CN109874452B - 一种沼液精准施用装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种沼液精准施用装置，主要由低位水箱(1)、高位水箱(2)、水泵(4)及相应管件组成。所述装置及其使用方法，能够达到沼液精准施用及绿色安全问题，具有结构简单、控制方便、计量精准等优点。

Description

一种沼液精准施用装置及方法

技术领域

本发明属于废水处理及农业肥料施用领域，具体涉及一种精准沼液施用装置机及其使用方法。

背景技术

近年来，我国集约化养殖业迅猛发展，在产生了巨大的社会效益和经济效益的同时，也产生了大量的畜禽粪尿废弃物，畜禽污染治理已成为人们关注的社会问题。为提高环境质量，促进畜禽养殖业健康、可持续发展，对畜禽养殖废水进行有效处理已成为一种必然。由于猪场养殖废水存在高含量有机物、高含量氨氮、悬浮物浓度大等一系列问题，目前现有的处理工艺对猪场养殖废水的处理难以取得满意结果。

国内许多学者对沼液的综合利用进行了很多研究，主要集中于沼液作为有机肥在农业生态中的应用对农产品质量的影响、对土壤理化性质的影响、对环境的安全评价、沼液的防病抑菌作用和作为词料或词料添加剂在养殖业中的应用。由于沼液中含有丰富的营养物质和矿质元素，经过厌氧发酵后病菌数量显著降低，又能够起到改良土壤的作用，所以目前处理沼液的方式主要是以浇灌施肥为主。

厌氧发酵工艺能有效去除猪场养殖废水中的有机物，但经厌氧发酵处理后的沼液中仍含有大量的氮磷以及残留的有机物。在畜禽粪便发酵过程中，除碳素损失较大外，其他90％的营养物质均保留在沼液和沼渣中。特别是N、P和K含量很大，而且被转化为简单的、易于被动植物吸收的小分子或离子状态，如有机废弃物中的有机氮一部分被转化为氨氮的形式，相当于速效氮；另一部分则参与代谢或分解为胺基氮如游离氨基酸形式。由于发酵原料的差异，沼液中的营养元素的含量也有所不同。从营养成分来看，一些资料表明，沼肥中总氮(TN)含量占0.78～1.61％，总磷(TP)含量占0.4～0.6％，总钾(TK)含量占0.61-1.30％，营养成分中有机质所占的比例最大，通常有机质的含量占为36.0-49.9％。沼液因含有氮磷等作物生长元素，所以可以作为作物肥料和多效添加剂替代传统化肥。但沼液作为肥料使用必须将用量限定在合理的范围，若施用量偏低，无法提供作物生长所需营养元素，影响作物的产量；而沼液施用量过高将存在氨挥发量过大、重金属累积等系列问题。目前传统沼液的施用方式如气压控制无法做到精准施用，使得沼液的施用量难以进行有效控制。

CN104355518 A公开了一种带有沼液回流管线的畜禽粪便厌氧发酵装置，包括厌氧发酵罐还通过一条消化液管道与固液分离机连通，固液分离机与一条沼渣管道连通，固液分离机还通过一条沼液第一管道与沼液储存罐连通，沼液储存罐与一条沼液第二管道连通，沼液第二管道与一条沼液第三管道连通，沼液第二管道还通过一条沼液回流管道与进料装置连通。用于解决厌氧发酵后的沼液不能直接拿来使用，需要按照不同需要勾兑成不同浓度的稀释液或进行消毒后加以利用的局限性问题。

CN106664927 A公开了一种智能沼液施用装置及方法。主要包括储液单元、喷洒单元及自动控制单元；所述储液单元，包括水槽，沼液槽，氮、磷、钾及微量元素营养液槽；所述喷洒单元，包括输液泵、输液管、沼液过滤器及重金属离子分离器；所述自动控制单元，包括DDC控制器、自动取样器、元素分析单元、电动调节阀组及传感器。该装置采用智能控制模式加人工参数优化的形式，在满足不同作物及作物不同季节、生长期沼液施用需求的同时，使用户能根据作物实际情况选用最经济、合理的参数，满足实际各种复杂条件下的沼液施用需求，实现智能控制与自主调节相结合的高效、安全、灵活、营养成分可控的智能沼液施用模式。

