CN103951148A - 一种养殖场粪便综合利用系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于环境保护及废弃资源利用技术领域的一种养殖场粪便综合利用系统及方法。该系统的结构为：泡粪池依次与预处理池，切割泵和计量加热池相连，计量加热池通过进料泵与CSTR反应器相连，CSTR反应器与出料池相连，出料池与回流泵相连，回流泵分别与泡粪池和脱水机相连，脱水机分别与沼液储存器和沼渣储存池相连，CSTR反应器还与水封器相连，水封器依次与汽水分离器，脱硫塔，湿式储气柜和发电机相连，发电机通过输热管道分别与CSTR反应器和计量加热池相连。应用本发明的系统可以将养殖场的粪便进行无害化，资源化处理，改善养殖场环境，促进养殖场的可持续发展。

Description

一种养殖场粪便综合利用系统及方法
技术领域
本发明属于环境保护及废弃资源利用技术领域，具体涉及一种养殖场粪便综合利用系统及方法。
背景技术
数据表明，我国农业环境农产品污染问题日趋严重，耕地环境质量不断下降，农产品有毒有害物质残留问题突出，已成为制约农业和农村经济发展的重要因素。
农业废弃物污染日益突出。近年来，在丰富城镇居民的“菜篮子”工程顺利实施的同时，也带来了大量的畜禽粪便、粪水等废弃物污染环境的突出问题。据初步统计，目前我国每年禽畜养殖场、区排放的粪便及粪水总量超过30亿吨，再加上冲洗水，实际排放的污水总量还远远超过这个数字。如此多的禽畜粪便没有资源化利用而直接排放，不仅污染了养殖场周围地面环境，同时也污染了地面水环境。畜禽养殖业带来的污染物主要有畜禽养殖场有机废水、粪便、恶臭、致病微生物、饲料添加剂中的抗生素，以及将来可能出现的转基因生物污染。据有关资料显示，我国大城市中畜禽养殖业的粪尿排污的人口当量均超过3000～4000万人。养殖业的粪尿排泄物及废水中含有大量度的有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌，并产生恶臭，污染物量大而集中。这些排泄物如果不按国家规定标准处理，势必对周围的水源、土壤和空气造成严重污染，从而成为社会一大危害，同时也使宝贵的肥料资源、能源白白浪费。
粪便污水对水体和土壤的污染主要是有机污染物和氮、磷等营养物质所带来的危害。粪便中含有大量含碳化合物、含氨化合物等腐败有机物，进入水体后，严重首先使水质浑浊，水色变黄，气味变臭。在微生物作用下，大量消耗水中的溶解氧时，溶解氧被耗尽，有机物进行厌氧分解，产生多种恶臭物质，水体变黑发臭，水质恶化，不能饮用。氮、磷是畜禽排泄物的主要营养物质污染物。在有机分解过程中，有机物氮、磷还要被矿化为无机的氮、磷。多数含氮化物被氧化成硝酸盐，其中一部分滞留在表土层，另一部分则渗入地下，日积月累则会污染地下水源。含磷过多的污水流入河沟和池塘，使水体富营养化，可使藻类等浮游生物大肆繁殖疯长，导致水中溶解氧含量降低并产生多种毒素，直接影响鱼类生长。由于藻类大量繁殖，加大了水的浑浊度，使水生植物和藻类的光合作用发生障碍而死亡，死亡的藻体和水生植物在厌氧条件下腐烂分解，导致水体恶化，从而危害生态环境。在畜禽养殖行业，为增强畜禽的食欲，往往在饲料中加入食盐，这导致粪尿盐分含量增多，直接影响动物健康和畜产品的食用安全，污染土壤，对农作物的生长不利。
发明内容
本发明针对目前的农业废弃物污染日益严重，粪便资源化利用难以实现的问题，提出一种养殖场粪便综合利用系统及方法。
一种养殖场粪便综合利用系统，泡粪池1依次与预处理池2，切割泵3和计量加热池4相连，计量加热池4通过进料泵5与CSTR反应器6相连，CSTR反应器6与出料池7相连，出料池7与回流泵8相连，回流泵8分别与泡粪池1和脱水机9相连，脱水机9分别与沼液储存器10和沼渣储存池11相连，CSTR反应器6还与水封器12相连，水封器12依次与汽水分离器13，脱硫塔14，湿式储气柜15和发电机16相连，发电机16通过输热管道分别与CSTR反应器6和计量加热池4相连。
所述沼液储存器10为不锈钢罐。
所述沼液储存器10与锅炉相连。
一种养殖场粪便综合利用方法，按照如下步骤进行：
1)首先将养殖场的粪便送入泡粪池，自然发酵1-2天，送入预处理池，在预处理池中将悬浮物去除；
2)将处理的粪便送入切割泵，去除动物毛发和纤维素；
3)将处理的粪便送入加热计量池，升温至37-45℃；
4)将处理的粪便经过进料泵送入CSTR反应器(连续搅拌反应器)，调节温度至42℃，厌氧发酵10-14天，发酵液送入出料池；
