CN220812163U - 一种新型水泡粪的处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型水泡粪的处理装置，属于农村粪污粪液处理技术领域，包括水泡粪池(01)、固液分离机(02)、水泡粪液池(03)、粪污输送仓(04)、混合输送机(05)、上料输送带(06)、真空发酵器(07)、液态氨回收系统(08)、菌种机(11)、辅料输送仓(12)、出料输送带(13)、回料输送带(14)、陈化输送带(15)、二次陈化堆肥区(16)；水泡粪池(01)通过内部排污泵出口管道与固液分离机(02)进口相连。本实用新型可有效地解决养殖场水泡粪难处理、投资高、运行贵、人员要求素质高等问题，有机肥与回收水效率高，适合中小型养殖场。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型水泡粪的处理装置，属于农业畜禽粪污、粪液处理技术领域。
背景技术
目前，全国仍有很多养猪场采用水泡粪为主的清理及存储粪污方式。猪粪经过长时间的水泡后，大部分粪污溶解于水中，常规的处理方式对水泡粪进行简单的固液分离，溶于水中的粪液与粪污无法通过固液分离机筛分出来，多数情况将液体粪污投入到污水处理装置中处理。现有常规的处理工艺不能有效地提取出液体肥，同时还需要投入较大的场地用于污水处理，培养专业的污水运营人员。污水系统的运行并不能产生经济效益，污水系统处理后的外排水指标也是严格受到国家环保部门的监督。
鉴于此，有必要提供一种新型水泡粪的处理装置及利用其进行水泡粪的处理方法，以解决现有技术的不足。
实用新型内容
本实用新型的目是提供一种新型水泡粪的处理装置，本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型水泡粪的处理装置，包括水泡粪池(01)、固液分离机(02)、水泡粪液池(03)、粪污输送仓(04)、混合输送机(05)、上料输送带(06)、真空发酵器(07)、液态氨回收系统(08)、菌种机(11)、辅料输送仓(12)、出料输送带(13)、回料输送带(14)、陈化输送带(15)、二次陈化堆肥区(16)；水泡粪池(01)通过内部排污泵出口管道与固液分离机(02)进口相连；固液分离机(02)滤液出水口通过管道与水泡粪液池(03)顶部相连，固液分离机(02)还用于将筛分出来的固态粪污掉到粪污输送仓(04)内；粪污输送仓04出口与混合输送机(05)进口相连；混合输送机(05)的进口还与菌种机(11)出口、辅料输送仓(12)以及回料输送带(14)相连；混合输送机(05)出口与上料输送带(06)进口相连，上料输送带(06)出口与真空发酵器(07)进口相连；真空发酵器(07)氨气口与液态氨回收系统(08)相连，真空发酵器(07)出料口与出料输送带(13)进口相连，出料输送带(13)回料端与回料输送带(14)相连，出料输送带(13)陈化端与陈化输送带(15)相连；陈化输送带(15)连通到二次陈化堆肥区(16)。
进一步，还包括蒸馏水回收系统(09)和太阳能热量回收系统(10)，真空发酵器(07)蒸汽口与蒸馏水回收系统(09)相连，真空发酵器(07)外部热源进出口与太阳能热量回收系统(10)相连。
进一步，液态氨回收系统(08)包括第一冷凝器(17)、除臭风机(19)、喷淋塔(20)、光催化除臭器一(22)、供氧风机(24)；真空发酵器(07)氨气口与第一冷凝器(17)热气进口相连，第一冷凝器(17)冷风出口与真空发酵器(07)补氧口相连，供氧风机(24)与第一冷凝器(17)冷风进口相连；第一冷凝器(17)冷凝液口与第一液态胺肥箱(18)相连；第一冷凝器(17)热气出口与除臭风机(19)相连；除臭风机(19)出口与喷淋塔(20)进口相连；喷淋塔(20)出风口与光催化除臭器一(22)相连，喷淋塔(20)回流箱与第二液态胺肥箱(21)相连；光催化除臭器一(22)出口连通室外大气。
进一步，蒸馏水回收系统(09)包括第二冷凝器(25)、冷凝水罐(27)、冷凝水泵(29)、中和加药装置(31)、中和水箱(32)、外排水泵(33)、室外管道(34)、真空泵(26)、光催化除臭器二(28)、冷却塔(35)、冷却水池(36)、冷却水泵(37)、制冷机(41)；
