一種基于干清糞的畜禽養殖場一體化糞污處理方法及設備與流程

本發明屬于畜禽養殖糞污的處理領域。它涉及一種沼氣干發酵裝置和高效厭氧系統，是一種基于干清糞的畜禽養殖場一體化糞污處理方法及設備，具體是以糞污為原料進行厭氧發酵處理的方法及設備，可實現糞污處理。

背景技術：

近幾年，經濟的發展加快了畜禽養殖業的發展，由此產生了大量的畜禽糞便，不僅污染環境，也影響養殖業的可持續發展。目前規模化的養殖生產占主要地位，這些養殖場的糞污處理工藝顯得尤為重要。

目前，按照養殖場清糞的方式來分，主要有水沖糞和干清糞兩種方式。干清糞方式主要是糞便產生后即分流，干糞由機械或人工清掃和收集，尿及沖洗水則從下水道流出，分別進行處理。干清糞方式具有收集的固態糞便含水量低，糞中營養成分損失小，肥料價值高，便于高溫堆肥或進行其他方式處理利用；耗水量少，產生的污水量少，且污水中的污染物含量低，易于凈化處理等優勢，因此已成為我國規模化養殖場清糞的主要方式。

然而，當前所公開的專利分別針對畜禽糞便和污水進行處理。申請號為201610399753.3的專利公開了一種畜禽糞便處理系統，對固液分離的畜禽糞便采用滾筒烘干機進行烘干處理。該方法采用滾筒烘干機處理能耗高，同時未涉及到固液分離后的污水處理。申請號為201510832702.0的專利公開了一種動物糞便處理系統，同樣采用烘干的方法處理糞便，同時由于為采用固液分離，其能耗更高。申請號為201210593996.2的專利公開了一種糞便處理裝置，涉及了一種好氧發酵罐，糞便上進料下出料，上部設置送風器，同時為提高發酵效率，添加了豎向的攪拌軸，該處理方法采用好氧發酵方法處理糞便，能耗較高，同時由于增加了攪拌軸系統的穩定性不高，另外該方法同樣未涉及糞污水的處理方法。申請號為201610635238.0的專利公開了養殖污水處理方法及養殖污水處理系統，采用生化處理與高級氧化相結合的方法處理養殖污水，處理效率高，但處理成本高。

在應用推廣中，處理效率高和節約能源是關鍵，因此如何有效提高糞污處理效率以及如何在處理過程中減少勞動力、高效利用有限資源是亟須解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有規模化養殖場糞污處理效率低、建設運行成本高等問題，提供供針對規模化養殖場干清糞方式下的糞污一體化處理方法與設備，該處理方法中將糞便和糞污聯合處理，為規模化養殖場提供糞便和污水一體化處理的技術方案。

為實現本發明的目的，本發明一方面提供規模化養殖場干清糞方式下的糞污一體化處理方法，其中糞便處理按如下步驟順序進行：糞便與秸稈混合、進料、厭氧干發酵、出料、堆肥；糞污沖洗水處理按如下步驟順序進行：固液分離、進水、厭氧發酵、好氧塘、人工濕地、出水。

其中，糞污沖洗水固液分離后的固體部分與糞便混合處理，糞便干發酵產生的滲濾液與糞污沖洗水混合處理，糞污沖洗水厭氧發酵后出水作為噴淋液回流至糞便厭氧干發酵階段。

其中，在于秸稈與糞便混合前經過粉碎，粉碎粒徑在0.5～1.5cm，優選為1cm，秸稈與糞便感干質量混合比例在1:1～1:5(w/w)，優選為1:3(w/w)。

其中，糞便的厭氧干發酵工藝可以是序批式厭氧干發酵和連續厭氧干發酵，優選為連續厭氧干發酵；所述連續厭氧干發酵工藝的發酵溫度為30～56℃，優選為35～42℃，固體停留時間(srt)為15～40天，優選為20天，噴淋量為0.1～1l/kgts/天，優選為0.2l/kgts/天；所述連續厭氧干發酵工藝每日排出的沼渣經過固液分離后固體部分作為接種物回流與糞便和秸稈混合，接種比例為0.5～3，優選為1。

