一种奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统，所述发酵处理系统包括一级厌氧池和二级厌氧池；一级厌氧池包括池体a、储气黑膜、防渗膜、加热盘管和布水系统；池底上部设置有布水系统，布水系统是由管道组成，管道上设置有喷水嘴，管道汇集并与进水管相连，进水管与进水泵相连；池体a上部固定设置有不锈钢丝，不锈钢丝上固定有生物填料枝条；靠近池壁设置有加热盘管；二级厌氧池包括池体b、储气黑膜、防渗膜。本发明专利技术的发酵处理系统更有利于污水混合均匀，可以保证发酵所需要的温度，能够使生物填料充分与污水的接触，并设置二级厌氧池，能够提高污水发酵效率，使污水发酵更彻底。

A low cost and high efficiency fermentation treatment system for feces of dairy cattle and pig farms

The invention provides a low cost and efficient fermentation processing system for cow and pig farm. The fermentation processing system includes a first stage anaerobic pool and two stage anaerobic pond; the first stage anaerobic pool includes the pool body a, the gas storage black film, the anti-seepage film, the heating coil and the water distribution system; the upper part of the pool is equipped with a water system and the water distribution system is a pipe. A water nozzle is arranged on the pipe. The pipe is assembled and connected with the inlet pipe. The inlet pipe is connected with the inlet pump; the upper part of the pool a is fixed with stainless steel wire, the stainless steel wire is fixed with the biological stuffing branch; the heating coil is set near the wall of the pool; the two stage anaerobic pool includes the pool body B, the gas storage black film and the impervious film. The fermentation processing system of the invention is more conducive to the uniform sewage mixing, can guarantee the temperature needed for fermentation, can make the biological filler fully contact with the sewage, and set up the two stage anaerobic pond, which can improve the efficiency of sewage fermentation and make the sewage fermentation more thorough.

【技术实现步骤摘要】
一种奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统
本专利技术涉及一种奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统，属于废水处理

