一种养殖粪污处理装置的制作方法

本发明涉及养殖粪污处理设备领域，具体涉及一种进行养殖粪污无害化和酸化储存的养殖粪污处理装置。

背景技术：

我国是一个生猪养殖大国，生猪养殖占总养殖量的56.5％，猪粪尿年产生量不小于20亿吨，大量未经处理而随意排放的粪污已成为农村污染的主要来源。据统计，目前我国生猪养殖仍然以中小规模为主，年出栏500头以下养殖场占总养殖规模的55％，因此，解决好中小规模养猪场粪污处理和资源化利用问题具有十分重要的意义。

目前畜禽粪污的处理技术主要有粪便堆肥、粪水厌氧发酵、粪水氧化塘存储、粪水达标排放和粪尿混合物存储等。农业农村部在《畜禽粪污资源化利用行动方案(2017-2020年)》中提出了七类畜禽粪污资源化利用主推技术，其中“粪污全量收集还田利用”模式是我国华北和东北地区优先推荐使用的技术模式，具有粪污收集成本低、处理过程简单和推广应用潜力大等特点。

粪污全量收集指将养殖过程中产生的粪便和尿液混合收集于储存池中，经无害化处理后进行还田利用。国外养殖场一般在养殖圈舍外建设与养殖规模相配套的粪污储存池，一般为组装式半地下钢结构，粪污自然存放6-9个月后就地还田利用。目前，对于我国绝大多数中小规模养殖场而言，由于面临土地缺乏、基建投资成本高等困难，国内部分规模化养殖场也建有专用粪污储存池，一般为规模较小的地下钢混结构，粪污自然存放4-6个月后进行还田利用。但是，建设这样专用地下粪污储存池除了面临缺少匹配土地和基建投资较高等难题外，还存在场地布置占地大、处理效率低、臭气污染重等问题，进而限制了粪污的及时有效处理。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种养殖粪污处理装置，用以解决现有的养殖场场地布置不够灵活、处理效率低、臭气控制效果差、存储时间过长、设备运行低效等问题。

本发明提供一种养殖粪污处理装置，包括粪污收集箱、保温储存箱、酸液储存箱和生物除臭箱，所述粪污收集箱的外侧面设置有粪污输入口，所述保温储存箱设置于所述粪污收集箱的粪污输出口与所述酸液储存箱的粪污输入口之间，所述粪污收集箱的粪污输出口与所述保温储存箱的粪污输入口通过第一粪污输送管连通，所述保温储存箱的粪污输出口与所述酸液储存箱的粪污输入口通过所述第二粪污输送管；所述保温储存箱的顶部安设有太阳能电池板，所述保温储存箱内置有粪污储存容器，所述粪污储存容器的内壁上设置有热循环管路，所述热循环管路与所述太阳能电池板通过导线相连；所述酸液储存箱的外侧面设置有粪污输出管；所述粪污收集箱与所述生物除臭箱之间通过第一臭气收集管相连通，所述生物除臭箱内设置有第一臭气引风机，所述第一臭气收集管与所述第一臭气引风机相连通；所述酸液储存箱与所述生物除臭箱之间通过第三臭气收集管相连通，所述生物除臭箱内设置有第三臭气引风机，所述第三臭气引风机与所述第三臭气收集管相连通；所述生物除臭箱的上部设置有喷淋装置，所述喷淋装置包括喷淋装置溶解箱、喷淋管路和若干个喷头，若干个喷头与喷淋装置溶解箱之间通过所述喷淋管路连通；所述生物除臭箱表面设置有滤料投放口和排臭气管，所述滤料投放口位于所述喷淋装置溶解箱的正上方。

优选地，所述粪污收集箱内设置有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌轴、齿轮组和若干个搅拌叶片，所述搅拌电机水平安装于所述粪污收集箱顶部中央位置，所述搅拌轴从上而下竖直穿过所述粪污收集箱，所述齿轮组包括套设于所述搅拌电机的输出轴的圆锥齿轮和套设于所述搅拌轴上的圆锥齿轮，且所述搅拌电机的输出轴的圆锥齿轮和所述搅拌轴上的圆锥齿轮相啮合；若干个搅拌叶片间隔设置于搅拌轴上。

优选地，所述粪污收集箱上还设置有曝气风机，其中搅拌轴和搅拌叶片为中空结构且其连接处相互连通形成输气通道，所述搅拌轴的进气端与所述曝气风机的出气口相连通，搅拌叶片上间隔设置有多个曝气孔，所述曝气孔外侧带有防堵橡胶片。

