禽畜粪液小型处理设备的制作方法

1.本实用新型实施例涉及污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种禽畜粪液小型处理设备。


背景技术：

2.目前，我国禽畜养殖业集约化、规模化发展迅速，随之带来的环境污染问题也受到更多的重视。畜禽养殖业带来的污染物主要有畜禽养殖场有机污水、粪便、恶臭、致病微生物、饲料添加剂中的抗生素，以及将来可能出现的转基因生物污染。养殖业的粪尿排泄物及污水中含有大量度的有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌，并产生恶臭，污染物量大而集中。这些排泄物如果不按国家规定标准处理，势必对周围的水源、土壤和空气造成严重污染，从而成为社会一大危害，同时也使宝贵的肥料资源、能源白白浪费。规模化畜禽养殖造成的污染已经成为继工业污染和生活污染之后的第三大污染，不仅对生态环境安全构成严重威胁，也制约着畜禽养殖业可持续发展。
3.养殖污水属于高浓度有机污水，若按常规的方法处理，则投资大、工艺复杂、管理困难、运行费用高，且处理效果并不理想。根据常规养猪厂污水的水质特性，结合设计规模，出水要求，当地的实际条件，为达到对水的循环再利用和节能减排的效果，出现了固液分离、厌氧生物技术以及生化处理技术等处理工艺。
4.然而，现有禽畜粪液处理设备的结构较为简单，所能使用的粪液处理方法较为单一，导致处理效果较为不足，且运行成本高。并且，为提升粪液处理速度，一般会通过增大禽畜粪液处理设备的体积以增加禽畜粪液的处理容积，但是这样必然大大增加了禽畜粪液处理设备的制造成本，实用性较低。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例针对上述现有禽畜粪液处理设备的结构简单、所能使用的粪液处理方法较为单一、处理效果较为不足、运行成本高、体积大、制造成本高以及实用性低的问题，提供一种禽畜粪液小型处理设备。
6.本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种禽畜粪液小型处理设备，包括反应器主体、搅拌装置和曝气装置，其中：所述反应器主体内形成有用于构成usr反应器的发酵腔室、分别用于沉淀实现固液分离的第一沉淀腔室和第二沉淀腔室、以及用于去除有机物的污水处理腔室；所述发酵腔室与第一沉淀腔室通过第一溢流隔板相隔，且经所述发酵腔室处理的粪液经所述第一溢流隔板的顶部进入到所述第一沉淀腔室；所述第一沉淀腔室与污水处理腔室之间通过第二溢流隔板相隔，且所述第一沉淀腔室上部的液体经所述第二溢流隔板的顶部进入到所述污水处理腔室；所述污水处理腔室和第二沉淀腔室通过第三溢流隔板相隔，且所述污水处理腔室上部的液体经所述第三溢流隔板的顶部进入到所述第二沉淀腔室；所述发酵腔室的底部具有供待处理禽畜粪液进入的进口，且所述搅拌装置装设在所述发酵腔室内，并通过所述搅拌装置搅动使得所述待处理禽畜粪液与所述
发酵腔室内的发酵液混合；所述曝气装置装设在所述污水处理腔室内，并用于调整所述污水处理腔室内的待处理禽畜粪液混合液的溶解氧浓度。
7.优选地，所述发酵腔室的体积小于或等于100m3，且所述搅拌装置位于所述发酵腔室的中下部，并在所述发酵腔室内对称分布。
8.优选地，所述搅拌装置包括位于同一水平面的四个潜水搅拌器，且四个所述潜水搅拌器在所述发酵腔室内以矩形的四个顶点分布或沿同一直线分布；其中：第一潜水搅拌器与第二潜水搅拌器对称分布，第三潜水搅拌器和第四潜水搅拌器对称分布，且所述第一潜水搅拌器与第二潜水搅拌器同步运行，所述第三潜水搅拌器与第四潜水搅拌器同步运行。