发明内容

本发明公开了一种沼液精准施用装置及其使用方法，能够达到沼液精准施用及绿色安全问题，具有结构简单、控制方便、计量精准等优点。

一种沼液精准施用装置，主要由低位水箱(1)、高位水箱(2)、水泵(4)及相应管件组成；高位水箱(2)设有溢流管(17)和第一出水管(11)，第一出水管(11)连接有第一电磁阀(12)，第一电磁阀(12)连接有时间控制器，出水管(11)连接有若干支管，溢流管(17)连接第二电磁阀(16)；高位水箱(2)设有第二隔板(13)，第二隔板(13)将高位水箱(2)分为第一格室(2-1)和第二格室(2-2)，第一出水管(11)与第一格室(2-1)相连接，溢流管(17)与第二格室(2-2)相连接；低位水箱(1)设有第一隔板(18)，将低位水箱(1)分为第三格室(1-1)和第四格室(1-2)，第一隔板(18)均匀打孔；低位水箱(1)和水泵(4)间通过第一水管(3)相连接；水泵(4)出口与通过第二水管(5)三通(7)相连接；第三电磁阀(9)通过第三水管(10)与高位水箱(2)连接；第四电磁阀(15)通过第四水管(14)和低位水箱(1)连接。

所述低位水箱(1)具有储水功能，所述三通(7)用于分配水泵(4)的出水，第三电磁阀(9)和第四电磁阀(15)分别控制进入高位水箱(2)和低位水箱(1)中的沼液的流量，通常要求进入高位水箱(2)的沼液量大于流出高位水箱的沼液量，过多的沼液量通过高位水箱(2)溢流至低位水箱(1)中的第一格室(1-1)，以控制高位水箱(2)液面稳定在溢流管(17)出水口处，沼液的循环流动起到搅拌和混匀的作用。

所述水泵(4)具有输送沼液的功能，将低位水箱(1)内沼液泵入高位水箱(2)，所述水泵(4)通过时间控制器控制运行时间。

所述高位水箱(2)具有平衡液位和靠重力稳定流出液体作用，所述电磁阀门(17)与时间控制器相连接，所述时间控制器具有控制高位水箱沼液流出的作用。

所述沼液精准施用装置的使用方法，包括以下步骤：启动水泵(4)及调整第三电磁阀门(9)和第四电磁阀门(15)的开启程度，将低位水箱(1)中的液体一部分泵入高位水箱(2)，一部分回流至低位水箱(1)；同时低位水箱(1)中添加混合好氧颗粒污泥基生物碳，高位水箱(2)过多沼液回流入低位水箱(1)，以保证高位水箱(2)内液位稳定；高位水箱(2)沼液靠重力经第一电磁阀(12)从第一出水管(11)均匀流出，沼液流出量根据实际以氮磷需求由时间控制器进行控制。

连接低位水箱(1)底部的第五电磁阀(6)和第二出水口(8)用于检修时的放空。

所述低位水箱(1)的第三格室(1-1)中放置有好氧颗粒污泥基混合生物碳(19)，用于调节沼液中的抗生素和金属元素含量。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本装置具有结构简单、操作方便、沼液施用量精准等特点，可以用于沼液的施用以及其他类型液体的喷洒。

附图说明

图1：沼液精确施用装置示意图；其中1高位水箱；2高位水箱，3第一水管，4水泵，5第二水管，6第五电磁阀，7三通，8第二出水管，9第三电磁阀，10第三水管，11第一出水管，12第一电磁阀，13第二隔板，14第四水管，15第四电磁阀，16第二电磁阀，17溢流管，18第一隔板，19好氧颗粒污泥基混合生物碳。

具体实施方式

实施例1

一种沼液精准施用装置，主要由低位水箱(1)、高位水箱(2)、水泵(4)及相应管件组成；高位水箱(2)设有溢流管(17)和第一出水管(11)，第一出水管(11)连接有第一电磁阀(12)，第一电磁阀(12)连接有时间控制器，出水管(11)连接有若干支管，溢流管(17)连接第二电磁阀(16)；高位水箱(2)设有第二隔板(13)，第二隔板(13)将高位水箱(2)分为第一格室(2-1)和第二格室(2-2)，第一出水管(11)与第一格室(2-1)相连接，溢流管(17)与第二格室(2-2)相连接；低位水箱(1)设有第一隔板(18)，将低位水箱(1)分为第三格室(1-1)和第四格室(1-2)，第一隔板(18)均匀打孔；低位水箱(1)和水泵(4)间通过第一水管(3)相连接；水泵(4)出口与通过第二水管(5)三通(7)相连接；第三电磁阀(9)通过第三水管(10)与高位水箱(2)连接；第四电磁阀(15)通过第四水管(14)和低位水箱(1)连接。

