CN112042350A - 一种养殖场肥水用于滴灌***的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，结合滴灌栽培农艺措施，采用“过滤+乳化+过滤”的逆向防堵塞思维，对大粒径悬浮物在过滤的同时进行剪切破碎，解决了养殖肥水悬浮物粒径过大，堵塞滴灌***的难题。本方法紧密结合并充分利用了作物滴灌栽培农艺措施，肥水利用期长，节约了施肥成本，并根据滴灌首部和支（斗、干）渠水流大小的不同，可以以10‑200m3/h的流量连续配用肥水，适合大中型养殖场采用，可在较短时间内完成肥水利用。本方法工艺简单，且比过滤式工艺肥水中营养物含量高，有利于提升地力和作物产量与品质。

Description

一种养殖场肥水用于滴灌***的方法

技术领域

本发明涉及农牧业领域，具体涉及一种养殖场肥水用于滴灌***的方法。

背景技术

目前，我国经济已进入转型升级、供给侧改革的新阶段，农牧业发展需要重点突破资源利用强度过高、面源污染加剧、生态***退化严重三大关键问题。近年来随着国家各项法律法规的颁布，对养殖企业粪污处理的要求和标准逐步升级，粪污处理已经成为养殖企业的刚性需求，成为制约养殖业持续发展的瓶颈。

目前畜禽粪污处理与资源化利用过程中，奶牛和生猪粪污处理的难度较大，这不单是因为其养殖数量大、规模化程度高，还因为其粪污含水率较大，处理工艺复杂，处理成本高，尤其是生产的液体肥水养分含量低、价值低、单位养分运输成本高，其最经济的做法就是就地就近还田利用。但是由于有机肥生产的连续性和使用的季节性之间的矛盾，以及耕作制度与利用方式的脱节等，目前多用罐车拉运，投入大，效率低，能耗高，导致有机肥特别是肥水利用的脱节。新疆兵团目前耕地面积1881.6万亩（年需要氮磷肥，折合纯氮32.2万吨，折合纯磷12.8万吨），其中棉花种植面积1000万亩，基本都实现了滴灌栽培，加上葡萄等其它作物滴灌面积总比占到了60%以上，养殖肥水由于悬浮物粒径过大堵塞滴灌***以及COD、重金属、抗生素、有害微生物、含盐量、PH值等关键指标的安全性问题，成为制约新疆兵团乃至新疆以及滴灌地区粪污资源化利用的瓶颈与核心问题。

传统的解决方法都是通过澄清、过滤等技术，但是上述方法设备故障率高，肥效低，且还避免不了滴灌***堵塞现象的不时发生。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的在于提供一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，能够使养殖肥水通过滴管***实现冬灌，较好地实现了养殖肥水与耕作制度模式的结合。本方法适合滴灌地区养殖场或靠近滴灌大田的养殖场应用，可在较短时间内消纳大型养殖场的肥水，能做到和耕作制度的紧密结合，且工艺简单，肥效高。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，包括肥水准备、肥水处理和肥水滴灌，所述肥水准备包括固液分离、发酵和腐熟；所述肥水处理包括第一步骤过滤、第二步骤乳化破碎和第三步骤再过滤。

进一步的，所述第一步骤过滤采用20目筛网式过滤器，所述第二步骤乳化破碎采用乳化泵破碎至80目以上，所述第三步骤再过滤采用60目、100目和120目的三级静态过滤。

进一步的，所述固液分离采用筛网孔径为0.5mm的螺旋挤压固液分离机。

进一步的，所述静态过滤采用的过滤池总长30m，结构为土工膜，沉淀池总长20m，滤后池总长10m。

进一步的，所述过滤池为三级过滤，每一级过滤的过滤网都包括第一层目过滤网，第二、三层垫层；过滤池底隔墙为水泥砖混，厚20cm，高2m；所述三级过滤的第一级过滤为60目，第二级过滤为100目，第三级过滤为120目；过滤池后墙为钢筋水泥结构，厚度20cm，留孔，后部为干式泵站。

