本实用新型涉及畜禽养殖粪污处理
技术领域：
，特别是涉及一种基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统。
背景技术：
：随着我国畜禽养殖业专业化、规模化和集约化程度的不断提高，畜禽养殖粪污的排放量大大提高。畜禽固液粪污协同消纳技术是畜禽粪污资源化利用的主要方式之一，与单纯的畜禽固、液粪污处理技术相比，其可利用一种工艺同时处理固液两种粪污，具有节省处理工艺占地空间、节省人工成本、节约水资源和降低粪污处理时间等优点。好氧堆肥是畜禽固粪资源化利用的重要方式之一，其是将畜禽粪污与辅料组成堆体，在适当的水、气条件下，通过微生物作用，使有机质分解并放出能量产生高温，杀死其中的病原菌和杂草种子，并使其它有害物质减少或消失，最终形成稳定化的有机肥料。因此，好氧堆肥过程中，堆体微生物的分解活动实现有机污染物的资源化、无害化和减量化转化，而堆体的发酵升温和辅料对水分的吸持特性是实现堆体中水分消纳的重要途径，目前，原位消纳技术和异位消纳技术是基于好氧堆肥的固液粪污协同消纳技术的两种主要方式。异位发酵床畜禽养殖粪污处理系统是在畜舍外建立发酵床，使畜禽养殖粪污在微生物作用下发酵降解，发酵成熟的混合物料进行有机肥料加工。该工艺虽然在猪粪中消除猪粪臭味和毒素，扩大了粪污处理能力，但是该工艺对垫料的需求量大，发酵床制作成本较高，同时新旧垫料易受污染，不利于垫料的资源化应用，此外发酵床管理对人工的需求量大，运行较为复杂，问题较为突出。公开号为CN103619780A的中国专利，介绍了一种堆肥器，该堆肥器适用于基于传统好氧堆肥系统的异位消纳技术，其将通气系统设置在发酵仓内，将浸出液设置在发酵仓下部，虽然能短时间内提高堆肥的通气效果和收集渗滤液，但是通气管易被堵塞，维护成本高，同时液体粪污和浸出收集的渗滤液还需要其它工艺进行处理，因此污染物处理成本高。公开号为CN106007836A的中国专利，介绍了一种堆肥装置，该堆肥装置适用于蚯蚓堆肥技术中，该装置发酵仓的转动轴上装有连续螺旋状的叶片，可使蚯蚓的活动范围集中在中间层，这样可以保证有机垃圾生料加入的连贯性和腐熟肥料清理收集的及时性，但是其只能处理固体粪污，而对液体粪污没有处理能力。在好氧堆肥过程中，堆体发酵升温和辅料的吸持特性造成堆体的水分消耗，这使得堆体微生物分解活动得以进行的水分环境遭到破坏，从而影响堆体发酵过程的进行。因此，如何改善现有技术中，堆体水分环境无法保持的现状，同时实现畜禽固液粪污的协同高效处理，是本领域技术人员亟待解决的问题。技术实现要素：本实用新型的目的是提供一种基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统，以解决上述现有技术存在的问题，使好氧堆肥过程中，堆体的水分环境得以保持，同时实现了堆体的高效反应处理。为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统，包括固液粪污收集池、固液分离机、固液粪污二级消纳主体装置和液体粪污收集池，所述固液粪污收集池与所述固液分离机相连，所述固液分离机分别与所述固液粪污二级消纳主体装置、所述液体粪污收集池相连，所述液体粪污收集池还与所述固液粪污二级消纳主体装置相连通；所述固液粪污二级消纳主体装置自上向下依次包括粪污消纳层、渗滤液消纳层和鼓风层，所述粪污消纳层与所述固液分离机相连，所述粪污消纳层与所述渗滤液消纳层之间通过第一承重格网分隔，所述渗滤液消纳层与所述鼓风层之间通过第二承重格网分隔。优选地，所述粪污消纳层、所述渗滤液消纳层、所述鼓风层的高度比为6:2.5:1.5。优选地，所述粪污消纳层为敞口式结构，所述粪污消纳层设置喷淋器，所述喷淋器可滑动地设置于所述粪污消纳层的相对的两侧壁的顶部，所述喷淋器与所述液体粪污收集池相连。优选地，所述粪污消纳层还设置滚动滑轴和翻堆结构，所述翻堆结构套设于所述滚动滑轴上并能够沿着所述滚动滑轴来回移动，所述翻堆结构包括多个翻转齿，所述滚动滑轴和所述翻堆结构设置于所述喷淋器的下部。