CN105130150B - 养牛场牛粪便的原生态处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于牲畜粪便处理技术领域，具体是大型养牛场牛粪便的原生态处理方法及装置，处理过程是建设粪便存放一池、粪便存放二池、过滤水存放池、氧化塘和发酵粪便堆放场地；将养牛场的粪便及冲洗水排到粪便存放一池中，当粪便存放一池中的粪水超过粪水排放口后流通到粪便存放二池中；固定粪便在粪便存放一池中堆积自然发酵；粪水在粪便存放二池中自然沉淀后，通过虹吸管排放到过滤水存放池，将过滤水存放池中的过滤水浇淋农作物；或者过滤水放到氧化塘待充分氧化以后作为农作物灌溉用水，利用挖粪机将悬浮在粪便存放一池和粪便存放二池上层的粪便挖送到发酵粪便堆放场地中堆积，即完成养牛场牛粪便的处理。本发明处理方法简单，处理成本低。
Description
技术领域
本发明属于牲畜粪便处理技术领域，具体是大型养牛场牛粪便的原生态处理方法及装置。
技术背景
牛粪处理是世界性难题之一。牛粪不仅粘稠不好处理而且使用价值不高，同时其污染又很严重。国外为解决牛粪问题不惜投入大量资金。瑞士处理牛粪的方法是将其分解后产生沼气供发电用，所需投入资金极大，科技含量也高。日本处理牛粪的方法是将牛粪发酵后产生沼气，提取氢气后发电，用该方法处理成本也高。另外还有以牛粪为原料生产生物肥的方法，但发酵时间长，低温时耗能量大，成本高，其生物肥销售效果也不太好。随着我国养牛业的发展及规模不断扩大，牛粪不经处理直接堆放就与其它生活垃圾一样成为新的污染源，牛粪的主要成份是粗纤维，做肥料其肥力较低，如将其加工成燃料除可供冬季取暖外还可供做饭烧水等生活用，既解决了环境污染问题又开发了新能源。目前能方便地把牛粪加工成燃料的方法和设备还没有出现，解决这一问题已成为急需。
牛的粪便和猪粪、鸡粪不同，猪粪鸡粪在制作生物肥方面，肥效比较大，在生产沼气方面，猪粪鸡粪产气快且产气量比牛粪大得多。尽管如此，国内外一些发达地区由于没有更好的处理方法也不得不把牛粪生产沼气和生物肥， 其过高的成本使牛场不堪重负，有些牛场还因为牛粪污染环境而被迫下马。
随着我国奶牛养殖业的快速发展和高度集约化，奶牛养殖所产生的大量污染已经对我国环境造成了严重的污染和破坏。奶牛养殖污染主要来自于奶牛粪便，牛奶粪体积和产生量较其它畜禽要大，处理难度增大。
目前，奶牛粪便的处理依然沿用传统方法，直接将稻草铺在圈舍地上。这种做法存在吸污能力差、对粪尿等废弃物的分解能力弱、使用寿命短、容易引发奶牛疾病等缺点，无法满足现代奶牛养殖中促进奶牛生长、疾病防治、污染物排放等要求。一般来说，家畜的生产力20％取决于品种，40％～50％取决于饲料，30％～40％取决于环境。不适宜的饲养环境可以使家畜的生产力下降10～30％。如果没有适宜的环境，即使喂给全价饲料，也不能最大限度地转化为畜产品，降低了饲料利用率。
奶牛的粪便量大，并且其中纤维素含量高，不易被现有用于养猪的发酵床所分解，造成牛粪堆积，影响奶牛的生长和生产；奶牛是怕热耐寒的家畜 , 其适宜生活温度范围4.4℃～21.1℃, 产奶最适宜的温度为10℃,当环境温度由21℃升高至35℃时,由于受到热应激影响,产奶量将大幅下降,牛乳的组成亦将发生变化，现有用于养猪的发酵床其温度通常在40 度以上， 远远的超过了奶牛适宜生活的温度。
如何有效解决奶牛粪便造成的污染，是奶牛养殖业亟待解决的一个重要的问题。公开文献也报道了一些牛粪的处理方法，例如：
