CN214178482U - 一种基于水培蛋白草的粪水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于水培蛋白草的粪水处理系统，包括污水池、清水池、调配池及栽培池；污水池通过第一水泵与调配池连接，用于存储待处理的粪水；清水池通过第二水泵与调配池连接；第一水泵及第二水泵能够将待处理的粪水与清水按照预设的体积比输送至调配池中；调配池通过第三水泵与栽培池连接，栽培池内漂浮有泡沫板，泡沫板上间隔开设有若干栽培孔，栽培孔中还插接有海绵，海绵凸出于泡沫板面向栽培池池底的一侧，海绵沿栽培池的高度方向贯通开设有用于供蛋白草种植的种植孔；栽培池还通过第四水泵与清水池连接，以将被蛋白草处理后的尾水通入清水池中。其能够对粪水进行处理以降低粪水对环境的污染，并能够实现对粪水的资源利用。

Description

一种基于水培蛋白草的粪水处理系统

技术领域

本实用新型涉及粪水处理技术领域，具体涉及一种基于水培蛋白草的粪水处理系统。

背景技术

广西是农业大省，位于中国南部，北回归线贯穿中部，属于亚热带气候地区，沿江沿海沿边，具备发展种养循环产业良好的气候、区位优势。随着农业发展，养殖业规模不断扩大，随之而来的是粪污排放量的大量增加，养殖污染成为了当前农业生产的最大污染源。广西全区畜牧业每年产生近8000万吨畜禽粪便，粪水超过2亿吨。规模化养殖业粪水中含有大量的氮、磷、悬浮物及致病菌，污染物数量大而集中，然而，当前这些粪水并未得到有效处理，相当大部分甚至成为生态环境的重要污染源，导致养殖企业承受巨大的环保压力。

发明内容

针对上述问题，提供一种基于水培蛋白草的粪水处理系统，其能够对粪水进行处理以降低粪水对环境的污染，并能够实现对粪水的资源利用。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于水培蛋白草的粪水处理系统，包括污水池、清水池、调配池及栽培池；污水池通过第一水泵与调配池连接，用于存储待处理的粪水；清水池通过第二水泵与调配池连接，用于存储清水；第一水泵及第二水泵能够将待处理的粪水与清水按照预设的体积比输送至调配池中；调配池通过第三水泵与栽培池连接，栽培池内漂浮有泡沫板，泡沫板上间隔开设有若干栽培孔，栽培孔沿栽培池的高度方向贯通泡沫板，栽培孔中还插接有海绵，海绵凸出于泡沫板面向栽培池池底的一侧，海绵沿栽培池的高度方向贯通开设有用于供蛋白草种植的种植孔；栽培池还通过第四水泵与清水池连接，以将被蛋白草处理后的尾水通入清水池中。

进一步地，种植孔包括第一导向通道及与第一导向通道连通的第二导向通道，第一导向通道贯通海绵背向栽培池池底的顶面，第二导向通道贯通海绵面向栽培池池底的底面；第一导向通道的孔径自远离第二导向通道的方向逐渐变大，第二导向通道的孔径自远离第一导向通道的方向逐渐变大；第一导向通道与第二导向通道的连接处位于泡沫板的底面上方。

进一步地，泡沫板的数量为多个，栽培池内还间隔地装设有若干限位件，若干限位件将栽培池的内腔分为若干个限位空间，多个泡沫板分别位于若干个限位空间内。

进一步地，栽培池的内腔为长方体状，栽培池内腔的长为6米，宽为2米，高为0.5米。

进一步地，限位件为杆状，若干限位件沿栽培池的长度方向排列并相互平行，每一限位件的相对两端分别与栽培池的内壁连接。

进一步地，每一限位件包括两个沿栽培池宽度方向相对设置的限位板，每一限位板的一端与栽培池的内壁连接，每一限位板靠近栽培池池底的一侧连接有支撑板，支撑板用于支撑泡沫板的底部。

进一步地，栽培池上连接有排放管，排放管远离栽培池的一端与清水池连接，第四水泵装设于排放管上。

进一步地，栽培池的周缘间隔地连接有若干进水管，若干进水管的一端与第三水泵连接，每一进水管朝靠近栽培池的方向逐渐向下倾斜；每一进水管在俯视方向上还相对栽培池的池壁倾斜设置，以使从若干进水管流出的水能够带动栽培池中的水沿顺时针或逆时针方向流动。

