CN107459231A - 一种禽畜粪污中转处理***及禽畜粪污处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种禽畜粪污中转处理***及禽畜粪污处理方法。本发明禽畜粪污中转处理***中，包括禽畜粪污收集***，发酵处理***，自然过滤***，以及人工生态处理***，通过禽畜粪污进行自然发酵过滤和处理，能够有效降低禽畜粪污处理的成本，形成禽畜粪污处理的长效机制，并解决了禽畜粪污污染的生态问题。同时，本发明禽畜粪污处理方法以本发明禽畜粪污中转处理***进行禽畜粪污处理，不仅能够有效降低处理成本，还能够实现粪污的规模化处理。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体而言，涉及一种禽畜粪污中转处理***及禽畜粪污处理方法。
背景技术
随着我国农业现代化进程，规模化养殖业迅速发展，养殖场的规模也逐渐扩大。与此同时，养殖场及其周边环境问题越来越严重，由畜禽粪便造成的污染，包括对大气的污染，对水体、土壤等的污染，也已经成为制约畜牧业进一步发展的主要因素之一。
畜禽粪污中的有机物经厌氧分解会产生CH4、NH3、H2S、(NH4)2S、粪臭素等恶臭和有害气体；同时养殖废水是一种高浓度有机废水，CODCr负荷在2000～20000mg/L之间，平均达到6000～10000mg/L，BOD5浓度高达上万mg/L，并含有大量的氮、磷等营养物质。
禽畜粪便等污染物也已经成为目前我国农村主要的环境污染源，据国家环保总局2004年的监测数据显示，禽畜养殖污染已经占到农村环境污染的35～40％。而到了2006年，我国养殖业的COD排放总量已经达到1.1亿吨，氨氮排放量约1200吨，其污染负荷已经超过工业废水和城市污染废水污染负荷的总和，成为我国农村污染的根源，对人们的生产生活以及环境造成了不可估量的影响。
对于禽畜粪污，尤其是规模化养殖禽畜粪污的处理，一直也都是人们想要解决的重要问题，而对此人们也进行了很多的研究和努力。目前，畜禽粪污处理的主要方式，是养殖场通过采取一些简易的处理办法和动力设备禽畜粪便等污染物的处理。
然而，现有的禽畜粪便等污染物处理方法还有很多的弊端，主要在于：
1、自动化禽畜粪便处理主要是通过动力设备来完成，虽然能达到处理效果，但由于运行成本较高，且养殖效益受市场波动较大，养殖业主在使用一段时间后，便放弃使用，环保设备形同摆设。
2、同时，虽然一些养殖场虽然采取了一些简易粪污处理措施，但对养殖场粪污处理不彻底，仍然存在较大的环保压力，随时面临被处罚和关停的风险。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种禽畜粪污中转处理***，本发明所述禽畜粪污中转处理***中，包括禽畜粪污收集***，发酵处理***，自然过滤***，以及人工生态处理***，通过禽畜粪污进行自然发酵过滤和处理，能够有效降低禽畜粪污处理的成本，形成禽畜粪污处理的长效机制，并解决了禽畜粪污污染的生态问题。
本发明的第二目的在于提供一种禽畜粪污处理方法，本发明方法中，以本发明禽畜粪污中转处理***进行禽畜粪污处理，不仅能够有效降低处理成本，还能够实现粪污的规模化处理。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种禽畜粪污中转处理***，所述禽畜粪污中转处理***包括：养殖场粪污收集***、粪污发酵处理***、自然过滤***，以及人工湿地处理***。
优选的，本发明禽畜粪污中转处理***中，所述自然过滤***为无动力自然过滤***；其中，所述自然过滤***包括铺设有过滤砂层的滤池，并通过自然过滤***将发酵后的粪污进行固液分离。
优选的，本发明禽畜粪污中转处理***中，所述人工湿地处理***为垂直流湿地三级处理***；
其中，所述人工湿地处理***包括介质***，设置于介质***表层的植物层，以及设置于介质***中的布水***和集水***。
优选的，本发明禽畜粪污中转处理***中，所述人工湿地处理***的高度为0.8～1.5m；更优选的，所述人工湿地处理***的高度为1～1.2m。
