CN110127970A - 一种规模化猪场猪粪综合处理的方法及处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种规模化猪场猪粪综合处理的方法及处理装置，一种规模化猪场猪粪综合处理的方法，包括以下步骤：S1.利用机械刮粪设施收集猪舍的猪粪运送至集粪池内；S2.螺旋输送机将集粪池内的猪粪加入到发酵塔中，先进行厌氧干发酵产沼气，后进行好氧堆肥；S3.将厌氧干发酵过程产生的沼气通入储气柜储存，好氧堆肥过程中产生的臭气通入生物滤池处理，产生的有机肥运输至熟化车间熟化，产生的沼液和渗滤液通过泵进入到厌氧发酵反应器产沼气；S4.将S2、S3中所得的沼气提纯后使用，产生的有机肥还田，产生的沼液排入氧化塘处理后灌溉农作物；本发明的有益效果为：处理效果好、工艺条件简单、无二次污染和经济效益高。

Description

一种规模化猪场猪粪综合处理的方法及处理装置
技术领域
本发明涉及畜禽类废弃物综合处理和资源化利用相关技术领域，特别涉及一种规模化猪场猪粪综合处理的方法及处理装置。
背景技术
生猪养殖业规模化、集约化的发展导致猪粪的大量产生，而猪粪实际上是一种宝贵的资源，经过资源化处理，作为厌氧发酵产沼气或转化为有机肥料，其处理与处置的目标是实现减量化、无害化和资源化。目前，猪粪便常见的处理技术有厌氧发酵技术和堆肥技术。
猪粪厌氧发酵在运行过程中，存在着以下问题：沼气池的有机负荷偏高，导致沼气产量偏低；猪粪固体物质会在沼气池中产生沉淀或浮渣结壳，影响沼气池正常运行；产生了大量的沼液需要后续处理，增加了处理成本。而猪粪好氧堆肥存在着占地面积大，发酵时间长，工艺复杂，且会对周边的大气环境有一定的污染。
发明内容
为了克服上述的技术缺陷，本发明的目的是提供一种规模化猪场猪粪综合处理的方法及处理装置，以解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种规模化猪场猪粪综合处理的方法，包括以下步骤：
S1.利用机械刮粪设施收集猪舍的猪粪，并运送至集粪池内；
S2.通过螺旋输送机将集粪池内的猪粪加入到发酵塔中，先进行猪粪厌氧干发酵产沼气，后进行好氧堆肥；
S3.将发酵塔中猪粪厌氧干发酵过程产生的沼气通入储气柜储存，好氧堆肥过程中产生的臭气通入生物滤池处理，处理达标后排放，产生的有机肥运输至熟化车间熟化，产生的沼液和渗滤液通过泵进入到厌氧发酵反应器产沼气；
S4.将S2、S3中所得的沼气提纯后用于发电供猪场生产使用或供猪场员工日常生活使用，产生的有机肥在熟化车间熟化后还田，产生的沼液排入氧化塘，经过氧化塘处理后，用于灌溉农作物。
在一些实施方式中，猪舍采用漏缝或半漏缝地板，该地板下方纵向设置有一级粪沟，猪舍外部横向设置有与一级粪沟连通的二级粪沟，机械刮粪设施为采用电力驱动的V型刮粪板机构，该V型刮粪板机构设置在一级粪沟内，二级粪沟内设置有平型刮粪板机构，V型刮粪板机构将猪粪从一级粪沟运送至二级粪沟，平型刮粪板机构将二级粪沟内的猪粪输送至集粪池内。
在一些实施方式中，一级粪沟底部呈V字型，两斜面坡度均为10°。
一种规模化猪场猪粪综合处理的装置，包括：螺旋输送机、发酵塔、水箱、储气柜、生物滤池和厌氧发酵反应器，该发酵塔上设置有入料口，出料口、沼气出口、臭气出口和沼液出口，发酵塔内部设置有循环喷淋系统，发酵塔还设置有搅拌系统，该搅拌系统包括：设置在发酵塔顶部的第一电机，与第一电机输出轴连接并延伸至发酵塔内部的搅拌轴，该搅拌轴上设置有螺旋桨叶式搅拌叶片，搅拌轴内部中空，且均匀设置有多个布气孔，搅拌轴底部通过连接管连接有风机，该螺旋输送机一端连接有集粪池，螺旋输送机出料口与发酵塔入料口连接，该循环喷淋系统与水箱连接，该臭气出口与生物滤池连接，该沼气出口与储气柜连接，该沼液出口与水箱连接，该水箱与厌氧发酵反应器连接，该厌氧发酵反应器与储气柜连接。
