一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统及方法与流程

本发明涉及一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统及方法，属于规模化畜禽养殖场污染治理技术领域。

背景技术：

养猪业向集约化、规模化快速发展的同时，也面临大量粪尿、污水带来的收集和处理问题。

当前，国内外规模化养猪场普遍采用的清粪方式主要有水泡粪、水冲粪和干清粪工艺方式，目前常见的是水泡粪清粪方式，即猪的粪尿、冲洗水和饮用余水一并排入缝隙地板下的粪沟中，待粪沟装满后，打开闸门，粪污经排污主干沟排出，排出的粪污一般采用如下方法治理：先进行沼气厌氧发酵，再固液分离，固体堆肥发酵制得有机肥料，液体则按照城镇生活污水治理工艺和畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596—2001）进行环保处理，试图“达标排放”，该清粪和治理方式存在的弊端是：（1）有毒有害气体危害猪只健康，粪便长时间在猪舍内停留，在粪沟中部分厌氧发酵，产生氨气、硫化氢、甲烷等大量的有害气体，使猪只食欲下降，危害猪只的健康；（2）能耗高，为减小有毒有害气体对猪只健康的危害，人们被迫以高能耗的强制通风来解决毒气污染问题，但在冬季，强制通风使猪舍无法保暖，猪只易患流感等传染性疾病，同时，大量有毒有害气体污染环境，危害饲养人员的健康；（3）粪尿与冲洗水和饮用余水混合，增加粪尿资源化利用和粪污处理难度，由于沼渣中的养分溶于沼液中，沼渣制作的有机肥养分难以达到标准，而沼液由于COD和氨氮等浓度高，很难实现达标排放。

水冲粪清粪方式即每天用水冲洗圈舍，混合有粪尿的冲栏水流入舍内粪沟，粪沟的一端设有冲水器，每天定时多次由冲水器放水冲洗粪沟，将粪沟内的粪污冲入排污主干沟，再经排污主干沟外排进行粪污治理，排出的粪污一般采用如下方法治理：先进行沼气厌氧发酵，再固液分离，固体堆肥发酵制得有机肥料，液体则按照城镇生活污水治理工艺和畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596—2001）进行环保处理，试图“达标排放”，该清粪和治理方式存在的弊端是：（1）耗水量大，水资源浪费严重；（2）固液分离后，干物质中养分含量低，制得的有机肥料价值降低；（3）污水量大，且粪尿与冲洗水和饮用余水混合，增加粪尿资源化利用和粪污处理难度，很难实现达标排放。

而干清粪方式，即粪便一经产生便分流，干粪由机械或人工收集和运走，尿液及冲栏水则从下水道流出，一般采用如下方法后续治理：干粪便堆肥发酵制得有机肥料，液体则按照城镇生活污水治理工艺和畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596—2001）进行环保处理，试图“达标排放”，该清粪和治理方式存在的弊端是：（1）人工清粪劳动量大，工作环境差，生产率低，清粪成本高，清粪工与猪只易产生交叉感染，发生疫病；（2）未清理干净的粪便仍需用水冲栏，故冲栏水中仍含有大量的尿液和部分粪便，导致冲栏水中COD和氨氮等浓度高，很难实现达标排放。

总之，这几种清粪和粪污治理方式的弊端都是是冲栏水、饮用余水与粪尿混合，带来的问题是增加污水处理量和难度；而液体中由于富含有机质和氮磷钾，COD和氨氮浓度高，常见的污水治理技术很难使其达到排放标准，即使按照现行的畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596—2001）中限定值COD 400 mg/L、氨氮80 mg/L和总磷8 mg/L，其分别是城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002，一级A标准）中限定值的8倍、16倍和16倍，所谓的“达标排放”实际是造成水体富营养化的根源，“达标排放”的污水继续污染着环境。

中国专利CN 105993973 A公布了一种规模化养猪场污染物源头分离系统及方法,该方法是在漏缝地板下方设置倒八字坡面和倾斜的清粪沟，并在清粪沟中设置刮粪系统，通过定时清理清粪沟的粪尿实现粪尿与冲栏水的分离，存在的弊端是倒八字坡面和倾斜的清粪沟组成的清粪结构深度大，漏缝地板承载梁强度要求高，造成基建成本过高；倒八字坡面可能存在积粪情况，影响清粪效果；粪便与尿液混合在一起，需进行固液分离处理，导致固液分离的固体量大大降低，而且养分含量低，肥料价值降低，而且该专利未涉及粪污的治理方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统及方法，在猪舍源头不仅能实现粪尿与雨水、饮用余水、冲栏水的分离，而且实现粪便与粪尿液体的提前分离和分别收集，并直接分送固、液体处理装置，解决了后工序固液分离难的问题，简化了工序，降低了清粪的劳动强度，节省了设备和成本，提高了固体有机肥和液体有机肥的产量和质量，资源化利用和污染治理效果好。

本发明采用的技术方案是：一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，包括污染物源头分离猪舍、粪便输送装置、粪便发酵装置、液体输送装置、粪尿液体发酵装置和冲栏水SBR反应器、生态湿地。

