一种适用于小型养猪场的粪污处理系统

1.本实用新型涉及养殖业粪便废水处理技术领域，具体是一种适用于小型养猪场的粪污处理系统。


背景技术：

2.目前很多养猪场分布在发展较为落后的郊区或农村，养殖户环保意识薄弱，大多数养猪场未建立健全的配套粪污处理系统。而养猪场产生的粪污(包括以固体形式为主的粪便、尿液以及冲洗水)属于典型的高浓度有机废水，具有明显的“三高”(即高cod，高氨氮，高ss)特性，常伴有强烈恶臭，处理难度大。养猪场粪污废水未经科学处理随意排放会造成地表水(水体富营养化)、地下水、土壤和环境空气的严重污染，同时危及周边生活用水水质，直接影响了人们的身体健康和正常生产生活；同时也会影响养殖场本身的卫生防疫，降低畜产品的质量。对于养猪场废水的处理，主要是去除cod以及氨氮等指标，至少达到畜禽养殖业污染物排放标准(gb 18596
‑
2001)，方可排放。
3.根据小型养猪场产生的粪污废水量、所处的地理位置以及当地经济发展情况，不宜完全采用目前较为成熟的工业化处理方法，例如，升流式厌氧污泥床(uasb)+厌氧/缺氧/好氧(a2/o)组合工艺，因为这类工业化处理模式投资大、运行费用高、维护管理需专技人员。尽管生态处理模式(例如，氧化塘、土地处理系统等)投资省、能耗低，便于管理。但是，单纯依靠生态处理系统，处理效率相对较低，且通常需要多级串联，占地面积非常大。理想的畜禽养殖粪便废水还田的模式虽然可最大限度实现排放物资源化利用，实现零排放；但是，目前国内大多数养猪场周边没有足够的农田消纳养猪场粪污，且粪便污水还田的方式受到季节性影响较大。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于小型养猪场的粪污处理系统，该处理系统能够实现污水达标处理的同时，进行资源化综合利用，而且处理成本低。
5.本实用新型以如下技术方案解决上述技术问题：
6.本实用新型一种适用于小型养猪场的粪污处理系统，该处理系统由沼气池、水解酸化池、cass池、人工湿地和储水池组成，通过管道由前至后依次将沼气池、水解酸化池、cass池、人工湿地以及储水池形成连接，其中人工湿地的出水口与cass池之间设有回流管；人工湿地上种植植物，植物可作为沼气池的生物质原料或猪食料，沼气池的进料口与养猪粪污排出口相连接，沼气池的出气口与燃烧用具或照明用具的燃料管相连接；cass池的污泥出口及沼气池的沼渣出口与堆肥系统相连接。
7.本实用新型一种适用于小型养猪场的粪污处理系统，所述人工湿地包括由上至下依次排布的生态填料层、高吸附混合填料层、粗砂填料层，这三个填料层的两侧分别设有布水沟和出水沟，布水沟和出水沟分别设有进水管和出水管，布水沟和出水沟内填充有砾石；所述生态填料层上种植有湿地植物，所述粗砂填料层铺设在防渗膜上，防渗膜置于基础夯
实面上。
8.本实用新型具有如下有益效果：
9.1)本实用新型通过对养猪场粪污进行厌氧发酵，产生的沼气可用于猪舍以及养猪户的生产和生活，沼渣则用于堆肥生产有机肥，产生一定的经济效益；
10.2)人工湿地不仅具有景观功能，还具有净化能力，对氨氮去除效果较好，且种植的湿地植物如水葫芦可定期收割作为猪苗的食物，还可以作为沼气池原料，提升沼气池的产气量，既降低了废水处理成本，又降低了猪苗的养殖成本，可整体增加经济效益；
11.3)采用本实用新型处理系统处理养猪场的粪污，可使粪污中的有机质、氨氮以及磷得到有效去除，削减猪场废水对自然收纳水体的污染负荷，出水经简单消毒后还可在养殖场内进行回用；
12.4)本实用新型处理系统操作管理简便、运行成本较低，可广泛应用于城郊及农村小型养猪场。
附图说明
13.图1是本实用新型适用于小型养猪场的粪污处理系统的结构示意图。
14.图2是图2中人工湿地的结构示意图。
15.图3是本实用新型适用于小型养猪场的粪污处理系统的工作流程图。
16.图中：沼气池1；水解酸化池2；cass池3；人工湿地4；储水池5；管道6；回流管7；进水管4
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1；布水沟4
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2；砾石填料4
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3；基础夯实面4
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4；防渗层4
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5；粗砂填料层4
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6；高吸附混合填料层4
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7；生态填料层4
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8；湿地植物4
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9；出水沟4
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10；出水管4
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11。
具体实施方式
17.下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
18.如图1、图2所示，本实用新型一种适用于小型养猪场的粪污处理系统由沼气池1、水解酸化池2、cass池3、人工湿地4和储水池5组成，通过管道6由前至后依次将沼气池1、水解酸化池2、cass池3、人工湿地4以及储水池6形成连接，人工湿地4的出水口与cass池3之间设有回流管7；人工湿地4上种植湿地植物4
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9，湿地植物4
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9可作为沼气池1的生物质原料或猪食料，沼气池1的进料口与养猪粪污排出口相连接，沼气池1的出气口与燃烧用具或照明用具的燃料管相连接；cass池3的污泥以及沼气池1的沼渣用于堆肥。
