CN211284183U - 一种养殖废弃物液肥处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水处理领域，特别涉及一种养殖废弃物液肥处理系统。本实用新型提供一种养殖废弃物液肥处理系统，包括：匀质装置；固液分离装置；流量调整装置；腐殖化装置；沉淀装置；培养装置。本实用新型所提供的养殖废弃物液肥处理系统，可以高效处理养殖废弃物，并提供液肥、固肥等有价值的产物，具有良好的产业化前景。

Description

一种养殖废弃物液肥处理系统

技术领域

本实用新型涉及水处理领域，特别涉及一种养殖废弃物液肥处理系统。

背景技术

过去人们将禽畜的粪尿长时间存储在田坑中使之发酵用作液肥等农业肥料，但是近年来随着农业的大规模发展导致这种原始方式无法被适用。法律规定并强化禽畜中发生的各种粪尿必须经过处理设施的处理。由此农家虽投资了巨额来筹备处理设施，但是处理时所发生的粪尿的恶臭等成为了另一难题。

据此，人们便提出利用土壤的自然净化作用来促使禽畜粪尿资源化的方法。以动植物的遗骸或排泄物等为代表的有机物在土壤中变性为无机物与土壤腐殖物。此时在反应中起着决定性作用的正是土壤微生物群，微生物群通过腐殖化反应使有机物低分子化来防止有机物腐败，进而防止恶臭的发生。

但是，运用自然净化法的技术(RBS技术)还没有在国内被广泛运用为标准化。仍有大部分农家肆意放流或依存于效率低且引发二次环境污染的厌氧发酵技术。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种养殖废弃物液肥处理方法和系统，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种养殖废弃物液肥处理系统，包括：

匀质装置，用于将原水进行匀质处理；

固液分离装置，用于将经受匀质处理后的流股进行固液分离处理，以提供第一通过流股和第二通过流股，所述固液分离装置通常与匀质装置流体连通；

流量调整装置，用于将第一通过流股进行一次腐殖化处理，以提供第三通过流股，所述流量调整装置通常与固液分离装置流体连通；

腐殖化装置，用于将第三通过流股进行二次腐殖化处理，以提供第四通过流股，所述腐殖化装置与流量调整装置流体连通；

沉淀装置，用于将第四通过流股进行沉淀处理，以提供液肥和污泥流股，所述沉淀装置与腐殖化装置流体连通；

培养装置，用于将污泥流股进行培养处理，以提供污泥培养物，所述培养装置与沉淀装置流体连通，所述培养装置与匀质装置流体连通，所述培养装置与流量调整装置流体连通，所述培养装置与腐殖化装置流体连通。

本实用新型一些实施方式中，所述流量调整装置中设有搅拌装置。

本实用新型一些实施方式中，固液分离装置和流量调整装置的连通管道上设有微粒子化处理装置。

本实用新型一些实施方式中，所述腐殖化装置中设有搅拌装置。

本实用新型一些实施方式中，所述腐殖化装置中，按反应体系中的流体流动方向，还设有腐殖化装置返送管道。

本实用新型一些实施方式中，所述沉淀装置中，设有流体稳定装置。

本实用新型一些实施方式中，所述沉淀装置中，设有聚集装置。

本实用新型一些实施方式中，所述培养装置中设有发酵促进层，所述发酵促进层包括活性硅酸盐层和催化腐殖土层。

本实用新型一些实施方式中，所述培养装置中还设有供气装置。

附图说明

图1显示为本实用新型养殖废弃物液肥处理系统结构示意图。

图2显示为本实用新型养殖废弃物液肥处理系统附加固肥处理系统的整体结构示意图。

元件标号说明

1	匀质装置
		2	固液分离装置
21	第一通过流股
		22	第二通过流股
3	腐殖化装置
		31	第四通过流股
4	沉淀装置
		41	液肥
42	污泥流股
		5	培养装置
51	第一污泥培养物流股
		52	第二污泥培养物流股
53	第三污泥培养物流股
		6	好氧发酵装置
61	第五通过流股
		7	后熟发酵装置
71	固肥
		8	混合装置
81	第三通过流股

具体实施方式

本实用新型发明人经过大量实践研究，提供了一种养殖废弃物处理方法，所述处理方法可以高效处理养殖废弃物，并提供液肥、固肥等有价值的产物，具有良好的产业化前景，在此基础上完成了本实用新型。

本实用新型第一方面提供一种养殖废弃物处理方法，包括：

A）将原水进行匀质处理；

B）经受匀质处理后的流股进行固液分离处理，以提供第一通过流股和第二通过流股，所述第一通过流股为液相流股，所述第二通过流股的含水率为60~90wt%；

C）将第一通过流股进行一次腐殖化处理，以提供第三通过流股； D）将第三通过流股进行二次腐殖化处理，以提供第四通过流股；

E）将第四通过流股进行沉淀处理，以提供液肥和污泥流股；

F）将步骤E）所提供的污泥流股进行培养处理，以提供污泥培养物，至少部分的污泥培养物被用于与原水混合以进行匀质处理，至少部分的污泥培养物被用于与第一通过流股混合以进行一次腐殖化处理，至少部分的污泥培养物被用于与第三通过流股混合以进行二次腐殖化处理。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法中，还可以包括：

