CN116002826A - 吸粪车载粪水灭菌装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种吸粪车载粪水灭菌装置及方法，包括吸粪车，吸粪车上设置有粪水箱、车载粪水灭菌设备，所述粪水箱包括粪水箱体，粪水箱体一侧设置有粪水抽入口，所述粪水抽入口通过抽粪管与抽水泵连接，且粪水抽入口上还同轴安装有流量变送器，所述粪水箱体内设置有粪水灭菌组件；所述吸粪车的轮胎处还设置有轮胎灭菌组件；所述车载粪水灭菌设备分别与粪水灭菌组件和轮胎灭菌组件相连，实现粪水灭菌同时还实现车辆轮胎灭菌。本发明能够将粪水还田前充分灭菌，让粪污还田前卫生学指标不达标的原因在运输环节解决，且还能够对吸粪车辆进出不同养殖舍间时对车辆轮胎灭菌，解决不同养殖舍间潜在的动物疫病交叉传播的问题，提高还田安全性的。
Description
技术领域
本发明属于畜禽养殖技术领域，涉及吸粪车装置，尤其是一种吸粪车载粪水灭菌装置及方法。
背景技术
现有的养殖场造成粪污还田前卫生学指标不达标的环节有：污水的厌氧发酵池容积不够、污水厌氧贮存时间不足以及在输送粪污的沿程中对病原体灭活缺乏快捷有效的手段；其中在输送粪污的沿程中对病原体灭活缺乏快捷有效的手段为普遍的重要环节，该环节具体指为出入于各个养殖场的吸粪车辆没有对车轮以及粪水箱内的粪水等自动灭菌手段；该原因没有解决，不仅消耗人力，还存在潜在的动物疫病交叉传播等问题。
通过检索发现如下与本申请相关的专利文献，具体公开内容如下：
用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水及其制备方法(CN201811022086.2)，由氯化钙、二氢钾等组成氧化电位为990-1000mV的氧化剂，对粪尿中病菌进行灭杀等。
通过技术特征分析，上述公开专利文献采用化学方法实现粪尿的快速灭菌和保存肥效，但需要持续投加药剂，对于吸粪车这种批次转用粪水的装置应用存在局限性，同时，钙等离子的进入会加速粪肥还田土壤的板结化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种还田前充分灭菌，让粪污还田前卫生学指标不达标的原因在运输环节解决，且还能够对吸粪车辆进出不同养殖舍间时对车辆轮胎灭菌，解决不同养殖舍间潜在的动物疫病交叉传播的问题，提高还田安全性的吸粪车载粪水灭菌装置及方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种吸粪车载粪水灭菌装置，包括吸粪车，所述吸粪车的车厢上设置有粪水箱、车载粪水灭菌设备、抽水泵以及柴油发电机，所述粪水箱包括粪水箱体，粪水箱体一侧从上至下依次设置有粪水抽入口、粪水循环进水口以及粪水循环出水口，所述粪水抽入口通过抽粪管与抽水泵连接，且粪水抽入口上还同轴安装有流量变送器，所述粪水箱体内设置有粪水灭菌组件，所述粪水灭菌组件两端分别与粪水循环进水口以及粪水循环出水口连通；所述吸粪车的轮胎处还设置有轮胎灭菌组件；
所述车载粪水灭菌设备包括抗震底座，所述抗震底座一侧安装有臭氧纯氧发生器，臭氧纯氧发生器一侧连通设置臭氧压力储罐，所述抗震底座另一侧安装有控制箱、纯水箱、气液混合泵、管道加压泵、射流器以及电动三通阀，所述电动三通阀一端与臭氧压力储罐连通设置，另外两端分别与气液混合泵和射流器连通；所述气液混合泵还通过连接管分别与粪水箱体侧壁上的粪水循环进水口以及粪水循环出水口连接，启动气液混合泵实现粪水与臭氧溶和循环灭菌；所述射流器一端通过管道加压泵与纯水箱连接，另一端与轮胎灭菌组件连接，启动射流器以及管道加压泵实现纯水与臭氧在车辆轮胎表面溶和形成臭氧水溶液进行灭菌。
而且，所述粪水灭菌组件包括粪水分布管以及粪水循环出水过滤管道，所述粪水循环出水过滤管道包括支撑架、过滤管、主管以及三通管，所述主管一端连通设置有三通管，所述三通管另外两个连通口连通有过滤管，所述过滤管通过支撑架固定安装在粪水箱体内，所述主管另一端延伸至粪水箱体处与粪水循环出水口连接；所述粪水分布管平行设置在粪水循环出水过滤管道上方，所述粪水分布管包括连接硬杆，该连接硬杆一端垂直连通安装有分布管，且该连接硬杆另一端固定设置在粪水箱体上且与粪水循环进水口连通。
而且，所述过滤管和分布管上均开设有孔，且孔的直径均为6㎜.
