一种新型沼液分离及施肥灌溉一体化系统技术方案

本发明专利技术涉及新型沼液分离及施肥灌溉一体化系统，属施肥灌溉技术领域。本发明专利技术包括圈舍、沼液储存罐、沼气储存罐、好氧固液分离一体机、重金属分离系统以及灌溉系统。圈舍连接沼液储存罐，沼液储存罐上端连接沼气储存罐；沼液储存罐右端连接好氧固液分离一体机，然后依次连接重金属分离系统以及灌溉系统。本发明专利技术将圈舍废液收集，厌氧处理之后流到螺纹脱水机并且同时进行曝气好氧处理，得到液体有机肥，且可回收分离好的固体有机肥做基肥。再通过重金属分离系统将重金属离子与液体有机肥分离。通过灌溉系统将液体有机肥运输到农田。本发明专利技术可将废液回收处理，通过好厌氧发酵，固液分离以及重金属分离，达到将沼液深层处理的效果。

A New Integrated System of Biogas Liquid Separation and Fertilization and Irrigation

The invention relates to a novel integrated system of biogas slurry separation and fertilization and irrigation, belonging to the technical field of fertilization and irrigation. The invention comprises a enclosure, a biogas liquid storage tank, a biogas storage tank, an aerobic solid-liquid separation integrated machine, a heavy metal separation system and an irrigation system. The enclosure is connected with the biogas storage tank, and the upper end of the biogas storage tank is connected with the biogas storage tank; the right end of the biogas storage tank is connected with the aerobic solid-liquid separation machine, and then the heavy metal separation system and the irrigation system are connected in turn. The invention collects waste liquid from the cottage, flows it to the threaded dehydrator after anaerobic treatment, and carries out aeration and aerobic treatment at the same time, obtains liquid organic fertilizer, and recovers separated solid organic fertilizer as base fertilizer. Heavy metal ions were separated from liquid organic fertilizer by heavy metal separation system. Liquid organic fertilizers are transported to farmland through irrigation systems. The waste liquid can be recovered and treated by the method of anaerobic fermentation, solid-liquid separation and heavy metal separation to achieve the effect of deep treatment of the biogas liquid.