同时，本发明还提供了一种禽畜粪污处理方法，所述方法使用本发明所述的禽畜粪污中转处理***进行粪污处理。
优选的，本发明所述禽畜粪污处理方法包括如下步骤：将养殖场粪污收集后，进行发酵处理，然后通过自然过滤进行固液分离，将固体成分收集，并将液体成分通过人工湿地处理***进行处理。
优选的，本发明所述禽畜粪污处理方法中，所述发酵处理的温度为30～40℃，待发酵处理原料的pH为6.5～7.5；更优选的，所述发酵处理的温度为35～40℃，待发酵原料的pH为6.8～7.5。
优选的，本发明所述禽畜粪污处理方法还进一步包括将经人工湿地处理***处理后所得液体成分用于浇灌和/或水产养殖的步骤。
优选的，本发明所述禽畜粪污处理方法还进一步包括将自然过滤后收集的固体成分制备肥料的步骤。
进一步的，本发明还提供了由本发明所述禽畜粪污处理方法所制得的固体粪便肥料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明中，建立了对畜禽粪污的收集、转运发酵处理后，再进行自然过滤，液体进入人工生态湿地处理技术，固体转为有机肥加工的处理***；
同时，在禽畜粪污处理的过程中，通过采用自然过滤***和人工生态湿地处理***，能够有效降低粪污处理的成本，不仅能够减少养殖户的经济负担，同时还能够提高生态效益，并进一步有利于形成禽畜粪污处理的长效机制，对今后的畜禽粪污处理具有较大指导作用，也为生态、可持续性的禽畜养殖提供了新的方法和思路。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例所提供的禽畜粪污中转处理***的示意图；
图2为本发明实施例所提供的禽畜粪污中转处理***中人工湿地处理***剖面结构示意图。
其中，1-介质***，2-布水***，3-集水***，4-植物层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
有鉴于目前规模化养殖所存在着的污染问题，以及现有的粪便处理方法所存在着的成本过高或者无法实现粪便有效处理的现状，本发明特提供了一种新型禽畜粪污中转处理***，以解决目前养殖场粪污处理中所存在的实际问题，并提供一种低成本、高效率的禽畜粪污处理方法，为规模化养殖和可持续发展提供一种新的思路。
具体的，本发明所述禽畜粪污中转处理***主要由以下子个分***组成：
养殖场粪污收集***、粪污发酵处理***、自然过滤***，以及人工湿地处理***；
通过依次串联的各子***所形成的如上的禽畜粪污中转处理***，可以将养殖场中的粪污进行有效的分离处理；
具体的，可以根据周边养殖场的建设规模和布局情况，选择相对集中的位置建设禽畜粪污处理中转站(即禽畜粪污中转处理***及相应的配套子***)，收集周边养殖场所产生的禽畜粪污，进行集中处理；
将收集到的粪污在养殖场粪污收集***集中储存，然后，将储存的禽畜粪污转入粪污发酵处理***中进行厌氧发酵中进行发酵处理，在厌氧条件下，禽畜粪污通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时产生二氧化碳和甲烷；
厌氧发酵处理优选的在粪污发酵处理***中的厌氧发酵装置中进行，厌氧发酵处理主要包括三个阶段：液化阶段、产酸阶段和产甲烷阶段；
在液化阶段，主要是发酵菌进行发酵作用，起作用的发酵菌主要包括纤维素分解菌和蛋白质水解菌；
在产酸阶段，主要是醋酸菌发挥其发酵作用；
在产甲烷阶段，主要是甲烷细菌发挥其功效，将产酸阶段的发酵产物分解为甲烷和二氧化碳，同时利用产酸阶段所产生的氢将二氧化碳进行还原，得到甲烷。
经厌氧发酵***处理后，所得发酵产物转移至自然过滤***中，并通过自然过滤***，将发酵产物进行固液分离；
优选的，本发明中所述自然过滤***为无动力自然过滤***，发酵处理后的粪污可以利用自身重力，并通过自然过滤***的过滤作用，实现其液体和固体成分的自然分离，由于并不需要外力进行推动，因而，这也使得本发明粪污中转处理***对于设备和能源的消耗都比较低，有利于实现粪污的低价处理；