进一步地，所述基于水培蛋白草的粪水处理系统还包括液位传感器及控制器，液位传感器装设于栽培池中，控制器与液位传感器及第三水泵连接。

进一步地，污水池及清水池均还连接有供水管。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、上述基于水培蛋白草的粪水处理系统，利用水培蛋白草消纳处理养殖场排放的粪水，实现养殖场粪水变成蛋白草饲料产品的循环利用，既能够对粪水进行处理以降低粪水对环境的污染，还能够实现对粪水的资源利用。同时，其利用蛋白草生长快、高氮、产量高、适应性强、蛋白含量高、易收割、种植周期长等特性，能够提高农畜产品产能产量、保证饲料和农畜产品品质、降低产业综合种养成本、优化农业发展用地、促进农业生产经济和环境收益，突破综合成本高、循环利用率低等瓶颈，实现节能减排，解决养殖场产业的粪水转化问题。

2、上述基于水培蛋白草的粪水处理系统，包括污水池、清水池、调配池及栽培池，第一水泵及第二水泵能够将待处理的粪水与清水按照预设的体积比输送至调配池中，以解决栽培池中粪水浓度过高引起种植烧根的问题，能够提高蛋白草的成活率；通过泡沫板能够使蛋白草根部上方的茎叶漂浮于栽培池的水面，而蛋白草的根部位于栽培池的水面下方能够对粪水中的污染物进行吸纳；在种植时，只需将海绵插入泡沫板的栽培孔中即可，种植方便；海绵的弹性能够确保其与泡沫板稳定卡接，并能够对蛋白草种子或蛋白草进行支撑，防止蛋白草种子或蛋白草落入粪水中；柔性的海绵还能够在支撑蛋白草种子或蛋白草的同时避免其对蛋白草种子或蛋白草造成伤害；海绵还能够吸纳粪水，以为蛋白草种子或蛋白草的生长提供水分。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施方式中基于水培蛋白草的粪水处理系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施方式中栽培池的俯视结构示意图。

图3为图2所示栽培池的主视结构示意图。

图4为图3所示栽培池中泡沫板与海绵连接处在铅锤面上的剖视结构示意图。

图5为本实用新型另一实施方式中栽培池的俯视结构示意图。

图6为图5所示栽培池的主视结构示意图。

主要元件符号说明

100、基于水培蛋白草的粪水处理系统；20、污水池；21、第一水泵；30、清水池；31、第二水泵；40、调配池；41、第三水泵；50、栽培池；51、第四水泵；53、进水管；54、排放管；60、泡沫板；61、栽培孔；70、海绵；71、种植孔；72、第一导向通道；73、第二导向通道；80、限位件；81、限位板；82、支撑板；200、蛋白草种子。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，本实用新型一较佳实施方式提供一种基于水培蛋白草的粪水处理系统100，包括污水池20、清水池30、调配池40及栽培池50。污水池20用于存储待处理的粪水，其通过第一水泵21与调配池40连接；清水池30通过第二水泵31与调配池40连接，用于存储清水；第一水泵21及第二水泵31能够将待处理的粪水与清水按照预设的体积比输送至调配池40中。在本实施方式中，污水池20及清水池30均还连接有供水管(图未示)，以便于向污水池20中通入待处理的粪水及向清水池30中通入清水以备用。调配池40通过第三水泵41与栽培池50连接。可以理解，污水池20、清水池30、调配池40及栽培池50均可为顶部开口的池体结构，污水池20、清水池30、调配池40及栽培池50之间通过管道进行连接，在其它实施方式中，还可根据需要在供水管或管道上设置控制管道关闭的阀门等，其属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。

请一并参见图2至图4，在本实施方式中，栽培池50的内腔为长方体状，优选地，栽培池50内腔的长为6米，宽为2米，高为0.5米。栽培池50内漂浮有泡沫板60，泡沫板60上间隔开设有若干栽培孔61，栽培孔61沿栽培池50的高度方向贯通泡沫板60。栽培孔61中还插接有海绵70，海绵70凸出于泡沫板60面向栽培池50池底的一侧，海绵70沿栽培池50的高度方向贯通开设有用于供蛋白草种植的种植孔71。在本实施方式中，泡沫板60大致呈立方体板状，泡沫板60的长度方向与栽培池50的宽度方向平行；栽培孔61大致呈圆形孔，相邻两个栽培孔61之间的间距大约为40cm，以满足蛋白草种植的株距需求。海绵70大致呈圆柱状，在本实施方式中，种植孔71包括第一导向通道72及与第一导向通道72连通的第二导向通道73，第一导向通道72贯通海绵70背向栽培池50池底的顶面，第二导向通道73贯通海绵70面向栽培池50池底的底面；第一导向通道72的孔径自远离第二导向通道73的方向逐渐变大，第二导向通道73的孔径自远离第一导向通道72的方向逐渐变大；第一导向通道72与第二导向通道73的连接处位于泡沫板60的底面上方，且能够支撑住蛋白草种子200，以防止蛋白草种子200落入栽培池50的污水中。栽培池50还通过第四水泵51与清水池30连接，以将被蛋白草处理后的尾水通入清水池30中，具体为：栽培池50上连接有排放管54，优选地，排放管54靠近栽培池50的底部设置；排放管54远离栽培池50的一端与清水池30连接，第四水泵51装设于排放管54上。可以理解，排放管54上还可装设有控制排放管54通断状态的阀门，阀门的安装属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。

