本發(fā)明涉及一種廢水處理系統(tǒng)，特別是指用于養(yǎng)殖廢水的生化處理系統(tǒng)及其處理副產(chǎn)品的制備方法與應(yīng)用，以將廢棄的有機(jī)資源，高效循環(huán)再利用。

背景技術(shù)：

如圖1a所示，顯示現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于一般較大型養(yǎng)豬場(chǎng)，即存欄量5000頭以上的養(yǎng)豬廢水的大型養(yǎng)豬場(chǎng)處理流程100。集中豬只排出的養(yǎng)殖廢水10，使其依序流經(jīng)初沉池11、第一次固液分離12、調(diào)節(jié)池13、厭氧池14、曝氣池15、沉淀池16、第二次固液分離17及氧化塘18后進(jìn)行放流19；而當(dāng)養(yǎng)豬存欄量達(dá)一萬(wàn)頭以上時(shí)，會(huì)在厭氧池14部分進(jìn)行沼氣收集141，以用于作為燃料進(jìn)行燃燒，或用于沼氣發(fā)電。

然而，圖1a顯示的養(yǎng)殖廢水處理流程100中，在設(shè)備的部分，第一次固液分離12時(shí)需要投入固液分離裝置，一般采用螺桿式固液分離機(jī)；進(jìn)行沼氣收集141時(shí)需要沼氣收集罐；曝氣池15為滿足足夠的曝氣量，需投入大型的曝氣裝置；第二次固液分離17通常會(huì)采用壓濾的分離方式而需要設(shè)置濾布以及生物膜；以及，氧化塘中的水體cod大于400ppm時(shí)，氧化塘需用水泥建造，才能避免水體下滲造成污染；再者，于實(shí)際操作中，固液分離機(jī)和大型曝氣裝置的使用需要耗費(fèi)大量的電力，進(jìn)行第二次固液分離17時(shí)，為了使固體物更好的凝聚，需添加混凝劑，尤其生物膜的設(shè)置是大型養(yǎng)豬場(chǎng)處理流程100能夠有效處理養(yǎng)殖廢水10的原因，但生物膜的成本相當(dāng)高，且所有運(yùn)作過(guò)程,需要抽水泵,污泥泵抽送,電力耗費(fèi)也相當(dāng)大。

在實(shí)際成效上，使用螺桿式分離裝置進(jìn)行固液分離時(shí)，需將大物質(zhì)進(jìn)行碾壓，使固體物細(xì)微化，容易導(dǎo)致分離后的水體懸浮固體增多，增加后續(xù)處理負(fù)擔(dān)；而在厭氧及好氧處理上，依靠的是養(yǎng)殖廢水中原有少量的微生物，無(wú)法快速有效處理，特別是原來(lái)存在于養(yǎng)殖廢水中的一般微生物并沒(méi)有快除臭丑的功能，造成大型養(yǎng)豬場(chǎng)處理流程100在整個(gè)處理過(guò)程中，環(huán)境中存在濃度相當(dāng)高的臭味，如另外投入洗滌塔，雖可進(jìn)行臭味吸附處理，卻也增加整理成本。

綜上，現(xiàn)有的大型養(yǎng)豬場(chǎng)處理流程100明顯有設(shè)備、投入成本過(guò)高的問(wèn)題，但處理成效不彰且處理環(huán)境惡劽的問(wèn)題。

如圖1b所示，顯示現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于一般小型養(yǎng)豬場(chǎng)，即存欄量小于3000頭的養(yǎng)豬廢水的小型養(yǎng)豬場(chǎng)處理流程200。由于投入資金少，養(yǎng)豬廢水處理方式一般采用三級(jí)沉淀或三級(jí)沉淀結(jié)合固液分離的方式，包括集中豬只排出的養(yǎng)殖廢水20，使其依序流經(jīng)一級(jí)沉淀21、二級(jí)沉淀 22、三級(jí)沉淀23后進(jìn)行放流24；在養(yǎng)殖廢水20與一級(jí)沉淀21之間，另可進(jìn)行固液分離25。

