一种猪场粪污处理方法和系统与流程

本发明属于养殖净化技术领域，具体而言，涉及一种猪场粪污处理方法和系统。

背景技术：

畜禽业是我国农业和农村经济的重要组成部分,畜禽养殖业大力发展所带来的环境污染问题日益严重,不仅影响经济发展,而且还危及生态安全,已成为人们普遍关注的社会问题。畜禽养殖废水中含有大量污染物质,其污染负荷很高，这种高浓度有机废水，可以造成地表水、地下水、土壤和环境空气的严重污染,直接影响了人们的身体健康和正常生产生活。

对于养猪业产生的环境污染问题依然严峻，很多养猪场每天会产生大量的污水，养猪场污水主要包括猪尿、部分猪粪和猪舍冲洗水等，属于高浓度有机废水，而且悬浮物和氨氮含量很大，这种未经任何处理的污水如果进入自然水体中后，会使自然水体中的固体悬浮物、有机物和微生物含量升高，改变自然水体的物理特性、化学特性和生物环境，使水质变坏，如果不对养猪场中的污水进行及时处理，会对环境造成很大的污染。

但是，目前还存在着以下几个问题：

1.粪污无害化处理不足，不能使资源得到有效的利用。

2.所产生的资源无法得到充分、循环有效的利用。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种猪场粪污处理方法和系统，其目的在于解决现有的猪场粪污无害化处理不足，不能使资源得到有效的利用和所产生的资源无法得到充分、循环有效的利用的问题。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

一种猪场粪污处理方法，包括以下步骤：

s1，粪污收集：养殖产生的粪污进入收集管网，经过斜置在养猪区粪污排出口处的格栅滤渣后进入集污池；

s2，固液分离：将集污池中的粪污进行固液分离，被分离的污水自流入中间水池暂存；

s3，厌氧反应：将中间水池中的污水通过提升泵引入uasb厌氧反应器进行厌氧反应；

s4，生物筛分：经过uasb厌氧反应器厌氧反应后的污水通过管网排入生物筛分氧化设备降解有机物质；

s5，污水暂存：经过处理后的污水通过管道引入储存塘，以待还田利用。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括s6，纳米膜发酵：将步骤s2中分离出的粪渣经过管网直接排入纳米膜好氧堆肥设备进行高温堆肥发酵。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s4中还包括被筛分出的污泥通过管网排至污泥池，并经过污泥脱水机脱水后经过管网输送至所述步骤s6中的所述纳米膜好氧堆肥设备进行高温堆肥发酵。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括s7，生物除臭：将步骤s1、步骤s2或步骤s6中进行处理时产生的恶臭气体经过管网引入生物除臭塔中，向生物除臭塔投加纳米tio2催化剂，并利用紫外线灯tio2催化剂与恶臭气体进行照射完成恶臭气体净化。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s2中所述将集污池中的粪污进行固液分离具体为：利用提升泵将集污池中的粪污引入干湿固液分离机进行粗分离处理，粗分离排出的污水继续经过叠式分离机进行细分离处理。

作为本发明的一种优选技术方案，所述干湿固液分离机的筛网孔径范围为0.4mm～0.6mm，所述叠式分离机的筛网孔径范围为0.1mm～0.2mm。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括s8，陈化加工：固液分离后的粪污和污泥经纳米膜好氧堆肥设备高温发酵得到有机肥，通过输送绞龙输送至陈化车间，再经粉碎机粉碎处理和筛分机筛分后利用包装机进行分袋包装。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括s9，沼气利用：所述步骤s3中所述将中间水池中的废水通过提升泵引入uasb厌氧反应器进行厌氧反应的过程中得到的沼气，经过管网收集并分别输送至脱水罐和脱硫罐进行脱水和脱硫处理，被处理后的沼气再次经过管网输送至沼气锅炉进行燃烧，所产生的热能经过管网输送至所述uasb厌氧反应器提供动能。