G）将第二通过流股进行好氧发酵处理，以提供第五通过流股，至少部分的第五通过流股被用于与第二通过流股混合以进行好氧发酵处理；

H）将至少部分的第五通过流股进行后熟发酵处理，以提供固肥。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法中，可以包括：将原水进行匀质处理，所述匀质处理通常指将待处理物的各组分进行充分混合的处理方法，例如，可以是搅拌、曝气等方法，从而可以将包括废弃物的待处理物料充分匀质。所述原水通常可以是禽畜养殖废弃物，所述禽畜养殖废弃物通常可以包括禽畜的粪便和/或尿，所述禽畜养殖废弃物的组分含量根据饲养方式、清洗水的使用量、季节及粪尿的收取方式等因素在组分含量上可以存在一定的差异，例如，以禽畜废弃物为例，TN（总氮含量）可以为4000~6000 mgl/L、4000~4500 mgl/L、4500~5000 mgl/L、5000~5500 mgl/L、或5500~6000 mgl/L，再例如，T-P（总磷含量）可以为≤1500 mgl/L、600~800 mgl/L、800~1000 mgl/L、1000~1200 mgl/L、或1200~1500 mgl/L，再例如，COD（化学需氧量）可以为40000~60000 mgl/L、40000~45000 mgl/L、45000~50000 mgl/L、50000~55000 mgl/L、或55000~60000 mgl/L，再例如，BOD（生物需氧量）可以为40000~60000 mgl/L、40000~45000 mgl/L、45000~50000 mgl/L、50000~55000mgl/L、或55000~60000 mgl/L，再例如，SS（固体悬浮物浓度）可以为≤35000 mgl/L、20000~25000 mgl/L、25000~30000 mgl/L、或30000~35000 mgl/L，再例如，pH值可以为碱性，更具体可以为7.5~10、7.5~8、8~8.5、8.5~9、9~9.5、或9.5~10。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法中，还可以包括：将经受匀质处理后的流股进行固液分离处理，以提供第一通过流股和第二通过流股。所述固液分离处理通常指将流股中液相和固相进行分离的处理方法，例如，可以是离心分离、单向流筛、转筒筛、振动筛等方法，所述固液分离处理可以充分将匀质处理所得的废弃物中的液相物和固相物适当分离。所述第一流股通常为基本由液体组成的液相流股，通常来说，其BOD和/或COD对比原水来说会降低30~60%左右，液相流股的性状可能会由于固液分离的方式与效率的影响存在一定的差异，例如，所述第一通过流股中，BOD可以为40000~60000 mgl/L、40000~45000mgl/L、45000~50000 mgl/L、50000~55000 mgl/L、或55000~60000 mgl/L，再例如，SS可以为25000~35000 mgl/L、25000~30000 mgl/L、或30000~35000 mgl/L，再例如，T-N可以为4000~6000 mgl/L、4000~4500 mgl/L、4500~5000 mgl/L、5000~5500 mgl/L、或5500~6000 mgl/L, T-P可以为800~1200 mgl/L、800~1000 mgl/L、或1000~1200 mgl/L。再例如，所述第二通过流股通常为含有大量固相物的流股，其中，第二通过流股的含水率通常为60~90wt%、60~70wt%、70~80wt%、或80~90wt%，所述第二通过流股中，BOD可以为25000~35000 mgl/L、25000~27000 mgl/L、27000~29000 mgl/L、29000~31000 mgl/L、31000~33000 mgl/L、或33000~35000 mgl/L，SS可以为2500~3500 mgl/L、2500~2700 mgl/L、2700~2900 mgl/L、2900~3100mgl/L、3100~3300 mgl/L、或3300~3500 mgl/L，T-N可以为3000~4000 mgl/L、3000~3200mgl/L、3200~3400 mgl/L、3400~3600 mgl/L、3600~3800 mgl/L、或3800~4000 mgl/L，T-P可以为300~500 mgl/L、300~340 mgl/L、340~380 mgl/L、380~420 mgl/L、420~460 mgl/L、或460~500 mgl/L。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法中，经受匀质处理后的流股和/或第一通过流股还可以经受微粒子化处理，例如，可以对匀质处理后所得的流股和/或固液分离处理后所得的第一通过流股进行高磁化处理，促进液体分子的微粒子化，进而扩大氧接触面积，所述高效磁化处理通常指水在磁场较强的环境中流动时利用磁力使水分子分离成微细状态并激活水离子，这种结构可降低原水内液体的浊度与浓度，具体的，可以将固液分离后的流股在输送至混合装置的过程中，将连接的金属或塑质系统的输送排管外部连续安装磁性盖，所述磁性盖的磁力可以在10000高斯以上，通过排管传送的流股的粒子被分离成微细粒子，提高与氧的接触面积，并加速废弃流股的好氧性反应。所述固液分离及微粒子化处理后的流股中，BOD可以为 25000~35000 mgl/L、25000~27000 mgl/L、27000~29000 mgl/L、29000~31000 mgl/L、31000~33000 mgl/L、或33000~35000 mgl/L，SS 2500~3500 mgl/L、2500~2700 mgl/L、2700~2900 mgl/L、2900~3100 mgl/L、3100~3300 mgl/L、或3300~3500mgl/L，T-N可以为3000~4000 mgl/L、3000~3200 mgl/L、3200~3400 mgl/L、3400~3600 mgl/L、3600~3800 mgl/L、或3800~4000 mgl/L，T-P可以为300~500 mgl/L、300~340 mgl/L、340~380 mgl/L、380~420 mgl/L、420~460 mgl/L、或460~500 mgl/L。流股的粒子大小受强磁力的影响可以由140~144Hz缩小至50~60Hz、50~52Hz、52~54Hz、54~56Hz、56~58Hz、或58~60Hz。