上述技术方案中，所述的污染物源头分离猪舍为：在猪栏内沿猪舍长的方向建设两条或两条以上彼此平行的贯穿整个猪舍长度方向的矮梁，在矮梁之间建设若干平行排列并垂直于矮梁的横梁，相邻横梁的中间建设纵梁，漏缝地板铺设在横梁与纵梁上，每两条矮梁与V形底面构成一个贯穿猪舍长度方向的U形粪槽，U形粪槽有坡度，U形粪槽高的一端尽头连接集粪池，U形粪槽低的一端尽头连接集液池， 在U形粪槽中设置刮粪系统，刮粪系统在钢丝绳的牵引下沿U形粪槽在集粪池和集液池间往复运动，将漏缝地板下、U形粪槽中的粪便刮往集粪池，而粪尿液体则沿倾斜的U形粪槽槽底流向集液池。

上述技术方案中，所述集粪池、集液池分别建设在猪舍外，集粪池和集液池上方建设有遮雨、隔水设施，避免雨水或其它下水流入集粪池和集液池。

上述技术方案中，U形粪槽的坡度为0.5-2%，U形粪槽的深度略大于刮粪装置的高度。

上述技术方案中，所述集粪池和集液池均为漏斗型结构，集粪池的底端安装有粪便输送装置的入料口，粪便输送装置的输出口连接粪便发酵装置，集液池的底端安装有粪尿液体输送装置的入口，液体输送装置的出口连接粪尿液体发酵装置或冲栏水SBR反应器。

上述技术方案中，U形粪槽的V形底面其V字形的倾斜度为3-5%，在V字形的最低处，设置有开口的集液管，集液管的轴线平行于U形粪槽的坡度，使V形底面的粪尿液体流入开口的集液管并流向集液池，集液管的轴线同时还平行于两条矮梁的内侧平面，集液管的开口沟槽为刮粪系统提供导向。

上述技术方案中，所述的刮粪系统包括刮粪器、驱动装置和控制装置，刮粪器包括器架、刮板、限位卡、连接板、钢轮和钢丝绳，其中刮板、连接板和限位卡均固定在器架上，限位卡卡住刮板一侧，使刮粪器在往集粪槽移动时，刮板无处退让，而把粪便刮往集粪池，而刮粪器在往集液池方向运动时，由于没有限位卡卡住刮板，刮板在钢丝绳的作用下，无法刮到粪尿,钢轮轴固定在连接板的下侧，钢轮轴通过集液管的沟槽嵌入集液管内，控制装置控制驱动装置通过钢丝绳带动刮粪器沿着U型粪槽往复运动，钢轮则在集液管内为刮粪器提供导向同时限制刮粪装置被钢丝绳拉起。

上述技术方案中，所述的污染物源头分离猪舍中还包括有猪的饮用余水收集外排装置，猪的饮用余水收集外排装置包括猪用自动饮水器、积水槽和排水管道，积水槽安装在猪用自动饮水器正下方，积水槽的底部排水口连接排水管道入口，排水管道出口连接猪舍外雨水排放沟渠，从而实现污染物与饮用余水的源头分离。

上述技术方案中，所述的污染物源头分离猪舍采用雨污分流设计，雨污分流设计包括猪舍的屋顶和侧墙，以及侧墙外设置的雨水排放沟渠，下雨时，雨水被猪舍的屋顶和侧墙阻挡，由雨水排放沟渠排走，不会与集粪池、集液池中的粪和尿混合在一起，从而实现污染物与雨水的源头分离。

上述技术方案中，粪便输送装置的输出管道连接粪便发酵装置，粪便发酵装置输出固体有机肥料，粪尿液体输送装置的输入管道连接集液池底部，粪尿液体输送装置的输出管道通过阀门控制选择连接粪尿液体发酵装置或冲栏水SBR反应器，粪尿液体发酵装置输出液体有机肥料，冲栏水SBR反应器的输出连接生态湿地。

一种规模化养猪场污染物源头分离治理的方法，包括：

（1）建设雨污分流猪舍：所述雨污分流猪舍包括挡雨水屋顶和侧墙，侧墙外具有雨水排放沟渠，下雨时，挡住雨水，使雨水及时通过户外的沟渠排走，实现雨水与猪舍内的粪尿及冲栏水分离；

（2）在猪栏内安装猪饮用余水收集外排装置：在猪用自动饮水器出水嘴的正下方安装积水槽，积水槽底部排水口通过排水管道连接户外的沟渠，使猪饮用余水与粪尿及冲栏水分离；

（3）在猪栏内建设并列的两条或偶数条贯穿猪舍长度方向的U形粪槽，U形粪槽上面铺设漏缝地板；U形粪槽内设置有刮粪系统，U形粪槽的底部安装有集液管，集液管顶端有一条沟槽与U形粪槽的V形底面的最低处连通，刮粪系统在集液管的沟槽的导向下在U形粪槽内往复运动，U形粪槽有坡度，倾斜的U形粪槽的位置高的一端连接集粪池，U形粪槽位置低的一端连接集液池；