而且，所述轮胎灭菌组件包括轮胎挡泥板、固定夹、压力管道以及雾化喷嘴，所述轮胎挡泥板设置在吸粪车的车轮上方，且轮胎挡泥板后侧上制有一长孔，对应该长孔位置的轮胎挡泥板上通过固定夹固定有压力管道，所述压力管道上均布间隔设置有多个雾化喷嘴，且每个雾化喷嘴均穿过长孔对准轮胎设置，所述压力管道与射流器相连，且射流器还分别与臭氧压力储罐和连接有管道加压泵的纯水箱连通。
一种吸粪车载粪水灭菌装置的灭菌方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：在粪水箱内抽入粪水，通过流量变送器计量各个养殖场的粪水抽入总量，并且记录抽粪水养殖场的总个数、养殖场养殖的畜禽种类以及粪水存放天数；
步骤二：基于不同养殖场粪水存放天数、抽粪水养殖场的总个数、粪水抽入总量以及畜禽养殖种类计算灭菌所需臭氧需要量；公式如下：
其中：
Q：臭氧需求量(g)；
Qi：第i个养殖场抽取的粪水量(m)；
di：第i个养殖场粪水存放的天数(d)，d＜60天；
i属于n,n为抽粪水养殖场的总个数；
α：原水需氧量常数，不同畜禽养殖种类取值不同，生猪取50，奶牛取40，家禽取20(g/m3)；
步骤三：打开电动三通阀，启动气液混合泵、射流器以及管道加压泵，粪水箱内的粪水以及臭氧压力储罐内的臭氧在气液混合泵作用下循环通入粪水箱内对粪水进行灭菌操作，同时臭氧压力储罐内的臭氧以及纯水箱内的纯水，在射流器、管道加压泵的作用下通过轮胎灭菌组件对轮胎进行灭菌操作；
步骤四：关闭电动三通阀、气液混合泵、射流器以及管道加压泵，结束灭菌；转移吸粪车即可。
本发明的优点和积极效果是：
臭氧溶于水形成臭氧水溶液具有消毒、灭菌的效果；但是由于臭氧与水溶解度较低，采用现有的溶水手法会使得臭氧在喷出口处跑掉，本申请利用射流器，将臭氧在轮胎处充分溶于水形成臭氧溶液而达到对轮胎的灭菌目的；且对粪水箱内的粪水进行灭菌是通过气液混合泵将粪水与臭氧循环供给溶合而达到对粪水灭菌目的；
本发明能够将粪水还田前充分灭菌，让粪污还田前卫生学指标不达标的原因在运输环节解决，且还能够对吸粪车辆进出不同养殖舍间时对车辆轮胎灭菌，解决不同养殖舍间潜在的动物疫病交叉传播的问题，提高还田安全性的。
附图说明
图1为本发明吸粪车载粪水灭菌装置结构示意图；
图2为本发明粪水灭菌机构结构结构示意图；
图3为本发明轮胎灭菌组件结构示意图；
图4为本发明粪水箱结构示意图；
图5为本发明粪水循环出水过滤管道结构示意图；
图6为本发明粪水分布管结构示意图；
图7为本发明工作流程图；
其中1.吸粪车，2.粪水箱，3.车载粪水灭菌设备，4.抽水泵，5.柴油发电机，6.轮胎灭菌组件，301.臭氧纯氧发生器，302.安全阀，303.臭氧压力储罐，304.控制箱，305.排气阀，306.纯水箱，307.抗震底座，308.电动三通阀，309.气液混合泵，310.管道加压泵，311.射流器，601.轮胎挡泥板，602.固定夹，603.压力管道，604.雾化喷嘴，201.粪水箱体，202.粪水抽入口，203.流量变送器，204.粪水循环进水口，205.粪水分布管，206.粪水循环出水口，207.粪水循环出水过滤管道，20601.过滤管，20602.支撑架，20603.三通，20604.主管。