优选地，所述养殖粪污处理装置还包括储酸箱，所述储酸箱与所述酸液储存箱之间通过设置酸液输送管相连通，所述储酸箱内设置有酸液储存容器，所述酸液储存容器为耐腐蚀性容器，所述酸液储存箱内设置有酸液输送泵，所述酸液输送泵的出液口与所述酸液输送管相连通。

优选地，所述粪污储存容器的中部设置有隔热层。

优选地，所述保温储存箱的臭气输出口与所述生物除臭箱的臭气输入口之间通过设置第二臭气收集管连通，生物除臭箱内设置有第二臭气引风机，所述第二臭气引风机与所述第二臭气收集管相连通。

优选地，所述养殖粪污处理装置还包括电器控制箱，所述电器控制箱包括plc控制系统和监控数据显示屏，所述搅拌电机上配置有电机开关，所述曝气风机上配置有曝气开关，第一粪污泵、第三粪污泵、酸液输送泵、第二粪污泵分别配置有第一粪污泵电磁开关、第三粪污泵电磁开关、酸液输送泵电磁开关和第二粪污泵电磁开关；第一臭气引风机、第三臭气引风机、第二臭气引风机分别配置有第一臭气引风机电磁开关、第三臭气引风机电磁开关和第二臭气引风机电磁开关；所述电机开关、所述曝气开关、所述第一粪污泵电磁开关、所述第三粪污泵电磁开关、所述酸液输送泵电磁开关、所述第二粪污泵电磁开关、所述第一臭气引风机电磁开关、所述第三臭气引风机电磁开关和所述第二臭气引风机电磁开关均与所述plc控制系统相连接；所述粪污收集箱、所述保温储存箱、所述酸液储存箱、所述电器控制箱、所述生物除臭箱和所述储酸箱内分别安装有多个温度监测探头或气体检测探头；所述plc控制系统和所述监控数据显示屏之间通过导线相连。

本发明的有益效果是：

本发明公开的一种养殖粪污处理装置，通过对养殖场粪尿混合物进行全量收集与储存、酸化和生物除臭等处理，使之达到肥料化利用的要求，该养殖粪污处理装置无需基础建设，具有场地布置灵活、操作简单、处理效率高、臭气控制好和投资成本低等特点，特别适合于中小规模养猪场进行粪污就地处理的推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的养殖粪污处理装置的立面视图；

图2为本发明实施例2提供的养殖粪污处理装置的立面视图；

图3为本发明实施例3提供的养殖粪污处理装置的立面视图；

图4为本发明实施例3提供的养殖粪污处理装置的侧视图；

图5为本发明实施例3提供的养殖粪污处理装置的俯视图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“左”与“右”是基于附图描述的方位或位置关系，其目的是出于描述本发明的方便。术语“第一”、“第二”等用于描述目的，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。

实施例1

实施例1提供一种养殖粪污处理装置，下面对其结构进行详细描述。

参考图1，该养殖粪污处理装置包括粪污收集箱1、保温储存箱2、酸液储存箱3和生物除臭箱5。

粪污收集箱1为密闭箱，其外侧面设置有粪污输入口10，粪污收集箱1的粪污输出口与酸液储存箱3的粪污输入口之间设置有保温储存箱2，粪污收集箱1的粪污输出口与保温储存箱2的粪污输入口通过第一粪污输送管21连通，且第一粪污输送管21的出液端与第二粪污泵的进液口相连通，第一粪污输送管21将粪污收集箱1的粪污通过第二粪污泵输送至保温储存箱2。保温储存箱2的粪污输出口与酸液储存箱3的粪污输入口通过第二粪污输送管22，第二粪污输送管22的出液端与第三粪污泵的进液口相连通；第二粪污输送管22用于将保温储存箱2的粪污通过第三粪污泵输送至酸液储存箱3。酸液储存箱3的外侧面设置有粪污输出管30。

其中，粪污输入口10用于输出待处理的粪污，酸液储存箱3用于提供酸性环境以保存粪污内的氮元素以免其损失，粪污输出管30用于输出已处理完成的粪污。

具体地，粪污收集箱1内设置有第一粪污泵，第一粪污泵的进粪口与粪污输入口10相连通，酸液储存箱3内设置有第三粪污泵，第三粪污泵与输粪管道20的进液端相连通。其中，粪污泵和第三粪污泵均为转子泵。