真空发酵器(07)蒸汽口与第二冷凝器(25)蒸汽进口相连；第二冷凝器(25)冷凝液口与冷凝水罐(27)冷凝液进口相连；第二冷凝器(25)不凝气口与真空泵(26)进口相连；第二冷凝器(25)与制冷机(41)进行换热连接，制冷机(41)冷却水进口与冷却水泵(37)出口相连；制冷机(41)冷却水出口与冷却塔(35)热水口相连；真空泵(26)出口与光催化除臭器二(28)进口相连；光催化除臭器二(28)出口连通室外大气；冷却塔(35)出水口与冷却水池(36)进水口相连；冷却水池(36)出水口与冷却水泵(37)进水口相连；冷凝水罐(27)冷凝液出口与冷凝水泵(29)进口相连；冷凝水泵(29)出口与中和水箱(32)进口相连；中和加药装置(31)出口与中和水箱(32)进口相连；中和水箱(32)出水口与外排水泵(33)进口相连；外排水泵(33)出口与室外管道(34)相连，中和加药装置(31)用于中和蒸馏水PH使用。
进一步，太阳能热量回收系统(10)包括太阳能换热器(38)、换热水箱(39)、换热泵(40)；
真空发酵器(07)外部热源出口与太阳能换热器(38)进口相连；太阳能换热器(38)出口与换热水箱(39)进口相连；换热水箱(39)出口与换热泵(40)进口相连；换热泵(40)出口与真空发酵器(07)外部热源进口相连。
进一步，水泡粪池(01)配有水下搅拌机与水泡粪提升泵，其中水泡粪提升泵为变频调速。
进一步，粪污输送仓(04)、辅料输送仓(12)、菌种机(11)均具有2-4小时处理的存储空间。
进一步，混合输送机(05)为双螺旋推进式输送搅拌机。
进一步，真空发酵器(07)由两个独立的容积组成，上部为全密封的低温蒸发仓，配有卧式变速螺旋搅拌机，下部为全密封的有机肥发酵仓，配有犁式推进变速翻抛机组成成套设备。
进一步，制冷机(41)为水冷形式或空气冷形式。
进一步，包括中央PLC集中控制系统。
进一步，真空发酵器(07)上部的低温蒸发仓配有蒸汽温度传感器、负压压力传感器；下部的有机肥发酵仓配有发酵温度传感器、发酵湿度传感器、发酵时间提示器、有机肥推进速度显示器，真空发酵器(07)外部配有换热夹套或换热盘管并配有保温棉。
进一步，太阳能换热器(38)的数量为多个。
进一步，真空泵(26)采用变频控制与真空发酵器(07)蒸汽温度传感器相互连锁。
采用上述水泡粪的处理装置处理水泡粪的方法，包括如下步骤：
步骤1：水泡粪分离
待处理的水泡粪通过运输车辆倒入水泡粪池(01)中，利用固液分离机(02)进行固液分离；
步骤2：固态粪发酵
对步骤1得到的固态粪污与辅料、菌种一起混合搅拌，然后进行发酵得到一次发酵有机肥；以及二次发酵，得到成品有机肥；
步骤2中还包括对步骤1得到的液态粪污进行浓缩蒸发；以及利用太阳能热量回收系统提高发酵过程中需要的温度的步骤。
进一步，步骤1具体为：待处理的水泡粪通过运输车辆倒入水泡粪池(01)中，水下搅拌机将粪液搅拌均匀通过水泡粪提升泵输送到固液分离机(02)中，分离出的粪液自流到水泡粪液池(03)，筛出的固态粪污掉入粪污输送仓(04)中。
进一步，，步骤2具体为：步骤1得到的固态粪污从固液分离机(02)的固体排放口，进入粪污输送仓(04)定速定量输出，与辅料输送仓(12)投加的辅料、菌种机(11)投加的菌种一起进入混合输送机(05)中，进行混合搅拌，得到搅拌物；
搅拌物通过上料输送带(06)进入真空发酵器(07)下部的有机肥发酵仓，进一步发酵得到一次发酵有机肥；
一次发酵有机肥进入到出料输送带(13)中，一次发酵有机肥部分通过回料输送带(14)返回到混合输送机(05)中与新的粪污混合后进入真空发酵器(07)；剩余的一次发酵有机肥通过陈化输送带(15)中，输送到二次陈化堆肥(16)区进行二次发酵，得到成品有机肥；
真空发酵器(07)有机肥发酵仓产生的高温发酵气体经过第一冷凝器(17)换热后冷凝流入第二液态胺肥箱(21)，供氧风机(24)经过第一冷凝器(17)换热后变成高温空气补入真空发酵器(07)有机肥发酵仓，不凝气体经过除臭风机(19)送入喷淋塔(20)中，对不凝气中少量的氨氮及臭味吸附，并经过后端的光催化除臭器一(22)进一步破坏处理后排放至室外大气。