作为本发明的一种优选技术方案，所述uasb厌氧反应器有机物去除率的范围为60％～80％。

另一方面，本发明还提供一种猪场粪污处理系统，包括：

预处理装置，所述预处理装置包括格栅、集污池、中间水池、干湿固液分离机和叠式分离机，所述集污池的进污口通过管网与养猪区粪污排出口连通，且所述养猪区粪污排出口还斜置有所述格栅，所述集污池的排污口通过提升泵与所述干湿固液分离机的进污口连通，且所述干湿固液分离机的排污口通过管网与所述叠式分离机的进污口连通，所述叠式分离机的污水排放口通过管网与所述中间水池的进污口连通；

uasb厌氧反应器，所述中间水池的污水排放口通过所述提升泵与所述uasb厌氧反应器的污水进入口连通；

肥水利用装置，所述肥水利用装置包括生物筛分氧化设备、储存塘、污泥池和污泥脱水机，所述生物筛分氧化设备的污水进入口通过管网与所述uasb厌氧反应器的污水排放口连通，所述生物筛分氧化设备的污水排放口通过管网与所述储存塘连通，所述生物筛分氧化设备的污泥通过管网与所述污泥池的污泥进入口连通，所述污泥池的污泥排放口通过输送绞龙与所述污泥脱水机的污泥进入口连通；

堆肥发酵装置，所述堆肥发酵装置包括纳米膜好氧堆肥设备、粉碎机、筛分机和包装机，所述粉碎机、所述筛分机和所述包装机均分布在陈化车间，所述纳米膜好氧堆肥设备分别与所述叠式分离机和所述污泥脱水机连接，所述纳米膜好氧堆肥设备通过输送绞龙与所述粉碎机连接，所述粉碎机的物料排放口通过管网与所述筛分机的物料进入口连通，所述筛分机的物料排放口通过管网与所述包装机连通；

生物除臭塔，所述生物除臭塔的气体进入口通过管网分别与所述集污池、所述uasb厌氧反应器和所述纳米膜好氧堆肥设备的气体排放口连通，其中，所述生物除臭塔还内置有紫外线照射灯；

沼气利用装置，所述沼气利用装置包括气柜、脱水罐、脱硫罐和沼气锅炉，所述气柜的气体进入口与所述uasb厌氧反应器的气体排放口连通，所述气柜的气体排放口与所述脱水罐的气体进入口连通，所述脱水罐的气体排放口与所述脱硫罐的气体进入口连通，所述脱硫罐的气体排放口与所述沼气锅炉的气体进入口连通，所述沼气锅炉燃烧的热能用于给所述uasb厌氧反应器提供动能支持。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

(1)本发明可高效降解有机废弃物，短时高效，可对养殖废水中养分实现资源化利用；运行及维护简单。

(2)本发明将固、液和气体充分处理后得到有效的利用，实现了资源化循环利用，从而降低了养殖成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本发明所公开的一种猪场粪污处理方法的流程图；

图2是本发明所公开的一种猪场粪污处理系统的结构示意图。

附图标记说明：100、预处理装置；110、格栅；120、集污池；130、干湿分离机；140、叠式分离机；150、中间水池；200、uasb厌氧反应器；300、肥水利用装置；310、生物筛分氧化设备；320、储存塘；330、污泥池；340、污泥脱水机；400、堆肥发酵装置；410、纳米膜好氧堆肥设备；420、粉碎机；430、筛分机；440、包装机；500、生物除臭塔；600、沼气利用装置；610、气柜；620、脱水罐；630、脱硫罐；640、沼气锅炉。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

