一种新型水泡粪的处理装置及利用其进行水泡粪的处理方法与流程

本发明涉及一种新型水泡粪的处理装置及利用其进行水泡粪的处理方法，属于农业畜禽粪污、粪液处理。

背景技术：

1、目前，全国仍有很多养猪场采用水泡粪为主的清理及存储粪污方式。猪粪经过长时间的水泡后，大部分粪污溶解于水中，常规的处理方式对水泡粪进行简单的固液分离，溶于水中的粪液与粪污无法通过固液分离机筛分出来，多数情况将液体粪污投入到污水处理装置中处理。现有常规的处理工艺不能有效地提取出液体肥，同时还需要投入较大的场地用于污水处理，培养专业的污水运营人员。污水系统的运行并不能产生经济效益，污水系统处理后的外排水指标也是严格受到国家环保部门的监督。

2、鉴于此，有必要提供一种新型水泡粪的处理装置及利用其进行水泡粪的处理方法，以解决现有技术的不足。

技术实现思路

1、本发明的目的之一，是提供一种新型水泡粪的处理装置，本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型水泡粪的处理装置，包括水泡粪池(01)、固液分离机(02)、水泡粪液池(03)、粪污输送仓(04)、混合输送机(05)、上料输送带(06)、真空发酵器(07)、液态氨回收系统(08)、菌种机(11)、辅料输送仓(12)、出料输送带(13)、回料输送带(14)、陈化输送带(15)、二次陈化堆肥区(16)；水泡粪池(01)通过内部排污泵出口管道与固液分离机(02)进口相连；固液分离机(02)滤液出水口通过管道与水泡粪液池(03)顶部相连，固液分离机(02)还用于将筛分出来的固态粪污掉到粪污输送仓(04)内；粪污输送仓04出口与混合输送机(05)进口相连；混合输送机(05)的进口还与菌种机(11)出口、辅料输送仓(12)以及回料输送带(14)相连；混合输送机(05)出口与上料输送带(06)进口相连，上料输送带(06)出口与真空发酵器(07)进口相连；真空发酵器(07)氨气口与液态氨回收系统(08)相连，真空发酵器(07)出料口与出料输送带(13)进口相连，出料输送带(13)回料端与回料输送带(14)相连，出料输送带(13)陈化端与陈化输送带(15)相连；陈化输送带(15)连通到二次陈化堆肥区(16)。

2、进一步，还包括蒸馏水回收系统(09)和太阳能热量回收系统(10)，真空发酵器(07)蒸汽口与蒸馏水回收系统(09)相连，真空发酵器(07)外部热源进出口与太阳能热量回收系统(10)相连。

3、进一步，液态氨回收系统(08)包括第一冷凝器(17)、除臭风机(19)、喷淋塔(20)、光催化除臭器(22)、供氧风机(24)；真空发酵器(07)氨气口与第一冷凝器(17)热气进口相连，第一冷凝器(17)冷风出口与真空发酵器(07)补氧口相连，供氧风机(24)与第一冷凝器(17)冷风进口相连；第一冷凝器(17)冷凝液口与第一液态胺肥箱(18)相连；第一冷凝器(17)热气出口与除臭风机(19)相连；除臭风机(19)出口与喷淋塔(20)进口相连；喷淋塔(20)出风口与光催化除臭器(22)相连，喷淋塔(20)回流箱与第二液态胺肥箱(21)相连；光催化除臭器(22)出口连通室外大气(23)。

4、进一步，蒸馏水回收系统(09)包括第二冷凝器(25)、冷凝水罐(27)、冷凝水泵(29)、中和加药装置(31)、中和水箱(32)、外排水泵(33)、达标外排(34)、真空泵(26)、光催化除臭器(28)、冷却塔(35)、冷却水池(36)、冷却水泵(37)、制冷机(41)；

5、真空发酵器(07)蒸汽口与第二冷凝器(25)蒸汽进口相连；第二冷凝器(25)冷凝液口与冷凝水罐(27)冷凝液进口相连；第二冷凝器(25)不凝气口与真空泵(26)进口相连；第二冷凝器(25)与制冷机(41)进行换热连接，制冷机(41)冷却水进口与冷却水泵(29)出口相连；制冷机(41)冷却水出口与冷却塔(35)热水口相连；真空泵(26)出口与光催化除臭器(28)进口相连；光催化除臭器(28)出口连通室外大气(30)；冷却塔(35)出水口与冷却水池(36)进水口相连；冷却水池(36)出水口与冷却水泵(37)进水口相连；冷凝水罐(27)冷凝液出口与冷凝水泵(29)进口相连；冷凝水泵(29)出口与中和水箱(32)进口相连；中和加药装置(31)出口与中和水箱(32)进口相连；中和水箱(32)出水口与外排水泵(33)进口相连；外排水泵(33)出口与室外管道(34)相连，中和加药装置(31)用于中和蒸馏水ph使用。