进一步，对步骤1得到的液态粪污进行浓缩蒸发具体包括：步骤1得到的液态粪污从固液分离机(02)的液体排放口进入水泡粪液池(03)，通过水泡粪液池(03)中粪液提升泵打入真空发酵器(07)上部全密封的低温蒸发仓，真空发酵器(07)下部的有机肥发酵仓产生的高温湿气将热量传送到真空发酵器(07)上部全密封的低温蒸发仓外部；
真空发酵器(07)上部全密封的低温蒸发仓内粪液受热后通过真空泵(26)降低空气压力，粪液中水分蒸发沸点由常规100℃逐步降低到常温30-40℃；蒸发后的水蒸气被真空泵(26)吸入第二冷凝器(25)中，冷凝后的冷凝液通过重力自流到冷凝水罐(27)中，冷凝水罐(27)达到液位设定高度后通过冷凝水泵(29)打入到中和水箱(32)中，中和加药装置(31)投入酸碱进入中和水箱(32)，中和水箱(32)配有中和搅拌机，冷凝水中和后通过外排水泵(33)排至室外管道；
真空发酵器(07)上部全密封的低温蒸发仓蒸发的水蒸气通过第二冷凝器(25)不凝结的气体，通过真空泵(26)排至光催化除臭器二(28)催化处理合格后排入室外大气；第二冷凝器(25)换热冷源为制冷机(41)，制冷机(41)中热量经过冷却塔(35)换热降温的冷却水掉入冷却水池(36)中储存，通过冷却水泵(37)打入制冷机(41)中。
进一步，利用太阳能热量回收系统提高发酵过程中需要的温度的步骤具体包括：真空发酵器(07)外部配有换热夹套或换热盘管、保温棉；太阳能换热器(38)对内部循环水换热后流入换热水箱(39)中，通过换热泵(40)将换热后的水打入真空发酵器(07)外部换热夹套或换热盘管中，提高发酵过程中需要的温度，减少发酵周期。
本实用新型的水泡粪的处理装置的有益效果是：
本实用新型的水泡粪的处理装置，可以对水泡粪、尿液含量大的粪污进行分离并根据不同是粪污、粪液状态单独进行处理，尿液中提取的水分可用于养殖场二次使用或外排。降低养殖场的运行成本及污水建设成本。
水泡粪池01配有水下搅拌机与水泡粪提升泵，水泡粪提升泵为变频调速，采用上述形式可以实现水泡粪提升泵抽吸的粪液均匀。
上述水下搅拌机可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为YN-SJ-10。
上述水泡粪提升泵可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为YN-TB-10。
水泡粪液池03配有水下粪液提升泵，粪液提升泵为变频调速。采用上述变频调速，可实现处理量的精度控制。上述水下粪液提升泵可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为YN-TB-5。粪污输送仓04具有2-4小时处理的存储空间，可减缓工人劳作强度。上述粪污输送仓可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为YN-FW-10。
混合输送机05为双螺旋推进式输送搅拌机，可充分进行物料混合。上述混合输送机可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为YN-SH-10。
菌种机11具有24小时处理的存储空间，菌种机存储空间可减轻工作劳动强度。
辅料输送仓12具有2-4小时处理的存储空间，可减缓工人劳作强度。上述辅料输送仓可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为YN-FL-10。真空发酵器07由两个独立的容积组成，上部为全密封的低温蒸发仓，配有卧式变速螺旋搅拌机。下部为全密封的有机肥发酵仓，配有犁式推进变速翻抛机组成成套设备；采用上述进一步的有益效果是：上述更加集成化，可以充分利用生物能产生的热量。上述真空发酵器可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为YN-ZK-30。