粪污收集箱1与生物除臭箱5之间通过第一臭气收集管c-1相连通，具体地，生物除臭箱5内设置有第一臭气引风机c-10，第一臭气收集管c-1与第一臭气引风机c-10相连通，在第一臭气引风机c-10的作用下，第一臭气收集管c-1收集粪污收集箱1内的臭气，并将气体输送至生物除臭箱5。

为了增强该养殖粪污处理装置的加热杀菌效果，缩短粪污处理过程中的存储时间，保温储存箱2包括一粪污储存容器，粪污储存容器的外部套设有包装箱。输粪管道20包括第一粪污输送管21和第二粪污输送管22，粪污储存容器的下层内设有第二粪污泵。

保温储存箱2的顶部安设有太阳能电池板23，粪污储存容器的内壁上设置有热循环管路，该热循环管路内装有电阻丝，该热循环管路外套有保温棉，电阻丝与太阳能电池板23通过导线相连，太阳能电池板23用于将太阳能转化为粪污储存容器内的热循环管路加热的电能，热循环管路给储存于粪污储存容器内的粪污加热，通过升高温度而起到对粪污进行加温杀菌的作用。

为了防止热量损失，粪污储存容器的中部设置有隔热层，将粪污储存容器分为上、下两层，优选地，该热循环管路放置于粪污储存容器的下层。

为了控制从保温储存箱2散发的臭气，保温储存箱2的臭气输出口与生物除臭箱5的臭气输入口之间通过第二臭气收集管c-2连通，生物除臭箱5内设置有第二臭气引风机c-20，第二臭气引风机c-20与第二臭气收集管c-2相连通，在第二臭气引风机c-20的作用下，第二臭气收集管c-2收集保温储存箱2内的臭气，并将气体输送至生物除臭箱5。

这种情况下，粪污收集箱1、保温储存箱2、酸液储存箱3内的臭气分别第一臭气收集管c-1、第二臭气收集管c-2、第三臭气收集管c-3收集后输送至生物除臭箱5，经喷淋、微生物分解处理后达标排放。

酸液储存箱3与生物除臭箱5之间通过第三臭气收集管c-3相连通，具体地，生物除臭箱5内设置有第三臭气引风机c-30，第三臭气引风机c-30与第三臭气收集管c-3相连通，在第三臭气引风机c-30的作用下，第三臭气收集管c-3收集酸液储存箱3内的臭气，并将气体输送至生物除臭箱5；

生物除臭箱5的上部设置有喷淋装置，喷淋装置包括喷淋装置溶解箱、喷淋管路和若干个喷头，若干个喷头与喷淋装置溶解箱之间通过喷淋管路连通。

生物除臭箱5表面设置有滤料投放口51和排臭气管53，滤料投放口51位于喷淋装置溶解箱的正上方，当滤料投放口51接受投放入的生物质滤料时，生物质滤料恰好落入至喷淋装置溶解箱内；

粪污收集箱1、酸液储存箱3内的臭气分别第一臭气收集管c-1、第三臭气收集管c-3收集后输送至生物除臭箱5，经喷淋装置喷淋济微生物分解处理后从排臭气管53排放。

继续参考图1，为了提高粪污处理效率，粪污收集箱1内设置有搅拌装置7，搅拌装置7包括搅拌电机71、搅拌轴72、齿轮组73和若干个搅拌叶片74，

搅拌电机71水平安装于粪污收集箱1顶部中央位置，搅拌轴72从上而下竖直穿过粪污收集箱1，齿轮组73包括套设于搅拌电机71的输出轴的圆锥齿轮和套设于搅拌轴72上的圆锥齿轮，且搅拌电机71的输出轴的圆锥齿轮和搅拌轴72上的圆锥齿轮相啮合，能将搅拌电机71的输出轴的旋转方向和搅拌轴72的旋转方向改变90度；若干个搅拌叶片74间隔设置于搅拌轴72上。

为了杀灭如大肠杆菌一类的厌氧菌，粪污收集箱1上还设置有曝气风机8，其中搅拌轴72和搅拌叶片74为中空结构且其连接处相互连通形成输气通道，搅拌轴72的进气端与曝气风机8的出气口相连通，搅拌叶片74上间隔设置有多个曝气孔，曝气孔外侧带有防堵橡胶片，在曝气时该橡胶片能通过风压打开，停止曝气时又能在外部液体压力下封闭曝气孔。