1、中国专利：牛粪处理方法及装置，申请日：2005.12.26，申请号：200510127381.O，申请人：张万泰、刘万金、张万良，地址：150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路7号黑龙江省经济管理干部学院机械系，发明人：张万泰、刘万金、张万良，摘要：一种牛粪处理方法，将湿牛粪倒入储料箱，然后流入挤压箱，当挤压箱料满时，储料箱放料口闸门关，挤压箱上盖闭合，挤压箱油缸进行间歇式挤压，达到除水标准之后，下箱盖开干牛粪自动掉下，落下的干牛粪由油缸活塞推至混料机中。混料机首先将干料块打碎，再按比例加入煤、粘接剂、除味剂进行混合，靠混料机的螺旋辊将混好的料推落到输送机上，由输送机送入混成料箱中，并实现对下模充满料的动作。下模充满料后移动，移动定位于成型机构中，实现压缩、出料并将成品推入传送带运出。采用该发明的工艺处理的牛粪被制成型煤或蜂窝煤产品，做燃料使用，可节省能源、减少环保费用支出、增加企业效益。该发明的设备结构简单、操作方便、生产效率高。可广泛应用于养牛场的牛粪处理。
2、中国专利：牛粪便无害化能源化处理方法，申请号：201210114082.3，申请日：2012.04.18，申请人：前郭尔罗斯蒙古族自治县云权奶牛养殖场，地址：131100 吉林省松原市前郭尔罗斯蒙古族自治县前郭镇郭尔罗斯大路112 号，发明人：殷强，摘要：一种牛粪便无害化能源化处理方法，其特征在于：自然踏实的牛粪起出来以后，堆放在牛粪堆放场并整理成圆锥形，用牛粪罩扣严进行发酵，牛粪含水量为 26%-80%，牛粪堆放场设防雨棚，在夜间温度不低于8度时3-10天发酵完成，发酵完成以后直接归入大堆风干存放，大堆中每隔一米二十宽及高放一根多孔的通长的通风管进行干燥。牛的粪便通过牛的自然踏实，发酵风干，直接作为生物能源燃用，小灰可以全部还田，解决了牛粪便污染环境的问题。自然踏实的牛粪不需要采用固液分离机等加工设备，牛场内（包括牛粪堆放场）不产生恶臭的异味，牛粪燃烧后小灰可以全部还田，接近零排放。
3、中国专利：一种奶牛粪便综合处理和利用的方法，申请号：201010535360.3，申请日：2010.11.09，申请人：四川省杨森乳业有限责任公司，地址：641400 四川省资阳市简阳市石笋中街67号，发明人：杨林，摘要：该发明公开了一种奶牛粪便综合处理和利用的方法，包括如下步骤:A、在奶牛生活区设置微生态发酵床；B、在奶牛活动区靠近栅栏的一侧设置有排污口；C、生物方法处理奶牛粪。该发明对奶牛粪尿等废弃物分解能力强，可以满足奶牛生长的环境需求，奶牛的抗病能力和饲养成本显著降低；工艺简单，不仅达到了牛奶粪便的零排放而且实现了牛奶粪便的综合利用。
4、中国专利：一种奶牛粪便厌氧发酵前的预处理方法，申请号：201510155579.3，申请日：2015.04.03，申请人：周玲娣，地址：221300江苏省徐州市邳州市行政中心4号楼，发明人：周玲娣、高庆礼，摘要：该发明公开了一种奶牛粪便厌氧发酵前的预处理方法，其具体步骤为：(1)将奶牛粪便收集在储粪池内进行搅拌、混合，实现固液均匀；(2)将粪便打入固液分离机进行固液分离；(3)固液分离所得的液体经固液分离机出水口排入调浆池中，所得的固体经固液分离机的卸料口落入湿物料粉碎机的进料口；(4)湿物料粉碎机将固体进行粉碎，粉碎后的固体经粉碎机的出料口掉落至调浆池中，然后加入自来水、地表水或者沼液，并开动调浆池搅拌机进行搅拌调节；(5)将调节好的物料经进料泵打入厌氧消化器进行厌氧发酵生产沼气。该发明解决了奶牛粪便厌氧发酵中可能造成进料设备及管道堵塞、厌氧消化时间长、原料利用率低、原料产气率低等问题。
上述公开文献报道的牛粪便处理方法复杂，处理成本高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种方法简单，操作方便，处理成本低的养牛场牛粪便的原生态处理方法及装置。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明的养牛场牛粪便的原生态处理方法，其包括以下步骤：