液态氨回收系统08由第一冷凝器17、除臭风机19、喷淋塔20、光催化除臭器22、供氧风机24组成成套设备；可以更加集成化，通过PLC系统集成控制，有效去除臭味回收有机肥发酵过程中的氨氮。上述液态氨回收系统可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为YN-YA-10。
蒸馏水回收系统09由第二冷凝器25、冷凝水罐27、冷凝水泵29、中和加药装置31、中和水箱32、外排水泵33、真空泵26、光催化除臭器28、冷却塔35、冷却水池36、冷却水泵37、制冷机41组成成套设备；制冷机41不限水冷形式或空气冷形式。可更加集成化，通过PLC系统集成控制，有效收集粪液蒸发过程中的水分、氨氮，进行有效的固液分离。上述蒸馏水回收系统可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为YN-YS-10。
真空发酵器07上部的低温蒸发仓，配有蒸汽温度传感器、负压压力传感器。下部的有机肥发酵仓，配有发酵温度传感器、发酵湿度传感器、发酵时间提示器、有机肥推进速度显示器，真空发酵器07外部配有换热夹套(或换热盘管)并配有保温棉等组成；真空泵26采用变频控制与空发酵器07蒸汽温度传感器相互连锁。中和加药装置31用于中和蒸馏水PH使用。
本实用新型的利用上述水泡粪的处理装置进行水泡粪的处理方法的有益效果是：集成化程度高，将水泡粪充分发酵并提取出合格的水分，能快速高效地处理水泡粪，市场前景广阔，适合规模化推广应用。
附图说明
图1为本实用新型的水泡粪的处理装置的工艺流程图。
图2为本实用新型液态氨回收系统工艺流程图
图3为本实用新型蒸馏水回收系统工艺流程图
图4为本实用新型太阳能热量回收系统工艺流程图
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、水泡粪池，2、固液分离机，3、水泡粪液池、4、粪污输送仓，5、混合输送机，6、上料输送带，7、真空发酵器，8、液态氨回收系统，9、蒸馏水回收系统，10、太阳能热量回收系统，11、菌种机，12、辅料输送仓，13、出料输送带，14、回料输送带，15、陈化输送带，16、二次陈化堆肥；17、第二冷凝器25，18、第一液态胺肥箱，19、除臭风机，20、喷淋塔，21、第二液态胺肥箱，22、光催化除臭器，23、室外大气，24、供氧风机；25、第一冷凝器17，26、真空泵，27、冷凝水罐，28、光催化除臭器，29、冷凝水泵，30、室外大气，31、中和加药装置，32、中和水箱，33、外排水泵，34、室外管道，35、冷却塔，36、冷却水池，37、冷却水泵；38、太阳能换热器，39、换热水箱；40、换热泵，41、制冷机；
具体实施方式
以下结合具体附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，本实施例的水泡粪的处理系统，包括水泡粪池01、固液分离机02，水泡粪液池03、粪污输送仓04、混合输送机05、上料输送带06、菌种机11、辅料输送仓12、真空发酵器07、出料输送带13、回料输送带14、陈化输送带15、二次陈化堆肥16、液态氨回收系统08、蒸馏水回收系统09、太阳能热量回收系统10；
水泡粪池01通过内部排污泵出口管道与固液分离机02进口相连；固液分离机02滤液出水口通过管道与水泡粪液池03顶部相连，固液分离机02筛分出来的固态粪污掉到粪污输送仓04内；粪污输送仓04出口与混合输送机05进口相连；菌种机11出口与混合输送机05进口相连；辅料输送仓12与混合输送05机进口相连；回料输送带14与混合输送机05进口相连；混合输送机05出口与上料输送带06进口相连；上料输送带06出口与真空发酵器07进口相连；真空发酵器07氨气口与液态氨回收系统08相连，真空发酵器07蒸汽口与蒸馏水回收系统09相连，真空发酵器07外部热源进出口与太阳能热量回收系统10相连，真空发酵器07出料口与出料输送带13进口相连；出料输送带13回料端与回料输送带14相连，出料输送带13陈化端与陈化输送带15相连；陈化输送带15联通到二次陈化堆肥区16。