是以，大型養(yǎng)豬場(chǎng)處理流程100與小型養(yǎng)豬場(chǎng)處理流程200中，同樣存在固液分離機(jī)等設(shè)備投入成本高昂、處理成效差、環(huán)境惡臭嚴(yán)重等問(wèn)題，且處理后的廢水更由于處理成效不佳而無(wú)法再被利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)及其處理副產(chǎn)品的制備方與應(yīng)用，其主要是通過(guò)本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)使養(yǎng)殖廢水進(jìn)行生化反應(yīng)，從而使處理后廢水形成具有快速除臭效果的生物活性水，可以應(yīng)用于回流至豬舍進(jìn)行清洗除臭、加入堆肥制備提高有機(jī)堆肥效率、加入農(nóng)業(yè)灌溉提高土壤有機(jī)質(zhì)及微生物菌群的含量，或者直接安全排放，達(dá)到大幅降低處理養(yǎng)殖廢水的設(shè)備成本、有效改善處理環(huán)境惡臭與處理效能以及讓處理后廢水能夠充分有效益被利用等技術(shù)效果。

為解決先前技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，提供一種養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用以依序處理養(yǎng)殖廢水的沉淀工作段、生物反應(yīng)段及生態(tài)過(guò)濾段，定義每天養(yǎng)殖廢水排量為1-30m³，其中：

所述沉淀工作段具有至少一個(gè)沉淀池，所述沉淀工作段的總有效容積為至少2天的養(yǎng)殖廢水排量，且所述沉淀工作段分隔為進(jìn)水區(qū)及排水區(qū)，所述進(jìn)水區(qū)與排水區(qū)的容積比為1：1至6：1，令養(yǎng)殖廢水由所述進(jìn)水區(qū)輸入后流向所述排水區(qū)；

所述生物反應(yīng)段具有至少一個(gè)生物反應(yīng)池設(shè)于所述沉淀工作段的排水區(qū)之后，所述生物反應(yīng)段的總有效容積為沉淀工作段的10-30倍，所述生物反應(yīng)段分隔為進(jìn)水區(qū)及排水區(qū)，且所述生物反應(yīng)段設(shè)有曝氣裝置以及占其總有效容積1-5vol％的生物反應(yīng)器，所述曝氣裝置用以維持生物反應(yīng)段的水中溶氧量為0.2-2.0mg/l，所述生物反應(yīng)器包括附著微生物菌群的載體，令來(lái)自沉淀工作段的養(yǎng)殖廢水由生物反應(yīng)段的進(jìn)水區(qū)輸入后流向其排水區(qū)；

所述生態(tài)過(guò)濾段具有至少一個(gè)生態(tài)濾池設(shè)于所述生物反應(yīng)段的排水區(qū)之后，所述生態(tài)過(guò)濾段的總有效容積為生物反應(yīng)段的0.5-2倍，所述生態(tài)濾池內(nèi)通過(guò)至少兩個(gè)隔板分隔為進(jìn)水區(qū)、濾水區(qū)及排水區(qū)，所述隔板底端與所述生態(tài)濾池底部界定對(duì)應(yīng)數(shù)量的流通口連通所述進(jìn)水區(qū)、濾水區(qū)及排水區(qū)，所述流通口以及所述濾水區(qū)的水位線處分別設(shè)有生物反應(yīng)器，所述生物反應(yīng)器包括附著微生物菌群的載體，且所述生態(tài)濾池的水面種植有水生植物，令來(lái)自生物反應(yīng)段的養(yǎng)殖廢水由生態(tài)過(guò)濾段的進(jìn)水區(qū)輸入，并依序流經(jīng)進(jìn)水區(qū)與濾水區(qū)之間的生物反應(yīng)器、濾水區(qū)水位線處的生物反應(yīng)器及濾水區(qū)與排水區(qū)之間的生物反應(yīng)器后，流向所述生態(tài) 過(guò)濾段的排水區(qū)進(jìn)行排放。