在一些实施方式中，为了控制不同气体的排放至不同的装置内，沼气出口和臭气出口设置有控制阀。
在一些实施方式中，厌氧发酵反应器上设置有厌氧搅拌系统，该厌氧搅拌系统包括：设置于厌氧发酵反应器顶部的第二电机、与第二电机输出轴连接并延伸至厌氧发酵反应器内部的搅拌装置，该搅拌装置每天搅拌1至2小时，搅拌速度为180r/min，厌氧发酵反应器内沼液、渗滤液停留时间为5天。
在一些实施方式中，厌氧发酵反应器为CSTR厌氧反应器。
在一些实施方式中，为了更好的净化臭气，生物滤池连接有循环水箱。
在一些实施方式中，为了净化臭气，生物滤池内填料采用珍珠岩、陶粒和炉渣。
在一些实施方式中，厌氧发酵反应器连接有氧化塘，该氧化塘内种植有睡莲、凤眼莲、狐尾藻等浮岛植物，并配置浮水喷泉曝气机。
与已有现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)有效的解决现有猪粪厌氧干发酵后产气率低、易堵塞等问题，且综合利用厌氧和好氧工艺将猪粪减量化、资源化和无害化，具有处理效果好、工艺条件简单等优点。
(2)本发明采用机械刮粪+螺旋输送机收集和运输猪粪，不仅减少了猪场在清粪过程中产生的废水量和臭气，降低了后续处理压力，而且提高了猪场机械化程度，降低了劳动强度和人工成本。
(3)本发明应用的发酵塔可以灵活采用厌氧发酵模式、好氧堆肥模式、厌氧发酵+好氧堆肥模式处理猪粪，不仅减少了两种处理模式的占地面积和投资成本，而且可以综合处理猪粪，提高生态效益和经济效益。
(4)本发明通过发酵塔将猪粪厌氧干发酵产生沼气和CSTR厌氧反应器将沼液厌氧发酵产生沼气，可以回收能源；好氧堆肥产生的有机肥和氧化塘处理后的沼液还田，可以回收营养物质，充分的将猪粪资源化利用，减少了二次污染的风险。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的一种规模化猪场猪粪综合处理的方法的流程示意图；
图2是本发明一种实施方式的一种规模化猪场猪粪综合处理的装置的连接结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图对本发明进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种实施方式的一种规模化猪场猪粪综合处理的方法，包括以下步骤：
S1.利用机械刮粪设施收集猪舍1的猪粪，并运送至集粪池4内；
S2.通过螺旋输送机5将集粪池4内的猪粪加入到发酵塔6中，先进行猪粪厌氧干发酵产沼气，后进行好氧堆肥；
S3.将发酵塔6中猪粪厌氧干发酵过程产生的沼气通入储气柜8储存，好氧堆肥过程中产生的臭气通入生物滤池10处理，处理达标后排放，产生的有机肥运输至熟化车间熟化，产生的沼液和渗滤液通过泵进入到厌氧发酵反应器9产沼气；
S4.将S2、S3中所得的沼气提纯后用于发电供猪场生产使用或供猪场员工日常生活使用，产生的有机肥熟化后还田，产生的沼液排入氧化塘12，经过氧化塘12处理后，用于灌溉农作物。
在一些实施例中，猪舍1采用漏缝或半漏缝地板，该地板下方纵向设置有一级粪沟，猪舍外部横向设置有与一级粪沟连通的二级粪沟，机械刮粪设施为采用电力驱动的V型刮粪板机构2，该V型刮粪板机构2设置在一级粪沟内，二级粪沟内设置有平型刮粪板机构3，V型刮粪板机构2将猪粪从一级粪沟运送至二级粪沟，平型刮粪板机构3将二级粪沟内的猪粪输送至集粪池4内。
在一些实施例中，一级粪沟底部呈V字型，两斜面坡度均为10°。