（4）猪的排泄物粪便和粪尿液体由漏缝地板漏下，跌落在U形粪槽内，其中粪尿液体经U形粪槽与集液管连通的开口沟槽流入集液管中，粪尿液体沿倾斜的U形粪槽和集液管汇集到集液池；

（5）定时启动刮粪系统，驱动装置通过钢丝绳牵引刮粪器在U形粪槽内往复运动，刮粪器在向集粪池运动时，限位卡卡住刮板一侧，刮板无处退让从而把粪便刮往集粪池；而刮粪器在往集液池方向运动时，由于没有限位卡卡住刮板，刮板在钢丝绳的作用下，无法刮到粪尿，使粪便不会被刮往集液池；钢轮及钢轮轴则在集液管内为刮粪器提供导向，使刮粪器不会被钢丝绳拉起，当刮粪器到达U形粪槽的两端时，控制装置控制刮粪器的驱动装置停止运行，延时后再反向运行；

（6）集粪池和集液池均为漏斗型结构，集粪池的底端安装有粪便输送装置的入料口，粪便输送装置的输出口连接粪便发酵装置；集液池的底端安装有污泥泵的入口，污泥泵的出口连接粪尿液体发酵装置；

（7）定时通过粪便输送装置将集粪池内的粪便输送至粪便发酵装置：固体好氧发酵装置，适当添加干辅料，调节C/N比和含水率，进行好氧发酵，制得固体有机肥料；

（8）定时通过液体输送装置将集液池内的粪尿液体输送至粪尿液体发酵装置——液体高温好氧发酵反应器，进行液体高温好氧发酵，制得液体有机肥料，经适当稀释后农用；

（9）当有猪出栏需要冲洗猪舍时，控制系统首先启动刮粪系统，将U形粪槽内的粪便刮入集粪池内，然后启动液体输送装置，抽空集液池中的粪尿液体后，再打开冲栏水设施冲洗猪舍；

（11）第一次冲栏时，冲栏水透过漏缝地板流入U形粪槽和集液管中，并因重力自然汇集到集液池中，控制系统关闭SBR反应器前的阀门，打开粪尿液体发酵装置：打开液体高温好氧发酵反应器前的阀门，第一次冲栏产生的冲栏水经液体输送装置输送至粪尿液体发酵装置—液体高温好氧发酵反应器，进行高温好氧发酵，制得液体有机肥料，经适当稀释后农用；

（12）从第二次起的N次冲栏时，控制系统打开SBR反应器前的阀门，关闭粪尿液体发酵装置前的阀门，然后启动液体输送装置，将集液池中的N次（N≥2）冲栏产生的冲栏水抽往SBR反应器，冲栏水经SBR反应器和生态湿地处理达标后排放。

有益效果

据统计，每天因猪在用鸭嘴式饮水器饮水漏掉的水约占冲栏水总量的20%～40%，本发明设计饮用余水收集装置收集排放饮用余水到户外的沟渠，大大减少了混入粪尿中的水量；本发明设计冲栏前先刮粪，把猪栏下的粪便清走后，把集液池中的尿液清走后再冲栏的方法，第一次冲栏水按按尿液处理的方案，使冲栏水受粪尿的污染程度低，大大降低了处理冲栏水的能耗；而雨水、饮用余水、冲栏水与粪尿的分离，最大程度实现了粪尿污染的减量化，为粪尿资源化利用打下了基础！

本发明的优势在于：（1）源头分离猪舍基建成本低，而且源头分离猪舍清粪省时、省工、效率高，降低人工费用，避免了人猪接触的交叉感染风险，由于粪尿及时排出到了猪舍外，猪舍更卫生更保暖，猪只生活环境好，生长和繁殖效率更高；（2）清理集粪池中的粪便和集液池的粪尿液体后，再行冲栏，使冲栏水与粪尿液体彻底分离，大大降低冲栏水中粪尿含量，大大降低了冲栏水的污染程度，降低了冲栏水后续处理的难度，极大地节省冲栏水处理成本：（3）清理出的粪便中尿液和含水量低，可以添加较少的辅料即能使粪便固体达到易于发酵的含水率；（4）由于粪尿液体中不含冲栏水、饮用余水和雨水，使粪尿最大程度的实现了减量化，粪尿中的有机质和养分不至于被稀释，为资源化利用打下了基础，提高液体有机肥的肥效；（5）本发明可以在现有猪舍的基础上，对猪栏结构进行局部改造，在猪舍中原栏舍地面以上或地面以下建设倾斜的U形粪槽，实现粪尿和冲栏水、粪便和粪尿液体的分离和收集。