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种吸粪车载粪水灭菌装置，包括吸粪车1，所述吸粪车的车厢上设置有粪水箱2、车载粪水灭菌设备3、抽水泵4以及柴油发电机5，所述粪水箱包括粪水箱体，粪水箱体一侧从上至下依次设置有粪水抽入口202、粪水循环进水口204以及粪水循环出水口206，所述粪水抽入口通过抽粪管与抽水泵连接，且粪水抽入口上还同轴安装有流量变送器203，所述流量变送器用于计量各个养殖场的抽入的粪水总量，作为灭菌方案制定的依据；所述粪水箱体内设置有粪水灭菌组件6，所述粪水灭菌组件两端分别与粪水循环进水口以及粪水循环出水口连通；所述吸粪车的轮胎处还设置有轮胎灭菌组件；
所述车载粪水灭菌设备包括抗震底座307，所述抗震底座一侧为单层架，另一侧为双层架，在单层架上安装有臭氧纯氧发生器301，臭氧纯氧发生器一侧设置臭氧压力储罐303，所述臭氧压力储罐顶端安装有安全阀302，且还通过连接管与臭氧纯氧发生器连接，用于将臭氧纯氧发生器生成的臭氧进行储存，所述双层架上部安装有控制箱304和纯水箱306，所述纯水箱上设置有排气阀305，双层架下部设置有气液混合泵309、管道加压泵310、射流器311以及电动三通阀308，所述电动三通阀一端与臭氧压力储罐连通设置，另外两端分别与气液混合泵和射流器连通；所述气液混合泵还与粪水箱体侧壁上的粪水循环进水口以及粪水循环出水口连接，所述射流器一端通过管道加压泵与纯水箱连接，另一端与轮胎灭菌组件连接，控制箱与车载粪水灭菌设备、抽水泵、柴油发电机、流量变送器以及轮胎灭菌组件相连，实现吸粪车辆进出不同养殖舍间时，对粪水及车辆轮胎进行灭菌；
所述粪水灭菌组件包括粪水分布管205以及粪水循环出水过滤管道207，所述粪水循环出水过滤管道包括支撑架20602、过滤管20601、主管20604以及三通管20603，所述主管一端连通设置有三通管，所述三通管另外两个连通口均同轴连通有过滤管，所述过滤管通过支撑架固定安装在粪水箱体内，所述主管另一端延伸至粪水箱体处与粪水循环出水口连接；所述粪水分布管平行设置在粪水循环出水过滤管道上方，所述粪水分布管包括连接硬杆，该连接硬杆端部垂直连通安装有分布管，且该连接硬杆另一端固定设置在粪水箱体上且与粪水循环进水口连通，所述粪水循环出水口通过连接软管与气液混合泵的液体进口相连通，所述粪水循环进水口通过连接软管与气液混合泵的气液混合出口相连通；且气液混合泵的气体进口与臭氧压力储罐连通，具体为，气液混合泵将粪水箱内的水抽出与臭氧压力储罐内的臭氧混合再打回粪水箱，实现对粪水箱内的粪水进行灭菌；
所述过滤管和分布管上均开设有孔，且孔的直径均为6㎜；
所述轮胎灭菌组件包括轮胎挡泥板601、固定夹602、压力管道603以及雾化喷嘴604，所述轮胎挡泥板设置在吸粪车的车轮上方，且轮胎挡泥板后侧上制有一长孔，对应该长孔位置的轮胎挡泥板上通过固定夹固定有压力管道，所述压力管道上均布间隔设置有多个雾化喷嘴，且每个雾化喷嘴均穿过长孔对准轮胎设置，所述压力管道与射流器相连，且射流器还分别与臭氧压力储罐和连接有管道加压泵的纯水箱连通，使得臭氧与水经过射流器混合对轮胎消毒灭菌。
本发明还提供一种吸粪车载粪水灭菌装置的灭菌方法：具体步骤包括：