进一步的，所述肥水滴灌根据滴灌首部和支渠水流大小的不同，以10-200m³/h的流量连续配用肥水，适合大中型养殖场采用。

进一步的，处理好的肥水经管道进入上游干渠，所述管道采用地埋PVC管φ200-300mm或地表PE管φ160-200mm。

上述养殖场肥水用于滴灌***的方法，具体方法如下：

步骤1：养殖场-猪场或奶牛场的粪污经筛网孔径为0.5mm的螺旋挤压固液分离机进行固液分离；

步骤2：固相进行好氧堆肥发酵后制作有机肥还田，液相进入氧化塘或厌氧塘发酵，腐熟6个月后得肥水；

步骤3：肥水采用20目筛网式反冲洗过滤器进行第一步骤过滤，＜20目的进入静态过滤池再过滤，＞20目的采用乳化泵破碎至80目以上后进入静态过滤池再过滤；

步骤4：肥水在静态过滤池中经60目、100目、120目三级过滤后，＜120目的经管道进入上游干渠，＞120目的采用乳化泵破碎至80目以上后进入静态过滤池再过滤，如此往复；

步骤5：肥水通过上游干渠达到滴灌***首部蓄水池，再通过滴灌***水泵-过滤器进入***干管-支管-毛管施入田间。

工作原理：

养殖肥水中悬浮物粒径过大成为阻止其在滴管***应用的主要原因。据测定，牛粪粒径<0.15mm占53%,粒径0.15-0.50mm占19%，粒径0.50-1.00mm占15%，粒径>1.00mm占13%；猪粪粒径<0.15mm占58%,粒径0.15-0.50mm占14%，粒径0.50-1.00mm占16%，粒径>1.00mm占12%。而目前常用的单翼迷宫滴灌带滴头最窄流道等效直径为0.8㎜，必须从水中除去粒径大于***中最小孔径1/7-1/10的所有有机和无机杂质才能确保滴管***不堵塞，通过试验确定最低要求120目（0.125mm）。

方法的可行性：

（1）新疆地区每年棉花等滴灌作物灌溉期从4-9月共6个月时间，每亩地需水量平均在300m³以上。

（2）采用螺旋挤压式固液分离机，晒网的孔径≤0.5mm，提高了固形物的俘获率。

（3）充分利用了现有的滴灌***管网节约了成本，采用“筛网过滤（20目）+乳化泵破碎（80目以上）+静态过滤（120目）”的循环过滤破碎方式，以及滴灌***自身过滤***再过滤，不会导致滴灌***毛管的堵塞。

（4）新疆地区干旱缺水，采用肥水悬浮液破碎后用于作物滴灌***，增加了土壤肥力，节约了水资源，提高了作物产量和品质，种植户易于接受。

（5）本方法与作物滴灌栽培农艺制度结合紧密，新疆寒冷地区利用期可以达到6个月以上；本方法工艺简单，且比过滤式工艺肥水中营养物含量高，有利于提升地力和作物产量与品质。

方法的安全性：

肥水还田利用具体要求及限量应符合《畜禽粪便无害化处理技术规范》（GB/T 36195）和《畜禽粪便还田技术规范》（GB/T 25246），配套土地面积应达到《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》（以下简称《指南》）要求的最小面积，用于农田灌溉的，应符合《农田灌溉水质标准》（GB5084）。

试验测试分析显示：一般滴灌作业条件下，每亩地年需要灌水300m³。按照《农田灌溉水质标准》（GB 5084-2005），旱作农田灌溉水质要求生化需氧量 (BOD5) ≤100，化学需氧量 (CODcr) ≤200。

据测定目前猪肥水生化需氧量 (BOD5)和化学需氧量 (CODcr)两项指标分别在5000-6000mg/L和11000-13000mg/L，所以肥水还田占灌溉用水的比率在1：60-65，即每亩最多可以利用猪肥水5吨。按照每头猪每日粪水产生量4kg估算，每亩地可以利用3.5头猪的肥水。