与现有技术相比，本发明的区别在于：（1）根据猪舍饲养不同生长阶段猪只和漏缝地板设置的不同，在漏缝地板下设置彼此平行的两条或多条、贯穿猪舍长度方向的U形粪槽，在倾斜U形粪槽下面预埋集液管，实现粪便与粪尿液体的分离，避免因粪尿混合物固液分离导致固体粪便量减少、养分降低的弊端，同时也能降低能耗，节约处理成本；（2）U形粪槽两侧竖直，避免了因斜坡“积粪”而产生清粪效果差的情况发生；（3）本发明采用并列的两条或多条U形粪槽代替原来的一条清粪沟，使得粪槽深度大大减小，对漏缝地板承载梁强度要求降低，降低施工难度，降低基建成本；（4）本发明可以实现对旧猪舍结构改造，实现粪尿和冲栏水、粪便和粪尿液体的分离和收集，降低了清粪的劳动强度，提高了清粪效率；（5）通过在倾斜U形粪槽下面预埋集液管，实现粪便和粪尿液体的自动分离，而不是将粪尿混合物通过固液分离装置进行固液分离，优点是得固率高于机械分离，适当添加辅料，固体有机肥料产量大大提高，带来更大的效益；（6）由于第一次冲栏产生的冲栏水中粪尿浓度高，故将第一次冲栏产生的冲栏水与粪尿液体一起输送至液体发酵装置，进行高温好氧发酵，制得液体有机肥料，第N次（N≥2）冲栏产生冲栏水由于粪便浓度低，污染程度轻，经SBR反应器和生态湿地处理后能够达标排放，而且处理成本低，不产生二次污染；（7）本发明是一个完整的治理系统，涉及污染物源头分离、收集，以及粪便、粪尿液体和冲栏水的治理方法。

现有技术采用污染物“后分离”方法，即猪舍粪尿混合在一起后输送至固液分离装置进行固液分离，一般采用螺旋固液分离机进行固液分离，弊端是增加设备投入，成本和能耗高，分离效果受螺旋固液分离机网孔影响，网孔过小，则造成堵塞，分离效率低，增加清洗难度；网孔过大，分离效果差，固体得率低，本发明采用猪舍源头先分离的污染物源头分离方法替代现有的污染物“后分离”方法，节省设备投入和能耗，设备自动化运行，节省人工成本，而且固液分离效果好，固体和液体得率均衡，有利于后续处理。

综上所述，本发明创新设计，采用了源头分离的设计，使粪尿与雨水、冲栏水、饮用余水实现了分离，最大程度的实现了减量化，为粪便和粪尿液体的资源化利用、冲栏水处理达标排放打下了基础！分离的粪便和粪尿液体经高温好氧发酵后，分别制得固体有机肥料和液体有机肥料，实现资源化利用，减量化的冲栏水由于污染浓度低，经处理达标后排放，不产生二次污染。

附图说明：

图1为本发明所涉及的猪饮用余水收集外排装置示意图；

图2为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍实施例1截面结构示意图；

图3为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍实施例2截面结构示意图；

图4为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍实施例3截面结构示意图；

图5为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍承重梁布置示意图；

图6为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍剖面结构示意图；

图7为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍俯视结构示意图；

图8为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍实施例4截面结构示意图；

图9为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍实施例5截面结构示意图；

图10为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍实施例6截面结构示意图；

图11为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍实施例7截面结构示意图；

图12为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍实施例8截面结构示意图；

图13为本发明所涉及的污染物源头分离猪舍实施例9截面结构示意图；

图14为本发明所涉及的刮粪器截面结构示意图；

图15为本发明所涉及的刮粪器运行原理示意图；

图16为本发明所涉及的粪便处理流程图；

图17为本发明所涉及的粪尿液体处理流程图；

附图标记：

101-排水管道，102-排水口，103-积水槽，104-出水嘴，105-猪用自动饮水器；

201-猪舍外排水沟渠，202-漏缝地板，203-矮梁，204-U形粪槽，206-集液管， 209-倾斜地面，210-横梁，211-纵梁；

301-驱动装置，302-钢丝绳，303-位置传感器及安装座，304-控制装置，305-转角轮，306-集粪池，307-刮粪器，308-集液池；

401-钢轮，402-连接板，403-导绳滑轮，404-导向滑轮，405-器架，406-刮板，407-限位卡；501-粪便输送装置，502-粪便发酵装置；

601-污泥泵，602-粪尿液体发酵装置，603-第一截止阀，604-SBR反应器，605生态湿地，606-第二截止阀。

具体实施方式

本发明采用的技术方案是：一种规模化养猪场污染物源头分离治理的系统，包括污染物源头分离猪舍、粪便输送装置、粪便发酵装置、液体输送装置、粪尿液体发酵装置和冲栏水SBR反应器、生态湿地。

上述污染物源头分离猪舍为：在猪栏内沿猪舍长的方向建设两条或两条以上彼此平行的贯穿整个猪舍长度方向的矮梁，在矮梁之间建设若干平行排列并垂直于矮梁的横梁，相邻横梁的中间建设纵梁，漏缝地板铺设在横梁与纵梁上，每两条矮梁与V形底面构成一个贯穿猪舍长度方向的U形粪槽，U形粪槽有坡度，U形粪槽高的一端尽头连接集粪池，U形粪槽低的一端尽头连接集液池，集粪池、集液池分别建设在猪舍外，集粪池和集液池上方建设有遮雨、隔水设施，避免雨水或其它下水流入集粪池和集液池， 在U形粪槽中设置刮粪系统，刮粪系统在钢丝绳的牵引下沿U形粪槽在集粪池和集液池间往复运动，将漏缝地板下、U形粪槽中的粪便刮往集粪池，而粪尿液体则沿倾斜的U形粪槽槽底流向集液池；