实施例1的养殖粪污处理装置仅采用了粪污收集箱1、酸液储存箱3和生物除臭箱5这三个箱子，且三个箱子之间的连接依靠输粪管道20或臭气收集管等常规连接方式，可以根据养殖场现场的实际情况，合理安排这三个箱子的位置和空间尺寸，提高了养殖场场地布置的灵活性。搅拌装置7、曝气风机8等的设置，大大提高了粪污处理效率，生物除臭箱的设置，提高了臭气控制效果。

实施例2

为了能及时地为酸液储存箱3提供酸液，实施例2在实施例1的基础上增设了储酸箱6，储酸箱6的结构及其与上述箱体的连接方式如下：

参考图2，储酸箱6设置于酸液储存箱3附近，且酸液储存箱3与储酸箱6之间通过设置酸液输送管s-1相连通，

考虑到酸液具有强腐蚀性，储酸箱6内设置有酸液储存容器60，酸液储存容器60为耐腐蚀性容器，酸液储存箱3内设置有酸液输送泵，

酸液输送泵的出液口与酸液输送管s-1相连通，酸液输送泵用于将酸性液体从储酸箱6输送至酸液储存箱3。

实施例1的养殖粪污处理装置虽然增设了储酸箱6，由于储酸箱6的布置相对比较灵活，因而对该储酸箱6养殖场场地布置难度影响不大，因此增设电器控制箱4与此同理。

实施例3

为了提高设备运行等级，降低人工操作的劳动强度，实施例3在实施例2的基础上增设了电器控制箱4，电器控制箱4的结构及其与上述箱体的连接方式如下：

参考图3至图5，电器控制箱4包括plc控制系统和监控数据显示屏，plc控制系统和监控数据显示屏之间通过导线相连。

搅拌电机71上配置有能控制搅拌装置7工作与否的电机开关，曝气风机8上配置有能控制能否曝气的曝气开关，第一粪污泵、第三粪污泵、酸液输送泵、第二粪污泵分别配置有第一粪污泵电磁开关、第三粪污泵电磁开关、酸液输送泵电磁开关和第二粪污泵电磁开关；第一臭气引风机c-10、第三臭气引风机c-30、第二臭气引风机c-20分别配置有第一臭气引风机电磁开关、第三臭气引风机电磁开关和第二臭气引风机电磁开关；该电机开关、曝气开关、第一粪污泵电磁开关、第三粪污泵电磁开关、酸液输送泵电磁开关、第二粪污泵电磁开关、第一臭气引风机电磁开关、第三臭气引风机电磁开关和第二臭气引风机电磁开关均与plc控制系统相连接。该plc控制系统能通过控制电机开关、曝气开关、粪污泵电磁开关、酸液输送泵电磁开关以及臭气引风机电磁开关控制该养殖粪污处理装置的搅拌、曝气、粪污输送、酸液输送和臭气收集过程。

粪污收集箱1、保温储存箱2、酸液储存箱3、电器控制箱4、生物除臭箱5和储酸箱6内分别安装有多个温度监测探头或气体检测探头，该温度监测探头实质为一种温度传感器，用于感应各储存箱内部，该气体检测探头为氨气监测探头、硫化氢监测探头等气体检测探头，用于感应储存箱的氨气和硫化氢等参数。

以上温度监测探头或气体检测探头均与监控数据显示屏相连接，监控数据显示屏用于显示温度、氨气和硫化氢等参数。

实施例4

采用实施例3提供的养殖粪污处理装置，实施例4提供一种养殖粪污处理装置的应用方法的实例，以存栏500头生猪养殖场为例，该应用方法包括以下内容：

500头生猪的养殖场产生粪污量为8-10m³/d，每天将粪污从粪污输入口10输入粪污收集箱1，连续输入10天，收集箱总粪污容纳量最大为100m³；

每天启动搅拌装置7搅拌1h，每天上午和下午各开启曝气风机1次，使之每次累计1h，粪污连续收集10天后通过第一粪污输送管21输入保温储存箱2。

粪污输入保温储存箱2后，开启太阳能电池板23，热量通过粪污储存容器的热循环管路传输并加热粪污，杀灭其中的大肠杆菌、蛔虫卵等病原微生物，使之实现无害化，粪污在此存储时间为10天，之后通过第二粪污输送管22输入酸液储存箱3；

粪污输入酸液储存箱3后，开启酸液输送泵将无机酸液输入酸液储存箱3，使粪污得到酸化，去除臭味并防止氮素损失，粪污在此存储时间为10天，之后通过粪污输出管30输出后进行资源化利用。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。