如图2所示，液态氨回收系统08包括第一冷凝器17、除臭风机19、喷淋塔20、光催化除臭器22、供氧风机24、第一液态胺肥箱18、室外大气23；
真空发酵器07氨气口与第一冷凝器17热气进口相连，第一冷凝器17冷风出口与真空发酵器07补氧口相连；供氧风机24与第一冷凝器17冷风进口相连；第一冷凝器17冷凝液口与第二液态胺肥箱21相连；第一冷凝器17热气出口与除臭风机19相连；除臭风机19出口与喷淋塔20进口相连；喷淋塔20出风口与光催化除臭器22相连，喷淋塔20回流箱与第二液态胺肥箱21相连；光催化除臭器22出口与室外大气23相连；
如图3所示，蒸馏水回收系统09包括第二冷凝器25、冷凝水罐27、冷凝水泵29、中和加药装置31、中和水箱32、外排水泵33、室外管道34、真空泵26、光催化除臭器28、室外大气30、冷却塔35、冷却水池36、冷却水泵37、制冷机41；
真空发酵器07蒸汽口与第二冷凝器25蒸汽进口相连；第二冷凝器25冷凝液口与冷凝水罐27冷凝液进口相连；第二冷凝器25不凝气口与真空泵26进口相连；第二冷凝器25冷却水进口与制冷机41相互连通，制冷机41与冷却水泵37出口相连；制冷机41冷却水出口与冷却塔35热水口相连；真空泵26出口与光催化除臭器28进口相连；光催化除臭器28出口与室外大气30连接；冷却塔35出水口与冷却水池36进水口相连；冷却水池36出水口与冷却水泵37进水口相连；冷凝水罐27冷凝液出口与冷凝水泵29进口相连；冷凝水泵29出口与中和水箱32进口相连；中和加药装置31出口与中和水箱32进口相连；中和水箱32出水口与外排水泵33进口相连；外排水泵33出口与室外管道34相连；
如图4所示，太阳能热量回收系统10包括太阳能换热器38、换热水箱39、换热泵40。
真空发酵器38外部热源出口与太阳能换热器38进口相连；太阳能换热器38出口与换热水箱39进口相连；换热水箱39出口与换热泵40进口相连；换热泵40出口与真空发酵器07外部热源进口相连；
其中，水泡粪池01配有搅拌机、水泡粪提升泵；
水泡粪液池03配有粪液提升泵；
真空发酵器07由两个独立的容积组成，上部为全密封的低温蒸发仓，配有卧式螺旋搅拌机。下部为全密封的有机肥发酵仓，配有犁式推进翻抛机；
液态氨回收系统08由第一冷凝器17(17)、除臭风机19、喷淋塔20、光催化除臭器22、供氧风机24组成整体设备；
蒸馏水回收系统09由第二冷凝器25、冷凝水罐27、冷凝水泵29、中和加药装置31、中和水箱32、外排水泵33、真空泵26、光催化除臭器28、制冷机41组成整体设备；
利用上述的水泡粪的处理装置进行水泡粪的处理方法，包括如下步骤：
步骤1：每日处理水泡粪10立方，水泡粪池通过搅拌机搅拌均匀，计划2小时处理完成，每小时处理5立方。
待处理的水泡粪先通过筛网精度为500μm的固液分离机，固液分离机02采用每小时10立方处理量，5立方透过液回流水泡粪池，2立方固体粪便(10*20％＝2立方，含水率70％)，以水泡粪含固率20％为例，3.6立方(10-5-2*70％＝3.6立方)透过液流入水泡粪液池，则得到固态粪污2立方/小时，水泡粪液3.6立方/小时。
步骤2：固态粪发酵
开机发酵：
步骤1得到的固态粪污进入粪污输送仓04中，每小时输出2立方，设备自身仓体存储量为4立方。
菌种机11投放的菌种、辅料输送仓12投放的辅料和粪污输送仓粪污一起进入混合输送机05中，进行混合搅拌，得到搅拌物。
固态粪污(密度约为1.4吨/立方)2.8吨/小时(含水率70％)与辅料干玉米芯(含水率30％)配置含水率65％混合物，则干玉米芯投入0.4吨。混合物总量为3.2吨，混合物密度约为1.2吨/立方,混合物体积约为2.7立方/小时。
菌种采用中高温发酵菌，投加量为0.5kg/小时。
上料输送机06每小时输送量为2.7立方。真空发酵器07采用7日高温发酵，设备7日有效容积2.7×7＝18.9立方/小时，每日18.9×2＝37.8立方。
出料有机肥含水率降为50％，体积缩小1/3，密度为1.2吨/立方，则出仓体积为1.8立方/小时(2.7/3×2＝1.8立方/小时)。
有机肥正常发酵：