【技术实现步骤摘要】
一种新型沼液分离及施肥灌溉一体化系统
本专利技术涉及一种新型沼液分离及施肥灌溉一体化系统，属于施肥灌溉

技术介绍
沼液是一种液体速效有机肥料。沼液中含有丰富的氮、磷、钾等多种营养元素和各类氨基酸、赤霉素、生长素等，是生物质经过厌氧发酵的新生产物，具有多种活性、抗性营养物质，利用沼液浇施可有效调节作物代谢、补充营养、增加光合作用、杀虫和抑制细菌，促进作物抗病、壮苗、增产，堪称"肥中之王"。人们生活条件变好的同时，带动了经济链的发展。随着人们的需求变高，养殖产业也得到了增多。原有的养殖方式，对沼液不加以处理直接排放，加剧了环境污染。而且如果直接施用到农田后的沼液会对作物生长造成影响(包括作物病害、烧苗等)。在我国农村，现行传统的沼液施肥是沼液和固体肥同时施用，将它们在水中进行混合搅拌后进行管道施肥，固体肥在水中溶解速度较慢，所以仍然会有未溶解的固体肥，加上沼液含有部分杂质，容易导致堵塞管道喷灌孔，清洗麻烦影响工作效率。为了防病促长，规模养殖场普遍添加重金属添加剂，导致沼液中有害重金属超标，这些有毒有害沼液的利用会造成耕地污染和农产品重金属残留超标，这些重金属可能被作物吸收而进入食物链，在农业环境中积累而污染农产品和耕地环境，最终对人类造成危害。在现有的技术方案中，大部分很多都通过厌氧处理产生沼气回收利用，然后回收沼液进行施肥灌溉利用，没有进行好氧固液分离以及重金属分离，导致作物不能更好的吸收沼液和固体有机肥。而且现有的重金属分离方法包括：电解法、吸附法、膜分离法和离子交换法等，电解法和吸附法的投资成本和运行成本昂贵，不适合中小型农场使用。膜分离法的电耗及维修较为复杂。离子交换树脂价格昂贵且再生液需要进一步处理，步骤多样且复杂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：本专利技术提供一种新型沼液分离及施肥灌溉一体化系统，解决废液的浪费和回收处理的问题，厌好氧发酵且固液分离，得到固体和液体有机肥，并且利用重金属分离系统，使有机肥与重金属分离，得到有利的、对环境无污染的液体有机肥，用来灌溉作物。解决传统重金属离子流到食物链，对人类造成健康威胁的问题。本专利技术技术方案是：一种新型沼液分离及施肥灌溉一体化系统，包括圈舍、沼液储存罐、沼气储存罐、好氧固液分离一体机、重金属分离系统以及灌溉系统；所述圈舍包括：废料收集池1、控制阀Ⅰ2、管道Ⅰ3；所述沼液储存罐包括：沼液收集罐体7、管道Ⅲ8、控制阀Ⅱ9；所述沼气储存罐包括：沼气收集罐体6、管道Ⅱ5、控制阀Ⅲ4；所述好氧固液分离一体机包括：好氧罐体10、挡泥板11、钢板片12、沼渣收集池13、过滤网Ⅰ14、控制阀Ⅳ15、转轴44、太阳能板Ⅰ45、导线Ⅰ46、电机47、太阳能板Ⅱ48、导线Ⅱ49、罗茨风机50、细管51、冒泡孔52、螺纹53、过滤桶54；所述重金属分离系统包括：管道Ⅳ16、有机肥罐Ⅰ21、管道Ⅴ20、流量计Ⅰ19、控制阀Ⅴ17、液碱储存罐18、过滤网Ⅱ22、计时控制阀Ⅰ23、管道Ⅵ24、有机肥罐Ⅱ25、管道Ⅶ26、流量计Ⅱ27、控制阀Ⅵ28、PAC储存罐29、过滤网Ⅲ30、计时控制阀Ⅱ31、管道Ⅷ32、有机肥罐Ⅲ33、管道Ⅸ34、流量计Ⅲ35、控制阀Ⅶ36、PAM储存罐37、过滤网Ⅳ38、控制阀Ⅷ39；所述灌溉系统包括：灌溉干管