技术介绍
近年来，我国畜牧业持续稳定发展，规模化养殖水平显著提高，保障了肉蛋奶供给，但大量养殖废弃物没有得到有效处理和利用，成为农村环境治理的一大难题。山东是畜禽养殖大省，2016年，全省肉蛋奶总产量1474万吨，占全国总量近10％，畜牧业总产值2541亿元，连续多年位居全国前列。与此同时，随着规模化养殖的快速发展，畜禽粪污已成为制约畜牧业健康持续发展的重要因素，由于存在种养脱节，污染防治设施配套不到位，或者污染防治设施利用率低等问题，导致大量粪污等废弃物得不到有效处理，绝大部分粪污随意排放在沟渠塘边，严重污染了周围的水、大气和土壤环境，且造成了资源浪费。据测算，2016年，全省畜禽粪便、尿液产生量分别为10902万吨、5609万吨，但目前处理率较低，仅为50％左右。因此，加强粪污处理、推进综合利用的要求日益迫切。山东省规模化奶牛场目前采用的主要模式如图1所示。据统计，存栏4000头奶牛的奶牛场，每天污水产生量约为300t左右，存栏10000头的生猪，每天污水产生量约为150t左右，可见污水产生量非常大。因奶牛和生猪养殖污水浓度高，达标排放处理难且成本高(每吨污水25元左右)，养殖场业主难以接受，而污水直接农田利用因含有有害物质会对农田土壤及作物造成危害，因此需考虑污水的低成本高效处理。目前，已有专利公开畜禽粪污处理的方法，如中国专利文献CN103395956A公开了一种储气式厌氧池及应用其处理禽畜粪污的方法，该储气式厌氧池由混凝土池体、底膜、顶膜和沼气收集管道组成，在池壁和池底铺有底膜，池顶覆盖上顶膜，混凝土池体的内顶部设置环形的沼气收集管道。该专利技术储气式厌氧池结构偏简单，水力搅拌较难满足物料均匀要求，还缺乏加热设施，对污水处理效果较差。又如，中国专利文献CN203807469U公开了一种新型一体化厌氧发酵装置，包括进水装置、一体化厌氧发酵反应器、出水装置、厌氧池填料、排泥装置、沼气收集装置，一体化厌氧发酵反应器包括防渗底膜、浮动覆膜、厌氧发酵池，防渗底膜设于厌氧发酵池的底部和内壁；浮动覆膜连接于厌氧发酵池的顶部，且浮动覆膜和防渗底膜之间形成一个沼气贮存空间；进水装置设于一体化厌氧发酵反应器的左侧；出水装置设于一体化厌氧发酵反应器的右侧；厌氧池填料悬挂厌氧发酵池内；排泥装置设于厌氧发酵池的侧边；沼气收集装置设于厌氧发酵池的侧边。该技术结构较简单，但没有增温措施，受季节性限制，寒冷季节污水处理效果欠佳；没有搅拌和布水装置，污水的处理效果欠佳；并且生物填料与污水的接触面积小，致使发酵效果不好。因此，考虑到养殖场户的实际情况，研究开发一种能够有效实现奶牛和生猪养殖场粪污还田利用、工艺简单、四季可用、污水处理效果好、运行维护方便、建设及运行成本低的奶牛和生猪养殖场粪污高效处理系统势在必行。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统，实现粪污处理的简单化、高效化，粪污就地就近利用，不受季节限制，降低处理成本。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统，所述发酵处理系统包括一级厌氧池和二级厌氧池；一级厌氧池与二级厌氧池通过池壁相隔，池壁上部通过设置溢流口使一级厌氧池和二级厌氧池相通；所述一级厌氧池和二级厌氧池均设置于地下，一级厌氧池和二级厌氧池的顶端均与地面相齐平；所述一级厌氧池包括池体a、储气黑膜、防渗膜、加热盘管和布水系统；池体a顶部密封覆盖储气黑膜，池体a的四周池壁及池底的内表面贴合设置有防渗膜，储气黑膜与防渗膜组成封闭腔室；池壁底端设置有排泥管与池体相通，排泥管延伸至地面，排泥管的顶部与地面相平齐；池底上部设置有布水系统，布水系统是由管道组成，管道上设置有喷水嘴，管道汇集并与进水管相连，进水管与进水泵相连；池体a上部固定设置有不锈钢丝，不锈钢丝上固定有生物填料枝条；靠近池壁设置有加热盘管；二级厌氧池包括池体b、储气黑膜、防渗膜；池体b顶部密封覆盖储气黑膜，池体b的四周池壁及池底的内表面贴合设置有防渗膜，储气黑膜与防渗膜组成封闭腔室；池壁上端设置有沼液排出管。根据本专利技术，所述一级厌氧池和二级厌氧的池体可根据养殖场实际情况建设砖混池或土池。根据本专利技术优选的，所述溢流口设置于池壁长度方向的中央位置，溢流口为长方形，溢流口的上端距池壁顶端的距离为20-30cm，溢流口的高度为5-10cm，溢流口的长度为10-20cm。根据本专利技术优选的，所述防渗膜和储气黑膜的厚度为0.8-1.2mm。根据本专利技术优选的，一级厌氧池和二级厌氧池的储气黑膜上设置有沼气排出孔，并与沼气排出管相连。根据本专利技术优选的，所述一级厌氧池为长方体或正方体，池底倾斜设置，倾斜度为3-5°，与池底最低处连接的池壁的底端设置有排泥管，排泥管的直径为5-20cm。有利于底泥的排出，避免污泥沉淀影响发酵效果。根据本专利技术优选的，所述排泥管顶部加盖有盖板；当需要排泥时，打开盖板，将排泥管与抽渣车管道相连，通过抽渣车的动力将污泥排出池体。根据本专利技术优选的，所述布水系统与池底平行，布水系统距离池底的距离为10-20cm；所述布水系统由主管道和支管道组成，支管道均匀分布在主管道两侧并与主管道相通，支管道和主管道端部封闭；所述支管道和主管道的两侧和上部均匀设置有与管道相通的喷水嘴，支管道上相邻喷水嘴中心轴的间距为50-100cm，主管道上相邻喷水嘴中心轴的间距为100-150cm；所述喷水嘴的底部和顶部为圆形，喷水嘴的内径从底部至顶部依次减小，喷水嘴底部内径为20-40mm，喷水嘴顶部内径为5-30mm，喷水嘴高度为10-30mm；支管道上的喷水嘴顶部内径大小与喷水嘴和主管道的距离有关，距离主管道越近，喷水嘴顶部内径越小；所述主管道内径为10-30cm，支管道内径为5-15cm；所述主管道与进水管相连。本专利技术的布水系统可以保证进水布水均匀，同时起到搅拌器的作用，替代了搅拌器，从而降低了成本，使污水混合均匀，增强厌氧发酵效果。根据本专利技术优选的，所述不锈钢丝紧扣于池壁并固定设置于池体a上部，沿池体a长度或宽度方向均匀设置3-6条，所述不锈钢丝设置在溢流口下3-5cm。根据本专利技术优选的，相邻生物填料枝条之间的间距为20-50cm，所述的生物填料枝条包括固定杆和设置在固定杆上的PE螺旋状生物填料，PE螺旋状生物填料比表面积为2600-3000m2/m3；所述PE螺旋状生物填料的端部沿固定杆长度方向交错等间距固定于固定杆上，相邻PE螺旋状生物填料固定于固定杆上的端部之间的距离为10-20cm，固定杆均匀固定设置在不锈钢丝上。本专利技术生物填料枝条模仿水中水草设计，大大增大了与污水的接触面积，提高了厌氧发酵的效率，使发酵更加彻底，有利于污水水质的改善。根据本专利技术优选的，所述加热盘管为一根围绕四周池壁盘旋向上的管道，并固定于池壁内表面上；所述加热盘管上下两端口通过管道分别与沼气锅炉相连，加热盘管与相邻池壁相距5-10cm；所述管道的管径为3-8cm，加热盘管顶端距一级厌氧池顶端40-60cm，加热盘管底端距池底30-50cm。本专利技术将加热盘管与沼气锅炉相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统，其特征在于，所述发酵处理系统包括一级厌氧池和二级厌氧池；一级厌氧池与二级厌氧池通过池壁相隔，池壁上部通过设置溢流口使一级厌氧池和二级厌氧池相通；所述一级厌氧池和二级厌氧池均设置于地下，一级厌氧池和二级厌氧池的顶端均与地面相齐平；所述一级厌氧池包括池体a、储气黑膜、防渗膜、加热盘管和布水系统；池体a顶部密封覆盖储气黑膜，池体a的四周池壁及池底的内表面贴合设置有防渗膜，储气黑膜与防渗膜组成封闭腔室；池壁底端设置有排泥管与池体相通，排泥管延伸至地面，排泥管的顶部与地面相平齐；池底上部设置有布水系统，布水系统是由管道组成，管道上设置有喷水嘴，管道汇集并与进水管相连，进水管与进水泵相连；池体a上部固定设置有不锈钢丝，不锈钢丝上固定有生物填料枝条；靠近池壁设置有加热盘管；二级厌氧池包括池体b、储气黑膜、防渗膜；池体b顶部密封覆盖储气黑膜，池体b的四周池壁及池底的内表面贴合设置有防渗膜，储气黑膜与防渗膜组成封闭腔室；池壁上端设置有沼液排出管。