本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的可以在各段僅設(shè)置單一池，通過(guò)適當(dāng)隔設(shè)進(jìn)排空間，用于處理每天養(yǎng)殖廢水排量較少的養(yǎng)殖場(chǎng)，或者，可以在沉淀工作段及生物反應(yīng)段分別設(shè)置兩個(gè)以上的池，以分隔形成進(jìn)排空間延長(zhǎng)養(yǎng)殖廢水在各段的停留工作時(shí)間，適用于處理每天養(yǎng)殖廢水排量較少的養(yǎng)殖場(chǎng)。

較佳的，所述系統(tǒng)的每天養(yǎng)殖廢水排量為20m³，所述沉淀工作段具有兩個(gè)沉淀池、所述生物反應(yīng)段具有兩個(gè)生物反應(yīng)池，所述兩個(gè)沉淀池分別定義為第一沉淀池以及第二沉淀池，所述兩個(gè)生物反應(yīng)池分別定義為第一生物反應(yīng)池以及第二生物反應(yīng)池，其中，所述第一沉淀池及第二沉淀池的規(guī)格分別為4×5×1.5立方公尺，有效容積分別為至少1天養(yǎng)殖廢水排量(≧20m³)，令所述第一沉淀池作為沉淀工作段的進(jìn)水區(qū)使用，所述第二沉淀池作為沉淀工作段的排水區(qū)使用；所述第一生物反應(yīng)池的規(guī)格為10×10×2.5立方公尺，有效容積為至少10天養(yǎng)殖廢水排量(≧200m³)，曝氣量為300l/min，溶氧量大于等于2.0mg/l，第一生物反應(yīng)池內(nèi)建置有占其有效容積3-5vol％的生物反應(yīng)器，令所述第一生物反應(yīng)池作為生物反應(yīng)段的進(jìn)水區(qū)使用；所述第二生物反應(yīng)池的規(guī)格為10×10×2.5立方公尺，有效容積為至少10天養(yǎng)殖廢水排量(≧200m³)，曝氣量為120-150l/min，溶氧量大于等于0.2mg/l，第二生物反應(yīng)池內(nèi)建置有占其有效容積1-2vol％的生物反應(yīng)器，令所述第二生物反應(yīng)池作為生物反應(yīng)段的排水區(qū)使用；所述生態(tài)濾池的規(guī)格為15×10×2.5立方公尺，總有效容積為至少15天養(yǎng)殖廢水排量(≧300m³)。

其中，所述沉淀池、生物反應(yīng)池、生態(tài)濾池內(nèi)可設(shè)置均勻分散的生物反應(yīng)器，各該生物反應(yīng)器具有網(wǎng)狀容器，所述網(wǎng)狀容器設(shè)有分層，所述分層用以設(shè)置選自花崗巖、沸石或爐渣的無(wú)機(jī)載體、或者選自木炭、木屑或椰子纖維的有機(jī)載體、或者附著微生物菌群且選自活性炭或木炭的活性載體。

為解決先前技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，提供一種生物活性水的制備方法，所述方法使用前述的養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)進(jìn)行制備，所述生物活性水是養(yǎng)殖廢水經(jīng)過(guò)前述養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理后的副產(chǎn)品；其中，所述生物活性水的制備方法步驟包括：將養(yǎng)殖廢水引入所述沉淀工作段進(jìn)行沉淀，至混合液中的懸浮固體含量為1000-8000ppm，獲得沉淀后待處理養(yǎng)殖廢水；將所述待處理養(yǎng)殖廢水引進(jìn)至所述生物反應(yīng)段，稀釋所述待處理養(yǎng)殖廢水至混合液中的懸浮固體含量為2000ppm以下，形成稀釋后養(yǎng)殖廢水；對(duì)所述稀釋后養(yǎng)殖廢水進(jìn)行微生物菌液投放，使微生物菌群附著于生物反應(yīng)段的生物反應(yīng)器的各載體上，投放的微生物菌液量為引入沉淀池的養(yǎng)殖廢水量的0.05-0.3vol％；階段性地進(jìn)行曝氣使水體 與生物反應(yīng)器充分接觸反應(yīng)，第一階段為3-7天，以連續(xù)24小時(shí)方式進(jìn)行曝氣，第二階段為7-14天，以曝氣一天休息一天的方式進(jìn)行曝氣，各階段的天數(shù)依溫度高低調(diào)整，經(jīng)二至三周間歇性曝氣后完成生物活性水制備。

