红萍生物净化沼液循环利用模式的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种红萍生物净化沼液循环利用模式，一种红萍生物净化沼液循环利用模式，其特征在于，包括下列步骤：将蓄禽养殖形成的排泄物固液分离后的液体导入发酵罐中形成沼气及沼液；将沼液通过膜过滤装置形成浓缩沼液及过滤液；将膜过滤形成的过滤液依次通过红萍生物渗滤装置和红萍水养装置，使红萍水养装置的出水符合达标排放的要求；将红萍水养装置生长繁殖出的红萍加工成为蓄禽饲料供给蓄禽养殖。该发明方法利用水生红萍的植物萃取和生物渗滤功能，实现规模化养殖场污水达标排放，无毒、无害，不会产生任何二次污染，同时可大幅度减少消纳沼液所需土地面积，可减少20～120倍。
【专利说明】红萍生物净化沼液循环利用模式
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种红萍生物净化沼液循环利用模式。
【背景技术】
[0002]畜禽养殖场排放的畜禽养殖废水，按GB/T 50363-2006标准规定，需经沼气工程发酵产生的沼液，经无害化处理后才能用于还田。严禁混入其它有毒、有害污水或污泥。未经过沼气工程充分发酵处理的粪污，不应采用管道还田。然而，沼气工程发酵产生的沼液量很大，需要面积足够大的田地消纳。按照不同的作物测算沼液安全消纳数量。I亩蔬菜园消纳存栏生猪1-2头产生的粪污，其他作物应按照不超过最大需肥量，计算设计养殖规模和用于消纳的种植面积。对具有不同畜禽种类的养殖场和养殖区，其规模可将鸡、牛的养殖量换算成猪的养殖量，具体换算比例按GB 18596-2001执行。
[0003]一般情况下，I个万头猪场要有5000亩以上面积的农田才能消纳源源不断产生的沼液。如果农田面积与沼气池规模不相匹配，沼液就必须外运。由于目前沼气后续服务体系不健全，加之沼气服务性组织较少，使得沼气工程所产生的沼液无法实现外运。一方面，沼气业主不愿自行承担沼液运输的全部费用；另一方面，沼液利用的配套设施包括田间贮存池、调节池、过滤装置、运输管道及喷滴灌设备，农户很难全额承担。因此，现阶段大多数是依靠人工灌施。运输不便，则成为沼液规模化利用难以提高的另一个主要障碍。
[0004]沼液应用模式发展障碍在于需要大面积土地来消纳沼气工程源源不断产生的沼液。现有沼液应用模式主要有猪一沼一稻、猪一沼一果、猪一沼一苗木、猪一沼一菜、猪一沼一牧草等，应用的作物无论是水稻、西瓜、柑橘、蔬菜，还是毛竹、茶叶、苗木和牧草等，都存在相同的问题。东南地区是我国农业高度集约化的重要区域之一，其周围土地有限，人口稠密，大多数沼气工程的沼液无法被土地消化吸收，对环境造成了相当严重的二次污染。
【发明内容】
[0005]本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种实现规模化养殖场污水达标排放，无毒、无害，不会产生任何二次污染，同时可大幅度减少消纳沼液所需土地面积的沼液循环利用模式。
[0006]本发明的具体实施方案是:一种红萍生物净化沼液循环利用模式，包括下列步骤:
(1)将蓄禽养殖形成的排泄物固液分离后的液体导入发酵罐中形成沼气及沼液；
(2)将沼液通过膜过滤装置形成浓缩沼液及过滤液；
(3)将步骤(2)形成的过滤液依次流经红萍生物渗滤装置和红萍水养装置,使红萍水养装置的出水符合达标排放的要求；
(4)将步骤(3)生长繁殖出的红萍加工成为蓄禽饲料供给蓄禽养殖。
[0007]进一步的，所述红萍生物渗滤装置由生物滤床、滤层滤料和水循环系统组成，所述滤层滤料为干红萍，所述干红萍装袋后置于生物滤床内。[0008]进一步的，所述红萍水养装置为室外露天养殖。
[0009]进一步的，所述红萍水养装置为温室大棚养殖，大棚内设有多层养殖池，过滤液作为红萍培养液循环使用，直至水体符合达标排放要求方可排出。
[0010]进一步的，蓄禽养殖形成的排泄物固液分离后的固体加工形成有机肥。
[0011]进一步的，所述发酵罐中形成的沼气形成燃料供给蓄禽养殖室保温或厨房用气。
[0012]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(I)本发明建立了一种“生猪一沼液一红萍”净化沼液循环利用模式，红萍是一种高固氮的水生蕨类植物，它繁殖快、产量高、营养丰富、蛋白质含量高。既能作饲料、饵料，又可作有机肥。另外，红萍具有一定的耐污能力，通过活体的富集作用和干体的物理吸附作用，能有效地去除水中的氮、磷等营养元素，吸收和富集各种重金属、有毒化合物，增加溶解氧，降解C0D，使富营养化水域变清澈。同时，将去污处理后的红萍和污水循环再利用，突破净污生物处理难的问题。