6、进一步，太阳能热量回收系统(10)包括太阳能换热器(38)、换热水箱(39)、换热泵(40)；

7、真空发酵器(07)外部热源出口与太阳能换热器(38)进口相连；太阳能换热器(38)出口与换热水箱(39)进口相连；换热水箱(39)出口与换热泵(40)进口相连；换热泵(40)出口与真空发酵器(07)外部热源进口相连。

8、进一步，水泡粪池(01)配有水下搅拌机与水泡粪提升泵，其中水泡粪提升泵为变频调速。

9、进一步，粪污输送仓(04)、辅料输送仓(12)、菌种机(11)均具有2-4小时处理的存储空间。

10、进一步，混合输送机(05)为双螺旋推进式输送搅拌机。

11、进一步，真空发酵器(07)由两个独立的容积组成，上部为全密封的低温蒸发仓，配有卧式变速螺旋搅拌机，下部为全密封的有机肥发酵仓，配有犁式推进变速翻抛机组成成套设备。

12、进一步，制冷机(41)为水冷形式或空气冷形式。

13、进一步，包括中央plc集中控制系统。

14、进一步，真空发酵器(07)上部的低温蒸发仓配有蒸汽温度传感器、负压压力传感器；下部的有机肥发酵仓配有发酵温度传感器、发酵湿度传感器、发酵时间提示器、有机肥推进速度显示器，真空发酵器(07)外部配有换热夹套或换热盘管并配有保温棉。

15、进一步，太阳能换热器(38)的数量为多个。

16、进一步，真空泵(26)采用变频控制与真空发酵器(07)蒸汽温度传感器相互连锁。

17、本发明还提供了一种水泡粪的处理方法，采用上述水泡粪的处理装置，包括如下步骤：

18、步骤1：水泡粪分离

19、待处理的水泡粪通过运输车辆倒入水泡粪池(01)中，利用固液分离机(02)进行固液分离；

20、步骤2：固态粪发酵

21、对步骤1得到的固态粪污与辅料、菌种一起混合搅拌，然后进行发酵得到一次发酵有机肥；以及二次发酵，得到成品有机肥；

22、步骤2中还包括对步骤1得到的液态粪污进行浓缩蒸发；以及利用太阳能热量回收系统提高发酵过程中需要的温度的步骤。

23、进一步，步骤1具体为：待处理的水泡粪通过运输车辆倒入水泡粪池(01)中，水下搅拌机将粪液搅拌均匀通过水泡粪提升泵输送到固液分离机(02)中，分离出的粪液自流到水泡粪液池(03)，筛出的固态粪污掉入粪污输送仓(04)中。

24、进一步，，步骤2具体为：步骤1得到的固态粪污从固液分离机(02)的固体排放口，进入粪污输送仓(04)定速定量输出，与辅料输送仓(12)投加的辅料、菌种机(11)投加的菌种一起进入混合输送机(05)中，进行混合搅拌，得到搅拌物；

25、搅拌物通过上料输送带(06)进入真空发酵器(07)下部的有机肥发酵仓，进一步发酵得到一次发酵有机肥；

26、一次发酵有机肥进入到出料输送带(13)中，一次发酵有机肥部分通过回料输送带(14)返回到混合输送机(05)中与新的粪污混合后进入真空发酵器(07)；剩余的一次发酵有机肥通过陈化输送带(15)中，输送到二次陈化堆肥(16)区进行二次发酵，得到成品有机肥；

27、真空发酵器(07)有机肥发酵仓产生的高温发酵气体经过第一冷凝器(17)换热后冷凝流入第二液态胺肥箱(21)，供氧风机(24)经过第一冷凝器(17)换热后变成高温空气补入真空发酵器(07)有机肥发酵仓，不凝气体经过除臭风机(19)送入喷淋塔(20)中，对不凝气中少量的氨氮及臭味吸附，并经过后端的光催化除臭器(22)进一步破坏处理后排放至室外大气(23)。

28、进一步，对步骤1得到的液态粪污进行浓缩蒸发具体包括：步骤1得到的液态粪污从固液分离机(02)的液体排放口进入水泡粪液池(03)，通过水泡粪液池(03)中粪液提升泵打入真空发酵器(07)上部全密封的低温蒸发仓，真空发酵器(07)下部的有机肥发酵仓产生的高温湿气将热量传送到真空发酵器(07)上部全密封的低温蒸发仓外部；

