一种养殖场沼液净化处理系统及处理方法与流程

本发明涉及沼液净化技术领域，具体涉及一种养殖场沼液净化处理系统及处理方法。

背景技术：

目前，养殖场废弃物的处理技术主要有物理处理技术(如底泥疏浚、曝气复氧)、化学净化技术(如化学絮凝)和生态修复技术。生态修复技术为当前水环境保护领域最具发展潜力和最具生命价值的水环境治理技术。很多企业都通过实验研究，力求创造出一套生态高效的废弃物利用模式，核心是将沼渣沼液采取有效的种养品种和组合，充分利用废弃物的同时，生产高质量农产品，增加经济收入。沼渣由于其合适的含水率和较高的肥效，可直接或经过简单加工后作为商品有机肥销售，其销售收入远远大于运输成本。沼液的主要成分是水，具有肥效的成分浓度较低，随意排放又会造成环境污染，沼液的相关指标远远不能达到畜禽养殖业污染物排放标准或农田灌溉水质标准。

以水生植物为核心的人工生态浮岛是当下应用较为广泛的一种水体生态修复技术。因为很多水生植物，特别是水生维管束植物，其发达的根系可直接吸收受污水体中氮、磷等营养物质用于自身的生命活动，也可富集受污水体中的一些重金属元素，而其根际区的微生物又可降解水体中的污染物质。因此，水生植物在美化景观的同时，更兼具水质净化的作用。

申请号201210268278.8的专利公开了一种养殖场沼液净化处理系统及其处理方法，该养殖场沼液净化处理系统包括依次连通的沼液储存池、一级水生植物塘、二级水生植物塘，一级水生植物塘水面上种植凤眼莲，水面下种植沉水植物，二级水生植物塘里种植挺水植物。该生态处理系统采用生态平衡处理方法对沼液进行处理，能从根本上解决沼液的处理问题，避免沼液的随意排放造成水体或土壤富营养化和重金属超标，使沼液达标排放或回用。但是研究发现，仍然存在以下问题：1)无法保障沼液作为水生植物的养分含量，使得水生植物产量降低，沼液净化后水质较差无法用来清理畜禽屋舍，增加了处理成本；2)沼液储存池没有配备搅拌装置，使得沼液内的重金属富集和微生物的繁殖，沼气无法及时排出，降低了沼液中水溶性营养成分的含量；3)曝气机仅仅对沟渠的固定位置进行曝气处理，无法扩大曝气处理面积，使得沟渠内的水体氧转移效率和充氧能力低，阻碍水生植物的生长。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种养殖场沼液净化处理系统及处理方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明提供一种养殖场沼液净化处理系统，包括设于外围的外环沟渠，外环沟渠的横截面呈由外向内分布的同心圆状，相邻的外环沟渠之间通过管道连接，由外向内的外环沟渠的深度不断减小，外环沟渠的内侧设有沼液储存池；最内侧的外环沟渠通过第一截止阀与沼液储存池连接，沼液储存池的深度小于最内侧外环沟渠的深度；最外侧的外环沟渠通过第二截止阀与湿地连接，湿地通过第三截止阀与猪舍连接；

所述外环沟渠与沼液储存池上设有曝气调节机构与搅拌机构；搅拌机构包括：伺服电机、联轴器、安装盘、搅拌轴，伺服电机、联轴器、安装盘、搅拌轴由上往下同轴设置，安装盘固定于沼液储存池的顶面上，搅拌轴伸入沼液储存池内且其上设有搅拌叶；

所述曝气调节机构包括安装板、连接板、滑轨板、曝气机，安装板呈十字形且与安装盘固定连接，安装板的两端向外对称延伸并与连接板连接，连接板的两端向外对称延伸并通过螺杆与滑轨板连接，滑轨板上设有滑槽，多个曝气机通过滑槽与滑轨板滑动连接，每个曝气机向下延伸并伸入每个外环沟渠的底部。

作为本发明进一步的方案，所述外环沟渠上种植有挺水植物与沉水植物，湿地上种植有挺水植物。

作为本发明进一步的方案，所述沉水植物选自金鱼藻、苦草、伊乐藻、狐尾藻、眼子菜、黑藻、菹草中的一种或多种的组合，挺水植物选自水蕹菜、水芹菜、西洋菜中的一种或多种的组合。

作为本发明进一步的方案，所述曝气机包括电机、连接支撑座、曝气管、曝气叶轮，连接支撑座卡合在滑槽内使得曝气机与滑轨板滑动连接；电机设于曝气管的顶部，连接支撑座设于曝气管的上部，曝气叶轮设于曝气管的底部，曝气管呈中空圆筒状。

