一种用于处理畜禽粪污的反应装置的制作方法

1.本实用新型涉及农业资源与环境技术领域，具体涉及一种用于处理畜禽粪污的反应装置。


背景技术：

2.畜禽粪污是优质的有机肥，但随着农业生产条件的改善和化肥的广泛使用，有机肥用量减少，大量的畜禽粪便无处利用，成为了废弃物，造成了资源浪费和环境污染。为了减少疾病风险和提高饲料利用率，饲料厂和养殖场普遍采用高cu、高zn等微量元素作为饲料添加剂，许多未被畜禽吸收的微量元素积累在畜禽粪便和尿液中，造成的重金属污染问题引起人们的关注。据统计，我国每年使用的微量元素添加剂约为1.5
×
10
5-1.8
×
105t，大约有1
×
105t未被动物利用而随粪便排出。畜禽粪便作为有机肥料施用于土壤中，可以提高作物产量、促进成熟。但若长期施用含重金属的畜禽粪肥，会对农田土壤造成污染，对土壤-水-生物系统造成危害，甚至会通过农作物积累进而影响人体健康。如土壤中cu过高会在植物体内富集，使植物生长减慢并降低产量，在牧草地长期大量施用含cu的粪肥，牧草(干重)cu含量较高时，可使对cu敏感的绵羊发生中毒。土壤用含有不同重金属zn和cu的猪粪和鸡粪处理后，对萝卜和青菜生长的影响，发现青菜和萝卜植株中zn和cu含量随着畜禽粪中zn和cu含量的增加而增加，甚至能超过了我国食品卫生标准(20mg
·
kg-1
)。因此，去除畜禽粪便中重金属是个亟待解决的问题，对农业可持续发展和环境保护具有重要意义。
3.起源于微生物湿法冶金的生物沥浸技术，是一项非常有前景的金属浸提技术。通过沥浸微生物的直接代谢氧化或间接产酸作用将重金属从固相溶出到液相，再通过静置沉淀、离心等固液分离方式去除污泥、畜禽粪便、矿石等固相中重金属。生物沥浸法具有反应温和、运行成本低、去除效果好、实用性强等优点，已逐渐受到国内外研究学者的关注。生物沥浸已有效地应用于从黄铜矿、赤铁矿、黄铁矿、毒黄铁矿等矿石中提取cu、fe、mn、au等重金属。由于其成本低，节能环保等优点，也已被应用于污泥、垃圾焚烧、电子废弃物等含有重金属的废弃物处理中，目前此技术已应用到环境污染治理领域。例如，重金属污染土壤及河流底泥的生物修复，煤和石油中硫的去除，工业废弃物中钛、铝、钴等贵重金属的回收等。而氧化亚铁硫杆菌(a.ferrooxidans；a.f)因为其具有较强的代谢能力而备受关注。此外，生物沥浸法还能够显著地促进污泥浓缩和提高污泥的脱水性能，能够在不加絮凝剂的情况下机械脱水至含水率60％以下。
4.但是将此技术直接应用在畜禽粪污领域存在以下两个缺点：(1)畜禽粪污中水溶性有机碳含量很高，对硫杆菌等主体生物沥浸微生物产生明显的毒害作用，影响生物沥浸的正常运行。(2)生物沥浸后畜禽粪污混合液回流增加了体系固体负荷，不利于系统的稳定运行。因此设计一种可以降低畜禽粪污水溶性有机碳含量，提升畜禽粪污生物沥浸系统的稳定性的畜禽粪污的反应装置具有很大的实用价值。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种用于处理畜禽粪污的反应装置。
6.本实用新型提供了一种用于处理畜禽粪污的反应装置，包括
7.固液分离器，入口与畜禽粪污抽采管连通，出口处连接有第一输送管；
8.混合搅拌装置，入口通过第一输送管将固液分离后的固体畜禽粪污引入混合搅拌装置内，出口连通有第二输送管；
9.粪污生物沥浸反应器，入口与第二输送管出口连通，出口处连接有第三输送管；
10.生物沥浸畜禽粪污渗滤器，入口与第三输送管连通，内部自上而下设有多层过滤孔板，位于最下层的过滤孔板下方的畜禽粪污生物沥浸过滤器内设有滤液收集槽，所述滤液收集槽通过第四输送管将滤液输送至混合搅拌装置内。
