CN106973611A - 一种灌溉还田过滤系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其是涉及一种灌溉还田过滤系统，尤其是一种有机粪液灌溉还田过滤系统，包括有机粪液输送装置、过滤装置、灌溉设备，所述过滤装置包括与所述有机粪液输送装置顺次连接的砂石过滤器和自清洗管道过滤器；所述灌溉设备与所述自清洗管道过滤器连接。相比于现有初级过滤而言，本发明采用砂石过滤器和自清洗管道过滤器相结合的方式，这样基于粪液还田过程中出现的问题，可以有效减少颗粒物杂质对灌溉管道的堵塞,保障有机粪液灌溉还田系统的高效运转。
Description
技术领域
本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其是涉及一种灌溉还田过滤系统。
背景技术
伴随着畜禽业集约化、规模化发展，畜禽养殖粪污污染问题已成为一个重大的环境问题。如今,畜禽粪污作为有机肥料的灌溉还田已逐渐成为解决污染有效途径,同时可以减少大量化肥的使用,既经济又环保。
目前,畜禽养殖粪污通常经过厌氧发酵、好氧发酵、沉淀、无害化处理等工艺处理后流入有机粪液储存池,经过一段时间存放,通过泵直接经喷灌或滴灌还田。工艺处理过程中粪液只经过初级过滤,处理后的粪液依然含有大量杂质和有机颗粒物,喷灌尤其是滴灌管道,在使用一段时间后,管道内部会生长青苔,喷头(滴头)经常被杂质和颗粒物堵塞,喷灌滴灌设备受困于管道或喷头(滴头)的堵塞,不得不停机进行清洗或更换,使用维护工作繁琐,严重制约了农业自动化灌溉生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种灌溉还田过滤系统，以解决现有技术处理过程中粪液只经过初级过滤,处理后的粪液依然含有大量杂质和有机颗粒物,从而导致喷灌、滴灌设备受困于管道、喷头或滴头的堵塞,不得不停机进行清洗或更换,使用维护工作繁琐,严重制约了农业自动化灌溉生产效率的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种灌溉还田过滤系统，其包括：
有机粪液输送装置；
过滤装置，包括与所述有机粪液输送装置顺次连接的砂石过滤器和自清洗管道过滤器；
灌溉设备，所述灌溉设备与所述自清洗管道过滤器连接。
进一步地，所述灌溉设备包括滴灌，所述滴灌与所述自清洗管道过滤器连接。
进一步地，所述灌溉设备包括喷灌，所述喷灌与所述砂石过滤器连接。
进一步地，所述砂石过滤器包括依次相连的第一砂石过滤单元和第二砂石过滤单元，所述第一砂石过滤单元的输入端与所述有机粪液输送装置连接，所述第二砂石过滤单元的输出端分流成两条路径，其中一条路径与所述自清洗管道过滤器连接，另一条路径与所述喷灌连接。
进一步地，所述有机粪液输送装置包括依次相连的有机粪液池、浮船泵机组、稀释箱和提升泵，所述浮船泵机组设置于所述有机粪液池内，且与所述稀释箱的一端相连，所述稀释箱的另一端通过提升泵与所述砂石过滤器相连。
进一步地，所述浮船泵机组包括：浮筒、排污泵和框架，所述框架设置于所述浮筒上，所述排污泵与所述框架一体设置。
进一步地，所述浮船泵机组包括：浮筒、排污泵和框架，所述框架设置于所述浮筒上，所述排污泵与所述框架分体设置。
进一步地，所述排污泵的吸入口设置于所述有机粪液池的液面以下200-400mm。
进一步地，所述稀释箱内设置有液位计。