40、灌溉支管41、灌溉毛管42、滴头43；所述管道Ⅰ3连接废料收集池1和沼液收集罐体7，管道Ⅰ3上安装一个控制废料的控制阀Ⅰ2；沼液收集罐体7上端通过管道Ⅱ5连接沼气收集罐体6，在管道Ⅱ5上有安装一个控制沼气以及控制沼液收集罐体7的密闭状态的控制阀Ⅲ4；所述管道Ⅲ8连接着好氧罐体10和沼液收集罐体7，且管道Ⅲ8连接到过滤桶54中，桶中有转轴44，其上焊有螺纹53，并且太阳能板Ⅰ45通过电能转换装置储存在蓄电池中再通过导线Ⅰ46连接电机47用于供电使得电机47带动转轴44转动，好氧罐体10下端有一个太阳能板Ⅱ48通过电能转换装置储存在蓄电池中再通过导线Ⅱ49连接罗茨电机50，通过多个细管51连接罗茨风机50以及好氧罐体10底部的多个冒泡孔52；在好氧罐体10的右上方过滤桶54右侧的开口处设有一个挡泥板11，一个钢板片12焊在好氧罐体10的右侧外壁，且位于挡泥板11下方，钢板片12连接沼渣收集池13，管道Ⅳ16内部安装过滤网Ⅰ14和控制阀Ⅳ15；所述管道Ⅳ16连接好氧罐体10和有机肥罐Ⅰ21，有机肥罐Ⅰ21上面通过管道Ⅴ20连接液碱储存罐18，管道Ⅴ20上设有流量计Ⅰ19、控制阀Ⅴ17，管道Ⅵ24连接有机肥罐Ⅰ21和有机肥罐Ⅱ25，且管中安装过滤网Ⅱ22和计时控制阀Ⅰ23，有机肥罐Ⅱ25上面通过管道Ⅶ26连接PAC储存罐29，管道Ⅶ26上设有流量计Ⅱ27、控制阀Ⅵ28，管道Ⅷ32连接有机肥罐Ⅱ25和有机肥罐Ⅲ33，且管中安装过滤网Ⅲ30和计时控制阀Ⅱ31，有机肥罐Ⅲ33上面通过管道Ⅸ34连接PAM储存罐37，管道Ⅸ34上设有流量计Ⅲ35、控制阀Ⅶ36，灌溉干管40内安装过滤网Ⅳ38和控制阀Ⅷ39；所述灌溉干管40连接灌溉支管41，之间通过控制阀Ⅷ39控制，在灌溉支管41的右边铺设多根灌溉毛管42以及滴头43。进一步的，水冲洗圈舍产生的废料进去沼液收集罐体7，关闭控制阀Ⅰ2、控制阀Ⅲ4和控制阀Ⅱ9来达到厌氧处理，厌氧充分后，打开控制阀Ⅲ4，产生的沼气进入沼气收集罐体6中，用于沼气回收利用。进一步的，沼液流进好氧罐体10，流到过滤桶54中，太阳能板Ⅰ45通过电能转换装置储存在蓄电池中供电电机47，带动转轴44上的螺纹53转动，将沼液进行固液分离，太阳能板Ⅱ48通过电能转换装置储存在蓄电池中供电罗茨风机50进行曝气，向好氧罐体10中充入氧气，达到好氧充分，固体有机肥由于挡泥板11的阻挡通过钢板片12滑落到沼渣收集池13中，将其作为基肥回收加以利用。进一步的，好氧过的液体有机肥流到有机肥罐Ⅰ21中，通过流量计Ⅰ19控制液碱储存罐18中的液碱与液体有机肥中和；通过过滤网Ⅱ22过滤以及计时控制阀Ⅰ23控制反应时间且自动开启，让液体有机肥流到有机肥罐Ⅱ25，通过流量计Ⅱ27控制PAC储存罐29中的聚合氯化铝PAC与液体有机肥中和，通过过滤网Ⅲ30过滤以及计时控制阀Ⅱ31控制反应时间且自动开启，让液体有机肥流到有机肥罐Ⅲ33，通过流量计Ⅲ35控制PAM储存罐37中的聚内烯酰铵PAM与液体有机肥中和，再通过过滤网Ⅳ38过滤。进一步的，处理好的无重金属液体有机肥通过灌溉干管40，流经灌溉支管41以及灌溉毛管42，再通过滴头43进入作物土壤，进行灌溉施肥，被作物吸收。进一步的，所述过滤桶54左低右高倾斜设置好氧罐体10内，螺纹53从左到右越来越密集，且是斜向上走向。本专利技术的工作过程是：所有装置设备安装完成后，了解作物需要多少有机肥，通过本专利技术装置来调节实现。本专利技术可以实现以下三种工作模式：厌氧处理、好氧固液分离处理、重金属分离处理。厌氧处理：沼液收集罐体7等废料收集池1中的废料进去以后，关闭控制阀Ⅰ2、控制阀Ⅲ4和控制阀Ⅱ9来达到厌氧处理，然后厌氧充分之后，打开控制阀Ⅲ4，让产生的沼气进入沼气收集罐体6中，使得沼气回收利用。沼气收集完以后，打开控制阀Ⅱ9，使得沼液流入好氧罐体10中。