9.优选地，所述禽畜粪液小型处理设备还包括用于监测所述发酵腔室内的待处理禽畜粪液混合液的酸碱度的酸碱度传感器、以及用于监测所述发酵腔室内的待处理禽畜粪液混合液的溶解氧含量的溶解氧传感器，且所述酸碱度传感器和溶解氧传感器的检测头位于所述发酵腔室内。
10.优选地，所述反应器主体形成有用于污泥脱水的脱水腔室，所述脱水腔室通过第一管道分别与所述第一沉淀腔室和第二沉淀腔室的底部相连通，且沉淀在所述第一沉淀腔室和第二沉淀腔室的底部的部分污泥经所述第一管道进入到所述脱水腔室；
11.所述禽畜粪液小型处理设备还包括分别装设于所述脱水腔室内的叠螺机和第一动力装置，所述第一动力装置连通所述叠螺机的进口，并将所述脱水腔室内的污泥抽送到所述叠螺机。
12.优选地，所述污水处理腔室包括用于通过snad工艺去除有机物的兼氧腔室，且所述曝气装置装设在所述兼氧腔室内；所述第一沉淀腔室上部的液体经所述第二溢流隔板的顶部进入到所述兼氧腔室。
13.优选地，所述污水处理腔室还包括用于通过生物接触氧化法去除有机物的生化腔室，且所述兼氧腔室和生化腔室通过第四溢流隔板相隔，且所述兼氧腔室上部的液体经所述第四溢流隔板的顶部进入到所述生化腔室；
14.所述生化腔室位于所述兼氧腔室和第二沉淀腔室之间，且所述生化腔室上部的液体经所述第三溢流隔板的顶部进入到所述第二沉淀腔室。
15.优选地，所述曝气装置包括曝气风机、曝气链组件和多个管式曝气器，所述曝气链组件与所述曝气风机相接，多个所述管式曝气器均匀连接于所述曝气链组件上，且每一所述管式曝气器上设有多个均匀分布的气孔，并由所述曝气风机和曝气链组件供气，以调整所述兼氧腔室内的待处理禽畜粪液混合液的溶解氧浓度。
16.优选地，所述反应器主体包括用于对经所述第二沉淀腔室过滤后的液体进行消毒的消毒腔室，且所述消毒腔室与所述第二沉淀腔室的出口相连通；
17.所述第二沉淀腔室的出口位于顶部，且所述第二沉淀腔室通过第二管道与所述兼氧腔室相连通；所述第二管道位于所述第二沉淀腔室的底部，且沉淀在所述第二沉淀腔室的底部的部分污泥经所述第二管道进入到所述兼氧腔室。
18.优选地，所述发酵腔室、第一沉淀腔室、污水处理腔室和第二沉淀腔室分别沿水平方向设置，所述脱水腔室与所述第一沉淀腔室相邻。
19.本实用新型实施例的禽畜粪液小型处理设备具有以下有益效果：通过设置发酵腔
室和污水处理腔室，可由发酵腔室构成usr反应器，以对待处理禽畜粪液进行发酵处理，从而使得待处理禽畜粪液固液分离，由此可大大减少用于固液分离的处理费用，进而降低运行成本，提高市场竞争力，并由污水处理腔室对待处理禽畜粪液进行生化处理，从而去除经发酵腔室固液分离后的待处理禽畜粪液中的有机物，大大提高了处理效率，即禽畜粪液小型处理设备能够兼用于usr发酵处理方法和生化处理方法，采用两种污水处理方法配合使用净化待处理禽畜粪液，大大提高了处理效果。此外，采用snad自养脱氮工艺，降低曝气能耗，减少外加碳源投加，且使处理效率高，无需增大体积以增加禽畜粪液的处理容积，保证了禽畜粪液小型处理设备的体积较小，这样既能降低制造成本，又便于收纳及搬运使用，实用性高；并且，上述禽畜粪液小型处理设备还通过在发酵腔室内安装搅拌装置，可有效优化usr发酵工艺，使得待处理禽畜粪液与发酵腔室内的发酵液充分混合，提高传质效率，从而大大缩短发酵时间，进而提升固液分离效率。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例提供的禽畜粪液小型处理设备的结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供的禽畜粪液小型处理设备的俯视的结构示意图。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.如图1所示，是本实用新型实施例提供的禽畜粪液小型处理设备的结构示意图，该禽畜粪液小型处理设备可应用于污水处理技术领域，特别是在禽畜养殖污水中。