进一步地，该灌溉还田过滤系统还包括控制柜，所述控制柜与所述有机粪液输送装置、砂石过滤器和自清洗管道过滤器通讯连接。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明提供一种灌溉还田过滤系统，在有机粪液输送装置与灌溉设备之间增加了过滤装置，相比于现有初级过滤而言，本发明采用砂石过滤器和自清洗管道过滤器相结合的方式，这是基于粪液还田过程中出现的问题，可以有效减少颗粒物杂质对灌溉管道的堵塞,保障有机粪液灌溉还田系统的高效运转。
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的介绍，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他的附图。
图1为本发明实施例提供的灌溉还田过滤系统的结构原理图；
图2为本发明实施例提供的一体式的浮船泵机组的示意图；
图3为本发明实施例提供的分体式的浮船泵机组的示意图；
图4为本发明灌溉还田过滤系统工作模式a的工作原理图；
图5为本发明灌溉还田过滤系统工作模式b的工作原理图。
附图标记：
1-排污泵； 2-液位计； 3-提升泵；
4-第一压力传感器； 5-排污阀； 6-第一反冲洗阀；
7-第二反冲洗阀； 8-第二压力传感器； 9-第三反冲洗阀；
10-第四反冲洗阀； 11-第三压力传感器； 12-第四压力传感器；
13-框架； 14-浮筒。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
结合图1所示，本实施例提供一种灌溉还田过滤系统，其包括：
有机粪液输送装置，用于贮存、处理以及运输有机粪液；
过滤装置，包括与所述有机粪液输送装置顺次连接的砂石过滤器和自清洗管道过滤器；
灌溉设备，所述灌溉设备与所述自清洗管道过滤器连接。
可以理解的是，有机粪液输送装置用于贮存、处理以及运输有机粪液，砂石过滤器和自清洗管道过滤器通过相互配合实现对有机粪液进行高效过滤，灌溉设备用于喷灌或滴灌。这样，相比于现有技术而言，可以有效解决现有技术处理过程中粪液只经过初级过滤,处理后的粪液依然含有大量杂质和有机颗粒物,喷灌、滴灌设备受困于管道、喷头或滴头的堵塞,不得不停机进行清洗或更换,使用维护工作繁琐,严重制约了农业自动化灌溉生产效率的技术问题。
本实施例中，对于灌溉设备而言，可以包括滴灌和/或喷灌；可以理解的是，所述“和/或”要表达的意思为：
以“灌溉设备为滴灌”定义为a，以“灌溉设备为喷灌”定义为b,其中，a和/或b所组成的技术方案包括：一、同时选择a和b；二、单独选择a；三、单独选择b。
具体地，所述灌溉设备包括滴灌，所述滴灌与所述自清洗管道过滤器连接。进一步地，所述灌溉设备包括喷灌，所述喷灌与所述砂石过滤器连接。
本实施例中，所述有机粪液输送装置包括依次相连的有机粪液池、浮船泵机组、稀释箱和提升泵3，所述浮船泵机组设置于所述有机粪液池内，且与所述稀释箱的一端相连，所述稀释箱的另一端通过提升泵3与所述砂石过滤器相连。
其中，有机粪液池内贮存的有机粪液是经过厌氧发酵、好氧发酵、沉淀、无害化处理等工艺处理后产生液体,并且贮存时间在3个月以上,有机粪液的来源可以是养猪场、养鸡场、养牛场产生的粪液。
结合图2-3所示，浮船泵机组根据排污泵1的安装方式可分为两种:一种排污泵1与浮船一体设置,另一种是排污泵1与浮船分体设置。
第一种，所述浮船泵机组包括：浮筒14、排污泵1和框架13，所述框架13设置于所述浮筒14上，所述排污泵1与所述框架13一体设置。
第二种，所述浮船泵机组包括：浮筒14、排污泵1和框架13，所述框架13设置于所述浮筒14上，所述排污泵1与所述框架13分体设置。
进一步地，所述排污泵1的吸入口设置于所述有机粪液池的液面以下200-400mm，以确保抽取有机粪液池的上层清液，降低砂石过滤器和自清洗管道过滤器的被堵塞的风险,延长过滤器的使用周期。