（1）、建设粪便存放一池、粪便存放二池、过滤水存放池和发酵粪便堆放场地；粪便存放一池设置有粪水排放口，粪便存放二池远离粪便存放一池端设置有过滤粪水并连通过滤水存放池的虹吸管。
（2）、将养牛场的粪便及冲洗水排到粪便存放一池中，当粪便存放一池中的粪水超过粪水排放口后流通到粪便存放二池中；固定粪便在粪便存放一池中堆积自然发酵。
（3）、粪水在粪便存放二池中自然沉淀后，通过虹吸管排放到过滤水存放池，将过滤水存放池中的过滤水浇淋农作物，粪便通过粪便存放一池沉降后，再通过粪便存放二池沉降，最后通过虹吸管排放到过滤水存放池，此时排放到过滤水存放池的水已经不含有多少粪便，不会出现污水横流的现象。
所述的过滤水存放池中的过滤水可以进一步放到氧化塘待充分氧化以后作为农作物灌溉用水，所述的氧化塘可以安装曝气机，也可以种植水生植物，水生植物可以是芦苇、水葫芦、西洋菜、水芹菜、牧草等。
（4）、利用挖粪机将悬浮在粪便存放一池和粪便存放二池上层的粪便挖送到发酵粪便堆放场地中堆积，即完成养牛场牛粪便的处理；粪便排进粪便存放一池后，一般经过2两天晴天晾晒后可以挖出，阴雨天气可以延长些时间，因为晴天粪便在粪便存放一池中发酵快些；发酵后的粪便通过挖粪机挖送到发酵粪便堆放场地中堆积；待种植户需要后可卖给他们。
所述的养牛场牛粪便的原生态处理方法采用的装置，包括：粪便存放一池、粪便存放二池、过滤水存放池、挖粪机和发酵粪便堆放场地，所述的粪便存放一池和粪便存放二池并列设置，粪便存放一池和粪便存放二池之间设置有粪水排放口，粪便存放二池远离粪便存放一池端通过虹吸管与过滤水存放池连通；挖粪机安装在粪便存放一池和粪便存放二池上部的导轨上，所述的发酵粪便堆放场地与粪便存放一池和粪便存放二池呈品字形设置，此排布使用一台挖粪机实现所有的挖粪工作，不需投入额外的设备。
所述的导轨为纵向导轨和横向导轨，挖粪机安装在横向导轨上，横向导轨通过导轨行走轮安装在纵向导轨上，并通过导轨驱动电机驱动实现横向导轨在纵向导轨上滑行。
所述的挖粪机，包括：驾驶室、行走轮、机架和支臂；所述的驾驶室设置在机架上，机架通过行走轮设置在横向导轨上，并通过机架驱动电机驱动，铰接有挖斗的支臂安装在驾驶室前部的机架上，挖斗通过支臂上的气缸或液压缸控制完成挖放动作；挖粪机在横向导轨上可前后移动，再通过横向导轨在纵向导轨上左右移动，可实现挖粪机在粪便存放一池和粪便存放二池上方前后左右移动，将粪便存放一池和粪便存放二池内堆积发酵的固定粪便挖送到发酵粪便堆放场地中。
所述的发酵粪便堆放场地上空设有遮阳防雨棚，让粪便堆积自然风干发酵，防止从粪便存放一池和粪便存放二池内挖出的自然发酵后的上层粪便被太阳晒和雨水淋湿，破坏其养分，不利于作为农家肥。
挖粪机的移动和挖送粪便工作都在驾驶室内操作，一个人可操作完成，节省人力物力。
本发明的突出的实质性特点和显著的进步是：
1、本发明的养牛场牛粪便的原生态处理方法操作简单，不需添加任何的微生物，节省能源、减少环保费用支出、增加企业效益。
2、本发明将从牛栏中排放的粪便和冲洗水送到粪便存放一池和粪便存放二池内让其自然发酵，水分充足，发酵后的固定粪便悬浮在水面，形成密封缺氧，再将自然发酵后的上层粪便挖送到上空设有遮阳防雨棚的发酵粪便堆放场地中作为农家肥，沉降过滤后的粪水输送到过滤水存放池中，人们最后将过滤水存放池中的水用于农作物和经济作物灌溉，是发展循环经济的好方法，同时也改善了环境，减少了各种污染，处理场地卫生、无蚊蝇，是解决养殖业废弃物综合治理的新途径。