【技术特征摘要】
1.一种奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统，其特征在于，所述发酵处理系统包括一级厌氧池和二级厌氧池；一级厌氧池与二级厌氧池通过池壁相隔，池壁上部通过设置溢流口使一级厌氧池和二级厌氧池相通；所述一级厌氧池和二级厌氧池均设置于地下，一级厌氧池和二级厌氧池的顶端均与地面相齐平；所述一级厌氧池包括池体a、储气黑膜、防渗膜、加热盘管和布水系统；池体a顶部密封覆盖储气黑膜，池体a的四周池壁及池底的内表面贴合设置有防渗膜，储气黑膜与防渗膜组成封闭腔室；池壁底端设置有排泥管与池体相通，排泥管延伸至地面，排泥管的顶部与地面相平齐；池底上部设置有布水系统，布水系统是由管道组成，管道上设置有喷水嘴，管道汇集并与进水管相连，进水管与进水泵相连；池体a上部固定设置有不锈钢丝，不锈钢丝上固定有生物填料枝条；靠近池壁设置有加热盘管；二级厌氧池包括池体b、储气黑膜、防渗膜；池体b顶部密封覆盖储气黑膜，池体b的四周池壁及池底的内表面贴合设置有防渗膜，储气黑膜与防渗膜组成封闭腔室；池壁上端设置有沼液排出管。2.根据权利要求1所述的奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统，其特征在于，所述溢流口设置于池壁长度方向的中央位置，溢流口为长方形，溢流口的上端距池壁顶端的距离为20-30cm，溢流口的高度为5-10cm，溢流口的长度为10-20cm；优选的，所述防渗膜和储气黑膜的厚度为0.8-1.2mm。3.根据权利要求1所述的奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统，其特征在于，一级厌氧池和二级厌氧池的储气黑膜上设置有沼气排出孔，并与沼气排出管相连。4.根据权利要求1所述的奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统，其特征在于，所述一级厌氧池为长方体或正方体，池底倾斜设置，倾斜度为3-5°，与池底最低处连接的池壁的底端设置有排泥管，排泥管的直径为5-20cm。5.根据权利要求1所述的奶牛和生猪养殖场粪污低成本高效发酵处理系统，其特征在于，所述排泥管顶部加盖有盖板；当需要排泥时，打开盖板，将排泥管与抽渣车管道相连，通过抽渣车的动力将污泥排出池体。6.根据权利要求1所述的奶牛和生猪养殖场粪污低...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳芹，付龙云，赵自超，杨光，袁长波，张柏松，
申请(专利权)人：山东省农业科学院农业资源与环境研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37