其中，糞污沖洗水的厭氧發酵工藝可以是uasb、ic、egsb等厭氧工藝，優選為uasb工藝，水力停留時間(hrt)為8～36h，優選為12h。

本發明另一方面提供一種基于干清糞的畜禽養殖場一體化糞污處理設備，主要包括：糞便處理系統(1)、污水處理系統(2)及沼氣凈化系統(3)。

其中，糞便處理系統由糞便與秸稈混合進料系統(101)、連續厭氧干發酵系統(102)、出料系統(103)、噴淋系統(104)組成，糞便與秸稈混合進料系統(101)通過螺桿泵(101c)與連續厭氧發酵系統(102)連接，連續厭氧干發酵系統(102)內設有噴淋裝置(102a)，連續厭氧發酵系統(102)外部有保溫罐壁(102b)；連續厭氧發酵系統(102)底部設有擠壓式螺旋出料機(102c)，擠壓式螺旋出料機(102c)固體出口連接沼渣罐(103b)，沼渣罐(103b)內的沼渣回流至糞便與秸稈混合進料系統(101)；噴淋裝置(102a)通過泵(203e)與高效厭氧處理系統(203)連接。

其中，污水處理系統(2)主要由固液分離系統(201)、進水系統(202)、高效厭氧處理系統(203)、好氧塘(204)、人工濕地系統(205)組成，連續厭氧發酵系統(102)底部擠壓式螺旋出料機(102c)液體出口連接調節罐(202b)，調節罐(202b)內污水通過泵(202c)連接進入高效厭氧處理系統(203)底部的布水器(203a)，處理后的污水部分經過回流泵(203e)進入連續厭氧發酵系統(102)的噴淋裝置(102a)，其余部分分別流經好氧塘(204)和人工濕地(205)后排出。

具體而言，本發明與現有技術相比有以下優點：

1)本發明中的干清糞方式下畜禽養殖場的糞污處理設備，采用連續式發酵方式，利用螺桿泵輸送物料進入發酵系統，避免糞污長期堆存，降低了養殖場建設成本，提高養殖場的衛生水平。

2)本發明采用添加秸稈、干發酵滲濾液與糞污水混合兩個手段分別提高了連續厭氧干發酵和高效厭氧處理污水的c/n，提高了糞便和污水的厭氧發酵效率。

3)本發明可實現全程自動化，減少了人工，降低了養殖場的運行成本。

附圖說明

圖1為干清糞方式下畜禽養殖場一體化糞污處理方法設備結構示意圖；

圖2為干清糞方式下畜禽養殖場一體化糞污處理方法設備凈化裝置示意圖；

如圖中所示，1—干糞處理系統，2—污水處理系統，3—沼氣凈化系統，101—干糞與秸稈混合進料系統，101a—電機，101b—螺旋絞龍，101c—螺桿泵，102—連續厭氧發酵系統，102a—發噴淋裝置，102b—保溫罐壁，102c—擠壓式螺旋出料機，103—出料系統，103a—沼液出料口，103b—沼渣罐，103c—沼渣回流泵，104—噴淋系統，201—固液分離系統，202—進水系統，202a—y型過濾器，202b—儲存罐，202c—泵，203—高效厭氧系統，203a—布水器，203b—污泥床區，203c—三相分離器，203d—集氣室，203e—沼液回流泵，204—好氧塘，205—人工濕地，301—脫水罐，302—脫硫罐，303—氣體流量計。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明的具體結構和工作過程進一步的描述。

如圖1的干清糞方式下畜禽養殖場一體化糞污處理設備結構示意圖所示，規模化養殖場干清糞清出的糞便首先進行固液分離，固液分離產生的固體糞便與秸稈混合后經由干糞與秸稈混合進料系統(101)送至干糞處理系統(1)進行厭氧發酵處理，固液分離產生的糞污水進入污水處理系統(2)進行處理。

在干糞處理系統(1)內，固體糞便與秸稈的混合原料在厭氧發酵過程中由沼液回流泵(203e)進行噴淋，噴淋液為污水處理系統(2)的出水，固體糞便與秸稈在連續厭氧發酵系統(102)內厭氧發酵后由出料系統(103)排出，并由擠壓式螺旋出料機(102c)進行固液分離操作，固液分離后產生的沼渣部分作為接種物回流至混合進料系統(101)與混合原料混合，剩余部分排出，固液分離產生的沼液在與糞便固液分離產生的糞污水混合后經由y型過濾器(202a)過濾后進入儲存罐(202b)中，并由泵(202c)經由布水器(203a)泵入高效厭氧系統(203)進行處理。

連續厭氧發酵系統(102)與高效厭氧系統(203)所產生的沼氣混合后進入沼氣凈化系統(3)進行凈化處理。

最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。