上述U形粪槽的坡度为0.5-2%，U形粪槽的深度略大于刮粪装置的高度；

上述集粪池和集液池均为漏斗型结构，集粪池的底端安装有粪便输送装置的入料口，粪便输送装置的输出口连接粪便发酵装置，集液池的底端安装有液体输送装置的入口，液体输送装置的出口连接粪尿液体发酵装置或冲栏水SBR反应器；

上述U形粪槽的V形底面其V字形的倾斜度为3-5%，在V字形的最低处，设置有开口的集液管，集液管的轴线平行于U形粪槽的坡度，使V形底面的粪尿液体流入开口的集液管并流向集液池，集液管的轴线同时还平行于两条矮梁的内侧平面，集液管的开口沟槽为刮粪系统提供导向；

上述刮粪系统包括刮粪器、驱动装置和控制装置，刮粪器包括器架、刮板、限位卡、连接板、钢轮和钢丝绳，其中刮板、连接板和限位卡均固定在器架上，限位卡卡住刮板一侧，使刮粪器在往集粪槽移动时，刮板无处退让，而把粪便刮往集粪池，而刮粪器在往集液池方向运动时，由于没有限位卡卡住刮板，刮板在钢丝绳的作用下，无法刮到粪尿,钢轮轴固定在连接板的下侧，钢轮轴通过集液管的沟槽嵌入集液管内，控制装置控制驱动装置通过钢丝绳带动刮粪器沿着U型直坑槽往复运动，钢轮则在集液管内为刮粪器提供导向同时限制刮粪装置被钢丝绳拉起；

上述污染物源头分离猪舍中还包括有猪的饮用余水收集外排装置，猪的饮用余水收集外排装置包括猪用自动饮水器、积水槽和排水管道，积水槽安装在猪用自动饮水器正下方，积水槽的底部排水口连接排水管道入口，排水管道出口连接猪舍外雨水排放沟渠，从而实现污染物与饮用余水的源头分离；

上述污染物源头分离猪舍采用雨污分流设计，雨污分流设计包括猪舍的屋顶和侧墙，以及侧墙外设置的雨水排放沟渠，下雨时，雨水被猪舍的屋顶和侧墙阻挡，由雨水排放沟渠排走，不会与集粪池、集液池中的粪和尿混合在一起，从而实现污染物与雨水的源头分离；

上述粪便输送装置的输出管道连接粪便发酵装置，粪便发酵装置输出固体有机肥料，液体输送装置的输入管道连接集液池底部，液体输送装置的输出管道通过阀门控制选择连接粪尿液体发酵装置或冲栏水SBR反应器，粪尿液体发酵装置输出液体有机肥料，冲栏水SBR反应器的输出连接生态湿地。

一种规模化养猪场污染物源头分离治理的方法，包括：

（1）建设雨污分流猪舍：所述雨污分流猪舍包括挡雨水屋顶和侧墙，侧墙外具有雨水排放沟渠，下雨时，挡住雨水，使雨水及时通过户外的沟渠排走，实现雨水与猪舍内的粪尿及冲栏水分离；

（2）在猪栏内安装猪饮用余水收集外排装置：在猪用自动饮水器出水嘴的正下方安装积水槽，积水槽底部排水口通过排水管道连接户外的沟渠，使猪饮用余水与粪尿及冲栏水分离；

（3）在猪栏内建设并列的两条或偶数条贯穿猪舍长度方向的U形粪槽，U形粪槽上面铺设漏缝地板；U形粪槽内设置有刮粪系统，U形粪槽的底部安装有集液管，集液管顶端有一条沟槽与U形粪槽的V形底面的最低处连通，刮粪系统在集液管的开口沟槽的导向下在U形粪槽内往复运动，U形粪槽有坡度，倾斜的U形粪槽的位置高的一端连接集粪池，U形粪槽位置低的一端连接集液池；

（4）猪的排泄物粪便和粪尿液体由漏缝地板漏下，跌落在U形粪槽内，其中粪尿液体经U形粪槽与集液管连通的开口沟槽流入集液管中，粪尿液体沿倾斜的U形粪槽和集液管汇集到集液池；

（5）定时启动刮粪系统，驱动装置通过钢丝绳牵引刮粪器在U形粪槽内往复运动，刮粪器在向集粪池运动时，限位卡卡住刮板一侧，刮板无处退让从而把粪便刮往集粪池；而刮粪器在往集液池方向运动时，由于没有限位卡卡住刮板，刮板在钢丝绳的作用下，无法刮到粪尿，使粪便不会被刮往集液池；钢轮及钢轮轴则在集液管内为刮粪器提供导向，使刮粪器不会被钢丝绳拉起，当刮粪器到达U形粪槽的两端时，控制装置控制刮粪器的驱动装置停止运行，延时后再反向运行；