进一步优选的，所述自然过滤***包括滤池，并在滤池中铺设砂层，并通过砂层的过滤作用，实现发酵后粪污的固体成分和液体成分的有效分离。
经自然过滤***分离得到的固体成分和液体分离分别进行收集；
其中，固体成分可进一步用于制备固体粪肥，还可以进一步用于外售，既实现了粪污的有效处理，同时又能够有效增加养殖收入；
而液体成分则需要进一步转入人工湿地处理***中，进行人工湿地***处理，使其能够达到污水净化农灌排放的标准；
其中，优选的，所述人工湿地处理***为垂直流湿地三级处理***，并通过采取逐级消纳的方式达到净化处理的目的；同时，人工湿地还具有投资少、能耗低、维护简便、脱氮除磷效果好、病源微生物去除率高、可与水景观建设进行有机的结合；
自然分离后所得液体成分在人工湿地处理***中，会沿垂直方向流动，人工湿地***的供氧能力较强，因而能够实现对于液体成分中有机物的充分硝化作用；
同时，人工湿地处理***还能够起到一定的过滤作用，从而将自然分离后所得的液体成分中的颗粒物质进行充分的分离和吸附，以及进一步的硝化降解，使得处理后的液体能够满足排放的标准；
进一步的，所述人工湿地处理***包括介质***，设置于介质***表层的植物层，以及设置于介质***中的布水***和集水***；
而介质***优选的为沙砾、碎石，或者土壤***，***内部设置有布水管道，其具有吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物***物以及残骸的作用；
其中，植物层设置于介质***上表面层，可以通过植物根系的吸附作用，起到一定的过滤效果，同时，通过植物层中所富含的多种硝化细菌的硝化作用，也能够实现对于自然分离后所得的液体成分中有机质的硝化和分解；
优选的，所述植物层为美人蕉、水竹，或者水葱等水生植物层；
布水***设置于介质***中，并优选的位于介质***的上层，从而起作物吸收净化的作用；布水***中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进污水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。
同样的，集水***也设置于介质***中，并优选的位于介质***的下层，从而实现对于过滤后所得净化水的收集；
优选的，所述人工湿地处理***所述人工湿地处理***的高度为0.8～1.5m；更优选的，所述人工湿地处理***的高度为1～1.2m；
而经人工湿地处理***处理后，所得净化水基本可以达到自然排放的标准，为了进一步对其实现充分的利用，可以将净化水用于农田的浇灌，或者直接用于水产养殖，优选的可以作为养鱼用水。
而本发明所提供的禽畜粪污处理方法，则是利用如上所述的的禽畜粪污中转处理***进行粪污处理；
具体步骤可参考如下：
(a)将养殖场所产生的粪污通过养殖场粪污收集***收集；
(b)将收集的粪污在粪污发酵处理***进行发酵处理；
优选的，所述发酵处理的温度为30～40℃，待发酵处理原料的pH为6.5～7.5；
更优选的，所述发酵处理的温度为35～40℃，待发酵原料的pH为6.8～7.5；
同时，优选的，待发酵原料的碳氮比控制在20～30；
(c)发酵处理后，将发酵产物通过自然过滤***进行过滤分离，并分别对过滤后的固体成分和液体成分进行收集；
(d)自然过滤***过滤分离所得固体成分进一步用于制备固体粪肥；
自然过滤***过滤分离所得液体成分，进一步经人工湿地处理***处理，收集处理后所得净化水，并优选的将其用于灌溉或者用于养鱼等水产养殖中。
而通过上述方法，能够有效的将养殖场中所产生粪污进行充分的发酵处理，减少粪污随意排放所产生的环境污染；同时，通过将自然分离后的固体成分制成固体粪肥，也能够在实现废物利用的同时，增加养殖户的收入；同样的，通过将自然分离所得液体成分进一步净化处理，也能够在减少对水体污染的同时，实现资源的充分、有效利用。
实施例1
请参考图1，本发明所提供的禽畜粪污中转处理***包括依次串联设置的：养殖场粪污收集***、粪污发酵处理***、自然过滤***，以及人工湿地处理***；
其中，所述自然过滤***为无动力自然过滤***；