[0013](2)沼液经膜过滤装置后，浓缩液仅占总过滤量的5-10%，可以直接销售给有机肥工厂，由于浓缩液含有90%以上的植物营养物质，浓度高、运输量少，有机肥生产成本大幅下降，经济效益显著提高。
[0014](3)沼液经膜过滤装置后，过滤液仍然达不到排放标准，需要植物消纳。本发明采用红萍消纳工艺，红萍生长速度快，净水能力强体积小，净化时可采用多层生物净化形式，能在符合达标排放前提下，大幅度减少消纳沼液所需土地面积，可减少20-120倍。
[0015]因此，在“生猪一沼液一红萍”模式中，红萍具有超强的植物萃取和净化水体的特征，具备降解有机污染物和维护水体平衡的功效，对促进规模化畜禽养殖污水达标排放起到积极作用，是净化富营养化水体的良好材料。在东南丘陵、长江中下游、及广大南方地区应用该模式，可以避免沼液对周边水域的污染，从产生面源污染的源头上进行永久性的治理，有利于防止周边生态环境的恶化。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明红萍生物净化沼液循环利用模式工艺图。
[0017]【具体实施方式】
下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细的说明。
[0018]如图1所示，本发明一种红萍生物净化沼液循环利用模式，包括下列步骤:
(1)将蓄禽养殖形成的排泄物固液分离后的液体导入发酵罐中形成沼气及沼液；
(2)将沼液通过膜过滤装置形成浓缩沼液及过滤液；
(3)将步骤(2)形成的过滤液依次通过红萍生物渗滤装置，及红萍水养装置以将过滤液形成达标排放的清水；
(4)将步骤(3)形成的红萍加工成为蓄禽饲料供给蓄禽养殖。
[0019]蓄禽养殖形成的排泄物固液分离机分离后的固体加工形成有机肥，液体排入发酵池产生沼气与沼液，沼气通过沼气管道一部分输送至农舍作为厨房燃料，另一部分可作为养殖厂的供暖。
[0020]来自于沉淀池的沼液先经过膜过滤装置，压滤后无法通过膜的浓缩液直接罐装销售或用于加工有机肥；沼液经膜过滤装置后，浓缩液仅占总过滤量的5%-10%，可以直接销售给有机肥工厂，由于浓缩液含有90%以上的植物营养物质，浓度高、运输量少，有机肥生产成本大幅下降，经济效益显著提高。
压滤通过膜的过滤液，流经红萍渗滤装置后，作为红萍水养装置的循环培养液。红萍水养装置生产出的红萍加工成饲料，饲喂母猪，多产仔，产好仔，或饲喂生猪；而红萍水养装置排出是清水可以符合达标排放的要求，也可以用于猪舍日常冲洗。这样形成红萍生物净化高效循环利用模式。
[0021]所述红萍生物渗滤装置由生物滤床、滤层滤料和水循环系统组成，所述滤层滤料为干红萍，所述干红萍装袋后置于生物滤床内。所述红萍水养装置为室外露天养殖，还可以上温室大棚养殖，大棚内设有多层养殖池以实现缩小空间，在符合达标排放前提下，大幅度减少消纳沼液所需土地面积，可减少20~120倍。同时，本发明采用红萍作为渗滤材料研制生物渗滤装置，利用水生生物红萍的植物萃取和生物渗滤功能，实现规模化养殖场污水达标排放，无毒、无害，不会产生任何二次污染。
[0022]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种红萍生物净化沼液循环利用模式，其特征在于，包括下列步骤: (1)将蓄禽养殖形成的排泄物固液分离后的液体导入发酵罐中形成沼气及沼液； (2)将沼液通过膜过滤装置形成浓缩沼液及过滤液； (3)将步骤(2)形成的过滤液依次流经红萍生物渗滤装置和红萍水养装置，使红萍水养装置的出水符合达标排放的要求； (4)将步骤(3)生长繁殖出的红萍加工成为蓄禽饲料供给蓄禽养殖。
2.根据权利要求1所述的一种红萍生物净化沼液循环利用模式，其特征在于，所述红萍生物渗滤装置由生物滤床、滤层滤料和水循环系统组成，所述滤层滤料为干红萍，所述干红萍装袋后置于生物滤床内。
3.根据权利要求1或2所述的一种红萍生物净化沼液循环利用模式，其特征在于，所述红萍水养装置为室外露天养殖。
4.根据权利要求1或2所述的一种红萍生物净化沼液循环利用模式，其特征在于，所述红萍水养装置为温室 大棚养殖，大棚内设有多层养殖池，过滤液作为红萍培养液循环使用，直至水体符合达标排放要求方可排出。
5.根据权利要求1所述的一种红萍生物净化沼液循环利用模式，其特征在于，蓄禽养殖形成的排泄物固液分离后的固体加工形成有机肥。
6.根据权利要求1所述的一种红萍生物净化沼液循环利用模式，其特征在于，所述发酵罐中形成的沼气形成燃料供给蓄禽养殖舍保温或厨房用气。
【文档编号】C02F9/14GK103482818SQ201310408135
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】陈敏, 邓素芳, 杨有泉, 林永辉, 蔡淑芳 申请人:福建省农业科学院农业生态研究所