其中，當(dāng)所述系統(tǒng)的沉淀工作段設(shè)有至少一個(gè)沉淀池，生物反應(yīng)段設(shè)有至少一個(gè)生物反應(yīng)池時(shí)；其中，所述稀釋后養(yǎng)殖廢水的微生物菌液投放量為引入沉淀池的養(yǎng)殖廢水量的0.1-0.3vol％；完成所述生物活性水的制備后，對(duì)沉淀池進(jìn)行第二次微生物菌液投放，第二次的投放量為第一次投放量的1/7-1/5vol％；完成第二次微生物菌液投放后，將沉淀池中的生物活性水輸入至生物反應(yīng)池中，每隔3至7天在生物反應(yīng)池中投放與第二次投放量相同的微生物菌液，以維持系統(tǒng)中的微生物菌量。

為解決先前技術(shù)之問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，提供一種有機(jī)堆肥的制備方法，所述堆肥制備方法是使用由前述養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)配合前述方法所制得的生物活性水進(jìn)行制備的副產(chǎn)品；其特征在于，所述堆肥制備方法包括：步驟a：在堆肥池底部堆放粉碎的秸稈和/或米糠組成的有機(jī)層，并噴灑所述生物活性水；步驟b：在步驟a的有機(jī)層上堆放豬糞層；步驟c：在步驟b的豬糞層上堆放一層有機(jī)層，并噴灑所述生物活性水；步驟d：重復(fù)步驟b、步驟c至堆肥總高度達(dá)到80-100公分；步驟e：用一層稻殼碳粉覆蓋于步驟d的堆肥外部，并放置待堆肥干燥；其中，所述豬糞層的厚度為有機(jī)層的10至20倍。

進(jìn)一步地，本發(fā)明生物活性水可應(yīng)用在促進(jìn)堆肥腐熟、提高堆肥品質(zhì)。其是將生物活性水噴灑在由粉碎的秸稈及/或米糠及豬糞間隔堆放的各層粉碎的秸稈和/或米糠上；或者，將所述生物活性水直接噴灑于堆肥，以形成生物有機(jī)堆肥，清除臭味并加快堆肥中有機(jī)質(zhì)的分解及細(xì)化。

進(jìn)一步地，本發(fā)明生物活性水可應(yīng)用在回流至養(yǎng)殖場(chǎng)噴灑以分解臭味分子。

進(jìn)一步地，本發(fā)明生物活性水可應(yīng)用在濃業(yè)灌溉、提高土壤有機(jī)質(zhì)及微生物菌群含量。

有關(guān)于本發(fā)明為達(dá)成上述目的，所采用的技術(shù)、手段及其他效果，茲舉一較佳可行實(shí)施例并配合圖式詳細(xì)說(shuō)明如后。

附圖說(shuō)明

圖1a是現(xiàn)有技術(shù)中大型養(yǎng)豬場(chǎng)的養(yǎng)殖廢水處理流程示意圖。

圖1b是現(xiàn)有技術(shù)中小型養(yǎng)豬場(chǎng)的養(yǎng)殖廢水處理流程示意圖。

圖2是本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的擴(kuò)大架構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5a至圖5c是本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的沉淀池結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)沉淀池設(shè)置生物反應(yīng)器示意圖。

圖7是本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的生態(tài)濾池結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的具體施做檢測(cè)報(bào)告。