（6）集粪池和集液池均为漏斗型结构，集粪池的底端安装有粪便输送装置的入料口，粪便输送装置的输出口连接粪便发酵装置；集液池的底端安装有污泥泵的入口，污泥泵的出口连接粪尿液体发酵装置；

（7）定时通过粪便输送装置将集粪池内的粪便输送至粪便发酵装置：固体好氧发酵装置，适当添加干辅料，调节C/N比和含水率，进行好氧发酵，制得固体有机肥料；

（8）定时通过液体输送装置将集液池内的粪尿液体输送至粪尿液体发酵装置——液体高温好氧发酵反应器，进行液体高温好氧发酵，制得液体有机肥料，经适当稀释后农用；

（9）当有猪出栏需要冲洗猪舍时，控制系统首先启动刮粪系统，将U形粪槽内的粪便刮入集粪池内，然后启动液体输送装置，抽空集液池中的粪尿液体后，再打开冲栏水设施冲洗猪舍；

（11）第一次冲栏时，冲栏水透过漏缝地板流入U形粪槽和集液管中，并因重力自然汇集到集液池中，控制系统关闭SBR反应器前的阀门，打开粪尿液体发酵装置：液体高温好氧发酵器前的阀门，第一次冲栏产生的冲栏水经液体输送装置输送至粪尿液体发酵装置—液体高温好氧发酵反应器，进行高温好氧发酵，制得液体有机肥料，经适当稀释后农用；

（12）从第二次起的N次冲栏时，控制系统打开SBR反应器前的阀门，关闭粪尿液体发酵装置前的阀门，然后启动液体输送装置，将集液池中的N次（N≥2）冲栏产生的冲栏水抽往SBR反应器，冲栏水经SBR反应器和生态湿地处理达标后排放。

所述的粪便发酵装置采用现有技术的固体好氧发酵装置：固体高温好氧发酵反应器，所述的粪尿液体发酵装置采用现有技术的液体高温好氧发酵反应器，SBR反应器和生态湿地均为公知技术。

下面结合附图对本发明的实施作进一步具体说明：

本发明所涉及的雨污分离猪舍，猪饮用余水收集外排装置如图1所示，主要包括排水管道101、积水槽103、猪用自动饮水器105和舍外排水沟201，积水槽103设置在猪用自动饮水器105出水嘴104正下方，积水槽103底部的排水口102与排水管道101连接，排水管道101出水口连接舍外排水沟渠201。

本发明所涉及的新建污染物源头分离猪舍实施例1、2、3截面结构示意图如图2、图3和图4所示，在图2中，污染物源头分离猪舍主要由全漏缝地板202、矮梁203、U形粪槽204、集液管206、横梁210和纵梁211组成，其承重梁布置示意图如图5所示，在相邻矮梁203之间建设平行排列的，垂直与矮梁203的若干根横梁210，相邻横梁210的中间建设纵梁211，漏缝地板202铺设在横梁210与纵梁211上，进一步地，横梁210和纵梁211可以用T型钢代替，相邻T型钢横梁和T型钢纵梁焊接在一起，形成一个整体，漏缝地板202铺设在T型钢横梁与T型钢纵梁上，在全漏缝地板202下方设置有并列的两条、贯通猪舍长度方向的U形粪槽204，U形粪槽204的V形底面其V字形的倾斜度为3-5%，在V字形的最低处，设置有开口的集液管206，集液管206的开口与V形底面的最低处连通，集液管206的轴线平行于U形粪槽204的坡度。

本发明所涉及的图2猪舍污染物源头分离剖面结构示意图如图6所示，每条U形粪槽204具有0.5%-2%的坡度，U形粪槽204位置高的一端尽头连接集粪池306，位置低的一端尽头连接集液池308，集粪池306、集液池308分别建设在猪舍外，集粪池306和集液池308上方建设有遮雨、隔水设施，避免雨水或其它下水流入集粪池306和集液池308，集粪池306和集液池308均为漏斗型结构，集粪池306的底端安装有粪便输送装置的入料口，集液池308的底端安装有液体输送装置的入口；在U形粪槽204中设置刮粪系统，U形粪槽204的深度略大于刮粪器307的高度，U形粪槽204的V形底面其V字形的倾斜度为3-5%。

本发明所涉及的图2猪舍污染物源头分离俯视结构示意图如图7所示，刮粪系统主要包括两个刮粪器307、驱动装置301、钢丝绳302、位置传感器及安装座303、控制装置304和转角轮305，每个U形粪槽204内设置一个刮粪器307，两个刮粪器307通过钢丝绳302和转角轮305与连接驱动装置301，在U形粪槽204的两端设置位置传感器及安装座303，刮粪系统在钢丝绳302的牵引下沿U形粪槽204在集粪池306和集液池308间往复运动。