步骤一：在粪水箱内抽入粪水，通过流量变送器计量各个养殖场的粪水抽入总量，并且记录抽粪水养殖场的总个数、养殖场养殖的畜禽种类以及粪水存放天数；
步骤二：基于不同养殖场粪水存放天数、抽粪水养殖场的总个数、粪水抽入总量以及畜禽养殖种类计算灭菌所需臭氧需要量；公式如下：
其中：
Q：臭氧需求量(g)；
Qi：第i个养殖场抽取的粪水量(m)；
di：第i个养殖场粪水存放的天数(d)，d＜60天；
i属于n,n为抽粪水养殖场的总个数；
α：原水需氧量常数，不同畜禽养殖种类取值不同，生猪取50，奶牛取40，家禽取20(g/m3)；
步骤三：打开电动三通阀，启动气液混合泵、射流器以及管道加压泵，粪水箱内的粪水以及臭氧压力储罐内的臭氧在气液混合泵作用下循环通入粪水箱内对粪水进行灭菌操作，同时臭氧压力储罐内的臭氧以及纯水箱内的纯水，在射流器、管道加压泵的作用下通过轮胎灭菌组件对轮胎进行灭菌操作；
步骤四：关闭电动三通阀、气液混合泵、射流器以及管道加压泵，结束灭菌；转移吸粪车即可。
具体地，当对猪场进行抽粪时，原水需氧量常数α＝50g/m3，其他数据如下：
| 养殖场i | 抽取粪水量(t) | 停留时间(d) | <![CDATA[粪大肠菌群(10<sup>5</sup>个/L)<!-- 4 -->]]> |
| 猪场1 | 3.5 | 21 | 1.2 |
| 猪场2 | 2.6 | 7 | 3.7 |
| 猪场3 | 2 | 11 | 2.1 |
本实施例中；n为抽粪水养殖场的总个数为3；通过公式计算获得
臭氧需求量：
Q＝310.25g
且通过上述曝气灭菌后；
曝气灭菌后混合粪水指标：
| 指标 | 污水量(t) | 总氮(mg/L) | 总磷(mg/L) | 粪大肠菌群(个/L) |
| 数值 | 8 | 1114.06±150.08 | 121.51±1.75 | <![CDATA[2.1×10<sup>4</sup>]]> |
满足GB/T 36195-2018畜禽粪便无害化处理技术规范中相关的粪污还田卫生学要求。
上述臭氧溶于水形成臭氧水溶液具有消毒、灭菌的效果；但是由于臭氧与水溶解度较低，采用现有的溶水手法会使得臭氧在喷出口处跑掉，本申请利用射流器，将臭氧在轮胎处充分溶于水形成臭氧溶液而达到对轮胎的灭菌目的；且对粪水箱内的粪水进行灭菌是通过气液混合泵将粪水与臭氧循环供给溶合而达到对粪水灭菌目的；
本发明能够将粪水还田前充分灭菌，让粪污还田前卫生学指标不达标的原因在运输环节解决，且还能够对吸粪车辆进出不同养殖舍间时对车辆轮胎灭菌，解决不同养殖舍间潜在的动物疫病交叉传播的问题，提高还田安全性的。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (5)
1.一种吸粪车载粪水灭菌装置，包括吸粪车，所述吸粪车的车厢上设置有粪水箱、车载粪水灭菌设备、抽水泵以及柴油发电机，其特征在于：所述粪水箱包括粪水箱体，粪水箱体一侧从上至下依次设置有粪水抽入口、粪水循环进水口以及粪水循环出水口，所述粪水抽入口通过抽粪管与抽水泵连接，且粪水抽入口上还同轴安装有流量变送器，所述粪水箱体内设置有粪水灭菌组件，所述粪水灭菌组件两端分别与粪水循环进水口以及粪水循环出水口连通；所述吸粪车的轮胎处还设置有轮胎灭菌组件；
