本實用新型屬于動物養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種環(huán)保型牲畜飼養(yǎng)舍。
背景技術(shù):
由于我國養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?;潭鹊停c多面廣、總量巨大,養(yǎng)殖業(yè)廢棄物治理困難等特點,造成我國養(yǎng)殖業(yè)廢棄物環(huán)保治理工作嚴重滯后,環(huán)境污染形勢十分嚴峻。大量的養(yǎng)殖業(yè)廢棄物直接外排,對周圍環(huán)境構(gòu)成了無法挽回的危害;養(yǎng)殖業(yè)廢棄物包括污水、糞便、病死動物、粉塵、尾氣等等。其主要污染因子為:COD、BOD5、NH3-N、TP、SS、H2S、NH3 、PH、粉塵、陰、陽離子(重金屬)、微生物、抗生素、畜藥殘留等。養(yǎng)殖業(yè)廢棄物其實是一個資源寶藏,變廢為寶、資源利用既可以徹底解決養(yǎng)殖業(yè)環(huán)保問題,實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟、生態(tài)養(yǎng)殖的目標,又可以通過資源利用消化養(yǎng)殖業(yè)在環(huán)保方面的投入,使養(yǎng)殖企業(yè)有能力實現(xiàn)環(huán)保綜治,可持續(xù)發(fā)展。而現(xiàn)有環(huán)保型牲畜飼養(yǎng)舍更多是側(cè)重于對養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物進行綜合性治理,以消除對環(huán)境的影響,而很少能實現(xiàn)資源化應(yīng)用。而且,養(yǎng)殖企業(yè)對于廢棄物進行綜合性治理往往會投入比較高的運營成本,即便大多數(shù)中小規(guī)模的養(yǎng)殖企業(yè)一時間能夠承受,但長久下來會難以為繼,不利于其良性、可持續(xù)發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術(shù)問題就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,而提供一種能夠?qū)U棄物綜合治理,并兼顧資源化應(yīng)用,從而經(jīng)濟效益顯著,促進養(yǎng)殖企業(yè)良性、可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保型牲畜飼養(yǎng)舍。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案為:設(shè)計一種環(huán)保型牲畜飼養(yǎng)舍,包括房舍本體及所設(shè)的地下污水管網(wǎng),還包括養(yǎng)殖污水與糞便綜合治理及資源化應(yīng)用系統(tǒng),該養(yǎng)殖污水與糞便綜合治理及資源化應(yīng)用系統(tǒng)包括預(yù)處理裝置、厭氧發(fā)酵裝置、沼氣利用裝置和沼液沼渣利用裝置。
其中預(yù)處理裝置依次包括沉砂池和水解酸化池,以及與水解酸化池通過增溫循環(huán)管道連接的增溫器;沉砂池與所述地下污水管網(wǎng)相連,且在沉砂池入口上設(shè)有格柵;其中格柵可以去除廢棄物中的稻草和大的懸浮物體,然后經(jīng)沉砂池沉砂,去除廢棄物中的砂,從而有利于后道工藝的處理,減少管道堵塞情況發(fā)生。
所述厭氧發(fā)酵裝置包括厭氧反應(yīng)器,厭氧反應(yīng)器上分別設(shè)有進料口、沼氣出口、沼液出口和沼渣出口;其中進料口與水解酸化池相連的進料管道上設(shè)有進料單向閥。進料單向閥的作用是只允許廢棄物由水解酸化池向厭氧反應(yīng)器內(nèi)流動,從而有效防止倒流,影響綜合處理效果及時間。