在图3中，污染物源头分离猪舍主要由全漏缝地板202、承重梁、四条U形粪槽204和集液管206组成。

在图4中，污染物源头分离猪舍主要由半漏缝地板202、矮梁203、两条U形粪槽204、集液管206和倾斜地面209组成，倾斜地面209向半漏缝地板202水平面倾斜，倾斜度为3%～5%，倾斜地面209的最低处与半漏缝地板202水平面齐平。

本发明所涉及的污染物源头分离猪舍实施例4、5、6、7、8、9截面结构示意图如图8、图9、图10、图11、图12和图13所示。在干清粪猪舍地面上进行改造，改造为污染物源头分离猪舍截面结构示意图如图8、图9和图10、在图8中，在原混凝土浇筑地面上，沿猪舍长度方向，在猪栏内侧墙建设贯穿整个猪舍长度方向的四条矮梁203，在猪栏内两条矮梁203之间建设平行排列的，垂直与矮梁203的若干根横梁210，相邻横梁210的中间建设纵梁211，漏缝地板202铺设在横梁210与纵梁211上，进一步地，横梁210和纵梁211可以用T型钢代替，相邻T型钢横梁和T型钢纵梁焊接在一起，形成一个整体，漏缝地板202铺设在T型钢横梁与T型钢纵梁上，在原水泥地面与全漏缝地板202之间设置两条彼此平行，沿猪舍长度方向贯穿的U形粪槽204，每条U形粪槽204均有0.5%-2%的坡度，U形粪槽204的V形底面其V字形的倾斜度为3-5%，在V字形的最低处，设置有开口的集液管206，集液管206的开口与V形底面的最低处连通，U形粪槽204、集液管206与原混凝土浇筑地面之间的孔隙用混凝土等填充物填充。

在图9中，在原混凝土浇筑地面上，沿猪舍长度方向的侧内墙建设、贯穿整个猪舍长度方向的矮梁203，在矮梁203上面铺设水平全漏缝地板202，在原水泥地面与全漏缝地板202之间设置四条彼此平行，沿猪舍长度方向贯穿的U形粪槽204。

在干清粪猪舍地面上和地面下同时进行改造，改造为污染物源头分离猪舍截面结构示意图如图11、图12和图13所示，在图11中，沿猪舍长度方向，在猪栏内侧墙建设贯穿整个猪舍长度方向的四条矮梁203，在猪栏内两条矮梁203之间建设平行排列的，垂直与矮梁203的若干根横梁210，相邻横梁210的中间建设纵梁211，漏缝地板202铺设在横梁210与纵梁211上，进一步地，横梁210和纵梁211可以用T型钢代替，相邻T型钢横梁和T型钢纵梁焊接在一起，形成一个整体，漏缝地板202铺设在T型钢横梁与T型钢纵梁上，铲除全漏缝地板202下部区域的混凝土及土壤，建设两条沿猪舍长度方向，贯穿整个猪舍长度方向的U形粪槽204，U形粪槽204的位于猪舍地面以下，每条U形粪槽204均有0.5%-2%的坡度，U形粪槽204的V形底面其V字形的倾斜度为3-5%，在V字形的最低处，设置有开口的集液管206，集液管206的开口与V形底面的最低处连通。

在图12中，沿猪舍猪舍长度方向的侧内墙建设贯穿整个猪舍长度方向的矮梁203，在矮梁203上面铺设水平全漏缝地板202，铲除全漏缝地板202下部区域的混凝土及土壤，建设四条沿猪舍长度方向贯穿的U形粪槽204，U形粪槽204的位于猪舍地面以下，每条U形粪槽204均有0.5%-2%的坡度，U形粪槽204的V形底面其V字形的倾斜度为3-5%，在V字形的最低处，设置有开口的集液管206，集液管206的开口与V形底面的最低处连通。

在图13中，沿猪舍猪舍长度方向的侧内墙建设贯穿整个猪舍长度方向的矮梁203，在矮梁203上面铺设水平半漏缝地板202，铲除半漏缝地板202下部区域的混凝土及土壤，建设两条沿猪舍长度方向贯穿的U形粪槽204，U形粪槽204的位于猪舍地面以下，每条U形粪槽204均有0.5%-2%的坡度，U形粪槽204的V形底面其V字形的倾斜度为3-5%，在V字形的最低处，设置有开口的集液管206，集液管206的开口与V形底面的最低处连通。在未安装半漏缝地板202的地面部分设置有向半漏缝地板202位置倾斜的倾斜水泥面209，倾斜度为3-5%，倾斜地面209的最低处与半漏缝地板202水平面齐平。