参照附图1所示，本发明提供一种技术方案：一种猪场粪污处理方法，包括以下步骤：

s1，粪污收集：养殖产生的粪污进入收集管网，经过斜置在养猪区粪污排出口处的格栅110滤渣后进入集污池120。

粪污进入集污池120后，向集污池120中投加弱酸性次氯酸溶液并进行搅拌，以实现粪渣与污水充分混合。

s2，固液分离：将集污池120中的粪污进行固液分离，被分离的污水自流入中间水池150暂存。

具体地，利用提升泵将集污池120中的粪污引入干湿固液分离机进行粗分离处理，粗分离排出的污水继续经过叠式分离机140进行细分离处理。

可选地，干湿固液分离机的筛网孔径范围为0.4mm～0.6mm，叠式分离机140的筛网孔径范围为0.1mm～0.2mm。

优选地，干湿固液分离机的筛网孔径优选为0.5mm，叠式分离机140的筛网孔径优选为0.1mm，以使粪渣与污水分离的更充分。

s3，厌氧反应：将中间水池150中的污水通过提升泵引入uasb厌氧反应器200进行厌氧反应。

在uasb厌氧反应器200内污水中有机污染物被厌氧菌水解成小分子物质，然后转化为挥发性有机酸，继续转化为沼气。

s4，生物筛分：经过uasb厌氧反应器200厌氧反应后的污水通过管网排入生物筛分氧化设备310降解有机物质。

应当知道的是，我司于2019-10-25授权的公告号为cn209537245u和名称为一种处理养殖废水的生物筛分氧化设备310的实用新型专利，以及于2019-10-25授权的公告号为cn209537244u和名称为一种规模化养猪场废水快速处理系统的实用新型专利中均公开了生物筛分氧化设备310，因此生物筛分氧化设备310已成为现有技术，故不再详细赘述。

在本步骤中，生物筛分氧化设备310实现高效的有机质降解分离，可以提高处理效率，有利于降低建设投资和运行成本。

s5，污水暂存：经过处理后的污水通过管道引入储存塘320，以待还田利用。

s6，纳米膜发酵：将步骤s2中分离出的粪渣经过管网直接排入纳米膜好氧堆肥设备410进行高温堆肥发酵。

在本发明的实施例中，步骤s4中还包括被筛分出的污泥通过管网排至污泥池330，并经过污泥脱水机340脱水后经过管网输送至步骤s6中的纳米膜好氧堆肥设备410进行高温堆肥发酵。

在污泥池330中投加除磷剂、混凝剂和助凝剂溶液，通过电性中和、压缩双电层、吸附桥联、网罗卷带等作用，形成可沉淀的絮体沉淀在终沉池的泥斗中，起到进一步去除ss和tp的目的，以便于污泥能够进行发酵得到有机肥。

s7，生物除臭：将步骤s1、步骤s2或步骤s6中进行处理时产生的恶臭气体经过管网引入生物除臭塔500中，向生物除臭塔500投加纳米tio2催化剂，并利用紫外线灯tio2催化剂与恶臭气体进行照射完成恶臭气体净化。

通过紫外光照射在纳米tio2催化剂上，纳米tio2催化剂吸收光能产生电子跃进和空穴跃进，经过进一步的结合产生电子空穴对，与废气表面吸附的水份h2o和氧气o2反应生成氧化性很活波的羟基自由基(oh-)和超氧离子自由基(o2-、0-)。能够把氨气、硫化氢以及其它voc类有机物及无机物在光催化氧化的作用下还原成二氧化碳co2、水h2o以及其它无毒无害物质，经过净化之后的废气分子被活化降解，臭味也同时消失了，起到了废气除臭的作用，由于在光催化氧化反应过程中无任何添加剂，因此不会产生二次污染。

s8，陈化加工：固液分离后的粪污和污泥经纳米膜好氧堆肥设备410高温发酵得到有机肥，通过输送绞龙输送至陈化车间，再经粉碎机420粉碎处理和筛分机430筛分后利用包装机440进行分袋包装。