所述车载粪水灭菌设备包括抗震底座，所述抗震底座一侧安装有臭氧纯氧发生器，臭氧纯氧发生器一侧连通设置臭氧压力储罐，所述抗震底座另一侧安装有控制箱、纯水箱、气液混合泵、管道加压泵、射流器以及电动三通阀，所述电动三通阀一端与臭氧压力储罐连通设置，另外两端分别与气液混合泵和射流器连通；所述气液混合泵还通过连接管分别与粪水箱体侧壁上的粪水循环进水口以及粪水循环出水口连接，启动气液混合泵实现粪水与臭氧溶和循环灭菌；所述射流器一端通过管道加压泵与纯水箱连接，另一端与轮胎灭菌组件连接，启动射流器以及管道加压泵实现纯水与臭氧在车辆轮胎表面溶和形成臭氧水溶液进行灭菌。
2.根据权利要求1所述的吸粪车载粪水灭菌装置，其特征在于：所述粪水灭菌组件包括粪水分布管以及粪水循环出水过滤管道，所述粪水循环出水过滤管道包括支撑架、过滤管、主管以及三通管，所述主管一端连通设置有三通管，所述三通管另外两个连通口连通有过滤管，所述过滤管通过支撑架固定安装在粪水箱体内，所述主管另一端延伸至粪水箱体处与粪水循环出水口连接；所述粪水分布管平行设置在粪水循环出水过滤管道上方，所述粪水分布管包括连接硬杆，该连接硬杆一端垂直连通安装有分布管，且该连接硬杆另一端固定设置在粪水箱体上且与粪水循环进水口连通。
3.根据权利要求2所述的吸粪车载粪水灭菌装置，其特征在于：所述过滤管和分布管上均开设有孔，且孔的直径均为6㎜。
4.根据权利要求1所述的吸粪车载粪水灭菌装置，其特征在于：所述轮胎灭菌组件包括轮胎挡泥板、固定夹、压力管道以及雾化喷嘴，所述轮胎挡泥板设置在吸粪车的车轮上方，且轮胎挡泥板后侧上制有一长孔，对应该长孔位置的轮胎挡泥板上通过固定夹固定有压力管道，所述压力管道上均布间隔设置有多个雾化喷嘴，且每个雾化喷嘴均穿过长孔对准轮胎设置，所述压力管道与射流器相连，且射流器还分别与臭氧压力储罐和连接有管道加压泵的纯水箱连通。
5.根据权利要求1-4所述的吸粪车载粪水灭菌装置的灭菌方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：在粪水箱内抽入粪水，通过流量变送器计量各个养殖场的粪水抽入总量，并且记录抽粪水养殖场的总个数、养殖场养殖的畜禽种类以及粪水存放天数；
步骤二：基于不同养殖场粪水存放天数、抽粪水养殖场的总个数、粪水抽入总量以及畜禽养殖种类计算灭菌所需臭氧需要量；公式如下：
其中：
Q：臭氧需求量(g)；
Qi：第i个养殖场抽取的粪水量(m)；
di：第i个养殖场粪水存放的天数(d)，d＜60天；
i属于n,n为抽粪水养殖场的总个数；
α：原水需氧量常数，不同畜禽养殖种类取值不同，生猪取50，奶牛取40，家禽取20(g/m3)；
步骤三：打开电动三通阀，启动气液混合泵、射流器以及管道加压泵，粪水箱内的粪水以及臭氧压力储罐内的臭氧在气液混合泵作用下循环通入粪水箱内对粪水进行灭菌操作，同时臭氧压力储罐内的臭氧以及纯水箱内的纯水，在射流器、管道加压泵的作用下通过轮胎灭菌组件对轮胎进行灭菌操作；
步骤四：关闭电动三通阀、气液混合泵、射流器以及管道加压泵，结束灭菌；转移吸粪车即可。
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