本发明所涉及的刮粪器截面结构示意图和运行示意图分别如图14和图15所示，刮粪器包括钢轮401、连接板402、导绳滑轮403、导向滑轮404、器架405、刮板406和限位卡407，中导刮板406和限位卡407均固定在器架405上，连接板402固定在器架405下侧，钢轮401固定在连接板402下侧，刮板406两端分别连接钢丝绳302的两端，限位卡407卡住刮板406一侧，连接刮板406两端的驱动绳302分别通过器架405上的导绳滑轮403，钢轮401通过集液管206的开口沟槽嵌入集液管206内，控制装置304控制驱动装置301通过钢丝绳302带动刮粪器307沿着U形粪槽204往复运动，钢轮401则在集液管206内为刮粪器307提供导向同时限制刮粪装置被钢丝绳302拉起。

本发明所涉及的粪便处理流程图如图16所示，粪便输送装置501的输入管道设置在集粪池306底部，集粪池306的底部设计为漏斗型，粪便输送装置501输出管道通过粪便输送管道连接粪便发酵装置502。

本发明所涉及的液体处理流程图如图17所示，集液池308的底部设计为漏斗型，液体输送装置601的输入管道设置在漏斗型集液池308的最底部，液体输送装置601的输出端并联粪尿液体输送管道和冲栏水输送管道，粪尿液体输送管道输出端连接液体发酵装置602，粪尿液体输送管道上设置有第一截止阀603，冲栏水输送管道输出端依次连接SBR反应器604和生态湿地605，在冲栏水输送管道上设置有第二截止阀606。

本发明的规模化养猪场污染物源头分离治理方法原理如下：

（1）猪舍屋顶挡住雨水，雨水及时通过猪舍外排水沟渠201排走，实现雨污分离；

（2）猪饮水时，从猪用自动饮水器105和猪嘴缝中漏出的水跌落入积水槽103中，并通过排水管道101及时外排至舍外排水沟201中，使猪饮用余水与粪尿分离，猪饮用余水不混入猪粪尿中；

（3）在猪栏内铺设漏缝地板202，漏缝地板202下方设置有并列的两条或偶数条贯通猪舍长度方向的U形粪槽204，U形粪槽204内设置有刮粪系统，U形粪槽204的底部安装有集液管206，集液管206顶端有一条缝隙与U形粪槽204的V形底面的最低处连通，刮粪系统在集液管206的开口沟槽的导向下在U形粪槽204内往复运动，倾斜的U形粪槽204的位置高的一端连接集粪池306，U形粪槽204位置低的一端连接集液池308；

（4）猪的排泄物粪便和粪尿液体由漏缝地板202漏下，跌落在U形粪槽204内，其中粪尿液体经U形粪槽204与集液管206连通的开口沟槽流入集液管206中，粪尿液体沿倾斜的U形粪槽204和集液管206汇集到集液池308；

（5）定时启动刮粪系统，驱动装置301通过钢丝绳302牵引刮粪器307在U形粪槽204内往复运动，刮粪器307在向集粪池306运动时，限位卡407卡住刮板406一侧，刮板406无处退让从而把粪便刮往集粪池306；而刮粪器307在往集液池308方向运动时，由于没有限位卡407卡住刮板406，刮板406在钢丝绳302的作用下，无法刮到粪尿，使粪便不会被刮往集液池308；钢轮401及钢轮轴则在集液管206内为刮粪器307提供导向，使刮粪器307不会被钢丝绳302拉起，当刮粪器307到达U形粪槽204的两端时，控制装置304控制刮粪器307的驱动装置301停止运行，延时后再反向运行；

（6）集粪池306和集液池308均为漏斗型结构，集粪池306的底端安装有粪便输送装置501的入料口，粪便输送装置的输出口连接粪便发酵装置502；集液池308的底端安装有污泥泵601的入口，污泥泵601的出口连接液体处理装置；

（7）定时通过粪便输送装置501将集粪池306内的粪便输送至固体发酵装置502，适当添加干辅料，调节C/N比和含水率，进行好氧发酵，制得固体有机肥料；

（8）定时通过污泥泵601将集液池308内的粪尿液体输送至液体发酵装置602——液体高温好氧发酵反应器，进行液体高温好氧发酵，制得液体有机肥料，经适当稀释后农用；

（9）当有猪出栏需要冲洗猪舍时，控制系统304首先启动刮粪系统，将U形粪槽204内的粪便刮入集粪池306内，然后启动污泥泵601，抽空集液池308中的粪尿液体后，再打开冲栏水设施冲洗猪舍；

（11）第一次冲栏时，冲栏水透过漏缝地板202流入U形粪槽204和集液管206中，并因重力自然汇集到集液池308中，控制系统关闭SBR反应器604前的第二截止阀606阀门，打开粪尿液体发酵装置602前的的第一截止阀603阀门，第一次冲栏产生的冲栏水经污泥泵601至粪尿液体发酵装置602—液体高温好氧发酵反应器，进行高温好氧发酵，制得液体有机肥料，经适当稀释后农用；

（12）从第二次起的N次冲栏时，控制系统打开SBR反应器604前的第二截止阀606阀门，关闭粪尿液体发酵装置602前的的第一截止阀603阀门，然后启动污泥泵601，将集液池308中的N次（N≥2）冲栏产生的冲栏水抽往SBR反应器604，冲栏水经SBR反应器604和生态湿地605处理达标后排放。