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法，还可以包括：将第一通过流股进行一次腐殖化处理，以提供第三通过流股。所述腐殖化处理通常指需经过处理的物质在微生物的作用下通过生化及化学作用下形成腐殖质的过程。所述腐殖化处理中的各种微生物（例：Bacillus sp, Pseudomonas sp, Micrococus sp, Flavoba- cterium sp., Bacullussphaericus., Bacillus megaterium, Cladosporium, Penicillium, Tricoderma,Stachybotris等）的浓度通常可以≥5000ppm，所述一次腐殖化处理一般在高MLSS（混合液悬浮固体浓度，mixed liquid suspended solids ）状态下进行，例如，MLSS可以≥3000mg/L、≥4000 mg/L、或≥5000mg/L，可提高污泥龄较长、繁殖速度较慢的硝化菌的繁殖密度，因此须注意污泥的容量，但一次腐殖化处理过程中，污泥通常也不宜过量，判断污泥是否过量对于本领域技术人员来说应该是现有技术，例如，DO通常可以为≤0.7ppm，ORP通常可以≥100mv，从而可以防止污泥过量。所述一次腐殖化处理中，第一通过流股可以进行一定的腐殖化反应，所述一次腐殖化处理通常是在厌氧条件下进行，一次腐殖化处理以后，第一通过流股中的水溶性有机物凝聚、缩合、高分子化、重合、缩聚直至污泥化，此过程中液态被去除，同时溶化在废水中的可形成恶臭的粒子性物质也被去除，并开始腐殖化反应，流体中的BOD含量可以被进一步降低。整个养殖废弃物处理方法的处理过程中，原水（例如，废弃物）的引入量并不一定是恒定的，所以经固液分离后所获得的第一通过流股的量也不一定是恒定的。因此，将第一通过流股进行一次腐殖化处理时，可以通过其所使用的装置（例如，混合装置）对流股的量与浓度进行均等化处理后，再输送至后续的装置，并进行后续处理，使后续处理过程中的流股的量基本维持定量状态。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法，还可以包括：将第三通过流股进行二次腐殖化处理，以提供第四通过流股。所述二次腐殖化处理中的各种微生物（例： Bacillussp, Pseudomonas sp, Micrococus sp, Flavoba- cterium sp., Bacullussphaericus., Bacillus megaterium, Cladosporium, Penicillium, Tricoderma,Stachybotris等）的浓度通常可以≥5000ppm，二次腐殖化处理一般在高MLSS（混合液悬浮固体浓度，mixed liquid suspended solids ）状态下进行，例如，MLSS可以≥3000mg/L、≥4000 mg/L、或≥5000mg/L，可提高污泥龄较长、繁殖速度较慢的硝化菌的繁殖密度，因此须注意污泥的容量，但二次腐殖化处理过程中，污泥通常也不宜过量，判断污泥是否过量对于本领域技术人员来说应该是现有技术，例如，DO通常可以为≤0.7ppm，ORP通常可以≥100mv，从而可以防止污泥过量。所述二次腐殖化处理通常可以在好氧条件下进行，本领域技术人员可选择合适的方法保持反应体系中的氧含量，例如，可以采用曝气等方法，补充过程中，通常需要尽量避免物理性外力，从而可以避免外力破坏污泥，例如，曝气量可以维持在0.03m³air/min․m³~0.04m³air/min․m³的条件下。所述二次腐殖化处理过程中，为扩大脱氮效果，按反应体系中的流体流动方向，可以通过将反应体系中相对位置在后的流体返送至反应体系相对靠前的位置，例如，可以将后端的污泥返还至前端和/或中间，返送的量可以达到腐殖化处理中流股引入量的80~200%、80~120%、120~160%、160~200%、200~250%、250~300%、300~400%, 400~500%,500~600%、或600~800%，从而可以在腐殖化的过程中，提高繁殖速度较慢的硝酸菌的繁殖密度的同时，培养污泥中所含硝酸菌被供应至腐殖化处理，比起腐殖化处理中自然发生繁殖硝酸菌的效率要高，再例如，两次腐殖化处理整体上的时间可以为20~35天、20~25天、25~30天、或30~35天，相对于现有技术时间大大缩短。二次腐殖化处理中，已经进行一定腐殖化预反应的第三通过流股可以进一步进行腐殖化反应，足够的氧气含量可以使第三通过流股中的BOD、SS、T-N、T-P等物质快速分解，BOD、COD对比原水降低60~80%，腐殖化处理过程中的硝酸化比例可以超过98%，整体处理过程中，可以将首次流入反应体系的废弃物中的BOD、COD作为炭素源，呼吸好氧性微生物与兼性厌氧微生物以及来自腐殖化处理流入点返送的污泥和腐殖化处理后端返送污泥中的Nox分子内的氧气，可以在促进脱氮进行的同时降低BOD、COD值。所获得的第四通过流股通常是流股与53微生物污泥的混合形态，可以进一步被处理以提供液肥与污泥。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法，还可以包括：将第四通过流股进行沉淀处理，以提供液肥和污泥流股。所述沉淀处理通常指将流体中的目的物（例如，产物或杂质）以无定型固相形式析出再进行分离的处理方法。所述沉淀处理中，由于流体的DO较低，其处理过程中还可以进一步脱出流体中的氮，并可以随着T-N的去除来降低BOD、COD。所述沉淀处理中，水力停留时间具体可以为≥8小时、≥12小时、≥16小时、或≥20小时。所述沉淀处理中，水体通常保持稳定，以保证沉淀处理的效果，保持水体稳定的方法对于本领域技术人员来说应该是已知的，例如，可以采用圆形或方形槽罐，还可以采用可聚集沉淀污泥的0.1~0.3RPM的圆形刮铲（scraper），还可以在一定间距下安装具有堰功能的装置（截断面与水体流动方向的角度可以为90度左右），目的使水面越流保持一定。