真空发酵器07出仓有机肥通过出料输送带13，三分之二输送到陈化输送带15，三分之一输送到回料输送带14，通过回料输送带输送0.6立方/小时(密度为1.2吨/立方、含水率降为50％)到混合输送机05中，与2立方固体粪便(含水率70％)、0.4吨干玉米芯(含水率30％)混合成为密度约为1.3吨/立方,含水率降为62.2％体积为2.6立方/小时混合物。
混合输送机05选用3立方/小时设备。
菌种采用中高温发酵菌，投加量为0.5kg/小时投加设备。
真空发酵器07采用7日高温发酵，设备7日有效容积2.6×7＝18.2立方/小时，设备容积18.2×2＝36.4立方。
根据开机发酵需求体积与正常发酵需求体积选着发酵容积为40立方。激活高温菌种温度60℃及配套的抽风除臭设备。
出料有机肥含水率降为50％，体积缩小1/3，密度为1.2吨/立方，则出仓体积为1.95立方/小时(2.6/4×3＝1.95立方/小时)。
真空发酵器07出仓有机肥通过出料输送带13，1.35立方/小时输送到陈化输送带15进入二次陈化堆肥区16，0.6立方/小时输送到回料输送带14，通过回料输送带输送0.6立方/小时(密度为1.2吨/立方、含水率降为50％)到混合输送机05中，真空发酵器07配有犁式推进翻抛机7日可推进有机肥由左端进口翻抛到右端出口。
二次陈化堆肥区16有机肥停留15-20日根据市场需求调整陈化时间后，即可完成发酵过程，进行装袋，得到成品有机肥出售。
真空发酵器07下部全密封的有机肥发酵仓产生的高温氨气，通过第一冷凝器17与供养风机24换热后进入发酵仓内更换有机肥发酵所需要的氧气。
真空发酵器07每7日产生气体有机肥为36.4立方(1.3吨/立方)，水分由62.2％降到50％则产生水汽为36.4×1.3×(62.2％-50％)/7＝0.825吨/日，水蒸气体积为0.825×1000/0.6＝1374.5立方/日，供氧风机24与除臭风机19选着风量1400立方/小时，每日更换内部气体一次。第一冷凝器17(17)采用列管式气气换热形式，每日冷凝液体0.825吨/日。微量有机肥产生的氨气与臭气通过喷淋塔20吸附及光催化除臭器22后到室外大气。
步骤3：液态粪污处理
步骤1得到的液态水泡粪液3.6立方/小时每日7.2立方，通过水泡粪液池03中的粪液提升泵打入到真空发酵器07上部为全密封的低温蒸发仓进口处，低温发酵仓通过外壁与下部有机肥发酵蒸汽换热后，粪液逐步受热并通过低温发酵仓内卧式螺旋搅拌机不断向前推进搅动，进入低温发酵仓的粪液温度逐步提高到30-50°，真空泵26不断将低温发酵仓内部气体排出，初始内部大气压力降低到20-30kpa，水分沸点降低到35℃促使粪液中水分沸腾蒸发。7.2立方/日粪液持续20小时不间断蒸发量为1200立方/日约为60立方/小时蒸汽。真空泵26抽气量为60立方/小时，负压为10-20kpa，整体变频操作。抽出的水蒸气通过第二冷凝器25与制冷机进行换热冷却，冷却液每小时凝结0.36立方(7.2/20＝0.36)通过重力流入冷却水罐27中，冷凝水罐27容积为1立方并配有液位计与冷凝水泵29联锁自动外排冷凝液到中和水箱中。中和水箱32配有在线PH显示与液位计，可根据PH值自动调节中和加药装置投入量。中和水箱32高液位与外排水泵33联锁，中和后的冷凝液达到中和水箱32液位高度后通过外排水泵33排入室外管道。
水蒸气在第二冷凝器25未冷凝的不凝气体通过真空泵26排入到光催化除臭器28中达标后排入到室外大气。
制冷机41冷却介质温度为1-5℃，制冷机41自身热量通过冷却塔35散入大气中。
在整个真空发酵器07全密封的低温蒸发仓蒸发过程中，随着水分的蒸发低温蒸发仓内会有大量的有机质形成，通过内卧式螺旋搅拌机不断向前推进搅动推出，最终高粘稠、干燥的有机质通过末端出口推出发酵仓排入下部有机肥发酵仓进行固态发酵。
常规粪液水质指标(表1)
表1
粪物水分蒸发后，水中的大部分氨氮会与水蒸气一同挥发进入第二冷凝器25中，并通过换热与冷凝液再次融合，少量的气态氨氮与不凝气通过光催化除臭器28反应掉。冷凝液中氨氮与在中和水箱32中与中和药剂反应中和，达标后排放，可作为冲洗水或农田灌溉水使用。
国家《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)，如表2所示。