在本实施方式中，泡沫板60的数量为多个，栽培池50内还间隔地装设有若干限位件80，若干限位件80将栽培池50的内腔分为若干个限位空间(未标示)，多个泡沫板60分别位于若干个限位空间内。在本实施方式中，限位件80为杆状，若干限位件80沿栽培池50的长度方向排列并相互平行，每一限位件80的相对两端分别与栽培池50的内壁连接。可以理解，限位件80的结构不限于本实施例，例如，请一并参见图5及图6，每一限位件80包括两个沿栽培池50宽度方向相对设置的限位板81，每一限位板81的一端与栽培池50的内壁连接，每一限位板81靠近栽培池50池底的一侧设有支撑板82，支撑板82用于支撑位于限位空间内的泡沫板60底部。使用时，泡沫板60位于相邻两个限位板81之间，以防止泡沫板60在栽培池50内随意移动。

在本实施方式中，栽培池50的周缘间隔地连接有若干进水管53，若干进水管53的一端均通过连接管道(未标示)与第四水泵51连接，每一进水管53朝靠近栽培池50的方向逐渐向下倾斜；每一进水管53在俯视方向上还相对栽培池50的池壁倾斜设置，以使从若干进水管53流出的水能够带动栽培池50的水沿顺时针或逆时针方向流动。每一进水管53上可安装有控制进水管53通断状态的阀门，阀门的安装属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。

上述基于水培蛋白草的粪水处理系统100使用时，将待处理的粪水通入污水池20中存放，清水池30中存放河水、自来水等清水，通过第一水泵21及第二水泵31将待处理的粪水与清水按照预设的体积比输送至调配池40中进行调配，在本实施方式中，优选地，粪水与清水按照体积比约1：3的比例进行调配。将调配好的污水通过第三水泵41通入栽培池50中，将放置有蛋白草种子200的泡沫板60置于栽培池50中进行水培，待蛋白草生长至大约50-60厘米的高度时可进行收割，收割的蛋白草叶可用于制作动物的饲料等。蛋白草生长后，其根部位于栽培池50的水面下方，可以通过根系直接吸收氮、磷等主要污染物，随后在代谢途径中转化为自身所需的营养物质。对栽培池50中的水进行检测，若栽培池50中的水检测达到排放标准后，将符合排放标准的尾水通过第四水泵51通入清水池30中以进行重复利用。

本实施方式还对基于水培蛋白草的粪水处理系统100的处理效果进行了检测，在本实施方式中，栽培池50内腔的长为6米，宽为2米，高为0.5米，栽培池50内满池种植蛋白草(一个栽培池50中种植133株蛋白草)，蛋白草的株距为40cm；当蛋白草生长至高度大约为30厘米时，排空栽培池50内的污水并重新注入猪尿原液与清水按照体积比为1:3调配好的污水原液，污水原液的液面高度为0.3米；一周后抽取栽培池50中被蛋白草处理后的尾水，将污水原液及尾水进行送样检测，主要是对污水原液和尾水中有机质、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、重金属、PH值等指标检测，检测结果如下表：

从上表可知，经过本实施方式的基于水培蛋白草的粪水处理系统100处理猪粪水后得到的尾水，其氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量、悬浮物、总磷、粪大肠菌群的含量均满足GB18596-2001畜禽养殖业污染物排放标准中规定的排放标准，此外，铜、铅、镉等重金属及砷的含量也有较大幅度的降低。