沉淀处理所得的产物上部可以是被净化的部分，通常可以作为液态为液肥，所述液肥的pH可以为弱碱性，具体可以为7.5~8.5、7.7~7.9、7.9~8.1、8.1~8.3、或8.3~8.5，BOD可以为2500~3500 mgl/L、2500~2700 mgl/L、2700~2900 mgl/L、2900~3100 mgl/L、3100~3300 mgl/L、或3300~3500 mgl/L，SS可以为1200~1800 mgl/L、1200~1400 mgl/L、1400~1600 mgl/L、或1600~1800 mgl/L，T-N可以为1200~2000 mgl/L、1200~1400 mgl/L、1400~1600 mgl/L、1600~1800 mgl/L、或1800~2000 mgl/L，T-P可以为200~300 mgl/L、200~220 mgl/L、220~240 mgl/L、240~260 mgl/L、260~280 mgl/L、或280~300 mgl/L，作为液肥的主要营养成分可以包括但不限于K(钾)、Ca(钙)、Mg(镁)、Na(钠)、Fe(铁)等中的一种或多种的组合，其中，K的含量可以为2500~3500mg/Kg、2500~2700 mg/Kg、2700~2900 mg/Kg、2900~3100 mg/Kg、3100~3300 mg/Kg、或3300~3500 mg/Kg，Ca的含量可以为1000~1300 mg/Kg、1000~1100 mg/Kg、1100~1200 mg/Kg、或1200~1300 mg/Kg，Mg的含量可以为250~300 mg/Kg、250~270 mg/Kg、270~290 mg/Kg、270~290 mg/Kg、290~310 mg/Kg、310~330 mg/Kg、或330~300 mg/Kg，Na的含量可以为1300~2000mg/Kg、1300~1500 mg/Kg、1500~1650 mg/Kg、1650~1800 mg/Kg、或1800~2000 mg/Kg，Fe的含量可以为100~250 mg/Kg、100~150 mg/Kg、150~200 mg/Kg、或200~250 mg/Kg。所提供的液肥可以被存储，也可以被利用（例如，作为肥料进行撒播等）。沉淀处理过程中，与液相物分离后所提供的污泥流股中，可以包含固形物，通常还含有大量的流体，这些流体通常可以是污泥等。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法中，还可以包括：将步骤E）所提供的污泥流股进行培养处理，以提供污泥培养物。所述培养处理通常指将待处理物在催化腐殖物和/或活性硅酸盐存在的条件下进行培养的处理方法，培养过程中，不仅可以引拔污泥，还可以培养污泥，使污泥发生腐殖活性反应，从而激活各种土壤微生物，这些微生物的代谢活动可生成维生素、抗生物质、促生长物质（例如，生长素、赤霉素等）。对污泥流股进行培养处理的方法对于本领域技术人员来说应该是已知的，例如，可以将作为培养物的污泥流股充分展开，并在培养装置中置入催化腐殖物（例如，催化腐殖土）和/或活性硅酸盐等，从而进行培养处理。所述催化腐殖土可以是例如泥炭类腐殖质等，所述泥炭类腐殖质开掘自特殊区域，取自湿地、沼泽等水生植物类及此外的经过数十万年以上腐殖化堆积后取之一部分经过加工处理而制成，是在全世界范围内分布比较均匀的腐殖质成分，所述泥炭类腐殖质呈酸性，例如，所述泥炭类腐殖质的pH值可以为2.5~3.5。所述活性硅酸盐也称为沸石，所述沸石可以是火山爆发生成的火山石，不同于一般硅酸盐具有多孔性粒子，其吸附性超强。所述污泥培养处理中，催化腐殖土与活性硅酸盐的用量相对比例可以是1:1.5~2.5、1:1.6~2.4、1:1.7~2.3、1:1.8~2.2、或1:1.9~2.1，催化腐殖土的投入重量可以为匀质化处理中原水流入量的0.05~0.5wt%、0.1~0.3wt%、或0.15~0.25wt%，活性硅酸盐的投入重量可以为为匀质化处理中原水流入量的0.1~0.8wt%、0.2~0.6wt%、或0.3~0.5wt%，培养过程中，通常需要保持一定的好氧条件，例如，空气的流入量可以为100L/Min，培养处理的时间可以为12~72小时、12~24小时、24~36小时、36~48小时、或48~72小时。经此过程培养出的培养污泥中富含各种土壤微生物（例如，所述微生物可以是Bacillus sp, Pseudomonas sp, Micrococussp, Flavoba- cterium sp., Bacullus sphaericus., Bacillus megaterium,Cladosporium, Penicillium, Tricoderma, Stachybotris等）。培养处理中的污泥流股通常需要保持一定的量，虽然根据运转条件污泥流股的流量可能会存在一定的差异，但是一般情况下污泥流股的流入量与培养物的排出量是基本等量的。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法中，至少部分的污泥培养物被用于匀质处理。至少部分的步骤F）中所提供的污泥培养物可以与步骤A）中的原水混合，被返送的污泥培养物中所含假单胞菌（例如，可以是Pseudomonas Member等）的代谢产物中的黏胶质物质可以与原水中的有机物迅速凝聚缩合，被返送流入的污泥培养物中所含的霉菌类（例如，可以是Cladosporium, Penicillium, Tricoderma, Stachybotris等）的显微镜菌丝缠绕这些凝聚物之后发生腐殖化并稳定地重合缩聚，返送污泥培养物中的熬合性有机物与流股中的离子性无机物在熬合化反应后形成络合物或耐络合物，并在液态下被去除，同时，构成恶臭的分子发生水合作用后以离子状态溶于水中，因此恶臭的组成分子NH4等（+）离子作为络合物、耐络合物被捕集后促使恶臭被消除，原水中以BOD、COD碳元素为能量源的脱氮菌（例如， Bacillus sp. Pseudomonas sp, Micrococcus sp 等）可以与返送的污泥培养物中的氮氧化物（以下称NO_x）以硝酸盐呼吸作用来进行脱氮。返送的污泥培养物可以是步骤A）中的原水的使用量的10~50wt%、10~20wt%、20~30wt%、30~40wt%、或40~50wt%。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法中，至少部分的污泥培养物被用于一次腐殖化处理。至少部分的步骤F）中所提供的污泥培养物可以与步骤B）所提供的第一通过流股混合，从而进行一次腐殖化处理。所述步骤C）中，返送的污泥培养物可以是第一通过流股的使用量的35~60wt%、35~40wt%、40~45wt%、45~50wt%、50~55wt%、或55~60wt%。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法中，至少部分的污泥培养物被用于二次腐殖化处理。至少部分的步骤F）中所提供的污泥培养物可以被返送，与步骤D）中二次腐殖化处理的流股混合，从而进行二次腐殖化处理。所述步骤D）中，返送的污泥培养物可以是第三通过流股的使用量的200~800%、200~300%、300~400%、400~500%、500~600%、600~700%、或700~800%。