表2
| 项目 | CODcr | 氨氮 | 总磷 | PH | SS |
| 浓度mg/L | 12000-20000 | 1000-2500 | 150-250 | 6.5-8 | 8000-20000 |
国家《农田灌溉水质标准》(GB5084-2021)，如表3所示。
表3
| 项目 | CODcr | 氨氮 | 总磷 | PH | SS |
| 按旱作物mg/L | ≤200 | 不作要求 | 不作要求 | 5.5-8.5 | ≤100 |
通过太阳能换热器38收集热量并加热内部传热介质(水)升温，温度高于真空发酵器07有机肥温度时太阳能热量回收系统10启动，低于发酵仓内部温度停止运行。
总结：
本批次处理10立方水泡粪(约为13吨)2小时处理量分别为：
有机肥产出量为2.7立方/日(约为3.51吨/日)。
液体肥液为：0.825吨/日。
达标排放液为：7.2立方/日。
微生物消耗及其它形式排出去的水分(其它形式有机质消耗)为：13-3.51-0.825-7.2＝1.465吨。
由此可见，本实用新型的水泡粪的处理装置，可以对水泡粪、尿液含量大的粪污进行充分的固态粪污的发酵和尿液回收浓缩，对尿液及水泡粪中的水份进行蒸发提取，蒸发提取的水份可作为养殖场的二次冲洗水或达标排放，可以有效地减少养殖场自来水的使用量，减少养殖场污水处理设施的投入成本及污水处理量。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种新型水泡粪的处理装置，其特征在于，包括水泡粪池(01)、固液分离机(02)、水泡粪液池(03)、粪污输送仓(04)、混合输送机(05)、上料输送带(06)、真空发酵器(07)、液态氨回收系统(08)、菌种机(11)、辅料输送仓(12)、出料输送带(13)、回料输送带(14)、陈化输送带(15)、二次陈化堆肥区(16)；水泡粪池(01)通过内部排污泵出口管道与固液分离机(02)进口相连；固液分离机(02)滤液出水口通过管道与水泡粪液池(03)顶部相连，固液分离机(02)还用于将筛分出来的固态粪污掉到粪污输送仓(04)内；粪污输送仓（04）出口与混合输送机(05)进口相连；混合输送机(05)的进口还与菌种机(11)出口、辅料输送仓(12)以及回料输送带(14)相连；混合输送机(05)出口与上料输送带(06)进口相连，上料输送带(06)出口与真空发酵器(07)进口相连；真空发酵器(07)氨气口与液态氨回收系统(08)相连，真空发酵器(07)出料口与出料输送带(13)进口相连，出料输送带(13)回料端与回料输送带(14)相连，出料输送带(13)陈化端与陈化输送带(15)相连；陈化输送带(15)连通到二次陈化堆肥区(16)。
2.根据权利要求1所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，还包括蒸馏水回收系统(09)和太阳能热量回收系统(10)，真空发酵器(07)蒸汽口与蒸馏水回收系统(09)相连，真空发酵器(07)外部热源进出口与太阳能热量回收系统(10)相连。
3.根据权利要求2所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，液态氨回收系统(08)包括第一冷凝器(17)、除臭风机(19)、喷淋塔(20)、光催化除臭器一(22)、供氧风机(24)；真空发酵器(07)氨气口与第一冷凝器(17)热气进口相连，第一冷凝器(17)冷风出口与真空发酵器(07)补氧口相连，供氧风机(24)与第一冷凝器(17)冷风进口相连；第一冷凝器(17)冷凝液口与第一液态胺肥箱(18)相连；第一冷凝器(17)热气出口与除臭风机(19)相连；除臭风机(19)出口与喷淋塔(20)进口相连；喷淋塔(20)出风口与光催化除臭器一(22)相连，喷淋塔(20)回流箱与第二液态胺肥箱(21)相连；光催化除臭器一(22)出口连通室外大气。