作为本发明进一步的方案，所述曝气叶轮包括叶轮盘、叶片，叶片的数量为四个且圆环阵列分布在叶轮盘的外围，叶片的尖刺部与壁部均设有曝气口。

本发明还提供了一种养殖场沼液净化处理方法，包括以下步骤：

s1、在外环沟渠上种植有挺水植物与沉水植物，湿地上种植挺水植物；打开第一截止阀，使得沼液储存池内的沼液通过管道，在高度差的作用下流入外侧的外环沟渠；

s2、打开第二截止阀与第三截止阀，外环沟渠内的水体进入湿地内，被湿地内的挺水植物进一步净化，从湿地流出的水体经进一步消毒后用于猪舍的冲洗；

s3、当需要对沼液储存池进行搅拌处理，并对外环沟渠进行曝气处理时，启动伺服电机，伺服电机带动联轴器、安装盘、搅拌轴的转动，搅拌轴进一步带动搅拌叶转动；

s4、伺服电机带动安装盘和搅拌轴旋转时，安装板、连接板、滑轨板也随着搅拌轴作相同转速的旋转，使得每个外环沟渠内同时有两个曝气机进行旋转曝气。

本发明的有益效果：

1、本发明的养殖场沼液净化处理系统，通过在沼液储存池的外围设置同心圆状的外环沟渠且由外向内的外环沟渠的深度不断减小，使得沼液储存池内的沼液通过第一截止阀和管道，在高度差的作用下不断流入外侧的外环沟渠，沼液中的水溶性营养成分转移到外环沟渠上的挺水植物与沉水植物中，且水生植物较强的重金属富集能力能够去除沼液中的重金属物质；打开第二截止阀与第三截止阀后，外环沟渠内的水体进入湿地内，被湿地内的挺水植物进一步净化，从湿地流出的水体经进一步消毒，可以用于猪舍的冲洗。该沼液净化处理系统大大节约了沼液治理的成本，同时沼液作为水生植物的养分，提高了水生植物的产量，降低了清理猪舍的成本，提高了养殖场收入。

2、本发明的搅拌机构通过伺服电机，可以带动联轴器、安装盘、搅拌轴的转动，搅拌轴可以进一步带动搅拌叶转动，对沼液进行持续的搅拌，扰乱沼液内的重金属富集和微生物的繁殖，及时排出沼液内产生的沼气，一方面降低了沼气进入外环沟渠带来的安全隐患，另一方面保障了沼液中的水溶性营养成分的含量。

3、本发明的曝气调节机构，巧妙地将十字形的安装板与安装盘连接，使得伺服电机带动安装盘和搅拌轴旋转时，安装板、连接板、滑轨板也随着搅拌轴作相同转速的旋转，使得在每个外环沟渠内有两个曝气机旋转曝气；伴随着曝气机的旋转曝气，可以均衡外环沟渠内水体的氧转移效率和充氧能力；曝气机通过滑槽与滑轨板滑动连接，可以调整曝气机伸入外环沟渠的位置，同时便于调配安装板两侧的重量，保障搅拌轴和曝气机的稳定旋转。

4、本发明的曝气机，通过将空气通过吸气管吸入多个曝气口形成多个负压区，气、水、泥在叶片内充分混合，迫使气体继续剪切、粉碎并乳化，保证绝大部分氧充分溶解于水中，提高了外环沟渠的氧转移效率和充氧能力。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明养殖场沼液净化处理系统的俯视图。

图2是本发明养殖场沼液净化处理系统的竖向剖视图。

图3是本发明图1中a处的局部放大图。

图4是本发明图2中b处的局部放大图。

图5是本发明曝气机的结构示意图。

图6是本发明曝气叶轮的结构示意图。

图中：1、外环沟渠；2、沼液储存池；3、第一截止阀；4、湿地；5、第二截止阀；6、第三截止阀；7、猪舍；8、伺服电机；9、联轴器；10、安装盘；11、搅拌轴；12、搅拌叶；13、安装板；14、连接板；15、滑轨板；16、曝气机；17、螺杆；18、滑槽；19、电机；20、连接支撑座；21、曝气管；22、曝气叶轮；23、叶轮盘；24、叶片；25、曝气口；26、管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参阅图1-6所示，本实施例提供一种养殖场沼液净化处理系统，包括设于外围的外环沟渠1，外环沟渠1的横截面呈若干个由外向内分布的同心圆状，相邻的外环沟渠1之间通过管道26连接，由外向内的外环沟渠1的深度不断减小，外环沟渠1的内侧设有沼液储存池2；最内侧的外环沟渠1通过第一截止阀3与沼液储存池2连接，沼液储存池2的深度小于最内侧外环沟渠1的深度；最外侧的外环沟渠1通过第二截止阀5与湿地4连接，湿地4通过第三截止阀6与猪舍7连接，外环沟渠1上种植有挺水植物与沉水植物，湿地4上种植有挺水植物。沉水植物选自金鱼藻、苦草、伊乐藻、狐尾藻、眼子菜、黑藻、菹草中的一种或多种的组合，挺水植物选自水蕹菜、水芹菜、西洋菜中的一种或多种的组合。