返送污泥中所含促生长物质与生物活性物质等（例如，生长素、赤霉素、低分子量有机酸、氨基酸等）可提高微生物的活性，促进硝酸菌的繁殖速度，氨基态氮在上述硝酸菌的作用下促进硝酸盐氮的氧化，不仅起到除臭的效果，还在处理物内营造出多种有益菌与土壤微生物能够栖息的环境并优化，再利用为可还原自然的有机液肥。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法，还可以包括：将第二通过流股进行好氧发酵处理，以提供第五通过流股。所述好氧发酵处理通常指在活性硅酸盐和/或催化腐殖物存在的条件下，利用微生物（例如，所述微生物可以是 Bacillus sp, Pseudomonas sp,Micrococus sp, Flavoba- cterium sp., Bacullus sphaericus., Bacillusmegaterium, Cladosporium, Penicillium, Tricoderma, Stachybotris 等）的作用将流股中的有机物分解的处理方法。所述第二通过流股中，通常包括有机固形物耐水性团粒结构，即使在水中也会有一些土壤粒子聚集在一起，未被分散成个个粒子的结构。所述好氧发酵处理中，活性硅酸盐催化剂通常可以起到促进腐殖化反应的作用，与催化腐殖物反应后生成微生物代谢产物、有机物分解生成物、再合成生成物之螯合化合物、粘结性物质等，这些物质发生凝聚、缩合、结块、缩聚，随着分子量的增大性水有机水性溶液中的有机物在液态中被去除，同时处理水或污泥不仅具有强烈的螯合结构，通常这些微生物群的代谢产物等还具有较强的霉菌与消臭功能。所述好氧发酵处理中，还可以引入微生物活性的催化腐殖物（例如，泥炭类腐殖质等），所述微生物活性泥炭类腐殖质经过液态的反复循环过程中已被培养，因此可以不需要单独由外部进行再次投入，当然，如果在接种阶段可以以约1/1000的比例进行投入的话效果会更好。所述好氧发酵处理中，反应通常在好氧条件下进行，例如，反应环境中的氧浓度可以≥40%，再例如，反应环境中，氧浓度的范围可以为50~150L/min.m³。所述好氧发酵处理中，反应通常优选在60~80℃、60~65℃、65~70℃、70~75℃、或75~80℃的高温条件下进行，反应过程中通常不需要通过外源的热源进行加热，控制反应温度的方法为通常可以是搅拌，翻转搅拌时微生物的代谢活动会引起温度上升，应注意反应温度不得上升至90 ℃以上，即通常需要在≤90℃的温度条件下。好氧发酵处理的反应时间为10~45天、10~15天、15~20天、20~25天、25~30天、30~35天、35~40天、或40~45天。有效诱导好氧发酵处理的第二通过流股的适宜含水率最少应在60~75%以上，为防止好氧发酵处理时反应体系的内部的高温好氧发酵（60~80摄氏度）可能引起大量的水分蒸发导致发酵效率低下，可以引入适量的培养污泥液，所述培养物污泥液可以来源于培养处理或沉淀处理。引入培养污泥液的方法可以是将水喷洒至反应体系上，或者，为防止二次污染可以将好氧发酵处理中所发生的浸出水（反应体系中流出的水）中的一部分作为液肥处理的原水进行返送、或一部分用来调节反应体系的温度及水分。好氧发酵处理中发酵层的高度通常可以为2~3m、2~2.5m、或2.5~3m，可进一步提高处理效率。所述好氧发酵处理所得的第五通过流股中，以整体上通过流股的质量为基准，有机物质量的含量可以为30~45%、30~35%、35~40%、或40~45wt%，水分含量可以为40~55wt%、40~45wt%、45~50wt%、或50~55wt%，氮含量可以为0.8~1.2wt%、0.8~0.9wt%、0.9~1.0wt%、1.0~1.1wt%、或1.1~1.2wt%，磷含量可以为1~3wt%，钾含量可以为1~2wt%。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法，还可以包括：将第二通过流股的含水量调节至60~75wt%，以提供含水量调节后的第二通过流股。第二通过流股中含水率在60%以下时分解率下降，而在75%以上则不会发生氧的扩散现象，根据厌氧生物作用下产生恶臭或固肥化效率会降低。调节水分含量的方法对于本领域技术人员来说应该是已知的，例如，可利锯末（例如，C/N比25以下的锯末）、返送第五通过流股的方法，例如，至少部分的第五通过流股可以被用于与第二通过流股混合，所述第五通过流股的含水率通常可以为20~50wt%，第五通过流股已通过微生物的代谢活动生成大量的有益于土壤与植物的各种代谢产物以及有益活性微生物，其中一部分（通常可以是第五通过流股的30~50wt%）可以与新流入的第二流股混合，可起到调节水分与促进发酵活性的作用。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理方法，还可以包括：将至少部分的第五通过流股进行后熟发酵处理，以提供固肥。后熟发酵处理中，在高温性微生物作用分解后，大部分可被分解的有机物已被分解，因此分解速度明显减慢，固肥温度也随之降低至30℃~40℃，含水率也降至55%以下。对第五通过流股进行后熟发酵处理的方法对于本领域技术人员应该是已知的，例如，后熟发酵处理的时间可以是约30天、20~40天、25~35天、或28~32天。后熟发酵处理过程中，中温性微生物进入重新稳定阶段，与初期阶段的微生物的种类与密度存在些许差异，因为成熟阶段的有机物中相当一部分已变为很难再被分解的腐殖质(humus)，这样直至后熟发酵为止的处理物其本身可被用作有机固肥，或与其他经过发酵处理的牛粪、鸡粪等混合后生产有机复合肥。所述固肥的主要功能包括改善土壤物理性、改善土壤化学性、改善土壤生物性、有害物质的完全分解、促生长物质、生理活性物质等植物激素含量较高、备可存储微量元素的物质、防止连作障碍等，所述固肥中，氮的含量可以为0.8~1.2wt%、0.8~0.9wt%、0.9~1.0wt%、1.0~1.1wt%、或1.1~1.2wt%，磷的含量可以为1~3wt%、1~1.5wt%、1.5~2wt%、2~2.5wt%、或2.5~3wt%，钾的含量可以为1~2%，水分含量可以为60wt%以下、55wt%以下、50 wt%以下、或45 wt%以下，有机物的含量可以为35wt%以上、40wt%以上、或45wt%以上，C/N比可以为45以下、40以下、或35以下，腐熟度可以为3.5以上、4以上、或4.5以上，pH可以为弱碱性，具体可以为7.5~8.5、7.5~7.7、7.7~7.9、7.9~8.1、8.1~8.3、或8.3~8.5。