如图2所示，本发明提供的一种规模化猪场猪粪综合处理的装置，包括：螺旋输送机5、发酵塔6、水箱7、储气柜8、生物滤池10和厌氧发酵反应器9，该发酵塔6上设置有入料口63，出料口64、沼气出口67、臭气出口66和沼液出口65，发酵塔6内部设置有循环喷淋系统62，发酵塔6还设置有搅拌系统61，该搅拌系统61包括：设置于发酵塔6顶部的第一电机68，与第一电机68输出轴连接的搅拌轴69，该搅拌轴69上设置有螺旋桨叶式搅拌叶片691，搅拌轴69内部中空，且均匀设置有多个布气孔，搅拌轴69底部通过连接管连接有风机13，该螺旋输送机5一端连接有集粪池4，螺旋输送机5出料口与发酵塔6入料口63连接，该循环喷淋系统62与水箱7连接，该臭气出口66与生物滤池10连接，该生物滤池10连接有循环水箱11，该沼气出口67与储气柜8连接，该沼液出口65与水箱7连接，该水箱7与厌氧发酵反应器9连接，该厌氧发酵反应器9与储气柜8连接，该厌氧发酵反应器9还连接有氧化塘12，该氧化塘12内种植有睡莲、凤眼莲、狐尾藻等浮岛植物，并配置浮水喷泉曝气机。
在一些实施例中，沼气出口67和臭气出口66设置有控制阀。
在一些实施例中，厌氧发酵反应器9上设置有厌氧搅拌系统91，该厌氧搅拌系统91包括：设置于厌氧发酵反应器9顶部的第二电机92和与第二电机92输出轴连接并延伸至厌氧发酵反应器9内部的搅拌装置93，该搅拌装置93每天搅拌1至2小时，搅拌速度为180r/min，厌氧发酵反应器9内沼液、渗滤液停留时间为5天。
在一些实施例中，厌氧发酵反应器9为CSTR厌氧反应器。
在一些实施例中，生物滤池10内填料采用珍珠岩、陶粒和炉渣。
本发明提供的一种实施方式的一种规模化猪场猪粪综合处理的方法的具体工艺过程：猪舍1猪粪通过地板漏缝后进入一级粪沟，V型刮粪板机构2将猪粪从一级粪沟运送至二级粪沟，平型刮粪板机构3将二级粪沟内的猪粪输送至集粪池4内。
螺旋输送机5将集粪池4中的猪粪输送至发酵塔6进行厌氧干发酵处理，猪粪进入发酵塔6后，关闭臭气出口66控制阀，打开沼气出口67控制阀，并启动循环喷淋系统62抽取水箱7内沼液进行厌氧菌接种，同时启动发酵塔6上的搅拌系统61对猪粪进行搅拌，使沼液和猪粪均匀接触，产生的沼气通过沼气出口67进入储气柜8；该循环喷淋系统62和搅拌系统61持续运转10-15天，发酵塔6停止产沼气，此时，厌氧干发酵阶段结束，将水箱7中的沼液通过泵提升至厌氧发酵反应器9内。
猪粪厌氧干发酵完成后，关闭沼气出口67控制阀，打开臭气出口66控制阀，启动风机13和搅拌系统61进行强制通风好氧堆肥；在水箱7中加入培养好的好氧菌菌液，开启循环喷淋系统62进行接种，风机13输送的风通过搅拌轴69上的布气孔进行均匀曝气，臭气从臭气出口66进入生物滤池10、循环水箱11处理，处理达标后又从循环水箱11内进入生物滤池10上方的排气通道排出，风机13、搅拌系统61和循环喷淋系统62运行10-12天，好氧堆肥阶段结束，猪粪转化为有机肥，从发酵塔6出料口64出料，运送至熟化车间进行熟化后还田，在堆肥过程中产生的渗滤液进入水箱7收集，并通过泵提升至厌氧发酵反应器9内。
厌氧发酵反应器9对沼液和渗滤液进行二次厌氧发酵处理，其中搅拌装置93每天搅拌1至2小时，搅拌速度为180r/min，二次厌氧发酵处理时间为5天，产生的沼气进入储气柜8，储气柜8的沼气经过脱水脱硫处理后，用于发电供猪场生产使用或供猪场员工日常生活使用，产生的沼液进入氧化塘12进行处理，氧化塘12种植有睡莲、凤眼莲、狐尾藻等浮岛植物，并配置浮水喷泉曝气机，沼液停留5-10天后，用于灌溉农作物。