同时，所述自然过滤***包括铺设有过滤砂层的滤池，并通过自然过滤***将发酵后的粪污进行固液分离。
进一步的，请参考图2，本发明所提供的禽畜粪污中转处理***中，所述人工湿地处理***包括：介质***1，设置于介质***1表层的植物层4，以及设置于介质***1中的布水***2和集水***3；
优选的，所述人工湿地处理***的高度为1m。
实施例2
请参考图1和图2，本发明禽畜粪污的处理方法步骤可参考如下：
(a)可以根据周边养殖场的建设规模和布局情况，选择相对集中的位置建设禽畜粪污处理中转站(即禽畜粪污中转处理***及相应的配套子***)，收集周边养殖场所产生的禽畜粪污，将养殖场所产生的粪污通过养殖场粪污收集***收集；
(b)将收集的粪污在粪污发酵处理***进行发酵处理；
发酵处理的温度为35～40℃，待发酵原料的pH为6.8～7.5；同时，待发酵原料的碳氮比控制在20～30；
(c)粪污在经发酵处理后，将发酵产物通过自然过滤***进行过滤分离，并分别对过滤后的固体成分和液体成分进行收集；
(d)自然过滤***过滤分离所得固体成分进一步用于制备固体粪肥；
自然过滤***过滤分离所得液体成分经人工湿地处理***处理，收集处理后所得净化水，并将其用于灌溉或者用于养鱼等水产养殖中。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种禽畜粪污中转处理***，其特征在于，所述禽畜粪污中转处理***包括：
养殖场粪污收集***、粪污发酵处理***、自然过滤***，以及人工湿地处理***。
2.根据权利要求1所述的禽畜粪污中转处理***，其特征在于，所述自然过滤***为无动力自然过滤***；
其中，所述自然过滤***包括铺设有过滤砂层的滤池，并通过自然过滤***将发酵后的粪污进行固液分离。
3.根据权利要求1所述的禽畜粪污中转处理***，其特征在于，所述人工湿地处理***为垂直流湿地三级处理***；
其中，所述人工湿地处理***包括介质***，设置于介质***表层的植物层，以及设置于介质***中的布水***和集水***。
4.根据权利要求3所述的禽畜粪污中转处理***，其特征在于，所述人工湿地处理***的高度为0.8～1.5m；
优选的，所述人工湿地处理***的高度为1～1.2m。
5.一种禽畜粪污处理方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1-4中任一项所述的禽畜粪污中转处理***进行粪污处理。
6.根据权利要求5所述的禽畜粪污处理方法，其特征在于，所述禽畜粪污处理方法包括如下步骤：
将养殖场粪污收集后，进行发酵处理，然后通过自然过滤进行固液分离，将固体成分收集，并将液体成分通过人工湿地处理***进行处理。
7.根据权利要求6所述的禽畜粪污处理方法，其特征在于，所述发酵处理的温度为30～40℃，待发酵处理原料的pH为6.5～7.5；
优选的，所述发酵处理的温度为35～40℃，待发酵原料的pH为6.8～7.5。
8.根据权利要求6所述的禽畜粪污处理方法，其特征在于，所述方法还进一步包括将经人工湿地处理***处理后所得液体成分用于浇灌和/或水产养殖的步骤。
9.根据权利要求6所述的禽畜粪污处理方法，其特征在于，所述方法还进一步包括将自然过滤后收集的固体成分制备肥料的步骤。
10.由权利要求9所述禽畜粪污处理方法所制得的固体粪便肥料。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108285363A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-07-17 | 浙江泽华环保科技有限公司 | 一种大型畜禽粪污无害化处理与资源化利用的方法 |
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2017
- 2017-10-11 CN CN201710940016.4A patent/CN107459231A/zh active Pending
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