优选地，所述稀释箱内设置有液位计2。稀释槽是对有机粪液进行兑水稀释的水箱、水槽或容器,稀释比例1:3-6,稀释槽内设置有液位计2,方便实现自动控制,稀释槽也可以是混凝土砖混池。
其中，提升泵3为有机粪液的输送提供动力源,保证后续设备的压力和流量需求,并且通过自动控制系统实现变频运转,提升泵3可以是离心泵、螺杆泵、隔膜泵。
本实施例中，所述砂石过滤器包括依次相连的第一砂石过滤单元和第二砂石过滤单元，所述第一砂石过滤单元的输入端与所述有机粪液输送装置连接，所述第二砂石过滤单元的输出端分流成两条路径，其中一条路径与所述自清洗管道过滤器连接，另一条路径与所述喷灌连接。
砂石过滤器用于滤除有机粪液中的漂浮物、有机物等杂质,Ⅰ级、Ⅱ砂石过滤器通过填装不同粒径的石英砂,可以滤除有机粪液中80％以上的漂浮物、有机物,Ⅰ级、Ⅱ砂石过滤器内装石英砂粒径0.5-6mm,通过选配自动/手动反冲洗阀可以实现自动/手动反冲洗。其中，第一砂石过滤单元具有第一反冲洗阀6和第二反冲洗阀7；对应地，第二砂石过滤单元具有第三反冲洗阀9和第四反冲洗阀10。
自清洗管道过滤器内装不锈钢网芯,属于网式过滤器的一种,网孔直径在60目-150目之间,内设自清洗机构,无需额外动力,借助自身水流和压力即可实现自动反冲洗,网式过滤器可以滤除砂石等无机粒状物,滤除效率在80％以上。
砂石过滤器适合滤除有机物,对于无机颗粒状杂质,由于孔隙大的原因却无能为力；卧式自清洗管道过滤器适合滤除无机颗粒状杂质,对于有机物却无能为力,因为不锈钢网芯很容易被有机物糊死,并且冲洗不掉；因此两者结合起来使用,即可以避免有机物生长青苔糊死灌溉管道,同时也可以杜绝无机颗粒状杂质堵塞滴灌管道。
值得说明的是，砂石过滤器与自清洗管道过滤器可以沿用现有技术中的结构，可以使用改进之后的结构。
以自清洗管道过滤器举例说明一下，其包括：过滤部分和自清洗机构，所述过滤部分至少包括第一滤网装置；所述自清洗机构包括：隙缝吸嘴、集水筒和驱动装置，所述集水筒可转动地设置于所述第一滤网装置内，所述隙缝吸嘴固定于所述集水筒的外臂上，所述隙缝吸嘴具有沿所述集水筒轴向延伸的线性吸口，所述驱动装置用于驱动所述集水筒进行转动，以使所述隙缝吸嘴能够覆盖所述第一滤网装置的内表面。进一步地，所述驱动装置包括：水力驱动管和旋转支撑，所述水力驱动管垂直设置于所述集水筒上，且在所述水力驱动管的侧表面开设有两个方向相反的排污口；每个排污口均与所述集水筒的内腔连通；所述旋转支撑包括：设置于水力驱动管一端的转轴以及设置于水力驱动管另一端的顶杆。
所述壳体部分具有依次设置的进水腔体、出水腔体和排污腔体；所述第一滤网装置设置于所述出水腔体内，且呈筒状分布；所述水力驱动管设置于所述排污腔体内，当然，在排污腔体上连接有排污阀5。进一步地，所述过滤部分还包括：第二滤网装置，所述第二滤网装置设置于所述进水腔体内，且呈筒状分布；其中，所述第一滤网装置为精过滤，所述第二滤网装置为粗过滤，且所述第二滤网装置与所述第一滤网装置的内腔连通。
进一步地，在所述进水腔体与所述出水腔体之间设置有用于安装所述转轴的安装孔，在所述排污腔体的侧壁上设置有用于安装所述顶杆的安装孔。
当然，在本实施例中，还包括多个传感器组件，例如：在提升泵3与第一砂石过滤单元之间的管道上设置第一压力传感器4；在第一砂石过滤单元与第二砂石过滤单元之间的管道上设置第二压力传感器8；在第二砂石过滤单元与自清洗管道过滤器之间的管道上设置第三压力传感器11；在自清洗管道过滤器与滴灌之间的管道上设置第四压力传感器12。