本实施例中的禽畜粪液小型处理设备包括反应器主体1、搅拌装置2和曝气装置3，其中反应器主体1内形成有用于构成usr反应器(即上流式厌氧固体反应器，是一种适用于高浓度悬浮固体原料消化器)的发酵腔室11、分别用于沉淀实现固液分离的第一沉淀腔室12和第二沉淀腔室13、以及用于去除有机物的污水处理腔室14。上述禽畜粪液小型处理设备通过设置反应器主体1，使得发酵腔室11、第一沉淀腔室12、第二沉淀腔室13和污水处理腔室14集成为一体，减少了对安装空间的占用，且可批量制造生产，便于一体搬运，具有较高的使用方便性。
24.结合图2所示，上述发酵腔室11与第一沉淀腔室12通过第一溢流隔板16相隔，保证发酵腔室11与第一沉淀腔室12之间相互独立，且经发酵腔室11处理的粪液经第一溢流隔板16的顶部进入到第一沉淀腔室12，从而可实现固液分离，防止经过usr发酵处理后的待处理禽畜粪液的固态物(或絮状物，例如污泥)较容易的流入到第一沉淀室。
25.上述第一沉淀腔室12与污水处理腔室14之间通过第二溢流隔板17相隔，保证第一沉淀腔室12与污水处理腔室14之间相互独立，且第一沉淀腔室12上部的液体经第二溢流隔板17的顶部进入到污水处理腔室14，从而防止经第一沉淀腔室12沉淀后的待处理禽畜粪液的固态物(或絮状物，例如污泥)较容易的流入到污水处理腔室14。
26.上述污水处理腔室14与第二沉淀腔室13通过第三溢流隔板18相隔，保证污水处理腔室14与第二沉淀腔室13之间相互独立，且污水处理腔室14上部的液体经第三溢流隔板18的顶部进入到第二沉淀腔室13，从而防止经污水处理腔室14生化处理后的待处理禽畜粪液
的固态物(或絮状物，例如污泥)较容易的流入到第二沉淀腔室13。
27.上述禽畜粪液小型处理设备通过设置第一沉淀腔室12和第二沉淀腔室13能够通过静置沉淀实现固液分离，过滤掉待处理禽畜粪液中的部分固态物(或絮状物，例如污泥)，分离效果好且运行成本低，具有较高的实用性。
28.特别地，发酵腔室11的底部具有供待处理禽畜粪液进入的进口，也就是使待处理禽畜粪液由发酵腔室11的底部进入，这样能够使得待处理粪液与发酵腔室11内的发酵液之间具有较长的接触时间。并且，上述搅拌装置2装设在发酵腔室11内，因此可通过搅拌装置2搅动使得待处理禽畜粪液与发酵腔室11内的发酵液充分混合。
29.另外，上述曝气装置3装设在污水处理腔室14内，并用于调整污水处理腔室14内的待处理禽畜粪液混合液的溶解氧浓度，从而保证生化处理效率。
30.使用时，先将禽畜粪液从养殖区通过动力泵抽取排放到收集区，再从收集区经动力泵提升到预沉区，由预沉区静置沉淀去除待处理禽畜粪液中的部分颗粒物质，然后再将待处理禽畜粪液抽送到发酵腔室11，以在发酵腔室11内进行usr发酵处理。优选发酵15天以上。接着，待处理禽畜粪液经第一溢流隔板16的顶部进入到第一沉淀腔室12，由第一沉淀腔室12将待处理禽畜粪液中未发酵完的纤维类、剩余污泥等进行固液分离(即泥水分离)。
31.上述禽畜粪液小型处理设备通过设置发酵腔室11和污水处理腔室14，可由发酵腔室11构成usr反应器，以对待处理禽畜粪液进行发酵处理，从而使得待处理禽畜粪液固液分离，由此可大大减少用于固液分离的处理费用，进而降低运行成本，提高市场竞争力，并由污水处理腔室14对待处理禽畜粪液进行生化处理，从而去除经发酵腔室11固液分离后的待处理禽畜粪液中的有机物，大大提高了处理效率，即禽畜粪液小型处理设备能够兼用于usr发酵处理方法和生化处理方法，采用两种污水处理方法配合使用净化待处理禽畜粪液，大大提高了处理效果，且处理效率高，无需增大体积以增加禽畜粪液的处理容积，保证了禽畜粪液小型处理设备的体积较小，这样既能降低制造成本，又便于收纳及搬运使用，实用性高。