优选地，所述滚动滑轴平行于所述第一承重格网设置，所述滚动滑轴位于所述粪污消纳层的1/3-1/2高度处，所述翻堆结构与所述第一承重格网的最小距离为10-20cm。优选地，所述粪污消纳层的底部设置第一垫料结构层，所述第一垫料结构层由粒径为3-8mm的垫料构成，所述第一垫料结构层的厚度为10-20cm。优选地，所述渗滤液消纳层的底部设置第二垫料结构层，所述第二垫料结构层由粒径为4-20mm的垫料组成，所述第二垫料结构层的厚度为200-400mm。优选地，所述第一承重格网的网径为2-6mm，所述第二承重格网的网径为4-8mm。优选地，基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统还包括鼓风机，所述鼓风层的底部设置鼓风干管和鼓风支管，所述鼓风干管与所述鼓风机相连，所述鼓风支管与所述鼓风干管相连通，所述鼓风支管以所述鼓风干管为轴线对称分布，所述鼓风层的侧壁密封连接。优选地，所述粪污消纳层、所述渗滤液消纳层和所述鼓风层，均为可拆卸式拼装结构。本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：本实用新型的基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统，包括固液粪污收集池、固液分离机、固液粪污二级消纳主体装置和液体粪污收集池，其中，固液粪污二级消纳主体装置自上向下依次包括粪污消纳层、渗滤液消纳层和鼓风层，粪污混合物通入固液分离机进行固液分离后，固体粪便进入固液粪污二级消纳主体装置中进行好氧堆肥，分离后的废液用作堆体发酵过程中的补充水源，一方面实现液体粪污中的污染物向固粪堆体的转移，利用固粪堆肥过程实现污染物质的转化；另一方面补充畜禽固粪堆肥过程中的流失水分，促进堆体的高效发酵。与此同时，降低了辅料的来源压力和辅料购置成本；且不受畜舍清粪方式限制，可批次处理畜禽粪污。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统的整体结构示意图；图2为本实用新型基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统的固液粪污二级消纳主体装置的结构示意图；图3为本实用新型基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统的固液粪污二级消纳主体装置的剖切结构示意图；图4为具体实施例中堆体温度变化曲线图；图5为具体实施例中堆体水分补充量的柱形图；其中，1为固液粪污收集池，2为固液分离机，3为固液粪污二级消纳主体装置，4为液体粪污收集池，5为粪污消纳层，501为喷淋器，502为滚动滑轴，503为翻堆结构，504为翻转齿，505为第一垫料结构层，6为渗滤液消纳层，601为第二垫料结构层，7为鼓风层，701为鼓风干管，702为鼓风支管，8为第一承重格网，9为第二承重格网，10为鼓风机。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。本实用新型的目的是提供一种基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统，以解决上述现有技术存在的问题，使好氧堆肥过程中，堆体的水分环境得以保持，堆体发酵过程能够顺利进行。为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。