圖9是本發(fā)明生物活性水的應(yīng)用說(shuō)明示意圖。

圖10是本發(fā)明生物活性水用于微生物有機(jī)堆肥的操作示意圖。

附圖中符號(hào)標(biāo)記說(shuō)明：

100為大型養(yǎng)豬場(chǎng)處理流程；10為養(yǎng)殖廢水；11為初沉池；12為第一次固液分離；13為調(diào)節(jié)池；14為厭氧池；141為沼氣收集；15為曝氣池；16為沉淀池；17為第二次固液分離；18為氧化塘；19為放流；200為小型養(yǎng)豬場(chǎng)處理流程；20為養(yǎng)殖廢水；21為一級(jí)沉淀；22為二級(jí)沉淀；23為三級(jí)沉淀；24為放流；25為固液分離；30為沉淀池；30a第一沉淀池；30b第二沉淀池；31為隔板；311為側(cè)端；32為進(jìn)水區(qū)；321為平底面；33為排水區(qū)；331為斜底面；34為流通口；35為長(zhǎng)凹槽；36為生物反應(yīng)器；40為生物反應(yīng)池；40a為第一生物反應(yīng)池；40b為第二生物反應(yīng)池；41為隔板；42為進(jìn)水區(qū)；43為排水區(qū)；44為流通口；45為曝氣裝置；46為生物反應(yīng)器；50為生態(tài)濾池；51為隔板；52為進(jìn)水區(qū)；53為濾水區(qū)；54排水區(qū)；55為流通口；56為生物反應(yīng)器；60為堆肥池；61為有機(jī)層；62為生物活性水；63為豬糞層；θ為夾角。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的范圍。

請(qǐng)配合參閱圖2至圖9所示，說(shuō)明本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)及其制備生物活性水的方法與生物活性水的應(yīng)用等具體實(shí)施方式。

如圖2至圖7所示，本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)包括用以依序處理養(yǎng)殖廢水70的沉淀工作段300、生物反應(yīng)段400及生態(tài)過(guò)濾段500。其中，所述沉淀池30及生物反應(yīng)池40可以視實(shí)際需求增加池?cái)?shù)，如圖2顯示本發(fā)明第一實(shí)施例，顯示沉淀工作段300只設(shè)有一個(gè)沉淀池30以及生物反應(yīng)段400只設(shè)有一個(gè)生物反應(yīng)池40的系統(tǒng)架構(gòu)，可適用于小型養(yǎng)豬場(chǎng)處理流程，圖3則顯示本發(fā)明第二實(shí)施例，顯示沉淀工作段300設(shè)有兩個(gè)沉淀池30以及生物反應(yīng) 段400設(shè)有兩個(gè)生物反應(yīng)池40的系統(tǒng)架構(gòu)，可適用于大型養(yǎng)豬場(chǎng)處理流程。本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)適用于每天養(yǎng)殖廢水排量為1-30m3的養(yǎng)殖場(chǎng)。

如圖2、圖4所示，所述沉淀工作段300具有至少一個(gè)沉淀池30，所述沉淀工作段300的總有效容積為至少2天的養(yǎng)殖廢水排量，且所述沉淀工作段300分隔為進(jìn)水區(qū)32及排水區(qū)33，所述進(jìn)水區(qū)32與排水區(qū)33的容積比為1：1至6：1，令養(yǎng)殖廢水70由所述進(jìn)水區(qū)32輸入后流向所述排水區(qū)33。

本發(fā)明的沉淀工作段300可以通過(guò)設(shè)置兩個(gè)以上的沉淀池30達(dá)到隔設(shè)形成所述進(jìn)水區(qū)32及排水區(qū)33的進(jìn)排空間，或者，如圖5a至圖5c所示，通過(guò)在其沉淀池30內(nèi)部設(shè)置隔板31，將沉淀池30內(nèi)部空間分隔為所述進(jìn)水區(qū)32及所述排水區(qū)33，以利于養(yǎng)殖廢水70在沉淀工作段300的停留時(shí)間，提升沉淀效果。其中，如圖4、圖5a至圖5c所示，所述沉淀池30通過(guò)在對(duì)應(yīng)其進(jìn)水區(qū)32與排水區(qū)33鄰接處的兩相對(duì)壁面上設(shè)有長(zhǎng)凹槽35，所述隔板31通過(guò)其相對(duì)兩側(cè)端311容置于所述長(zhǎng)凹槽35內(nèi)而分別組固于沉淀池30內(nèi)部，令所述隔板31底端與所述沉淀池30底部界定一流通口34連通進(jìn)水區(qū)32及排水區(qū)33。通過(guò)設(shè)置隔板31，使水流沿圖4的箭頭方向流出，避免水流直接從表面流出。