所述沼液精准施用装置的使用方法，包括以下步骤：启动水泵(4)及调整第三电磁阀门(9)和第四电磁阀门(15)的开启程度，将低位水箱(1)中的液体一部分泵入高位水箱(2)，一部分回流至低位水箱(1)；同时低位水箱(1)中添加混合好氧颗粒污泥基生物碳，高位水箱(2)过多沼液回流入低位水箱(1)，以保证高位水箱(2)内液位稳定；高位水箱(2)沼液靠重力均匀流出，沼液流出量根据实际以氮磷需求由时间控制器进行控制。

实施例2

高位水箱(2)中间设有隔板(13)，且设有溢流管(17)，如此设置保证出水均匀、平稳。

实施例3

低位水箱(1)内投加好氧颗粒污泥基混合生物碳(19)，其中重金属和抗生素类药剂去除率均在90％以上。

实施例4

低位水箱(1)内设有多重隔板，隔板均匀打孔，如此设置保证水箱内沼液均匀，有助于精准控制施用沼液中营养元素含量。

实施例5

低位水箱(1)上安装有在线检测***，如此设置，沼液氮磷施用量更加精准、高效。

实施例6

高位水箱(2)连接水泵(4)，且出水口处连接有专有喷洒装置，如此设置，沼液氮磷施用量更加精准、高效。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种沼液精准施用装置，主要由低位水箱(1)、高位水箱(2)、水泵(4)及相应管件组成；高位水箱(2)设有溢流管(17)和第一出水管(11)，第一出水管(11)连接有第一电磁阀(12)，第一电磁阀(12)连接有时间控制器，第一出水管(11)连接有若干支管，溢流管(17)连接第二电磁阀(16)；高位水箱(2)设有第二隔板(13)，第二隔板(13)将高位水箱(2)分为第一格室(2-1)和第二格室(2-2)，第一出水管(11)与第一格室(2-1)相连接，溢流管(17)与第二格室(2-2)相连接；低位水箱(1)设有第一隔板(18)，将低位水箱(1)分为第三格室(1-1)和第四格室(1-2)，第一隔板(18)均匀打孔；低位水箱(1)和水泵(4)间通过第一水管(3)相连接；水泵(4)出口与三通(7)通过第二水管(5)相连接；第三电磁阀(9)通过第三水管(10)与高位水箱(2)连接；第四电磁阀(15)通过第四水管(14)和低位水箱(1)连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述低位水箱(1)具有储水功能，所述三通(7)用于分配水泵(4)的出水，第三电磁阀(9)和第四电磁阀(15)分别控制进入高位水箱(2)和低位水箱(1)中沼液的流量，通常要求进入高位水箱(2)的沼液量大于流出高位水箱的沼液量，过多的沼液量通过高位水箱(2)溢流至低位水箱(1)中的第一格室(1-1)，以控制高位水箱(2)液面稳定在溢流管(17)出水口处，沼液的循环流动起到搅拌和混匀的作用。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述水泵(4)具有输送沼液的功能，将低位水箱(1)内沼液泵入高位水箱(2)，所述水泵(4)通过时间控制器控制运行时间。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述高位水箱(2)具有平衡液位和靠重力稳定流出液体作用，所述第一电磁阀(12)与时间控制器相连接，所述时间控制器具有控制高位水箱沼液流出的作用。

5.一种使用如权利要求1-4任一项所述装置进行沼液精准施用的方法，包括以下步骤：启动水泵(4)及调整第三电磁阀(9)和第四电磁阀(15)的开启程度，将低位水箱(1)中的液体一部分泵入高位水箱(2)，一部分回流至低位水箱(1)；同时低位水箱(1)中添加混合好氧颗粒污泥基生物碳，高位水箱(2)过多沼液回流入低位水箱(1)，以保证高位水箱(2)内液位稳定；高位水箱(2)沼液靠重力均匀流出，沼液流出量根据实际氮磷需求由时间控制器进行控制。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于所述低位水箱(1)的第三格室(1-1)中放置有好氧颗粒污泥基混合生物碳(19)，用于调节沼液中的抗生素和金属元素含量。

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