请参考图1至图5，图1为本实用新型基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统的整体结构示意图，图2为本实用新型基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统的固液粪污二级消纳主体装置的结构示意图，图3为本实用新型基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统的固液粪污二级消纳主体装置的剖切结构示意图，图4为具体实施例中堆体温度变化曲线图，图5为具体实施例中堆体水分补充量的柱形图。本实用新型提供一种基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统，包括固液粪污收集池1、固液分离机2、固液粪污二级消纳主体装置3和液体粪污收集池4，固液粪污收集池1与固液分离机2相连，固液分离机2分别与固液粪污二级消纳主体装置3、液体粪污收集池4相连，液体粪污收集池1还与固液粪污二级消纳主体装置3相连通。固液粪污收集池1内的粪污混合物通入固液分离机2进行固液分离后，固体粪便进入固液粪污二级消纳主体装置3中进行好氧堆肥，固液分离机2分离后得到的废液进入液体粪污收集池4中，同时，液体粪污收集池4与固液粪污二级消纳主体装置3相连通，液体粪污收集池4中的废液用作堆体发酵过程中的补充水源。一方面实现液体粪污中的污染物向固粪堆体的转移，利用固粪堆肥过程实现污染物质的转化；另一方面补充畜禽固粪堆肥过程中的流失水分，促进堆体的高效发酵，实现畜禽固液粪污的协同高效处理。其中，固液粪污二级消纳主体装置3自上向下依次包括粪污消纳层5、渗滤液消纳层6和鼓风层7，粪污消纳层5与固液分离机2相连，粪污消纳层5与渗滤液消纳层6之间通过第一承重格网8分隔，渗滤液消纳层6与鼓风层7之间通过第二承重格网9分隔。最上层为基于静态条垛式堆肥系统的粪污消纳层5，中层为渗滤液消纳层6，这使其在消纳固液粪污的同时，完成对渗滤液的消纳，发酵过程不会产生固液的二次污染产物；同时粪污消纳层5与渗滤液消纳层6由硬质第一承重格网8相隔，最大程度上保证堆体的布风均匀性，避免堆体在堆肥过程中出现堆肥死角，保证了堆肥质量。具体地，粪污消纳层5、渗滤液消纳层6、鼓风层7的高度比为6:2.5:1.5。合理布置粪污消纳层5、渗滤液消纳层6、鼓风层7的高度比，提高堆肥质量和堆肥效率。更具体地，粪污消纳层5为敞口式结构，粪污消纳层5设置喷淋器501，喷淋器501可滑动地设置于粪污消纳层5的相对的两侧壁的顶部，喷淋器501与液体粪污收集池4相连，将液体粪污收集池4中的废液作喷淋用，补充堆体水分，滑动式喷淋器501使喷淋更均匀，提高堆体的堆肥质量。另外，粪污消纳层5还设置滚动滑轴502和翻堆结构503，翻堆结构503套设于滚动滑轴502上并能够沿着滚动滑轴502来回移动，翻堆结构503包括多个翻转齿504，滚动滑轴502和翻堆结构503设置于喷淋器501的下部。滚动滑轴502与翻堆结构503配合使翻堆结构503来回移动，翻堆结构503上的翻转齿504转动以达到翻堆的目的，翻堆有利于堆体均匀通风，避免出现堆肥死角，保证堆肥质量。在本具体实施方式中，滚动滑轴502与翻堆结构503采用滚珠丝杠的传动方式，在滚动滑轴502伸出固液粪污二级消纳主体装置3外部的部分加手柄，实现手动驱动，也可加电机驱动。更具体地，滚动滑轴502平行于第一承重格网8设置，滚动滑轴502位于粪污消纳层5的1/3-1/2高度处，翻堆结构503与第一承重格网8的最小距离为10-20cm。进一步地，粪污消纳层5的底部设置第一垫料结构层505，第一垫料结构层505由粒径为3-8mm的垫料构成，第一垫料结构层505的厚度为10-20cm。渗滤液消纳层6的底部设置第二垫料结构层601，第二垫料结构层601由粒径为4-20mm的垫料组成，第二垫料结构层601的厚度为200-400mm。第一承重格网8的网径为2-6mm，第二承重格网9的网径为4-8mm。更进一步地，基于好氧堆肥的畜禽固液粪污二级协同消纳系统还包括鼓风机10，鼓风层7的底部设置鼓风干管701和鼓风支管702，鼓风干管701与鼓风机10相连，鼓风支管702与鼓风干管701相连通，鼓风支管702以鼓风干管701为轴线对称分布，鼓风层7的侧壁密封连接。