所述沼氣利用裝置依次包括氣水分離器、脫硫塔和儲氣柜,其中氣水分離器與厭氧反應(yīng)器的沼氣出口相連。厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣經(jīng)氣水分離器、脫硫塔處理后,用儲氣柜儲存起來,隨時可以用作發(fā)電,或者飼養(yǎng)舍、員工食堂或宿舍采暖所用。就本實用新型來說,產(chǎn)生的沼氣可以直接用于增溫器加熱增溫介質(zhì)所用。而沼氣的熱值平均為25675kJ/m,是柴油熱值的0.65倍,是原煤熱值的1.12倍,是熱值很好的能源。從而直接降低企業(yè)運營成本,若所發(fā)電外銷還能為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。
所述沼液沼渣利用裝置包括與厭氧反應(yīng)器沼液出口連接的沉淀池,與厭氧反應(yīng)器沼渣出口連接的干化罐,以及與沉淀池、干化罐的沼渣出口連接的有機肥成型顆粒機。利用沼液沼渣制成有機肥,由于本身含有豐富的有機質(zhì)、腐殖酸、氨基酸、氮、磷、鉀和微量元素,具有速緩兼?zhèn)涞臓I養(yǎng)成分,對當季作物具有良好的增產(chǎn)效果;若連續(xù)施用,還能改良土壤、培肥地力。
優(yōu)選地,在上述環(huán)保型牲畜飼養(yǎng)舍中,所述厭氧反應(yīng)器包括內(nèi)外膜,用于支撐內(nèi)外模的立柱及支撐網(wǎng)架、支撐風機,以及位于內(nèi)膜內(nèi)的攪拌器及攪拌器驅(qū)動機構(gòu),環(huán)向設(shè)于內(nèi)膜側(cè)壁上的增溫管;其中增溫管內(nèi)通設(shè)有增溫介質(zhì)。本實用新型所得沼氣可用于加熱得到增溫介質(zhì),從而直接降低企業(yè)運營成本。
優(yōu)選地,在上述環(huán)保型牲畜飼養(yǎng)舍中,所述攪拌器為斜攪拌器,所述驅(qū)動機構(gòu)為驅(qū)動馬達,斜攪拌器由厭氧反應(yīng)器側(cè)壁上部斜向伸出,且末端與驅(qū)動馬達直連。因而結(jié)構(gòu)緊湊,設(shè)計合理,易于實施。
優(yōu)選地,在上述環(huán)保型牲畜飼養(yǎng)舍中,所述厭氧反應(yīng)器側(cè)壁表面設(shè)有保溫層。從而減少熱量損失,保證厭氧反應(yīng)所需溫度,節(jié)能效果好。
優(yōu)選地,在上述環(huán)保型牲畜飼養(yǎng)舍中,所述脫硫塔上出氣口與增溫器加熱部分之間設(shè)有輸氣管道,所輸送氣體用于增溫器加熱。所得沼氣直接用于加熱增溫介質(zhì),從而降低企業(yè)運營成本。
本實用新型技術(shù)方案的有益效果是:本實用新型通過增設(shè)預(yù)處理裝置、厭氧發(fā)酵裝置、沼氣利用裝置和沼液沼渣利用裝置,從而達到了養(yǎng)殖污水與糞便綜合治理及資源化應(yīng)用。通過養(yǎng)殖污水與糞便綜合治理,而避免了對周圍環(huán)境構(gòu)成影響,因而環(huán)保。通過養(yǎng)殖污水與糞便資源化應(yīng)用,將養(yǎng)殖業(yè)廢棄物變廢為寶,資源利用既可以徹底解決養(yǎng)殖業(yè)環(huán)保問題,實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟、生態(tài)養(yǎng)殖的目標,又可以通過資源利用消化養(yǎng)殖業(yè)在環(huán)保方面的投入,使養(yǎng)殖企業(yè)有能力實現(xiàn)環(huán)保綜治,可持續(xù)發(fā)展。因而經(jīng)濟效益顯著,可大大減輕中小規(guī)模的養(yǎng)殖企業(yè)的經(jīng)濟負擔,進一步促進養(yǎng)殖企業(yè)的良性、可持續(xù)發(fā)展。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明,其中:
圖1為本實用新型環(huán)保型牲畜飼養(yǎng)舍的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1所示的厭氧反應(yīng)器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中序號:1、沉砂池,2、水解酸化池,3、增溫器,4、厭氧反應(yīng)器,4-1、內(nèi)膜,4-2、外膜, 4-3、立柱,4-4、支撐網(wǎng)架, 4-5、支撐風機, 4-6、斜攪拌器,4-7、驅(qū)動馬達, 4-8、增溫管,4-9、保溫層,5、氣水分離器,6、脫硫塔,7、儲氣柜,8、沉淀池,9、干化罐,10、有機肥成型顆粒機,11、格柵,12、管道,13、增溫循環(huán)管道,14、進料口,15、沼氣出口,16、沼液出口,17、沼渣出口,18、進料管道,19、進料單向閥,20、輸氣管道。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例來說明本實用新型的具體實施方式,但以下實施例只是用來詳細說明本實用新型,并不以任何方式限制本實用新型的范圍,在以下實施例中所涉及的儀器元件如無特別說明,均為常規(guī)儀器元件。
實施例一:
參見圖1,圖中,本實用新型環(huán)保型牲畜飼養(yǎng)舍,包括房舍本體及所設(shè)的地下污水管網(wǎng)、沉砂池1、水解酸化池2、增溫器3、厭氧反應(yīng)器4、氣水分離器5、脫硫塔6和儲氣柜7、沉淀池8、干化罐9、有機肥成型顆粒機10。其中,沉砂池與所述地下污水管網(wǎng)相連,且在沉砂池入口上設(shè)有格柵11;沉砂池和水解酸化池通過管道12相連;增溫器通過增溫循環(huán)管道13與水解酸化池連接。厭氧反應(yīng)器上分別設(shè)有進料口14、沼氣出口15、沼液出口16和沼渣出口17,其中進料口與水解酸化池相連的進料管道18上設(shè)有進料單向閥19。氣水分離器與厭氧反應(yīng)器的沼氣出口相連,而脫硫塔和儲氣柜依次與氣水分離器。沉淀池與厭氧反應(yīng)器沼液出口連接,干化罐與厭氧反應(yīng)器沼渣出口連接,有機肥成型顆粒機分別與沉淀池、干化罐的沼渣出口連接。
參見圖2,圖中,厭氧反應(yīng)器包括內(nèi)外膜4-1、4-2,用于支撐內(nèi)外模的立柱4-3及支撐網(wǎng)架4-4、支撐風機4-5,以及位于內(nèi)膜內(nèi)的斜攪拌器4-6及驅(qū)動馬達4-7,環(huán)向設(shè)于內(nèi)膜側(cè)壁上的增溫管4-8;其中增溫管內(nèi)通設(shè)有增溫介質(zhì)。斜攪拌器由容器本體側(cè)壁上部斜向伸出,并與驅(qū)動馬達直連。
進一步的,為了減少熱量損失,保證厭氧反應(yīng)所需溫度,厭氧反應(yīng)器側(cè)壁表面設(shè)有保溫層4-9,以此節(jié)能。為了便于直接利用所產(chǎn)生的沼氣,脫硫塔上出氣口與增溫器加熱部分之間設(shè)有輸氣管道20,所輸送氣體用于增溫器加熱,以此降低運行成本。
使用過程大致分為四個階段:即預(yù)處理過程、厭氧發(fā)酵過程、沼氣利用過程和沼液沼渣利用過程。具體分述如下:預(yù)處理過程:污水及糞便通過地下管網(wǎng)由房舍本體自流進入沉砂池,廢棄物先經(jīng)過格柵,去除廢棄物中的稻草和大的懸浮物體,經(jīng)沉砂池沉砂,去除廢棄物中的砂,這樣有利于后道工藝的處理,減少管道堵塞情況的發(fā)生,廢棄物自流進入水解酸化池。由于畜牧廢棄物的特殊性,其廢棄物中纖維含量較高,并含有大量的懸浮顆粒。水解酸化的作用在于降解部分懸浮物質(zhì),將復(fù)雜的有機物轉(zhuǎn)化為簡單的有機物質(zhì),提高畜牧廢棄物的可生化性能,有利于厭氧消化。
