槽低的一端尽头连接集液池，在U形粪槽中设置刮粪系统，刮粪系统在钢丝绳的牵引下沿U形粪槽在集粪池和集液池间往复运动，将漏缝地板下、U形粪槽中的粪便刮往集粪池，而粪尿液体则沿倾斜的U形粪槽槽底流向集液池。上述技术方案中，所述集粪池、集液池分别建设在猪舍外，集粪池和集液池上方建设有遮雨、隔水设施，避免雨水或其它下水流入集粪池和集液池。上述技术方案中，U形粪槽的坡度为0.5-2%，U形粪槽的深度略大于刮粪装置的高度。上述技术方案中，所述集粪池和集液池均为漏斗型结构，集粪池的底端安装有粪便输送装置的入料口，粪便输送装置的输出口连接粪便发酵装置，集液池的底端安装有粪尿液体输送装置的入口，液体输送装置的出口连接粪尿液体发酵装置或冲栏水SBR反应器。上述技术方案中，U形粪槽的V形底面其V字形的倾斜度为3-5%，在V字形的最低处，设置有开口的集液管，集液管的轴线平行于U形粪槽的坡度，使V形底面的粪尿液体流入开口的集液管并流向集液池，集液管的轴线同时还平行于两条矮梁的内侧平面，集液管的开口沟槽为刮粪系统提供导向。上述技术方案中，所述的刮粪系统包括刮粪器、驱动装置和控制装置，刮粪器包括器架、刮板、限位卡、连接板、钢轮和钢丝绳，其中刮板、连接板和限位卡均固定在器架上，限位卡卡住刮板一侧，使刮粪器在往集粪槽移动时，刮板无处退让，而把粪便刮往集粪池，而刮粪器在往集液池方向运动时，由于没有限位卡卡住刮板，刮板在钢丝绳的作用下，无法刮到粪尿,钢轮轴固定在连接板的下侧，钢轮轴通过集液管的沟槽嵌入集液管内，控制装置控制驱动装置通过钢丝绳带动刮粪器沿着U型粪槽往复运动，钢轮则在集液管内为刮粪器提供导向同时限制刮粪装置被钢丝绳拉起。上述技术方案中，所述的污染物源头分离猪舍中还包括有猪的饮用余水收集外排装置，猪的饮用余水收集外排装置包括猪用自动饮水器、积水槽和排水管道，积水槽安装在猪用自动饮水器正下方，积水槽的底部排水口连接排水管道入口，排水管道出口连接猪舍外雨水排放沟渠，从而实现污染物与饮用余水的源头分离。上述技术方案中，所述的污染物源头分离猪舍采用雨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，其特征在于：包括污染物源头分离猪舍、粪便输送装置、粪便发酵装置、液体输送装置、粪尿液体发酵装置和冲栏水SBR反应器、生态湿地。

【技术特征摘要】
1.一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，其特征在于：包括污染物源头分离猪舍、粪便输送装置、粪便发酵装置、液体输送装置、粪尿液体发酵装置和冲栏水SBR反应器、生态湿地。2.根据权利要求1所述的规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，其特征在于：所述的污染物源头分离猪舍为：在猪栏内沿猪舍长的方向建设两条或两条以上彼此平行的贯穿整个猪舍长度方向的矮梁，在矮梁之间建设若干平行排列并垂直于矮梁的横梁，相邻横梁的中间建设纵梁，漏缝地板铺设在矮梁上，每两条矮梁与V形底面构成一个贯穿猪舍长度方向的U形粪槽，U形粪槽有坡度，U形粪槽高的一端尽头连接集粪池，U形粪槽低的一端尽头连接集液池，在U形粪槽中设置刮粪系统，刮粪系统在钢丝绳的牵引下沿U形粪槽在集粪池和集液池间往复运动，将漏缝地板下、U形粪槽中的粪便刮往集粪池，而粪尿液体则沿倾斜的。3.根据权利要求1所述的规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，其特征在于：所述集粪池、集液池分别建设在猪舍外，集粪池和集液池上方建设有遮雨、隔水设施。4.根据权利要求1所述的规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，其特征在于：U形粪槽的坡度为0.5-2%，U形粪槽的深度略大于刮粪装置的高度。5.根据权利要求1所述的规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，其特征在于：所述集粪池和集液池均为漏斗型结构，集粪池的底端安装有粪便输送装置的入料口，粪便输送装置的输出口连接粪便发酵装置，集液池的底端安装有粪尿液体输送装置的入口，粪尿液体输送装置的出口连接粪尿液体发酵装置或冲栏水SBR反应器。6.根据权利要求1所述的规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，其特征在于：U形粪槽的V形底面其V字形的倾斜度为3-5%，在V字形的最低处，设置有开口的集液管，集液管的轴线平行于U形粪槽的坡度，使V形底面的粪尿液体流入开口的集液管并流向集液池，集液管的轴线同时还平行于两条矮梁的内侧平面，集液管的开口沟槽为刮粪系统提供导向。7.根据权利要求1所述的规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，其特征在于：所述的刮粪系统包括刮粪器、驱动装置和控制装置，刮粪器包括器架、刮板、限位卡、连接板、钢轮和钢丝绳，其中刮板、连接板和限位卡均固定在器架上，限位卡卡住刮板一侧，使刮粪器在往集粪槽移动时，刮板无处退让，而把粪便刮往集粪池，而刮粪器在往集液池方向运动时，由于没有限位卡卡住刮板，刮板在钢丝绳的作用下，无法刮到粪尿,钢轮轴固定在连接板的下侧，钢轮轴通过集液管的沟槽嵌入集液管内，控制装置控制驱动装置通过钢丝绳带动刮粪器沿着U型粪槽往复运动，钢轮则在集液管内为刮粪器提供导向同时限制刮粪装置被钢丝绳拉起。8.根据权利要求1所述的规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，其特征在于：所述的污染物源头分离猪舍中还包括有猪的饮用余水收集外排装置，猪的饮用余水收集外排装置包括猪用自动饮水器、积水槽和排水管道，积水槽安装在猪用自动饮水器正下方，积水槽的底部排水口连接排水管道入口，排水管道出口连接猪舍外雨水排放沟渠，从而实现污染物与饮用余水的源头分离；所述的污染物源头分离猪舍采用雨污分流设计，雨污分流设计包括猪舍的屋顶和侧墙，以及侧墙外设置的雨水排放沟渠，下雨时，雨水被猪舍的屋顶和侧墙阻挡，由雨水排放沟渠排走，不会与集粪池、集液池中的粪和尿混合在一起，从而实现污染物与雨水的源头分离。9.根据权利要求1所述的规模化养猪...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪深，匡文，王均灿，
申请(专利权)人：湖南屎壳郎环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43