3、本发明的养牛场牛粪便的原生态处理方法只需一个人操控挖粪机即可完成所有的养牛场牛粪便的处理，工人劳动强度低，效率高，处理成本低。
附图说明
图1为本发明养牛场牛粪便的原生态处理装置的布置示意图；
图2为图1的A-A向示意图；
图中部件名称及序号为：
发酵粪便堆放场地1、粪便存放二池2、虹吸管3、过滤水存放池4、纵向导轨5、粪水排放口6、粪便存放一池7、挖粪机8、横向导轨9、导轨驱动电机10、导轨行走轮11、驾驶室12、支臂13、气缸或液压缸14、挖斗15、行走轮16、机架17、机架驱动电机18，氧化塘19。
具体实施方式
为了更加详细的介绍本发明，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步说明。
实施例1
养牛场牛粪便的原生态处理方法，其包括以下步骤：
（1）、建设粪便存放一池7、粪便存放二池2、过滤水存放池4和发酵粪便堆放场地1；粪便存放一池7设置有粪水排放口6，粪便存放二池2远离粪便存放一池7端设置有过滤粪水并连通过滤水存放池4的虹吸管3。
（2）、将养牛场的粪便及冲洗水排到粪便存放一池7中，当粪便存放一池7中的粪水超过粪水排放口6后流通到粪便存放二池2中；固定粪便在粪便存放一池7中堆积自然发酵。
（3）、粪水在粪便存放二池2中自然沉淀后，通过虹吸管3排放到过滤水存放池4，将过滤水存放池4中的过滤水浇淋农作物。
过滤水存放池4还连通氧化塘19，将过滤水存放池4中的过滤水进一步放到氧化塘19待充分氧化以后作为农作物灌溉用水，所述的氧化塘19种植水葫芦。
（4）、利用挖粪机8将悬浮在粪便存放一池7和粪便存放二池2上层的粪便挖送到发酵粪便堆放场地1中堆积，即完成养牛场牛粪便的处理。
所述的养牛场牛粪便的原生态处理方法采用的装置，包括：粪便存放一池7、粪便存放二池2、过滤水存放池4、挖粪机8和发酵粪便堆放场地1，所述的粪便存放一池7和粪便存放二池2并列设置，粪便存放一池7和粪便存放二池2之间设置有粪水排放口6，粪便存放二池2远离粪便存放一池7端通过虹吸管3与过滤水存放池4连通；挖粪机8安装在粪便存放一池7和粪便存放二池2上部的导轨上，所述的发酵粪便堆放场地1与粪便存放一池7和粪便存放二池2呈品字形设置；所述的过滤水存放池4还连通氧化塘19。
所述的导轨为纵向导轨5和横向导轨9，挖粪机8安装在横向导轨9上，横向导轨9通过导轨行走轮1611安装在纵向导轨5上，并通过导轨驱动电机10驱动实现横向导轨9在纵向导轨5上滑行。
所述的挖粪机8，包括：驾驶室12、行走轮16、机架17和支臂13；所述的驾驶室12设置在机架17上，机架17通过行走轮16设置在横向导轨9上，并通过机架驱动电机18驱动，铰接有挖斗15的支臂13安装在驾驶室12前部的机架17上，挖斗15通过支臂13上的气缸控制完成挖放动作。
所述的发酵粪便堆放场地1上空设有遮阳防雨棚。
实施例2
养牛场牛粪便的原生态处理方法，其包括以下步骤：
（1）、建设粪便存放一池7、粪便存放二池2、过滤水存放池4和发酵粪便堆放场地1；粪便存放一池7设置有粪水排放口6，粪便存放二池2远离粪便存放一池7端设置有过滤粪水并连通过滤水存放池4的虹吸管3。
（2）、将养牛场的粪便及冲洗水排到粪便存放一池7中，当粪便存放一池7中的粪水超过粪水排放口6后流通到粪便存放二池2中；固定粪便在粪便存放一池7中堆积自然发酵。
（3）、粪水在粪便存放二池2中自然沉淀后，通过虹吸管3排放到过滤水存放池4，将过滤水存放池4中的过滤水浇淋农作物。
（4）、利用挖粪机8将悬浮在粪便存放一池7和粪便存放二池2上层的粪便挖送到发酵粪便堆放场地1中堆积，即完成养牛场牛粪便的处理。