4.根据权利要求2所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，蒸馏水回收系统(09)包括第二冷凝器(25)、冷凝水罐(27)、冷凝水泵(29)、中和加药装置(31)、中和水箱(32)、外排水泵(33)、室外管道(34)、真空泵(26)、光催化除臭器二(28)、冷却塔(35)、冷却水池(36)、冷却水泵(37)、制冷机(41)；
真空发酵器(07)蒸汽口与第二冷凝器(25)蒸汽进口相连；第二冷凝器(25)冷凝液口与冷凝水罐(27)冷凝液进口相连；第二冷凝器(25)不凝气口与真空泵(26)进口相连；第二冷凝器(25)与制冷机(41)进行换热连接，制冷机(41)冷却水进口与冷却水泵(37)出口相连；制冷机(41)冷却水出口与冷却塔(35)热水口相连；真空泵(26)出口与光催化除臭器二(28)进口相连；光催化除臭器二(28)出口连通室外大气；冷却塔(35)出水口与冷却水池(36)进水口相连；冷却水池(36)出水口与冷却水泵(37)进水口相连；冷凝水罐(27)冷凝液出口与冷凝水泵(29)进口相连；冷凝水泵(29)出口与中和水箱(32)进口相连；中和加药装置(31)出口与中和水箱(32)进口相连；中和水箱(32)出水口与外排水泵(33)进口相连；外排水泵(33)出口与室外管道(34)相连，中和加药装置(31)用于中和蒸馏水PH使用。
5.根据权利要求2-4任一所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，太阳能热量回收系统(10)包括太阳能换热器(38)、换热水箱(39)、换热泵(40)；
真空发酵器(07)外部热源出口与太阳能换热器(38)进口相连；太阳能换热器(38)出口与换热水箱(39)进口相连；换热水箱(39)出口与换热泵(40)进口相连；换热泵(40)出口与真空发酵器(07)外部热源进口相连。
6.根据权利要求1-4任一所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，水泡粪池(01)配有水下搅拌机与水泡粪提升泵，其中水泡粪提升泵为变频调速。
7.根据权利要求1-4任一所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，粪污输送仓(04)、辅料输送仓(12)、菌种机(11)均具有2-4小时处理的存储空间。
8.根据权利要求1-4任一所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，混合输送机(05)为双螺旋推进式输送搅拌机。
9.根据权利要求1-4任一所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，真空发酵器(07)由两个独立的容积组成，上部为全密封的低温蒸发仓，配有卧式变速螺旋搅拌机，下部为全密封的有机肥发酵仓，配有犁式推进变速翻抛机组成成套设备。
10.根据权利要求4所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，制冷机(41)为水冷形式或空气冷形式。
11.根据权利要求1-4任一所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，包括中央PLC集中控制系统。
12.根据权利要求1-4任一所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，真空发酵器(07)上部的低温蒸发仓配有蒸汽温度传感器、负压压力传感器；下部的有机肥发酵仓配有发酵温度传感器、发酵湿度传感器、发酵时间提示器、有机肥推进速度显示器，真空发酵器(07)外部配有换热夹套或换热盘管并配有保温棉。
13.根据权利要求5所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，太阳能换热器(38)的数量为多个。
14.根据权利要求4或10所述的水泡粪的处理装置，其特征在于，真空泵(26)采用变频控制与真空发酵器(07)蒸汽温度传感器相互连锁。
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