29、真空发酵器(07)上部全密封的低温蒸发仓内粪液受热后通过真空泵(26)降低空气压力，粪液中水分蒸发沸点由常规100℃逐步降低到常温30-40℃；蒸发后的水蒸气被真空泵(26)吸入第二冷凝器(25)中，冷凝后的冷凝液通过重力自流到冷凝水罐(27)中，冷凝水罐(27)达到液位设定高度后通过冷却水泵(29)打入到中和水箱(32)中，中和加药装置(31)投入酸碱进入中和水箱(32)，中和水箱(32)配有中和搅拌机，冷凝水中和后通过外排水泵(33)排至室外管道；

30、真空发酵器(07)上部全密封的低温蒸发仓蒸发的水蒸气通过第二冷凝器(25)不凝结的气体，通过真空泵(26)排至光催化除臭器(28)催化处理合格后排入室外大气(30)；第二冷凝器(25)换热冷源为制冷机(41)，制冷机(41)中热量经过冷却塔(35)换热降温的冷却水掉入冷却水池(36)中储存，通过冷却水泵(37)打入制冷机(41)中。

31、进一步，利用太阳能热量回收系统提高发酵过程中需要的温度的步骤具体包括：真空发酵器(07)外部配有换热夹套或换热盘管、保温棉；太阳能换热器(38)对内部循环水换热后流入换热水箱(39)中，通过换热泵(40)将换热后的水打入真空发酵器(07)外部换热夹套或换热盘管中，提高发酵过程中需要的温度，减少发酵周期。

32、本发明的水泡粪的处理装置的有益效果是：

33、本发明的水泡粪的处理装置，可以对水泡粪、尿液含量大的粪污进行分离并根据不同是粪污、粪液状态单独进行处理，尿液中提取的水分可用于养殖场二次使用或外排。降低养殖场的运行成本及污水建设成本。

34、水泡粪池01配有水下搅拌机与水泡粪提升泵，水泡粪提升泵为变频调速，采用上述形式可以实现水泡粪提升泵抽吸的粪液均匀。

35、上述水下搅拌机可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为yn-sj-10。

36、上述水泡粪提升泵可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为yn-tb-10。

37、水泡粪液池03配有水下粪液提升泵，粪液提升泵为变频调速。采用上述变频调速，可实现处理量的精度控制。上述水下粪液提升泵可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为yn-tb-5。粪污输送仓04具有2-4小时处理的存储空间，可减缓工人劳作强度。上述粪污输送仓可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为yn-fw-10。

38、混合输送机05为双螺旋推进式输送搅拌机，可充分进行物料混合。上述混合输送机可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为yn-sh-10。

39、菌种机11具有24小时处理的存储空间，菌种机存储空间可减轻工作劳动强度。

40、辅料输送仓12具有2-4小时处理的存储空间，可减缓工人劳作强度。上述辅料输送仓可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为yn-fl-10。真空发酵器07由两个独立的容积组成，上部为全密封的低温蒸发仓，配有卧式变速螺旋搅拌机。下部为全密封的有机肥发酵仓，配有犁式推进变速翻抛机组成成套设备；采用上述进一步的有益效果是：上述更加集成化，可以充分利用生物能产生的热量。上述真空发酵器可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为yn-zk-30。

41、液态氨回收系统08由第一冷凝器17、除臭风机19、喷淋塔20、光催化除臭器22、供氧风机24组成成套设备；可以更加集成化，通过plc系统集成控制，有效去除臭味回收有机肥发酵过程中的氨氮。上述液态氨回收系统可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为yn-ya-10。

42、蒸馏水回收系统09由第二冷凝器25、冷凝水罐27、冷凝水泵29、中和加药装置31、中和水箱32、外排水泵33、真空泵26、光催化除臭器28、冷却塔35、冷却水池36、冷却水泵37、制冷机41组成成套设备；制冷机41不限水冷形式或空气冷形式。可更加集成化，通过plc系统集成控制，有效收集粪液蒸发过程中的水分、氨氮，进行有效的固液分离。上述蒸馏水回收系统可以市售购买，如可以购自辽宁一诺环境产业集团有限公司，规格为yn-ys-10。

43、真空发酵器07上部的低温蒸发仓，配有蒸汽温度传感器、负压压力传感器。下部的有机肥发酵仓，配有发酵温度传感器、发酵湿度传感器、发酵时间提示器、有机肥推进速度显示器，真空发酵器07外部配有换热夹套(或换热盘管)并配有保温棉等组成；真空泵26采用变频控制与空发酵器07蒸汽温度传感器相互连锁。中和加药装置31用于中和蒸馏水ph使用。

44、本发明的利用上述水泡粪的处理装置进行水泡粪的处理方法的有益效果是：集成化程度高，将水泡粪充分发酵并提取出合格的水分，能快速高效地处理水泡粪，市场前景广阔，适合规模化推广应用。