32.并且，上述禽畜粪液小型处理设备还通过在发酵腔室11内安装搅拌装置2，可有效优化usr发酵工艺，使得待处理禽畜粪液与发酵腔室11内的发酵液充分混合，提高传质效率，从而大大缩短发酵时间，进而提升固液分离效率。
33.上述发酵腔室11的顶部设有储气室111，这样发酵腔室11内发酵产生的气体会进入并收纳在储气室111内。进一步地，上述储气室111通过管道连通尾气处理装置4(例如尾气燃烧装置)，以由尾气处理装置4处理发酵腔室11内发酵产生的气体。
34.为进一步防止发酵腔室11内的固态物较容易的进入到第一沉淀腔室12，优选在发酵腔室11设置挡渣件5(例如挡渣板、滤网等等)。
35.具体地，上述发酵腔室11的体积小于或等于100m3，且搅拌装置2位于发酵腔室11的中下部，并在发酵腔室11内对称分布，这样通过搅拌装置2搅拌的待处理禽畜粪液与发酵液之间的混合会更加均匀充分。
36.在本实用新型的一个实施例中，上述搅拌装置2包括位于同一水平面的四个潜水搅拌器7，且四个潜水搅拌器7在发酵腔室11内以矩形的四个顶点分布或沿同一直线分布，确保搅拌装置2在发酵腔室11内对称分布。并且，搅拌装置2包括第一潜水搅拌器7、第二潜水搅拌器7、第三潜水搅拌器7和第四潜水搅拌器7，其中第一潜水搅拌器7与第二潜水搅拌
器7对称分布，第三潜水搅拌器7与第四潜水搅拌器7对称分布，且第一潜水搅拌器7与第二潜水搅拌器7同步运行，第三潜水搅拌器7与第四潜水搅拌器7同步运行，这样能够提高搅拌装置2的搅拌效果，使得待处理禽畜粪液能够与发酵液充分混合。
37.进一步地，上述禽畜粪液小型处理设备还包括用于监测发酵腔室11内的待处理禽畜粪液混合液的酸碱度的酸碱度传感器、以及用于监测所述发酵腔室11内的待处理禽畜粪液混合液的溶解氧含量的溶解氧传感器，且酸碱度传感器和溶解氧传感器的检测头位于发酵腔室11内。由此，可实时监测发酵腔室11内待处理禽畜粪液的酸碱度和溶解氧含量，便于及时调整酸碱度和溶解氧含量，为发酵处理提供有利环境，进而加速发酵效率。
38.本实施例的反应器主体1形成有用于污泥脱水的脱水腔室101，脱水腔室101通过第一管道分别与第一沉淀腔室12和第二沉淀腔室13的底部相连通，且沉淀在第一沉淀腔室12和第二沉淀腔室13的底部的部分污泥经第一管道进入到脱水腔室101，以做脱水准备。具体地，第一沉淀室和第二沉淀室内分别装设有污泥泵6，且第一沉淀腔室12和第二沉淀腔室13的底部的部分污泥分别通过污泥泵6经第一管道输送到脱水腔室101内。
39.另外，上述禽畜粪液小型处理设备还包括分别装设于脱水腔室101内的叠螺机和第一动力装置，第一动力装置连通叠螺机的进口，并将脱水腔室101内的污泥抽送到叠螺机，从而可由叠螺机将污泥脱水。脱水后的污泥主要是发酵残渣、老化的微生物物体以及其他杂质，这些是经过发酵熟化后的高浓度有机废弃物，可作为有机肥生产的优质原料。
40.上述污水处理腔室14包括用于通过snad(simultaneous particial nitrification，anammox and denitrification，同时亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化)工艺去除有机物的兼氧腔室141，且曝气装置3装设在兼氧腔室141内。具体地，第一沉淀腔室12上部的液体经第二溢流隔板17的顶部进入到兼氧腔室141，以通过snad工艺去除待处理禽畜粪液的有机物。待处理禽畜粪液在缺氧微生物的吸收、硝化、分解等作用下，将污水中残留的大分子有机物进一步分解为小分子有机物，同时将部分有机物分解为甲烷、二氧化碳和水，从而有效降低待处理禽畜粪液的cod。