据测定目前奶牛肥水生化需氧量 (BOD5)和化学需氧量 (CODcr)两项指标分别在2500-3500mg/L和6000-8000mg/L，所以肥水还田占灌溉用水的比率在1：25-30，即每亩最多可以利用奶牛肥水10吨。按照每头猪每日粪水产生量40kg估算，每亩地可以利用0.5头奶牛的肥水。

通过分析和试验测试，按照每亩地每年利用5吨（3.5头猪所产）肥水或利用10吨（0.5头奶牛所产）肥水，作物产量和品质都有所提高，地力有机质含量也得到提升，不会出现安全风险。

各地养殖场应按照国家标准，定期测定相关限量指标。

有益效果：

1. 采用螺旋挤压式固液分离机，晒网的孔径≤0.5mm，提高了固形物的俘获率。

2. 滤出物通过循环破碎最终得到利用，肥水的肥效高，有利于提升地力，提高作物产量和品质。

3. 本发明根据滴灌首部和支（斗、干）渠水流大小的不同，可以以10-200m3/h的流量连续配用肥水，适合大中型养殖场采用，可在较短时间内完成肥水利用。

4. 本发明与作物滴灌栽培农艺制度结合紧密，充分利用了田间滴灌***，节约了施肥成本，肥水利用期较长。

5. 稍作调整可以在全国不同滴灌地区直接应用，在无土栽培、水肥一体化、精准施肥、智能灌溉等方面拓展应用。

附图说明

图1为本发明利用滴灌***进行养殖肥水冬灌的方法技术路线图。

图2为本发明中静态过滤池示意图。

具体实施方式

一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，步骤如下：

（1）猪场和牛场粪污经过收集储运和固液分离后，液体部分进入氧化塘或厌氧发酵塘，经过6个月的腐熟，得肥水；

（2）排污泵进水口设置过滤装置，排污泵抽取氧化塘中部的肥水，利用筛网式反冲洗过滤器（20目，2台，20-200m³/h）进行过滤，筛网离心机反冲洗的悬浮物用均质乳化泵（20m³/h）进行剪切与破碎，使物料中的悬浮物基本都保持在80目（0.18mm）以上；

（3）静态过滤池体积600m³，总长30m，池深4m，均宽5m（上宽6m，下宽4m），结构为土工膜，沉淀前池总长20m，过滤后池总长10m。过滤为3道过滤，底隔墙为水泥砖混结构，厚度20cm，高为2m，第一级和第二级间隔4m，第二级和第三级间隔3m，隔墙上部装滤网，第一级为60目，第二级为100目，第三级为120目（最终使悬浮物粒径≤0.125mm，以便从肥水中除去粒径大于滴灌***中最小孔径1/7-1/10的所有有机和无机杂质），过滤池后墙为钢筋水泥结构，厚度20cm，留孔，后部为干式泵站，安装安全防护栏。静态过滤池内过水墙过流率一般应小于或适当高于500m³/（m·d），池内肥水流速不宜大于0.15-0.20m/s。静态过滤池滤出的大颗粒悬浮物定期抽提到均质乳化泵（20m³/h）进行剪切与破碎，并定期放空对其进行维护和清洗，注意滤网的破漏和堵塞，及时更换和冲洗；

（4）根据养殖场氧化塘与农田干渠或首部的落差和距离以及首部***泵体型号大小来选择排污泵的大小型号，合理布置养殖场氧化塘到干渠或农田首部***的管线，管线可以直接布到滴灌***首部，也可布到滴灌***上游的干渠。根据投资成本，可以选择地埋管径ø200-300mm的PVC管道或地表管径ø160-200mm的PE管；

（5）还可以在管线的出水口安装水位仪，根据干渠水量或首部水量，自动调整肥水的流量，在每期滴灌工作开始前和结束前停止肥水的注入，正常情况下一般猪场肥水20：1注入，牛场肥水10:1左右注入；