好氧固液分离处理：沼液流进好氧罐体10，流到过滤桶54中。太阳能板Ⅰ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型沼液分离及施肥灌溉一体化系统，其特征在于：包括圈舍、沼液储存罐、沼气储存罐、好氧固液分离一体机、重金属分离系统以及灌溉系统；所述圈舍包括：废料收集池（1）、控制阀Ⅰ（2）、管道Ⅰ（3）；所述沼液储存罐包括：沼液收集罐体（7）、管道Ⅲ（8）、控制阀Ⅱ（9）；所述沼气储存罐包括：沼气收集罐体（6）、管道Ⅱ（5）、控制阀Ⅲ（4）；所述好氧固液分离一体机包括：好氧罐体（10）、挡泥板（11）、钢板片（12）、沼渣收集池（13）、过滤网Ⅰ（14）、控制阀Ⅳ（15）、转轴（44）、太阳能板Ⅰ（45）、导线Ⅰ（46）、电机（47）、太阳能板Ⅱ（48）、导线Ⅱ（49）、罗茨风机（50）、细管（51）、冒泡孔（52）、螺纹（53）、过滤桶（54）；所述重金属分离系统包括：管道Ⅳ（16）、有机肥罐Ⅰ（21）、管道Ⅴ（20）、流量计Ⅰ（19）、控制阀Ⅴ（17）、液碱储存罐（18）、过滤网Ⅱ（22）、计时控制阀Ⅰ（23）、管道Ⅵ（24）、有机肥罐Ⅱ（25）、管道Ⅶ（26）、流量计Ⅱ（27）、控制阀Ⅵ（28）、PAC储存罐（29）、过滤网Ⅲ（30）、计时控制阀Ⅱ（31）、管道Ⅷ（32）、有机肥罐Ⅲ（33）、管道Ⅸ（34）、流量计Ⅲ（35）、控制阀Ⅶ（36）、PAM储存罐（37）、过滤网Ⅳ（38）、控制阀Ⅷ（39）；所述灌溉系统包括：灌溉干管（40）、灌溉支管（41）、灌溉毛管（42）、滴头（43）；所述管道Ⅰ（3）连接废料收集池（1）和沼液收集罐体（7），管道Ⅰ（3）上安装一个控制废料的控制阀Ⅰ（2）；沼液收集罐体（7）上端通过管道Ⅱ（5）连接沼气收集罐体（6），在管道Ⅱ（5）上有安装一个控制沼气以及控制沼液收集罐体（7）的密闭状态的控制阀Ⅲ（4）；所述管道Ⅲ（8）连接着好氧罐体（10）和沼液收集罐体（7），且管道Ⅲ（8）连接到过滤桶（54）中，桶中有转轴（44），其上焊有螺纹（53），并且太阳能板Ⅰ（45）通过电能转换装置储存在蓄电池中再通过导线Ⅰ（46）连接电机（47）用于供电使得电机（47）带动转轴（44）转动，好氧罐体（10）下端有一个太阳能板Ⅱ（48）通过电能转换装置储存在蓄电池中再通过导线Ⅱ（49）连接罗茨电机（50），通过多个细管（51）连接罗茨风机（50）以及好氧罐体（10）底部的多个冒泡孔（52）；在好氧罐体（10）的右上方过滤桶（54）右侧的开口处设有一个挡泥板（11），一个钢板片（12）焊在好氧罐体（10）的右侧外壁，且位于挡泥板（11）下方，钢板片（12）连接沼渣收集池（13），管道Ⅳ（16）内部安装过滤网Ⅰ（14）和控制阀Ⅳ（15）；所述管道Ⅳ（16）连接好氧罐体（10）和有机肥罐Ⅰ（21），有机肥罐Ⅰ（21）上面通过管道Ⅴ（20）连接液碱储存罐（18），管道Ⅴ（20）上设有流量计Ⅰ（19）、控制阀Ⅴ（17），管道Ⅵ（24）连接有机肥罐Ⅰ（21）和有机肥罐Ⅱ（25），且管中安装过滤网Ⅱ（22）和计时控制阀Ⅰ（23），有机肥罐Ⅱ（25）上面通过管道Ⅶ（26）连接PAC储存罐（29），管道Ⅶ（26）上设有流量计Ⅱ（27）、控制阀Ⅵ（28），管道Ⅷ（32）连接有机肥罐Ⅱ（25）和有机肥罐Ⅲ（33），且管中安装过滤网Ⅲ（30）和计时控制阀Ⅱ（31），有机肥罐Ⅲ（33）上面通过管道Ⅸ（34）连接PAM储存罐（37），管道Ⅸ（34）上设有流量计Ⅲ（35）、控制阀Ⅶ（36），灌溉干管（40）内安装过滤网Ⅳ（38）和控制阀Ⅷ（39）；所述灌溉干管（40）连接灌溉支管（41），之间通过控制阀Ⅷ（39）控制，在灌溉支管（41）的右边铺设多根灌溉毛管（42）以及滴头（43）。...