在实际使用时，栽培池50等通常位于室外，而栽培池50长期暴露于阳光下其池内的水分容易蒸发而导致栽培池50内液面下降，进而致使蛋白草的根系可能无法完全位于污水中从而导致其对污染物吸纳的效果降低。因此，在其它实施方式中，基于水培蛋白草的粪水处理系统100还可包括液位传感器(图未示)及控制器(图未示)，液位传感器装设于栽培池50中，控制器与液位传感器及第三水泵41连接。液位传感器用于检测栽培池50中的液位，当液位传感器检测到栽培池50中的液位达到一预设的最低液位时，控制器控制第三水泵41自动运行，以向栽培池50中通入调配好的污水；当液位传感器检测到栽培池50中的液位达到一预设的最高液位时，控制器控制第三水泵41停止运行。通过液位传感器检测液位并通过控制器根据检测到的液位控制水泵自动运行属于现有技术，其不涉及对程序的改进，为省略篇幅，这里不再赘述。

上述基于水培蛋白草的粪水处理系统100，利用水培蛋白草消纳处理养殖场排放的粪水，实现养殖场粪水变成蛋白草饲料产品的循环利用，既能够对粪水进行处理以降低粪水对环境的污染，还能够实现对粪水的资源利用。同时，其利用蛋白草生长快、高氮、产量高、适应性强、蛋白含量高、易收割、种植周期长等特性，能够提高农畜产品产能产量、保证饲料和农畜产品品质、降低产业综合种养成本、优化农业发展用地、促进农业生产经济和环境收益，突破综合成本高、循环利用率低等瓶颈，实现节能减排，解决了养殖场产业的粪水转化问题。

上述基于水培蛋白草的粪水处理系统100，包括污水池20、清水池30、调配池40及栽培池50，第一水泵21及第二水泵31能够将待处理的粪水与清水按照预设的体积比输送至调配池40中，以解决栽培池50中粪水浓度过高引起种植烧根的问题，能够提高蛋白草的成活率；而在栽培池50中处理过后的尾水能够被第四水泵51再输送至清水池30中进行循环利用，降低了粪水处理过程中对自来水等的需求量，有利于降低成本，减少水资源浪费；栽培池50中通过泡沫板60能够使蛋白草根部上方的茎叶漂浮于栽培池50的水面上，而蛋白草的根部位于栽培池50的水面下方能够对粪水中的污染物进行吸纳；在种植时，只需将海绵70插入泡沫板60的栽培孔61中即可，种植方便；海绵70的弹性能够确保其与泡沫板60稳定卡接，并能够对蛋白草种子200或蛋白草进行支撑，防止蛋白草种子200或蛋白草落入粪水中；柔性的海绵70还能够在支撑蛋白草种子200或蛋白草的同时避免其对蛋白草种子200或蛋白草造成伤害；海绵70还能够吸纳粪水，以为蛋白草种子200或蛋白草的生长提供水分。

上述基于水培蛋白草的粪水处理系统100，种植孔71包括第一导向通道72及与第一导向通道72连通的第二导向通道73，第一导向通道72自远离第二导向通道73的方向逐渐变大，其能够在种植时便于将蛋白草种子200放入种植孔71中，且能够通过孔径逐渐变小的第一导向通道72卡住蛋白草种子200或蛋白草，防止蛋白草种子200或蛋白草落入粪水中；第二导向通道73自远离第一导向通道72的方向逐渐变大，其能够减小海绵70对蛋白草根系发育的阻碍，更有利于蛋白草的生长；第一导向通道72与第二导向通道73的连接处位于泡沫板60的底面上方，其能够避免蛋白草种子200或蛋白草茎叶长期浸入水中造成坏死的现象。

上述基于水培蛋白草的粪水处理系统100，通过限位件80能够将泡沫板60限制在对应的限位空间内，防止泡沫板60随意移动，利于后续将泡沫板60从栽培池50中取出以对蛋白草的状态进行观察或对成熟的蛋白草进行收割等作业。限位件80包括两个沿栽培池50宽度方向相对设置的限位板81，通过限位板81能够防止泡沫板60在栽培池50内随意移动，通过支撑板82能够在栽培池50放水、进水时对泡沫板60的底部进行支撑。

上述基于水培蛋白草的粪水处理系统100，栽培池50内腔的长为6米，宽为2米，高为0.5米，其尺寸设置能够允许使用者直接在栽培池50周边对泡沫板60上的蛋白草进行收割，而无需在收割前将泡沫板60从栽培池50中取出，使用更方便。