所述的养牛场牛粪便的原生态处理方法采用的装置，包括：粪便存放一池7、粪便存放二池2、过滤水存放池4、挖粪机8和发酵粪便堆放场地1，所述的粪便存放一池7和粪便存放二池2并列设置，粪便存放一池7和粪便存放二池2之间设置有粪水排放口6，粪便存放二池2远离粪便存放一池7端通过虹吸管3与过滤水存放池4连通；挖粪机8安装在粪便存放一池7和粪便存放二池2上部的导轨上，所述的发酵粪便堆放场地1与粪便存放一池7和粪便存放二池2呈品字形设置。
所述的导轨为纵向导轨5和横向导轨9，挖粪机8安装在横向导轨9上，横向导轨9通过导轨行走轮1611安装在纵向导轨5上，并通过导轨驱动电机10驱动实现横向导轨9在纵向导轨5上滑行。
所述的挖粪机8，包括：驾驶室12、行走轮16、机架17和支臂13；所述的驾驶室12设置在机架17上，机架17通过行走轮16设置在横向导轨9上，并通过机架驱动电机18驱动，铰接有挖斗15的支臂13安装在驾驶室12前部的机架17上，挖斗15通过支臂13上的液压缸控制完成挖放动作。
所述的发酵粪便堆放场地1上空设有遮阳防雨棚。
应用实施例
1、广西横县某奶牛养殖场，原先是将粪便和冲洗水排放到一个水池中，粪水容易溢出，造成污水横流，固体粪便也不易处理，造成了很大环境污染，引来了很多蚊蝇；为了改善环境，该养殖场将粪便固液分离并添加微生物发酵，虽然解决了环境污染的问题，但是增加了很大的成本，需要4个人以上才能完成处理且工人劳动强度大；后来该养殖场采用了本发明的处理方法，不但解决了环境污染的问题，而且操作简单，只需一个人操控挖粪机即可完成所有的养牛场牛粪便的处理，工人劳动强度低，效率高，处理成本低。
上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种养牛场牛粪便的原生态处理方法，其特征在于：步骤为：
（1）建设粪便存放一池、粪便存放二池、过滤水存放池和发酵粪便堆放场地；粪便存放一池设置有粪水排放口，粪便存放二池远离粪便存放一池端设置有过滤粪水并连通过滤水存放池的虹吸管；
（2）将养牛场的粪便及冲洗水排到粪便存放一池中，当粪便存放一池中的粪水超过粪水排放口后流通到粪便存放二池中；固体粪便在粪便存放一池中堆积自然发酵；
（3）粪水在粪便存放二池中自然沉淀后，通过虹吸管排放到过滤水存放池，将过滤水存放池中的过滤水浇淋农作物；
（4）利用挖粪机将悬浮在粪便存放一池和粪便存放二池上层的粪便挖送到发酵粪便堆放场地中堆积，即完成养牛场牛粪便的处理；
原生态处理养牛场牛粪便过程采用的装置，包括：粪便存放一池、粪便存放二池、过滤水存放池、挖粪机和发酵粪便堆放场地，所述的粪便存放一池和粪便存放二池并列设置，粪便存放一池和粪便存放二池之间设置有粪水排放口，粪便存放二池远离粪便存放一池端通过虹吸管与过滤水存放池连通；挖粪机安装在粪便存放一池和粪便存放二池上部的导轨上，所述的发酵粪便堆放场地与粪便存放一池和粪便存放二池呈品字形设置；
所述的导轨为纵向导轨和横向导轨，挖粪机安装在横向导轨上，横向导轨通过导轨行走轮安装在纵向导轨上，并通过导轨驱动电机驱动实现横向导轨在纵向导轨上滑行；
所述的挖粪机，包括：驾驶室、行走轮、机架和支臂；所述的驾驶室设置在机架上，机架通过行走轮设置在横向导轨上，并通过机架驱动电机驱动，铰接有挖斗的支臂安装在驾驶室前部的机架上，挖斗通过支臂上的气缸或液压缸控制完成挖放动作。
2.根据权利要求1所述的养牛场牛粪便的原生态处理方法，其特征在于：所述的发酵粪便堆放场地上空设有遮阳防雨棚。
3.根据权利要求1所述的养牛场牛粪便的原生态处理方法，其特征在于：所述的过滤水存放池中的过滤水进一步放到氧化塘待充分氧化以后作为农作物灌溉用水，所述的氧化塘种植水生植物。
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