11.较佳地，所述过滤孔板设置成两层，且自上而下过滤孔板的孔径依次减小，上层的过滤孔板的过滤孔径为0.5-0.8mm，下层的过滤孔板的过滤孔径为0.075-0.1mm。
12.较佳地，各层过滤孔板倾斜设置在生物沥浸畜禽粪污渗滤器内壁上。
13.较佳地，各层过滤孔板的倾斜角度为5-10度。
14.较佳地，各层过滤孔板上方平行于各层过滤孔板设有刮泥装置，所述刮泥装置包括
15.刮泥板，设在各层过滤孔板顶部，且刮泥板底部与各层过滤孔板顶面接触；
16.直线驱动装置，平行设置于各层过滤孔板上方的生物沥浸畜禽粪污渗滤器内壁上，且直线驱动装置与刮泥板顶部连接。
17.较佳地，所述生物沥浸畜禽粪污渗滤器上还设有两个用于输出各层过滤孔板上的固体废弃物的输出口，各输出口上设有导流槽，导流槽与设在生物沥浸畜禽粪污渗滤器外部的固体收集装置连通。
18.较佳地，所述固液分离器侧壁上设有液体排放管。
19.较佳地，所述第四输送管上设有单向阀，且该第四输送管与混合搅拌装置顶部连通。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
21.通过对原始畜禽粪污通过固液分离器进行分离，分离后的液体处理后排放，固液分离后的固体与生物沥浸后渗滤液进行混合和再稀释过程，有利于降低畜禽粪污中溶解性有机碳含量，进而降低溶解性有机碳对沥浸微生物的毒害作用。同时生物沥浸畜禽粪污渗滤液的回流为生物沥浸体系循环接种微生物，增加了系统运行的稳定性。此举操作便捷，易于在中小养殖场推广。
附图说明
22.图1为本实用新型的结构示意图；
23.图2为本实用新型的畜禽粪污生物沥浸过滤器的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.1.固液分离器，2.第一输送管，3.混合搅拌装置，4.第二输送管，5.畜禽粪污生物沥浸反应器，6.第三输送管，7.粪污生物沥浸过滤器，8.滤液收集槽，9.第四输送管，10.过
滤孔板，11.刮泥装置，11-1.刮泥板，11-2.直线驱动装置。
具体实施方式
26.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的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。
27.实施例
28.如图1-2所示，本实用新型提供的一种用于处理畜禽粪污的反应装置，包括
29.固液分离器1，入口与畜禽粪污抽采管连通，出口处连接有第一输送管2；
30.混合搅拌装置3，入口通过第一输送管2将固液分离后的固体畜禽粪污引入混合搅拌装置3内，出口连通有第二输送管4；
31.粪污生物沥浸反应器5，入口与第二输送管4出口连通，出口处连接有第三输送管6；
32.生物沥浸畜禽粪污渗滤器7，入口与第三输送管6连通，内部自上而下设有多层过滤孔板10，位于最下层的过滤孔板10下方的畜禽粪污生物沥浸过滤器7内设有滤液收集槽8，所述滤液收集槽8通过第四输送管9将滤液输送至混合搅拌装置3内。
33.在本实施例中，为了降低现有技术中的畜禽粪污中水溶性有机碳含量很高，对硫杆菌等主体生物沥浸微生物产生明显的毒害作用，影响生物沥浸的正常运行且生物沥浸后畜禽粪污混合液回流增加了体系固体负荷，不利于系统的稳定运行的问题，使用本实用新型给出的畜禽粪污的反应装置能够解决现有技术存在的问题，首先将畜禽粪污通过畜禽粪污抽采管输送至固液分离器1内进行固液分离，由于畜禽粪污中的有机碳主要存在畜禽粪污的液体内，所以通过固液分离(离心)将畜禽粪污中的液体排出，能够降低畜禽粪污中水溶性有机碳含量很高，对硫杆