5)出料池中的料液送入回流泵，一部分料液送入脱水机脱水，一部分料液返回泡粪池；
6)脱水机将料液分为沼液和沼渣，分别存入沼液储存器和沼渣储存池；
7)将CSTR反应器产生的沼气导入水封器，经过汽水分离器分离出气体，入脱硫塔脱硫，进入湿式储气柜，产生的气体压力驱动发电机发电，发电机产生的余热供CSTR反应器和计量加热池加热用。
步骤1)中优选的做法：按照重量份数，向1000份所述泡粪池中的粪便中加入硫酸氢钾1份，磷酸二氢钠0.5份，碱石灰0.5份，双氧水1份。
步骤1)中优选的做法：按照重量份数，向1000份所述泡粪池中的粪便中加入烘干磨碎的紫茎泽兰粉末1份。
本发明的有益效果：应用本发明的系统可以将养殖场的粪便进行无害化，资源化处理，处理过程无空气和水体污染，无异味，处理后产生沼渣，沼气和热量资源，改善养殖场环境，促进养殖场的可持续发展。
附图说明
图1为本发明养殖场粪便综合利用系统示意图；
图中，1-泡粪池，2-预处理池，3-切割泵，4-计量加热池，5-进料泵，6-CSTR反应器，7-出料池，8-回流泵，9-脱水机，10-沼液储存器，11-沼渣储存池，12-水封器，13-汽水分离器，14-脱硫塔，15-湿式储气柜，16-发电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种养殖场粪便综合利用系统，如图1所示，泡粪池1依次与预处理池2，切割泵3和计量加热池4相连，计量加热池4通过进料泵5与CSTR反应器6相连，CSTR反应器6与出料池7相连，出料池7与回流泵8相连，回流泵8分别与泡粪池1和脱水机9相连，脱水机9分别与沼液储存器10和沼渣储存池11相连，CSTR反应器6还与水封器12相连，水封器12依次与汽水分离器13，脱硫塔14，湿式储气柜15和发电机16相连，发电机16通过输热管道分别与CSTR反应器6和计量加热池4相连。
所述沼液储存器10为不锈钢罐。所述沼液储存器10与锅炉相连。
一种养殖场粪便综合利用方法，按照如下步骤进行：
1)首先将养殖场的粪便送入泡粪池，自然发酵1-2天，送入预处理池，在预处理池中将悬浮物去除；
2)将处理的粪便送入切割泵，去除动物毛发和纤维素；
3)将处理的粪便送入加热计量池，升温至37-45℃；
4)将处理的粪便经过进料泵送入CSTR反应器(连续搅拌反应器)，调节温度至42℃，厌氧发酵10-14天，发酵液送入出料池；
5)出料池中的料液送入回流泵，一部分料液送入脱水机脱水，一部分料液返回泡粪池；
6)脱水机将料液分为沼液和沼渣，分别存入沼液储存器和沼渣储存池；
7)将CSTR反应器产生的沼气导入水封器，经过汽水分离器分离出气体，入脱硫塔脱硫，进入湿式储气柜，产生的气体压力驱动发电机发电，发电机产生的余热供CSTR反应器和计量加热池加热用。湿式储气柜中的气体可导入到沼气储存罐中储存待用。
粪便、尿水治理经过厌氧发酵后的沼液，经过新型高效节能粪便脱水机产生的沼渣脱水粉碎后可作为花卉、蔬菜、大田作物、水果的有机肥或深加工成有机复混肥。分离后的沼液浓缩后可制成植物叶面有机喷施肥，或输送至农田和附近鱼塘中使用。该养殖场厌氧发酵所产生的沼气，又可供应食堂、职工生活用气和周边农户。
实施例2
一种养殖场粪便综合利用系统，如图1所示，泡粪池1依次与预处理池2，切割泵3和计量加热池4相连，计量加热池4通过进料泵5与CSTR反应器6相连，CSTR反应器6与出料池7相连，出料池7与回流泵8相连，回流泵8分别与泡粪池1和脱水机9相连，脱水机9分别与沼液储存器10和沼渣储存池11相连，CSTR反应器6还与水封器12相连，水封器12依次与汽水分离器13，脱硫塔14，湿式储气柜15和发电机16相连，发电机16通过输热管道分别与CSTR反应器6和计量加热池4相连。
所述沼液储存器10为不锈钢罐。所述沼液储存器10与锅炉相连。
一种养殖场粪便综合利用方法，按照如下步骤进行：
1)首先按照重量份数，将养殖场的粪便送入泡粪池，向1000份所述泡粪池中的粪便中加入硫酸氢钾1份，磷酸二氢钠0.5份，碱石灰0.5份，双氧水1份，自然发酵1-2天，送入预处理池，在预处理池中将悬浮物去除；
2)将处理的粪便送入切割泵，去除动物毛发和纤维素；
3)将处理的粪便送入加热计量池，升温至37-45℃；
4)将处理的粪便经过进料泵送入CSTR反应器(连续搅拌反应器)，调节温度至42℃，厌氧发酵10-14天，发酵液送入出料池；
5)出料池中的料液送入回流泵，一部分料液送入脱水机脱水，一部分料液返回泡粪池；