本实用新型第二方面提供一种养殖废弃物处理系统，如图1所述，包括：

匀质装置，用于将原水进行匀质处理；

固液分离装置，用于将经受匀质处理后的流股进行固液分离处理，以提供第一通过流股和第二通过流股，所述第一通过流股为液相流股，所述第二通过流股的含水率为60~90wt%；

流量调整装置，用于将第一通过流股进行一次腐殖化处理，以提供第三通过流股；

腐殖化装置，用于将第三通过流股进行二次腐殖化处理，以提供第四通过流股；

沉淀装置，用于将第四通过流股进行沉淀处理，以提供液肥和污泥流股；

培养装置，用于将污泥流股进行培养处理，以提供污泥培养物，至少部分的污泥培养物被用于与原水混合以进行匀质处理，至少部分的污泥培养物被用于与第一通过流股混合以进行一次腐殖化处理，至少部分的污泥培养物被用于与第三通过流股混合以进行二次腐殖化处理。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统，如图2所示，还可以包括：

好氧发酵装置，用于将第二通过流股进行好氧发酵处理，以提供第五通过流股，至少部分的第五通过流股被用于与第二通过流股混合以进行好氧发酵处；

后熟发酵装置，用于将至少部分的第五通过流股进行后熟发酵处理，以提供固肥。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统中，可以包括匀质装置，所述匀质装置可以用于将原水进行匀质处理，所述匀质装置可以通常可以是合适的容器，具体可以是例如反应池、反应罐等。所述匀质装置中，通常可以设有搅拌装置，例如，可以是搅拌器、曝气装置等，从而可以使原水充分匀质。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统中，还可以包括固液分离装置，所述固液分离装置可以用于将经受匀质处理后的流股进行固液分离处理，以提供第一通过流股和第二通过流股，所述第一通过流股为液相流股，所述第二通过流股的含水率为60~90wt%。所述固液分离装置通常可以与匀质装置流体连通，从而可以将经受匀质处理后所得的流股引入固液分离装置中以经受固液分离处理。本领域技术人员可选择合适的固液分离装置，例如，可以是离心分离机、单向流筛、转筒筛、振动筛等。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统中，还可以包括流量调整装置，所述流量调整装置可以用于将第一通过流股进行一次腐殖化处理，以提供第三通过流股，并可以调整流量，以提供恒定流量的第三通过流股。所述流量调整装置通常可以与固液分离装置流体连通，从而可以将第一通过流股引入流量调整装置中，以进行一次腐殖化处理。所述流量调整装置可以通常可以是合适的厌氧反应容器，具体可以是例如反应池、反应罐等。所述流量调整装置中，通常可以设有搅拌装置，例如，可以是搅拌器等，从而可以使各物料充分混合。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统中，固液分离装置和流量调整装置的连通管道上可以设有微粒子化处理装置，从而可以对经受匀质化处理以后的流股进行微粒子化处理，匀质装置和固液分离装置的连通管道上可以设有微粒子化处理装置，从而可以对第一通过流股进行微粒子化处理。所述微粒子化处理装置具体可以是磁性盖，所述磁性盖可以提供适当强度的磁力。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统中，还可以包括腐殖化装置，所述腐殖化装置可以用于将第三通过流股进行二次腐殖化处理，以提供第四通过流股。所述腐殖化装置可以与流量调整装置流体连通，从而可以将第三通过流股引入腐殖化装置中，以经受二次腐殖化处理。所述腐殖化装置通常可以是合适的好氧反应容器，具体可以是例如反应池、反应罐等，所述腐殖化装置中通常设有供氧装置，例如，可以是曝气装置等，从而可以提供合适的好氧条件。所述腐殖化装置中，通常还可以设有搅拌装置，例如，可以是搅拌器等，从而可以使各物料充分混合。所述腐殖化装置中，为扩大脱氮效果，按反应体系中的流体流动方向，反应装置中还可以设有腐殖化装置返送管道，从而将腐殖化装置中相对位置在后的部分与相对位置靠前的部分流体连通，从而实现流体的返送，例如，可以将后端的污泥返还至前端和/或中间。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统中，还可以包括沉淀装置，所述沉淀装置可以用于将第四通过流股进行沉淀处理，以提供液肥和污泥流股。所述沉淀装置可以与腐殖化装置流体连通，从而可以将第四通过流股引入沉淀装置中，以经受沉淀处理。所述沉淀装置通常可以是合适的反应容器，具体可以是例如反应池、反应罐等。所述沉淀装置中，还可以设有流体稳定装置，从而可以使沉淀装置中的流体在流动时保持一定的稳定性，所述流体稳定装置可以是例如堰等。所述沉淀装置中，还可以设有聚集装置，从而可以可聚集沉淀污泥，具体可以是例如刮铲等。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统中，还可以包括培养装置，所述培养装置可以用于将污泥流股进行培养处理，以提供污泥培养物。所述培养装置可以与沉淀装置流体连通，从而可以将污泥流股引入培养装置，以经受培养处理。所述沉淀装置通常可以是合适的反应容器，具体可以是例如反应罐等。所述培养装置中，通常可以设有发酵促进层，所述发酵促进层可以包括活性硅酸盐层和催化腐殖土层，所述活性硅酸盐层中活性硅酸盐通常为粉末状态，其粒径可以为0.2~0.5mm，厚度可以为0.2~0.5mm，所述催化腐殖土层的厚度可以为1~5mm，催化腐殖土通常为土质状态。所述培养装置中，还可以包括供气装置，例如，可以是鼓风器等，从而可以向待处理物料提供充足的空气，按空气的流动方向，依次可以设有待处理物料、活性硅酸盐层和催化腐殖土层。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统中，所述培养装置可以与匀质装置流体连通，从而可以将至少部分的污泥培养物引入匀质装置，将返送的污泥培养物与原水混合以进行匀质处理。所述培养装置可以与流量调整装置流体连通，从而可以将至少部分的污泥培养物引入流量调整装置，将返送的污泥培养物与第一通过流股混合以进行一次腐殖化处理。所述培养装置可以与腐殖化装置流体连通，从而可以将至少部分的污泥培养物引入腐殖化装置中，将返送的污泥培养物与腐殖化装置中的流体混合，以进行二次腐殖化处理。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统中，还可以包括好氧发酵装置，所述好氧发酵装置可以用于将第二通过流股进行好氧发酵处理，以提供第五通过流股。所述好氧发酵装置可以与固液分离装置流体连通，从而可以将第二通过流股引入好氧发酵装置中，以经受好氧发酵处理。所述好氧发酵装置可以是合适的反应容器，具体可以是例如反应罐等。所述好氧发酵装置中通常可以设有供氧装置，以提供良好的好氧反应条件，所述供氧装置可以是空气排管等。所述好氧发酵装置中，还可以设有供水装置，从而可以适当调节反应体系中的含水量，所述供水装置可以是喷淋器等。所述好氧发酵装置的引出管道可以与其引入管道流体连通，从而可以将至少部分的第五通过流股与第二通过流股混合以进行好氧发酵。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统中，还可以包括后熟发酵装置，所述后熟发酵装置可以用于将至少部分的第五通过流股进行后熟发酵处理，以提供固肥。所述后熟发酵装置可以与好氧发酵装置流体连通，从而可以将第五通过流股引入后熟发酵装置中，以经受后熟发酵处理。所述后熟发酵装置可以是合适的反应容器，具体可以是例如反应罐等。