通过在沼液储存池2的外围设置同心圆状的外环沟渠1且由外向内的外环沟渠1的深度不断减小，使得沼液储存池2内的沼液通过第一截止阀3和管道26，在高度差的作用下不断流入外侧的外环沟渠1，沼液中的水溶性营养成分转移到外环沟渠1上的挺水植物与沉水植物中，且水生植物较强的重金属富集能力能够去除沼液中的重金属物质；打开第二截止阀5与第三截止阀6后，外环沟渠1内的水体进入湿地4内，被湿地4内的挺水植物进一步净化，从湿地4流出的水体经进一步消毒，可以用于猪舍的冲洗，大大节约了沼液治理的成本，同时作为水生植物的养分，提高了水生植物的产量，降低了清理猪舍的成本，提高了养殖场收入。

外环沟渠1与沼液储存池2上设有曝气调节机构与搅拌机构。搅拌机构包括：伺服电机8、联轴器9、安装盘10、搅拌轴11，伺服电机8、联轴器9、安装盘10、搅拌轴11由上往下同轴设置，安装盘10固定于沼液储存池2的顶面上，搅拌轴11伸入沼液储存池2内且其上设有搅拌叶12。通过启动伺服电机8，可以带动联轴器9、安装盘10、搅拌轴11的转动，搅拌轴11可以进一步带动搅拌叶12转动，对沼液进行持续的搅拌，扰乱沼液内的重金属富集和微生物的繁殖，及时排出沼液内产生的沼气，一方面降低了沼气进入外环沟渠带来的安全隐患，另一方面保障了沼液中的水溶性营养成分的含量。

曝气调节机构包括安装板13、连接板14、滑轨板15、曝气机16，安装板13呈十字形且与安装盘10固定连接，安装板13的两端向外对称延伸并与连接板14连接，连接板14的两端向外对称延伸并通过螺杆17与滑轨板15连接，滑轨板15上设有滑槽18，多个曝气机16通过滑槽18与滑轨板15滑动连接，每个曝气机16向下延伸并伸入每个外环沟渠1的底部。本发明巧妙地将十字形的安装板13与安装盘10连接，使得伺服电机8工作带动安装盘10和搅拌轴11旋转时，安装板13、连接板14、滑轨板15也随着搅拌轴11作相同转速的旋转，使得在每个外环沟渠1内有两个曝气机16旋转曝气。伴随着曝气机16的旋转曝气，可以均衡外环沟渠1内水体的氧转移效率和充氧能力。曝气机16通过滑槽18与滑轨板15滑动连接，可以调整曝气机16伸入外环沟渠1的位置，同时便于调配安装板13两侧的重量，保障搅拌轴11和曝气机16的稳定旋转。

其中，曝气机16为涡凹曝气机，包括电机19、连接支撑座20、曝气管21、曝气叶轮22，连接支撑座20卡合在滑槽18内使得曝气机16与滑轨板15滑动连接。电机19设于曝气管21的顶部，连接支撑座20设于曝气管21的上部，曝气叶轮22设于曝气管21的底部，曝气管21呈中空圆筒状。曝气叶轮22包括叶轮盘23、叶片24，叶片24的数量为四个且圆环阵列分布在叶轮盘23的外围，叶片24的尖刺部与壁部均设有曝气口25。曝气机16将空气通过吸气管吸入多个曝气口25形成多个负压区，气、水、泥在叶片24内充分混合，迫使气体继续剪切、粉碎并乳化，保证绝大部分氧充分溶解于水中，提高了外环沟渠1的氧转移效率和充氧能力。

实施例2

参阅图1-6所示，本实施例提供一种养殖场沼液净化处理方法，包括以下步骤：

s1、在外环沟渠1上种植有挺水植物与沉水植物，湿地4上种植挺水植物；打开第一截止阀3，使得沼液储存池2内的沼液通过管道26，在高度差的作用下流入外侧的外环沟渠1；

s2、打开第二截止阀5与第三截止阀6，外环沟渠1内的水体进入湿地4内，被湿地4内的挺水植物进一步净化，从湿地4流出的水体经进一步消毒后用于猪舍的冲洗；

s3、当需要对沼液储存池2进行搅拌处理，并对外环沟渠1进行曝气处理时，启动伺服电机8，伺服电机8带动联轴器9、安装盘10、搅拌轴11的转动，搅拌轴11进一步带动搅拌叶12转动，对沼液进行持续的搅拌，扰乱沼液内的重金属富集和微生物的繁殖，及时排出沼液内产生的沼气，一方面降低了沼气进入外环沟渠带来的安全隐患，另一方面保障了沼液中的水溶性营养成分的含量；

s4、伺服电机8带动安装盘10和搅拌轴11旋转时，安装板13、连接板14、滑轨板15也随着搅拌轴11作相同转速的旋转，使得在每个外环沟渠1内有两个曝气机16旋转曝气。伴随着曝气机16的旋转曝气，可以均衡外环沟渠1内水体的氧转移效率和充氧能力。曝气机16通过滑槽18与滑轨板15滑动连接，可以调整曝气机16伸入外环沟渠1的位置，同时便于调配安装板13两侧的重量，保障搅拌轴11和曝气机16的稳定旋转。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。