菌等主体生物沥浸微生物产生明显的毒害作用的问题，分离后的液体无害化处理后经过液体排放管排放，此时分离后的固体粪污中有机碳含量降低，经第一输送管2送入混合搅拌装置3内，但是由于固体粪污不利于接种微生物，直接接种微生物存活性不好，所以要将固液分离后的固体粪污进行稀释接种，但是由于生物沥浸后畜禽粪污液体中含有大量微生物，所以如果直接将生物沥浸后畜禽粪污混合液回流进行接种会增加了体系固体负荷，所以需要将粪污生物沥浸过滤器7的生物沥浸后畜禽粪污混合液进行过滤，将上一次经粪污生物沥浸过滤器7进行沥浸反应后的粪污进行过滤后的滤液经第四输送管9送入混合搅拌装置3内进行混合，并通过滤液中的微生物接种到固体粪污上，有利于固体粪污进行微生物降解，通过滤液进行稀释后的固体粪污通过第二输送管4送入粪污生物沥浸反应器5内进行生物沥浸反应，反应后的粪污由第三输送管6送入生物沥浸畜禽粪污渗滤器7内进行过滤分离，分离后的固体堆积在各层过滤孔板10上，过滤后的过滤液流入滤液收集槽8内进行收集，收集在滤液收集槽8内的过滤液再通过第四输送管9将过滤液送入混合搅拌装置3内参与离心后的固体粪污的稀释与微生物接种，而对于生物沥浸畜禽粪污渗滤器7内残留在各层过滤孔板10上的残渣可以通过将各层过滤孔板10取出，然后在分别刮取各层过滤孔板10上的残渣。
34.进一步地，为了能够保证经生物沥浸反应器5反应后的反应物中的滤液和滤渣能
够最大程度的分离，所述过滤孔板10设置成两层，且自上而下过滤孔板10的孔径依次减小，上层的过滤孔板10的过滤孔径为0.5-0.8mm，下层的过滤孔板10的过滤孔径为0.075-0.1mm。
35.进一步地，避免污物堵塞各层过滤孔板10，提高生物沥浸畜禽粪污渗滤器7的处理效率，各层过滤孔板10上设有刮泥装置11，在对各层过滤孔板10顶部留有的粪污固体进行去除，各层过滤孔板10上方平行于各层过滤孔板10设有刮泥装置11，所述刮泥装置11包括直线驱动装置11-2(导轨滑杆或直线电机中的一种)和刮泥板11-1，刮泥板11-1，设在各层过滤孔板10顶部，且刮泥板11-1底部与各层过滤孔板10顶面接触；直线驱动装置11-2，平行设置于各层过滤孔板10上方的生物沥浸畜禽粪污渗滤器7内壁上，且直线驱动装置11-2与刮泥板11-1顶部连接，通过直线驱动装置11-2直线运动带动刮泥板11-1沿直线运动，由于刮泥板11-1底部与各层过滤孔板10顶面接触，所以在直线驱动装置11-2直线运动带动刮泥板11-1沿直线运动时也会相应的刮取各层过滤孔板10顶面上的滤渣。
36.进一步地，为了提高刮泥板11-2一次刮除量，所述刮泥板11-2与各层过滤孔板10之间的角度为30-45度。
37.进一步地，用于快速排出各层过滤孔板上的污物，各层过滤孔板倾斜设置在畜禽粪污生物沥浸过滤器7内壁上。
38.进一步地，各层过滤孔板的倾斜角度为5-10度。
39.进一步，一方面用于提高过滤速率，防止堵塞各层过滤孔板，另一方面提高固体污物的利用率，将收集后的固体污物用于制作土壤改良剂；所述畜禽粪污生物沥浸过滤器7上还设有两个用于输出各层过滤孔板上的固体废弃物的输出口，各输出口上设有导流槽，导流槽与设在畜禽粪污生物沥浸过滤器7外部的脱水固体收集装置连通。
40.进一步地，用于增加固液分离器1的固液分离效果，所述固液分离器1侧壁上设有液体排放管。
41.进一步地，增加生物沥浸过滤液与混合搅拌装置3内的固液分离器1的分离液的混合程度，所述第四输送管9上设有单向阀，且该第四输送管9与混合搅拌装置3顶部连通。
42.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。