本实用新型所提供的养殖废弃物处理系统和方法，可以高效处理养殖废弃物，并提供液肥、固肥等有价值的产物，具有良好的产业化前景。

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

在进一步描述本实用新型具体实施方式之前，应理解，本实用新型的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案。除非另外定义，本实用新型中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本实用新型的记载，还可以使用与本实用新型实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本实用新型。

实施例1

由五处畜圈收集了禽畜粪尿，各搬入15~25%，汇集禽畜粪尿后的性状检测结果平均如下：BOD 35,000 mgl/L，SS 34,000 mgl/L，T-N 6,000 mgl/L，T-P 800 mgl/L。本次实施的主要目的是为了演示本实用新型技术的安全性、处理效率、处理过程中的消臭效果、生产有机液肥及固肥。

首先，匀质化装置以所述禽畜粪尿1日100m³的处理量为基准，可存储两日以上的流入量。本次实施中的集水容量设计为220m³，匀质化装置内部安装了水中细小曝气装置，主要功能为防止禽畜粪尿废水的液体与固体的分层或沉淀，并诱导浓度匀质化。将第一污泥培养物流股与原水按一定比例进行混合，所使用的原水的量约为100 m³，返送的第一污泥培养物流股的量约为原水量的50%（50m³），流入的原水中的所含污浊物质凝聚缩合，犹如使用了化学凝聚剂一般使污泥状物质的粒子变大，原水中液态有机物在污泥中被捕集，降低液态的污浊浓度并诱导降低早期的恶臭。

返送污泥培养物的性状如下：BOD 300 mgl/L，SS 98 mgl/L，T-N 1,500 mgl/L，T-P 700 mgl/L。匀质化装置内的原水与第一污泥培养物流股提供的污泥培养物的混合总量为150m³，利用水中的细小曝气发生一定的匀质化之后输送到固液分离装置，经过固液分离后固态第二通过流股20m³的量被输送至好氧性发酵装置，液态第一通过流股约130m³的量被输送至混合装置。本实用新型的固液分离所使用禽畜粪尿固液分离中常用的低速螺杆脱水方式，其处理量为20m³/Hr。

污泥培养物是指通过生物反应器微生物活性装置，适量投入土壤中所含的原有腐殖质与活性硅酸盐，与活性污泥混合搅拌使活性污泥中栖息的微生物群的代谢功能与土壤中的相同，从而获得的培养物。此培养物可排泄各种腐殖酸、抗生物质、促生长物质、螯合性有机物（例：地衣酸、糖醛酸、氨基糖、胺类等）螯合性较高的多酚等。

在这里，将液态第一通过流股输送至混合装置的金属或塑质系统的排管外部装有10个多区域隧道式的磁力12000高斯以上的磁性盖。通过排管被输送的流股的粒子结构被分离成微细粒子，扩大了粒子与氧的接触面，可加速液态的第一通过流股的好氧性反应。

被输送至混合装置的130m³的第一通过流股与返送的第二污泥培养物流股50m³重新混合搅拌后总量达180m³，重新通过此过程使流入废水中，即，第一通过流股中的水溶性有机物凝聚、缩合、高分子化、重合、缩聚直至污泥化，此过程中液态被去除，同时溶化在废水中的可形成恶臭的离子性物质也被去除，并开始腐殖化反应。

通过此过程，液态BOD由最初的35,000mgl/L降低至约14,000 mgl/L，剩余以污泥中被捕集的状态流入腐殖化装置后进行腐殖化反应。

由第二污泥培养物流股输送至混合装置内的污泥培养物中的NOx与流入的废水混合搅拌后受脱氮菌的影响发生脱氮反应，部分BOD被去除，以上现象是在无氧状态下进行的功能，因此使用了搅拌机来进行混合搅拌，混合时间可以为24~78小时。

混合装置8内经过一次腐殖化反应所获得的第三通过流股经流量调整后输送至腐殖化装置3，并进一步与第三污泥培养物流股（约50m3），水中的曝气装置选用了对污泥破坏较小且传氧率较高、搅拌功能较好的细小气泡散气装置（水中曝气装置），曝气池内的曝气量维持在0.03m³air/min․m³~0.04m³air/min․m³。流至沉淀池的废水的输送也采取了自然流入的方式。曝气过程是利用微生物来对有机物进行氧化、分解的过程。