本实施例中，该灌溉还田过滤系统还包括控制柜，所述控制柜与所述有机粪液输送装置、砂石过滤器和自清洗管道过滤器通讯连接。控制柜(自动控制箱)内置PLC、变频器和触摸屏,其功能如下:
a.依据有机粪液稀释比例的大小,控制排污泵1在一定的频率和流量下运转；
b.根据有机粪液灌溉流量和压力的大小,控制提升泵3在相对应的频率下运转；
c.根据稀释箱液位的变化,自动控制提升泵3的开启与停机,并防止稀释槽在低液位时提升泵3抽空；
d.根据压力传感器的反馈差值,控制砂石过滤器和卧式自清洗管道过滤器实现自动或手动反冲洗。
结合图4-5所示，本实施例提供一种灌溉还田过滤系统含有两种工作模式:
第一种，有机粪液灌溉还田工作模式a
有机粪液从有机粪液池依次进入浮船泵机组、稀释箱、提升泵3、第一砂石过滤单元、第二砂石过滤单元、喷灌/自清洗管道过滤器以及滴灌。
第二种，清水冲洗管道工作模式b
清水依次进入稀释箱、提升泵3、第一砂石过滤单元、第二砂石过滤单元、喷灌/自清洗管道过滤器以及滴灌。
上述工作模式中,每次有机粪液灌溉还田结束,都需要用清水对系统进行冲洗,防止残留的粪液长期停留后滋生青苔或结晶,对系统下次运行产生不利影响,也就是工作模式a完成后,需要运行工作模式b。
综上，本实施例提供一种灌溉还田过滤系统，在有机粪液输送装置与灌溉设备之间增加过滤装置，相比于现有初级过滤而言，本发明采用砂石过滤器和自清洗管道过滤器相结合的方式，这样基于粪液还田过程中出现的问题，可以有效减少颗粒物杂质对灌溉管道的堵塞,保障有机粪液灌溉还田系统的高效运转。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种灌溉还田过滤系统，其特征在于，包括：
有机粪液输送装置；
过滤装置，包括与所述有机粪液输送装置顺次连接的砂石过滤器和自清洗管道过滤器；
灌溉设备，所述灌溉设备与所述自清洗管道过滤器连接。
2.根据权利要求1所述的灌溉还田过滤系统，其特征在于，所述灌溉设备包括滴灌，所述滴灌与所述自清洗管道过滤器连接。
3.根据权利要求2所述的灌溉还田过滤系统，其特征在于，所述灌溉设备包括喷灌，所述喷灌与所述砂石过滤器连接。
4.根据权利要求3所述的灌溉还田过滤系统，其特征在于，所述砂石过滤器包括依次相连的第一砂石过滤单元和第二砂石过滤单元，所述第一砂石过滤单元的输入端与所述有机粪液输送装置连接，所述第二砂石过滤单元的输出端分流成两条路径，其中一条路径与所述自清洗管道过滤器连接，另一条路径与所述喷灌连接。
5.根据权利要求1所述的灌溉还田过滤系统，其特征在于，所述有机粪液输送装置包括依次相连的有机粪液池、浮船泵机组、稀释箱和提升泵，所述浮船泵机组设置于所述有机粪液池内，且与所述稀释箱的一端相连，所述稀释箱的另一端通过提升泵与所述砂石过滤器相连。
6.根据权利要求5所述的灌溉还田过滤系统，其特征在于，所述浮船泵机组包括：浮筒、排污泵和框架，所述框架设置于所述浮筒上，所述排污泵与所述框架一体设置。
7.根据权利要求5所述的灌溉还田过滤系统，其特征在于，所述浮船泵机组包括：浮筒、排污泵和框架，所述框架设置于所述浮筒上，所述排污泵与所述框架分体设置。
8.根据权利要求6或7所述的灌溉还田过滤系统，其特征在于，所述排污泵的吸入口设置于所述有机粪液池的液面以下200-400mm。
9.根据权利要求5所述的灌溉还田过滤系统，其特征在于，所述稀释箱内设置有液位计。
10.根据权利要求1所述的灌溉还田过滤系统，其特征在于，还包括控制柜，所述控制柜与所述有机粪液输送装置、砂石过滤器和自清洗管道过滤器通讯连接。
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