于本實(shí)施例中，較佳地，所述沉淀池30對(duì)應(yīng)進(jìn)水區(qū)32的底部成形為平底面321，對(duì)應(yīng)排水區(qū)33的底部成形為斜底面331，且所述平底面321與斜底面331之間具有小于等于135度的夾角θ，藉此，通過(guò)斜底面331設(shè)計(jì)，便于養(yǎng)殖廢水70中的污泥聚集和抽除。

此外，在所述沉淀工作段300的沉淀池30中通過(guò)隔板31隔設(shè)出進(jìn)排空間的實(shí)施例中，其排水區(qū)33頂部可進(jìn)一步設(shè)置一個(gè)生物反應(yīng)器36，令養(yǎng)殖廢水70先流經(jīng)所述生物反應(yīng)器36進(jìn)行初步生化除臭后流入下一個(gè)池中；但，所述生物反應(yīng)器36的設(shè)置并不限于本實(shí)施例，亦可視需求設(shè)置于無(wú)隔板31的沉淀池30內(nèi)部。

所述生物反應(yīng)段400具有至少一個(gè)生物反應(yīng)池40設(shè)于所述沉淀工作段300的排水區(qū)33之后，所述生物反應(yīng)段400的總有效容積為沉淀工作段300的10-30倍，所述生物反應(yīng)段400分隔為進(jìn)水區(qū)42及排水區(qū)43，所述進(jìn)水區(qū)42與排水區(qū)43的容積比為1：1至11：1，且所述生物反應(yīng)段400設(shè)有曝氣量為100-350l/min的曝氣裝置45以及占其總有效容積1-5vol％的生物反應(yīng)器46，所述曝氣裝置45用以維持生物反應(yīng)段400的水中溶氧量為0.2-2.0mg/l，所述生物反應(yīng)器46包括附著微生物菌群的載體，令來(lái)自沉淀工作段300的養(yǎng)殖廢水70由生物反應(yīng)段400的進(jìn)水區(qū)42輸入后流向其排水區(qū)43。

本發(fā)明的生物反應(yīng)段400可以通過(guò)設(shè)置兩個(gè)以上的生物反應(yīng)池40達(dá)到隔設(shè)形成所述進(jìn)水區(qū)42及排水區(qū)43的進(jìn)排空間，或者，通過(guò)如前述沉淀池30的隔板31結(jié)合結(jié)構(gòu)，如圖4所 示，在生物反應(yīng)池40內(nèi)壁設(shè)置長(zhǎng)凹槽(圖未示)后組固隔板41，達(dá)到將內(nèi)部空間分隔為所述進(jìn)水區(qū)42及所述排水區(qū)43，并使隔板41與生物反應(yīng)池40底部界定流通口44，以利于養(yǎng)殖廢水70在生物反應(yīng)段400的停留時(shí)間，提升生化反應(yīng)效果。且通過(guò)設(shè)置隔板41，使水流沿圖4的箭頭方向流出，避免水流直接從表面流出。

此外，在所述生物反應(yīng)段400的生物反應(yīng)池40中通過(guò)隔板41隔設(shè)出進(jìn)排空間的實(shí)施例中，其排水區(qū)43頂部可進(jìn)一步設(shè)置生物反應(yīng)器46，令養(yǎng)殖廢水70先流經(jīng)所述生物反應(yīng)器46進(jìn)行生化除臭或簡(jiǎn)單過(guò)濾后流入下一個(gè)池中；但，所述生物反應(yīng)器46的設(shè)置并不限于本實(shí)施例，亦可視需求設(shè)置于無(wú)隔板41的生物反應(yīng)池40內(nèi)部。