应当知道的是，公告日为2021-01-12、公告号为cn212335048u和名称为一种用于畜禽粪污好氧发酵的纳米膜装置的实用新型专利中已公开了纳米膜好氧堆肥设备410，因此纳米膜好氧堆肥设备410已成为现有技术，故不再详细赘述。

s9，沼气利用：步骤s3中将中间水池150中的废水通过提升泵引入uasb厌氧反应器200进行厌氧反应的过程中得到的沼气，经过管网收集并分别输送至脱水罐620和脱硫罐630进行脱水和脱硫处理，被处理后的沼气再次经过管网输送至沼气锅炉640进行燃烧，所产生的热能经过管网输送至uasb厌氧反应器200提供动能。

在本发明的实施例中，uasb厌氧反应器200有机物去除率的范围为60％～80％。

实施例二

参照附图2所示，本发明实施例另提出一种猪场粪污处理系统，包括预处理装置100、uasb厌氧反应器200、肥水利用装置300、堆肥发酵装置400、生物除臭塔500和沼气利用装置600。

预处理装置100包括格栅110、集污池120、中间水池150、干湿固液分离机和叠式分离机140，集污池120的进污口通过管网与养猪区粪污排出口连通，且养猪区粪污排出口还斜置有格栅110，集污池120的排污口通过提升泵与干湿固液分离机的进污口连通，且干湿固液分离机的排污口通过管网与叠式分离机140的进污口连通，叠式分离机140的污水排放口通过管网与中间水池150的进污口连通；

中间水池150的污水排放口通过提升泵与uasb厌氧反应器200的污水进入口连通；

肥水利用装置300包括生物筛分氧化设备310、储存塘320、污泥池330和污泥脱水机340，生物筛分氧化设备310的污水进入口通过管网与uasb厌氧反应器200的污水排放口连通，生物筛分氧化设备310的污水排放口通过管网与储存塘320连通，生物筛分氧化设备310的污泥通过管网与污泥池330的污泥进入口连通，污泥池330的污泥排放口通过输送绞龙与污泥脱水机340的污泥进入口连通。

应当知道的是，我司于2019-10-25授权的公告号为cn209537245u和名称为一种处理养殖废水的生物筛分氧化设备310的实用新型专利，以及于2019-10-25授权的公告号为cn209537244u和名称为一种规模化养猪场废水快速处理系统的实用新型专利中均公开了生物筛分氧化设备310，因此生物筛分氧化设备310已成为现有技术，故不再详细赘述。

堆肥发酵装置400包括纳米膜好氧堆肥设备410、粉碎机420、筛分机430和包装机440，粉碎机420、筛分机430和包装机440均分布在陈化车间，纳米膜好氧堆肥设备410分别与叠式分离机140和污泥脱水机340连接，纳米膜好氧堆肥设备410通过输送绞龙与粉碎机420连接，粉碎机420的物料排放口通过管网与筛分机430的物料进入口连通，筛分机430的物料排放口通过管网与包装机440连通。

应当知道的是，公告日为2021-01-12、公告号为cn212335048u和名称为一种用于畜禽粪污好氧发酵的纳米膜装置的实用新型专利中已公开了纳米膜好氧堆肥设备410，因此纳米膜好氧堆肥设备410已成为现有技术，故不再详细赘述。

生物除臭塔500的气体进入口通过管网分别与集污池120、uasb厌氧反应器200和纳米膜好氧堆肥设备410的气体排放口连通，其中，生物除臭塔500还内置有紫外线照射灯。

沼气利用装置600包括气柜610、脱水罐620、脱硫罐630和沼气锅炉640，气柜610的气体进入口与uasb厌氧反应器200的气体排放口连通，气柜610的气体排放口与脱水罐620的气体进入口连通，脱水罐620的气体排放口与脱硫罐630的气体进入口连通，脱硫罐630的气体排放口与沼气锅炉640的气体进入口连通，沼气锅炉640燃烧的热能用于给uasb厌氧反应器200提供动能支持。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

(1)本发明可高效降解有机废弃物，短时高效，可对养殖废水中养分实现资源化利用；运行及维护简单。

(2)本发明将固、液和气体充分处理后得到有效的利用，实现了资源化循环利用，从而降低了养殖成本。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。