鼓风机10适时鼓热风以提高堆体的发酵温度，延长堆体的高温期，提高堆体的发酵效率；鼓风支管702以鼓风干管701为轴线对称分布，合理的布风设计可避免堆体出现堆肥死角，提高堆肥质量。另外，粪污消纳层5、渗滤液消纳层6和鼓风层7，均为可拆卸式拼装结构，方便装卸粪污和肥料。粪污混合物主要是在固液粪污二级消纳主体装置中被消纳完成的，下面通过具体的实施例来解释固液粪污二级消纳主体装置3的工作过程。固液粪污二级消纳主体装置3为立方体式的分级消纳系统，规格(长×宽×高)为1.5m×1.5m×1.8m。其中，粪污消纳层5：规格为1.5m×1.5m×1.1m，上层粪污消纳层5两边由可拆装板组成，发酵时封闭安装，发酵完后拆卸脱离，以便肥料卸出；设置有喷淋器501、滚动滑轴502、翻堆结构503、堆肥温度计等设备，其中，滚动滑轴502处于上层粪污消纳层5的1/3高度处，翻转齿504距离第一承重格网8为10mm，第一承重格网8为孔径为4mm的尼龙承重格网；底部铺一层稻壳垫料，厚度为10mm，稻壳为原始稻壳，长度为7mm。取545kg固液分离后的粪便与90kg玉米芯混合成堆体，铺在稻壳垫料之上发酵，其中玉米芯粒径为2mm。堆体的原始C/N为27，含水率为70％，渗滤液消纳层6：规格为1.5m×1.5m×0.45m，渗滤液消纳层6两边由可拆装板组成，发酵时封闭安装，发酵完后拆卸脱离，以便肥料卸出；渗滤液消纳层6的底部设置第二垫料结构层601，第二垫料结构层601由玉米芯垫料平铺而成，玉米芯粒径为10mm，第二垫料结构层601厚度为200mm，第二垫料结构层601可多次使用，第二承重格网9为孔径为7mm的尼龙承重格网。鼓风层7：规格为1.5m×1.5m×0.25m，鼓风层7四周封闭安装，堆体堆置完成后，通热风15min，热风温度为35℃，通气速率为1.5m3/min；翻堆喷淋后，通热风10min，热风温度为35℃，通气速率为2.0m3/min。堆体堆置期间，每天监测堆体的含水率和温度，并称量单位平方分米的重量，依次推算整体堆体的重量。设定60％为堆体的基准含水率，当含水率＜55％时，根据堆体重量计算要添加的水量，如式(1)，式(2)所示。该堆体发酵持续85天，其中，高温期持续71天，如图4所示，上面温度曲线为堆体温度曲线，下面是室温曲线；加水次数为70，加水总重约为700kg，加水量如图5所示；发酵期间渗滤液消纳层200mm稻壳垫料能承托渗滤液而不下渗。堆置成功后，猪粪理化指标、补充水源的理化指标和堆置肥料的理化指标分别如表1、表2和表3，均符合标准为NY525-2012有机肥料标准。m＝M(60％-t)(1)其中，m-欲补充的废水水量；M—堆体质量，kg；t—当天测定的堆体含水率，t≤50％～60％；M＝mV(2)M—堆体质量，kg；m—堆体单位体积的质量，kg/m3；V—堆体的体积，m3。表1猪粪理化指标项目含水率(％)有机质(％)TC(％)TN(％)TP(％)TK(％)C/N粪便8043.1262.050.250.7212.68玉米芯2092.553.150.550.090.0896.6表2分离后养殖废水理化指标项目NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)COD(mg/L)废水2150158019016500表3堆置肥料的理化指标项目含量(％)标准有机质46≥45总养分6.8≥5.0TN2.5—TP2.1—TK2.2—pH7.95.5-8.5种子发芽率10095-100注：标准为NY525-2012有机肥料标准本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。当前第1页1 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