41.为提高兼氧腔室141的处理效率，可在兼氧腔室141内装设潜水搅拌器7，通过潜水搅拌器7搅拌可加速snad颗粒污泥颗粒化的过程，并使得待处理禽畜粪液能够与snad颗粒污泥充分接触，从而加速去除待处理禽畜粪液中的有机物。
42.进一步地，上述污水处理腔室14还包括用于通过生物接触氧化法去除有机物的生化腔室142，且兼氧腔室141和生化腔室142通过第四溢流隔板19相隔，保证兼氧腔室141与生化腔室142之间相互独立。并且，兼氧腔室141上部的液体经第四溢流隔板19的顶部进入到生化腔室142，从而防止经兼氧腔室141脱氮除碳后的待处理禽畜粪液的固态物(或絮状物，例如污泥)较容易流入到生化腔室142，以由生化腔室142对待处理禽畜粪液做进一步的去除有机物。为保证生化腔室142的有机物去除效果，生化腔室142设有供阳光照入的透光孔，或者生化腔室142的壁板透明设置以供阳光照入，这样在生化腔室142内的微生物的新陈代谢作用下，待处理禽畜粪液中的有机物得以去除。在实际应用中，生化腔室142的底部还设有曝气组件8，以通过曝气组件8调整生化腔室142内混合液的溶氧量，确保能够采用光生物生态技术处理禽畜粪液，配合兼氧腔室141的snad工艺处理禽畜粪液，可大大提高净化效果。
43.进一步地，生化腔室142位于兼氧腔室141和第二沉淀腔室13之间，且生化腔室142
上部的液体经第三溢流隔板18的顶部进入到第二沉淀腔室13，这样可有效优化反应器主体1的布局设计，使得禽畜粪液小型处理设备的结构设计更加合理，既能缩减整体体积，又能够有效简化结构设计，避免相连通的腔室间隔较大距离而导致结构复杂化。
44.上述曝气装置3包括曝气风机、曝气链组件和多个管式曝气器，曝气链组件与曝气风机相接，多个管式曝气器均匀连接于曝气链组件上，且每一管式曝气器上设有多个均匀分布的气孔，并由曝气风机和曝气链组件供气，以调整兼氧腔室141内的待处理禽畜粪液混合液的溶解氧浓度。上述曝气装置3优选采用间歇曝气的方式运行，这样待处理禽畜粪液在好氧微生物和缺氧微生物的协同作用下，将待处理禽畜粪液中的有机物分解为水和二氧化碳，同时待处理禽畜粪液中的氨氮在同时亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化的作用下，最终分解为氮气和水，从而实现有机物的有效去除。
45.上述曝气装置3通过设置管式曝气器(例如整个外周加工有微孔的软管)，能够有效降低成本，且管式曝气器设置多个均匀分布的气孔，这样能够使得充氧效率更高，节省混合的能耗。
46.上述反应器主体1包括用于对经第二沉淀腔室13过滤后的液体进行消毒的消毒腔室15，且消毒腔室15与第二沉淀腔室13的出口相连通。例如，在消毒腔室15内投加适量的次氯酸钠，在次氯酸钠的氧化作用下，待处理禽畜粪液中的cod进一步去除，这样能够杀灭待处理禽畜粪液中99.5％的细菌和病毒，同时污水的色度下降，接近自来水色度。经消毒后，污水水质可达到环保要求。
47.上述第二沉淀腔室13的出口位于顶部，且第二沉淀腔室13通过第二管道与兼氧腔室141相连通。第二管道位于第二沉淀腔室13的底部，且沉淀在第二沉淀腔室13的底部的部分污泥经第二管道进入到兼氧腔室141，这样可以大量地回流活性污泥，提高活性污泥的利用率，且剩余污泥的数量很少，所含有机物已被很好地分解、矿化，从而能够去除臭味。
48.在本实用新型的一个实施例中，上述发酵腔室11、第一沉淀腔室12、污水处理腔室14和第二沉淀腔室13分别沿水平方向设置，脱水腔室101与第一沉淀腔室12相邻，这样可以有效优化布局设计，提高反应器主体1的空间利用率。当然，发酵腔室11、第一沉淀腔室12、污水处理腔室14和第二沉淀腔室13的布局设计可根据实际情况确定。
49.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。