上述基于水培蛋白草的粪水处理系统100，其栽培池50的周缘间隔地连接有若干进水管53，每一进水管53朝靠近栽培池50的方向逐渐向下倾斜，其能够对栽培池50池底的水进行扰动，同时，每一进水管53在俯视方向上还相对栽培池50的池壁倾斜设置，以使从若干进水管53流出的水能够带动栽培池50的水沿顺时针或逆时针方向流动，从而在进水时利用进水的水流对栽培池50内的粪水起到搅拌的作用，进一步提高了粪水的处理效率。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种基于水培蛋白草的粪水处理系统(100)，其特征在于，包括污水池(20)、清水池(30)、调配池(40)及栽培池(50)；污水池(20)通过第一水泵(21)与调配池(40)连接，用于存储待处理的粪水；清水池(30)通过第二水泵(31)与调配池(40)连接，用于存储清水；第一水泵(21)及第二水泵(31)能够将待处理的粪水与清水按照预设的体积比输送至调配池(40)中；调配池(40)通过第三水泵(41)与栽培池(50)连接，栽培池(50)内漂浮有泡沫板(60)，泡沫板(60)上间隔开设有若干栽培孔(61)，栽培孔(61)沿栽培池(50)的高度方向贯通泡沫板(60)，栽培孔(61)中还插接有海绵(70)，海绵(70)凸出于泡沫板(60)面向栽培池(50)池底的一侧，海绵(70)沿栽培池(50)的高度方向贯通开设有用于供蛋白草种植的种植孔(71)；栽培池(50)还通过第四水泵(51)与清水池(30)连接，以将被蛋白草处理后的尾水通入清水池(30)中。

2.如权利要求1所述的基于水培蛋白草的粪水处理系统(100)，其特征在于，种植孔(71)包括第一导向通道(72)及与第一导向通道(72)连通的第二导向通道(73)，第一导向通道(72)贯通海绵(70)背向栽培池(50)池底的顶面，第二导向通道(73)贯通海绵(70)面向栽培池(50)池底的底面；第一导向通道(72)的孔径自远离第二导向通道(73)的方向逐渐变大，第二导向通道(73)的孔径自远离第一导向通道(72)的方向逐渐变大；第一导向通道(72)与第二导向通道(73)的连接处位于泡沫板(60)的底面上方。

3.如权利要求1所述的基于水培蛋白草的粪水处理系统(100)，其特征在于，泡沫板(60)的数量为多个，栽培池(50)内还间隔地装设有若干限位件(80)，若干限位件(80)将栽培池(50)的内腔分为若干个限位空间，多个泡沫板(60)分别位于若干个限位空间内。

4.如权利要求3所述的基于水培蛋白草的粪水处理系统(100)，其特征在于，栽培池(50)的内腔为长方体状，栽培池(50)内腔的长为6米，宽为2米，高为0.5米。

5.如权利要求4所述的基于水培蛋白草的粪水处理系统(100)，其特征在于，限位件(80)为杆状，若干限位件(80)沿栽培池(50)的长度方向排列并相互平行，每一限位件(80)的相对两端分别与栽培池(50)的内壁连接。

6.如权利要求4所述的基于水培蛋白草的粪水处理系统(100)，其特征在于，每一限位件(80)包括两个沿栽培池(50)宽度方向相对设置的限位板(81)，每一限位板(81)的一端与栽培池(50)的内壁连接，每一限位板(81)靠近栽培池(50)池底的一侧连接有支撑板(82)，支撑板(82)用于支撑泡沫板(60)的底部。

7.如权利要求1所述的基于水培蛋白草的粪水处理系统(100)，其特征在于，栽培池(50)上连接有排放管(54)，排放管(54)远离栽培池(50)的一端与清水池(30)连接，第四水泵(51)装设于排放管(54)上。

8.如权利要求1所述的基于水培蛋白草的粪水处理系统(100)，其特征在于，栽培池(50)的周缘间隔地连接有若干进水管(53)，若干进水管(53)的一端与第三水泵(41)连接，每一进水管(53)朝靠近栽培池(50)的方向逐渐向下倾斜；每一进水管(53)在俯视方向上还相对栽培池(50)的池壁倾斜设置，以使从若干进水管(53)流出的水能够带动栽培池(50)中的水沿顺时针或逆时针方向流动。

9.如权利要求8所述的基于水培蛋白草的粪水处理系统(100)，其特征在于，所述基于水培蛋白草的粪水处理系统(100)还包括液位传感器及控制器，液位传感器装设于栽培池(50)中，控制器与液位传感器及第三水泵(41)连接。

10.如权利要求1所述的基于水培蛋白草的粪水处理系统(100)，其特征在于，污水池(20)及清水池(30)均还连接有供水管。

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