19.所述沼气池1采用水压式沼气池，其按传统要求设有混凝土结构球型池体，沼气池顶加活动盖板，气室中的沼气通过沼气管输送到用户端进行燃烧或照明。
20.所述人工湿地4为水平潜流人工湿地，其包括由上至下依次排布的生态填料层4
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8、高吸附混合填料层4
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7、粗砂填料层4
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6；其中所述生态填料层4
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8为土壤及少量堆肥混合物，所述高吸附混合填料层4
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7为改性沸石、碎石以及矿渣的混合物；这三个填料层的两侧分别设有布水沟4
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2和出水沟4
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10，布水沟4
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2和出水沟4
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10分别设有进水管4
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1和出水管4
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11，布水沟4
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1和出水沟4
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10内有砾石填料4
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3；所述生态填料层4
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8上种植湿地植物4
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9，所述粗砂填料层4
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6铺设在防渗膜4
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5上，防渗膜4
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5置于基础夯实面4
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4上；所述湿地植物4
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9是指对氨氮具有较高耐受性的湿地植物，包括芦苇和水葫芦。
21.如图3所示，本实用新型适用于小型养猪场的粪污处理系统的工作过程如下：
22.养猪场产生的猪粪、尿液以及冲洗水首先进入沼气池1进行厌氧发酵，降低粪污中有机质含量。沼气池1排出的沼液进入水解酸化池2，水解酸化池2采用底部进水的方式，利用水力搅拌作用增加污泥与沼液之间的接触，进一步提升沼液的可生化性以及碳氮比；水解酸化池水力停留时间短，能耗低，还可有效去除悬浮固体(ss)。
23.经过水解酸化的废水通过管道6输送到cass池3，cass池3的主反应区采用微孔曝气，并通过进水、曝气(反应)、沉淀、排水几个阶段实现有机质去除以及脱氮除磷。部分污泥剩余污泥从底部通过管道排出，用于堆肥。
24.cass池3的出水进入人工湿地4，人工湿地4具有高氨氮吸附能力的高吸附混合填料(改性沸石、碎石以及矿渣的混合物)，且种植高效吸收氮磷的水生湿地植物，通过填料的过滤、吸附、沉淀、微生物代谢和植物吸收等作用进一步去除废水中的氮和磷；人工湿地4出水部分回流至cass池3，稀释废水中的氨氮和磷，提高污水处理效率。
25.经人工湿地4处理后的出水进入储水池5中，用石灰消毒后可回用于猪舍。人工湿地4种植的湿地植物可作为生猪的食料。
26.采用本实用新型适用于小型养猪场的粪污处理系统处理养猪场的粪污，能够使粪污中的有机质、氨氮以及磷得到有效去除，且操作管理简便、运行成本较低，可广泛应用于城郊及农村小型养猪场。
27.实施例1：
28.将猪粪、尿液以及冲洗水混合物通过管道汇集到沼气池发酵间中进行常温发酵(同时可投入后续人工湿地生产的水葫芦进行协同厌氧消化，提高产气量)，发酵后的沼液沼气气压的作用下被挤压到水压间，通过溢流口和管道流入到水解酸化池；沼气通过导气管输送到用户端(沼气灶和沼气灯)，而沼渣从出料口清理出来之后则用于制作堆肥。沼液进入水解酸化池进行水解、酸化，随后通过管道输送到cass池(包括生物选择区和主反应区，二者用一道隔墙分隔，容积比1:9)，主反应区底部安装有曝气头，采用微孔曝气，排水口设有滗水器。cass池底部的排泥管排出的污泥用于制作堆肥。经过cass处理之后的污水，通过管道输送到人工湿地，进水通过砾石布水沟进行布水，以水平潜流的方式经过高吸附混合填料，完成基质填料对污水中污染物(主要是氨氮、磷、cod和ss等)的吸附、沉淀等净化作用，且人工湿地上部种植的芦苇和水葫芦吸对污水进行净化，出水到达出水沟以后，通过出水管道输送，一部分可回流至cass池前端，一部分直接输送至储水池。在储水池中，采用石灰进行消毒，消毒后的出水可作为冲洗水回用于猪舍。
29.经处理后的水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(gb18596
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2001)的集约化畜禽养殖业水污染物最高允许日均排放浓度：
30.