（6）肥水随井水或渠水直接进入滴灌溉***首部，经过泵送，砂石过滤器、筛网过滤器及叠片过滤器再次过滤，依次进入干管、出地桩、支管、毛管，最后滴入农田；

（7）为防止细菌和藻类生长的连续处理使用氯处理（次氯酸钙），浓度为1-2 ppm；在有机物已经影响了滴头流量的情况下要进行超量氯处理（次氯酸钙），浓度为500PPm，并关闭整个***，维持24小时后冲洗所有支管和毛管；

（8）按照滴灌规程每期滴灌结束后对滴灌***进行清洗，防止泥沙及有机物堵塞。

试验效果

通过在位于新疆南疆地区的新疆兵团第一师十四团新疆盛兆天地农业开发有限公司2000亩滴灌棉田，利用腐熟6个月以上的猪场粪水，进行“筛网过滤（20目）和静态再过滤（三道，60目、80目、），并把筛网过滤和静态过滤滤出的大粒径粪肥悬浮液通过乳化泵反复循环破碎（80目），使其通过120目筛网，并按照灌溉水的1/60，进入滴灌***灌溉，在每期灌溉结束前停止使用肥水。通过2018-2019年为期2年的连续试验，未发生毛管因粪水原因而发生堵塞现象，包括粪肥悬浮物粒径过大堵塞或者鸟粪石沉积堵塞；滴灌棉田全程使用猪场肥水，单株棉花的棉桃数量增加14.6%，花铃后期棉桃单重增大8.8%，产量可以提高10-30%，即产量达到了330kg/亩-390kg/亩，棉花的品质提高，农户收入增加150-200元/亩。

Claims (8)

1.一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，包括肥水准备、肥水处理和肥水滴灌，其特征在于，所述肥水准备包括固液分离、发酵和腐熟；所述肥水处理包括第一步骤过滤、第二步骤乳化破碎和第三步骤再过滤。

2.根据权利要求1所述的一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，其特征在于，所述第一步骤过滤采用20目筛网式过滤器，所述第二步骤乳化破碎采用乳化泵破碎至80目以上，所述第三步骤再过滤采用60目、100目和120目的三级静态过滤。

3.根据权利要求1所述的一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，其特征在于，所述固液分离采用筛网孔径为0.5mm的螺旋挤压固液分离机。

4.根据权利要求2所述的一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，其特征在于：所述静态过滤采用的过滤池总长30m，结构为土工膜，沉淀池总长20m，滤后池总长10m。

5.根据权利要求4所述的一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，其特征在于：所述过滤池为三级过滤，每一级过滤的过滤网都包括第一层目过滤网，第二、三层垫层；过滤池底隔墙为水泥砖混，厚20cm，高2m；所述三级过滤的第一级过滤为60目，第二级过滤为100目，第三级过滤为120目；过滤池后墙为钢筋水泥结构，厚度20cm，留孔，后部为干式泵站。

6.根据权利要求4所述的一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，其特征在于：所述肥水滴灌根据滴灌首部和支渠水流大小的不同，以10-200m³/h的流量连续配用肥水，适合大中型养殖场采用。

7.根据权利要求1所述的一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，其特征在于：处理好的肥水经管道进入上游干渠，所述管道采用地埋PVC管φ200-300mm或地表PE管φ160-200mm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种养殖场肥水用于滴灌***的方法，其特征在于：具体方法如下：

步骤1：养殖场-猪场或奶牛场的粪污经筛网孔径为0.5mm的螺旋挤压固液分离机进行固液分离；

步骤2：固相进行好氧堆肥发酵后制作有机肥还田，液相进入氧化塘或厌氧塘发酵，腐熟6个月后得肥水；

步骤3：肥水采用20目筛网式反冲洗过滤器进行第一步骤过滤，＜20目的进入静态过滤池再过滤，＞20目的采用乳化泵破碎至80目以上后进入静态过滤池再过滤；

步骤4：肥水在静态过滤池中经60目、100目、120目三级过滤后，＜120目的经管道进入上游干渠，＞120目的采用乳化泵破碎至80目以上后进入静态过滤池再过滤，如此往复；

步骤5：肥水通过上游干渠达到滴灌***首部蓄水池，再通过滴灌***水泵-过滤器进入***干管-支管-毛管施入田间。

Images