【技术特征摘要】
1.一种新型沼液分离及施肥灌溉一体化系统，其特征在于：包括圈舍、沼液储存罐、沼气储存罐、好氧固液分离一体机、重金属分离系统以及灌溉系统；所述圈舍包括：废料收集池（1）、控制阀Ⅰ（2）、管道Ⅰ（3）；所述沼液储存罐包括：沼液收集罐体（7）、管道Ⅲ（8）、控制阀Ⅱ（9）；所述沼气储存罐包括：沼气收集罐体（6）、管道Ⅱ（5）、控制阀Ⅲ（4）；所述好氧固液分离一体机包括：好氧罐体（10）、挡泥板（11）、钢板片（12）、沼渣收集池（13）、过滤网Ⅰ（14）、控制阀Ⅳ（15）、转轴（44）、太阳能板Ⅰ（45）、导线Ⅰ（46）、电机（47）、太阳能板Ⅱ（48）、导线Ⅱ（49）、罗茨风机（50）、细管（51）、冒泡孔（52）、螺纹（53）、过滤桶（54）；所述重金属分离系统包括：管道Ⅳ（16）、有机肥罐Ⅰ（21）、管道Ⅴ（20）、流量计Ⅰ（19）、控制阀Ⅴ（17）、液碱储存罐（18）、过滤网Ⅱ（22）、计时控制阀Ⅰ（23）、管道Ⅵ（24）、有机肥罐Ⅱ（25）、管道Ⅶ（26）、流量计Ⅱ（27）、控制阀Ⅵ（28）、PAC储存罐（29）、过滤网Ⅲ（30）、计时控制阀Ⅱ（31）、管道Ⅷ（32）、有机肥罐Ⅲ（33）、管道Ⅸ（34）、流量计Ⅲ（35）、控制阀Ⅶ（36）、PAM储存罐（37）、过滤网Ⅳ（38）、控制阀Ⅷ（39）；所述灌溉系统包括：灌溉干管（40）、灌溉支管（41）、灌溉毛管（42）、滴头（43）；所述管道Ⅰ（3）连接废料收集池（1）和沼液收集罐体（7），管道Ⅰ（3）上安装一个控制废料的控制阀Ⅰ（2）；沼液收集罐体（7）上端通过管道Ⅱ（5）连接沼气收集罐体（6），在管道Ⅱ（5）上有安装一个控制沼气以及控制沼液收集罐体（7）的密闭状态的控制阀Ⅲ（4）；所述管道Ⅲ（8）连接着好氧罐体（10）和沼液收集罐体（7），且管道Ⅲ（8）连接到过滤桶（54）中，桶中有转轴（44），其上焊有螺纹（53），并且太阳能板Ⅰ（45）通过电能转换装置储存在蓄电池中再通过导线Ⅰ（46）连接电机（47）用于供电使得电机（47）带动转轴（44）转动，好氧罐体（10）下端有一个太阳能板Ⅱ（48）通过电能转换装置储存在蓄电池中再通过导线Ⅱ（49）连接罗茨电机（50），通过多个细管（51）连接罗茨风机（50）以及好氧罐体（10）底部的多个冒泡孔（52）；在好氧罐体（10）的右上方过滤桶（54）右侧的开口处设有一个挡泥板（11），一个钢板片（12）焊在好氧罐体（10）的右侧外壁，且位于挡泥板（11）下方，钢板片（12）连接沼渣收集池（13），管道Ⅳ（16）内部安装过滤网Ⅰ（14）和控制阀Ⅳ（15）；所述管道Ⅳ（16）连接好氧罐体（10）和有机肥罐Ⅰ（21），有机肥罐Ⅰ（21）上面通过管道Ⅴ（20）连接液碱储存罐（18），管道Ⅴ（20）上设有流量计Ⅰ（19）、控制阀Ⅴ（17），管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小刚，董建华，章宇阳，高燕俐，范诚，肖志明，杨飞奇，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53