6)脱水机将料液分为沼液和沼渣，分别存入沼液储存器和沼渣储存池；
7)将CSTR反应器产生的沼气导入水封器，经过汽水分离器分离出气体，入脱硫塔脱硫，进入湿式储气柜，产生的气体压力驱动发电机发电，发电机产生的余热供CSTR反应器和计量加热池加热用。湿式储气柜中的气体可导入到沼气储存罐中储存待用。
该实施例的效果与实施例1相比，泡粪池中发酵的异味被去除，整个工艺中无有害气体散出。
实施例3
一种养殖场粪便综合利用系统，如图1所示，泡粪池1依次与预处理池2，切割泵3和计量加热池4相连，计量加热池4通过进料泵5与CSTR反应器6相连，CSTR反应器6与出料池7相连，出料池7与回流泵8相连，回流泵8分别与泡粪池1和脱水机9相连，脱水机9分别与沼液储存器10和沼渣储存池11相连，CSTR反应器6还与水封器12相连，水封器12依次与汽水分离器13，脱硫塔14，湿式储气柜15和发电机16相连，发电机16通过输热管道分别与CSTR反应器6和计量加热池4相连。
所述沼液储存器10为不锈钢罐。所述沼液储存器10与锅炉相连。
一种养殖场粪便综合利用方法，按照如下步骤进行：
1)首先按照重量份数，将养殖场的粪便送入泡粪池，向1000份所述泡粪池中的粪便中加入烘干磨碎的紫茎泽兰粉末1份，自然发酵1-2天，送入预处理池，在预处理池中将悬浮物去除；
2)将处理的粪便送入切割泵，去除动物毛发和纤维素；
3)将处理的粪便送入加热计量池，升温至37-45℃；
4)将处理的粪便经过进料泵送入CSTR反应器(连续搅拌反应器)，调节温度至42℃，厌氧发酵10-14天，发酵液送入出料池；
5)出料池中的料液送入回流泵，一部分料液送入脱水机脱水，一部分料液返回泡粪池；
6)脱水机将料液分为沼液和沼渣，分别存入沼液储存器和沼渣储存池；
7)将CSTR反应器产生的沼气导入水封器，经过汽水分离器分离出气体，入脱硫塔脱硫，进入湿式储气柜，产生的气体压力驱动发电机发电，发电机产生的余热供CSTR反应器和计量加热池加热用。湿式储气柜中的气体可导入到沼气储存罐中储存待用。
该实施例的效果与实施例1相比，泡粪池中发酵的异味被去除，整个工艺中无有害气体散出。

Claims (6)

1.一种养殖场粪便综合利用系统，其特征在于，泡粪池(1)依次与预处理池(2)，切割泵(3)和计量加热池(4)相连，计量加热池(4)通过进料泵(5)与CSTR反应器(6)相连，CSTR反应器(6)与出料池(7)相连，出料池(7)与回流泵(8)相连，回流泵(8)分别与泡粪池(1)和脱水机(9)相连，脱水机(9)分别与沼液储存器(10)和沼渣储存池(11)相连，CSTR反应器(6)还与水封器(12)相连，水封器(12)依次与汽水分离器(13)，脱硫塔(14)，湿式储气柜(15)和发电机(16)相连，发电机(16)通过输热管道分别与CSTR反应器(6)和计量加热池(4)相连。
2.根据权利要求1所述一种养殖场粪便综合利用系统，其特征在于，所述沼液储存器(10)为不锈钢罐。
3.根据权利要求1所述一种养殖场粪便综合利用系统，其特征在于，所述沼液储存器(10)与锅炉相连。
4.一种养殖场粪便综合利用方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)首先将养殖场的粪便送入泡粪池，自然发酵1-2天，送入预处理池，在预处理池中将悬浮物去除；
(2)将处理的粪便送入切割泵，去除动物毛发和纤维素；
(3)将处理的粪便送入加热计量池，升温至37-45℃；
(4)将处理的粪便经过进料泵送入CSTR反应器，调节温度至42℃，厌氧发酵10-14天，发酵液送入出料池；
(5)出料池中的料液送入回流泵，一部分料液送入脱水机脱水，一部分料液返回泡粪池；
(6)脱水机将料液分为沼液和沼渣，分别存入沼液储存器和沼渣储存池；
(7)将CSTR反应器产生的气体导入水封器，经过汽水分离器分离出气体，入脱硫塔脱硫，进入湿式储气柜，产生的气体压力驱动发电机发电，发电机产生的余热供CSTR反应器和计量加热池加热用。
5.根据权利要求4所述一种养殖场粪便综合利用方法，其特征在于，按照重量份数，向1000份所述泡粪池中的粪便中加入硫酸氢钾1份，磷酸二氢钠0.5份，碱石灰0.5份，双氧水1份。
6.根据权利要求4所述一种养殖场粪便综合利用方法，其特征在于，按照重量份数，向1000份所述泡粪池中的粪便中加入烘干磨碎的紫茎泽兰粉末1份。
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