厭氧發(fā)酵過程:該過程采用完全混合式反應(yīng)器(CSTR),有效容積:800m3。因為完全混合式反應(yīng)器適用于高濃度及含有大量SS的原料厭氧發(fā)酵,原料SS濃度可高達15%,一般8%-12%;而且該厭氧反應(yīng)器具有物料均勻、避免分層、底物與微生物接觸充分,反應(yīng)器內(nèi)溫度分布均勻,進入反應(yīng)器的抑制物能迅速分散保持在最低濃度水平避免浮渣結(jié)殼、堵塞、氣體逸出不暢和溝流現(xiàn)象,以及反應(yīng)器內(nèi)為均相系統(tǒng),易于建立數(shù)學模型等諸多優(yōu)點。厭氧發(fā)酵主要產(chǎn)物為沼氣(CO2、CH4)、沼渣和沼液。
沼氣利用過程:通過厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣,經(jīng)氣水分離器和脫硫塔處理之后,可以用來炊事和照明、供熱和烘干、加工與發(fā)電、果菜二氧化碳施肥、貯糧與果品保鮮。就本實用新型來說,產(chǎn)生的沼氣可以直接用于增溫器加熱增溫介質(zhì)所用,從而降低運營成本。
沼液沼渣利用過程:厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液經(jīng)沉淀池沉降后,上層液體可以儲存起來,用以灌溉農(nóng)田,下層沉淀物烘干后可以送入成型顆粒機制成有機肥。而厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼渣經(jīng)干化罐脫水后,直接送入成型顆粒機制成有機肥。沼液是沼氣發(fā)酵后的水溶性物質(zhì),其中存留了豐富的氨基酸、水解酶、生長素、對病蟲害有抑制作用的物質(zhì)或因子,以及氮、磷、鉀和微量元素等。速效營養(yǎng)能力強,養(yǎng)分可利用率多,能迅速被作物吸收利用。因而沼液可以用來農(nóng)作物浸種、果菜葉面肥、淡水養(yǎng)殖餌料、畜禽飼料添加劑等。而沼渣是沼氣發(fā)酵剩余的半固體物質(zhì),含有豐富的有機質(zhì)、腐殖酸、氨基酸、氮、磷、鉀和微量元素,具有速緩兼?zhèn)涞臓I養(yǎng)成分,作肥料直接施用,對當季作物具有良好的增產(chǎn)效果;若連續(xù)施用,能改良土壤、培肥地力。
綜上所述,本實用新型有效的解決了牲畜糞便污染問題,對于減輕當?shù)厮|(zhì)污染,改良土壤環(huán)境,改善生態(tài)環(huán)境,保護人民的身心健康均具有重要的意義。而且,經(jīng)初步計算,若按年產(chǎn)沼氣5萬立方米計,在一個標準大氣壓零攝氏度的條件下,一立方米沼氣理論發(fā)熱值為23~27兆焦耳,考慮到目前內(nèi)燃機效率,能使功率為1KW的內(nèi)燃機工作2小時,其發(fā)電為2KW,故可年發(fā)電10萬度,并可為周邊種植養(yǎng)殖業(yè)提供2.8萬噸沼液做優(yōu)質(zhì)肥料,扣除成本后每年可直接產(chǎn)生約27.6萬元的經(jīng)濟效益。因而經(jīng)濟效益顯著。
上面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作了詳細的說明,但是,所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解,在不脫離本實用新型宗旨的前提下,還可以對上述實施例中的各個具體參數(shù)進行變更,形成多個具體的實施例,均為本實用新型的常見變化范圍,在此不再一一詳述。