综上所述，一种规模化猪场猪粪综合处理的方法具有处理效果好、工艺条件简单、占地面积少、无二次污染等优点，具有良好的生态效益和经济效益，适用于广大的规模化生猪养殖场。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种规模化猪场猪粪综合处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.利用机械刮粪设施收集猪舍的猪粪，并运送至集粪池内；
S2.通过螺旋输送机将集粪池内的猪粪加入到发酵塔中，先进行猪粪厌氧干发酵产沼气，后进行好氧堆肥；
S3.将发酵塔中猪粪厌氧干发酵过程产生的沼气通入储气柜储存，好氧堆肥过程中产生的臭气通入生物滤池处理，处理达标后排放，产生的有机肥运输至熟化车间熟化，产生的沼液和渗滤液通过泵进入到厌氧发酵反应器产沼气；
S4.将S2、S3中所得的沼气提纯后用于发电供猪场生产使用或供猪场员工日常生活使用，产生的有机肥在熟化车间熟化后还田，产生的沼液排入氧化塘，经过氧化塘处理后，用于灌溉农作物。
2.根据权利要求1所述的一种规模化猪场猪粪综合处理的方法，其特征在于，所述的猪舍采用漏缝或半漏缝地板，所述地板下方纵向设置有一级粪沟，所述猪舍外部横向设置有与所述一级粪沟连通的二级粪沟，所述的机械刮粪设施为采用电力驱动的V型刮粪板机构，所述的V型刮粪板机构设置在所述的一级粪沟内，所述的二级粪沟内设置有平型刮粪板机构，所述的V型刮粪板机构将猪粪从所述的一级粪沟运送至二级粪沟，所述的平型刮粪板机构将二级粪沟内的猪粪输送至集粪池内。
3.根据权利要求2所述的一种规模化猪场猪粪综合处理的方法，其特征在于，所述的一级粪沟底部呈V字型，两斜面坡度均为10°。
4.一种规模化猪场猪粪综合处理的装置，其特征在于，包括：螺旋输送机、发酵塔、水箱、储气柜、生物滤池和厌氧发酵反应器，所述发酵塔上设置有入料口，出料口、沼气出口、臭气出口和沼液出口，所述发酵塔内部设置有循环喷淋系统，所述发酵塔还设置有搅拌系统，所述的搅拌系统包括：设置在所述发酵塔顶部的第一电机，与第一电机输出轴连接并延伸至发酵塔内部的搅拌轴，所述搅拌轴上设置有螺旋桨叶式搅拌叶片，所述搅拌轴内部中空，且均匀设置有多个布气孔，所述的搅拌轴底部通过连接管连接有风机，所述螺旋输送机一端连接有集粪池，所述螺旋输送机出料口与所述发酵塔入料口连接，所述的循环喷淋系统与所述的水箱连接，所述的臭气出口与所述的生物滤池连接，所述的沼气出口与所述的储气柜连接，所述的沼液出口与所述的水箱连接，所述的水箱与所述的厌氧发酵反应器连接，所述的厌氧发酵反应器与所述的储气柜连接。
5.根据权利要求4所述的一种规模化猪场猪粪综合处理的装置，其特征在于，所述的沼气出口和臭气出口设置有控制阀。
6.根据权利要求4所述的一种规模化猪场猪粪综合处理的装置，其特征在于，所述的厌氧发酵反应器上设置有厌氧搅拌系统，所述的厌氧搅拌系统包括：设置于所述厌氧发酵反应器顶部的第二电机、与所述第二电机输出轴连接并延伸至所述厌氧发酵反应器内部的搅拌装置。
7.根据权利要求4或6所述的一种规模化猪场猪粪综合处理的装置，其特征在于，所述的厌氧发酵反应器为CSTR厌氧反应器。
8.根据权利要求4所述的一种规模化猪场猪粪综合处理的装置，其特征在于，所述的生物滤池连接有循环水箱。
9.根据权利要求8所述的一种规模化猪场猪粪综合处理的装置，其特征在于，所述的生物滤池内填料采用珍珠岩、陶粒和炉渣。
10.根据权利要求4所述的一种规模化猪场猪粪综合处理的装置，其特征在于，所述的厌氧发酵反应器连接有氧化塘，所述的氧化塘内种植有睡莲、凤眼莲、狐尾藻，并配置有浮水喷泉曝气机。
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