曝气装置中由于流体中具有足够的氧气含量，从而可以使第一流股中的BOD、SS、T-N、T-P等物质快速分解。腐殖化装置的返送比例是混合装置流量的80~120%（例：流入水180m3/返送水200m3），腐殖化装置3中的处理时间以微细曝气方式为基准大概需要17天。

经过腐殖化反应后的第四通过流股通过输送至沉淀装置（滞留时间12小时以上、并设有可聚集沉淀污泥的刮铲与稳定越流的堰装置）。所得产物分离成上部SS被净化的液肥与污泥流股，被沉淀的污泥流股中包含固态的流股（微生物）。

据分析，此过程中上部被净化的部分具备液肥的性状，可以作为液肥，平均参数为：PH 7.6，BOD 300 mgl/L，SS 98 mgl/L，T-N 1,500 mgl/L，T-P 700 mgl/L，作为液肥的营养成分，其含量为： K(钾) 2,136 mg/Kg， Ca(钙) 1,887 mg/Kg，Mg(镁) 265 mg/Kg，Na(钠) 1,464 mg/Kg，Fe(铁) 188 mg/Kg。

经过沉淀处理所获得的包含固态物的污泥流股可以置于培养装置中，培养物处于充分展开状态，可以位于网板上，上端设置促发酵层（例：可以是两层）靠近培养物的一层是粒径适中的活性硅酸盐，其粒径为5~10，厚度为5~10Cm的浮石（拳头般大的石头大小），离培养物较远的层为催化腐植土，厚度为1~2Cm，催化腐植土的长度是2~5Cm的弹丸状。圆筒上端敞开部分的直径可以是约50cm，作为培养装置的罐槽是直径为1.2m~1.5m、高1.5~2m的圆筒，不锈钢材质，底部为网格状、顶部为锥形的。

通过槽罐下端连接的散气装置流通空气，使空气与催化腐殖土及活性硅酸盐在良好的构造内产生活化（污泥培养反应）反应，以流入培养装置里的空气量为基准，流入的空气量为100 ~ 200L/Min，培养时间为24~72小时。经此过程培养出的培养污泥中富含各种土壤微生物（例：所述微生物为 Bacillus sp, Pseudomonas sp, Micrococus sp, Flavoba-cterium sp., Bacullus sphaericus., Bacillus megaterium, Cladosporium,Penicillium, Tricoderma, Stachybotris等），并返送至第一污泥培养物流股、第二污泥培养物流股、第三污泥培养物流股。

好氧发酵装置中被混合的第二通过流股及返送的第五通过流股与锯末及水分调节剂混合后将含水率调整至65~70%。平均投入比例为第二通过流股约60%、返送的第五通过流股约20%、锯末16%、其他发酵催化剂（包括活性硅酸盐、腐殖质）4%。下端利用空气装置及排管来维持好氧性条件，并使用螺杆搅拌机对其进行充分搅拌。好氧发酵的基本条件:在堆积的固态下端注入空气并开始搅拌，微生物活化后使微生物的代谢温度，即，废弃物的发酵温度达到最低50度以上。初期中温发酵45度以上5~10天、中期高温发酵60~85度范围内2~7天、后期后熟发酵50度以下17~27天，当高温发酵结束后微生物的活动逐渐降低，温度也开始下降并维持在35~45度之间，微生物逐渐转变成孢子状态的过程。好氧发酵装置经过30天的发酵期后，再经过后熟发酵装置的30天的后熟过程，最终得出优质的固肥。通常采用检测固肥的颜色、味道、外观、含水率等方法，但主要还是以C/N比为基准来测量，一般C/N比在25%以下时即可判断为腐熟完了状态。此固肥的含量为：氮1.02%，磷酸1.6%，钾1.8%，水分48%以下，有机物42%以上，C/N比25以下，腐熟度5.2以上，PH8.3。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种养殖废弃物液肥处理系统，其特征在于，包括：

匀质装置，用于将原水进行匀质处理；

固液分离装置，用于将经受匀质处理后的流股进行固液分离处理，以提供第一通过流股和第二通过流股，所述固液分离装置与匀质装置流体连通；

流量调整装置，用于将第一通过流股进行一次腐殖化处理，以提供第三通过流股，所述流量调整装置与固液分离装置流体连通；

腐殖化装置，用于将第三通过流股进行二次腐殖化处理，以提供第四通过流股，所述腐殖化装置与流量调整装置流体连通；

沉淀装置，用于将第四通过流股进行沉淀处理，以提供液肥和污泥流股，所述沉淀装置与腐殖化装置流体连通；

培养装置，用于将污泥流股进行培养处理，以提供污泥培养物，所述培养装置与沉淀装置流体连通，所述培养装置与匀质装置流体连通，所述培养装置与流量调整装置流体连通，所述培养装置与腐殖化装置流体连通。

2.如权利要求1所述的养殖废弃物液肥处理系统，其特征在于，所述流量调整装置中设有搅拌装置。

3.如权利要求1所述的养殖废弃物液肥处理系统，其特征在于，固液分离装置和流量调整装置的连通管道上设有微粒子化处理装置。

4.如权利要求1所述的养殖废弃物液肥处理系统，其特征在于，所述腐殖化装置中设有搅拌装置。

5.如权利要求1所述的养殖废弃物液肥处理系统，其特征在于，所述腐殖化装置中，按反应体系中的流体流动方向，还设有腐殖化装置返送管道。

6.如权利要求1所述的养殖废弃物液肥处理系统，其特征在于，所述沉淀装置中，设有流体稳定装置。

7.如权利要求1所述的养殖废弃物液肥处理系统，其特征在于，所述沉淀装置中，设有聚集装置。

8.如权利要求1所述的养殖废弃物液肥处理系统，其特征在于，所述培养装置中设有发酵促进层，所述发酵促进层包括活性硅酸盐层和催化腐殖土层。

9.如权利要求1所述的养殖废弃物液肥处理系统，其特征在于，所述培养装置中还设有供气装置。

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