如圖4、圖7所示，所述生態(tài)過(guò)濾段500具有生態(tài)濾池50設(shè)于所述生物反應(yīng)段400的排水區(qū)43之后，所述生態(tài)過(guò)濾段500的總有效容積為生物反應(yīng)段400的0.5-2倍，所述生態(tài)濾池50內(nèi)通過(guò)兩個(gè)隔板51分隔為進(jìn)水區(qū)52、濾水區(qū)53及排水區(qū)54，所述兩個(gè)隔板51底端與所述生態(tài)濾池50底部共同界定兩個(gè)流通口55連通進(jìn)水區(qū)52、濾水區(qū)53及排水區(qū)54，所述兩個(gè)流通口55以及所述濾水區(qū)53的水位線處分別設(shè)有生物反應(yīng)器56，所述生物反應(yīng)器56包括附著微生物菌群的載體，且所述生態(tài)濾池50的水面種植有水生植物，令來(lái)自生物反應(yīng)段400的養(yǎng)殖廢水70由生態(tài)過(guò)濾段500的進(jìn)水區(qū)52輸入，并依序流經(jīng)進(jìn)水區(qū)52與濾水區(qū)53之間的生物反應(yīng)器56、濾水區(qū)53水位線處的生物反應(yīng)器56及濾水區(qū)53與排水區(qū)54之間的生物反應(yīng)器56后，流向所述生態(tài)過(guò)濾段500的排水區(qū)54進(jìn)行排放。

于本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的第一實(shí)施例(圖2)中，其適用于養(yǎng)殖廢水每日排量較低的養(yǎng)殖場(chǎng)。定義所述系統(tǒng)的每天養(yǎng)殖廢水排量為1.5-2m3，于本實(shí)施例中，所述沉淀工作段300僅設(shè)有一個(gè)沉淀池30，所述生物反應(yīng)段400僅設(shè)有一個(gè)生物反應(yīng)池40，且所述沉淀池30、生物反應(yīng)池40及生態(tài)濾池50是呈降階排列設(shè)置；所述沉淀池30內(nèi)部通過(guò)隔板31分隔為所述進(jìn)水區(qū)32及所述排水區(qū)33，所述沉淀池30的總有效容積為3-6天的養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于4.5-12m3)，其進(jìn)水區(qū)32與排水區(qū)33的容積比為6：1；所述生物反應(yīng)池40內(nèi)部通過(guò)隔板41分隔為所述進(jìn)水區(qū)42及所述排水區(qū)43，所述生物反應(yīng)池40的總有效容積為10-15天的養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于15-30m3)，其進(jìn)水區(qū)42與排水區(qū)43的容積比為11：1；所述生物反應(yīng)池40的總有效容積為10-20天的養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于15-40m3)。

在養(yǎng)殖廢水每日排量較低的實(shí)施例中，系統(tǒng)中各段的總有效容積設(shè)計(jì)是基于沉淀工作段300的總有效容積進(jìn)行調(diào)整，為使沉淀及生化反應(yīng)獲得適當(dāng)且成效良好的結(jié)果，沉淀工作段300的總有效容積較佳為10m3。以下提供兩個(gè)具體實(shí)施例：

以圖2的養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)架構(gòu)為例，當(dāng)養(yǎng)殖廢水每日排量為2m3時(shí)，沉淀池30 的較佳總有效容積為3-5天的養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于6-10m3)，生物反應(yīng)池40的較佳總有效容積為10-15天的養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于20-30m3)，生態(tài)濾池50的較佳總有效容積為10-15天的養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于20-30m3)。

以圖2的養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)架構(gòu)為例，當(dāng)養(yǎng)殖廢水每日排量為1.5m3時(shí)，沉淀池30的較佳總有效容積為6天的養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于9m3)，生物反應(yīng)池40的較佳總有效容積為15天的養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于22.5m3)，生態(tài)濾池50的較佳總有效容積為20天的養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于30m3)。

于本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的第二實(shí)施例(圖3)中，所述系統(tǒng)的每天養(yǎng)殖廢水排量為20m3，所述沉淀工作段300具有兩個(gè)沉淀池30、所述生物反應(yīng)段400具有兩個(gè)生物反應(yīng)池40，所述兩個(gè)沉淀池30分別定義為第一沉淀池30a以及第二沉淀池30b，所述兩個(gè)生物反應(yīng)池40分別定義為第一生物反應(yīng)池40a以及第二生物反應(yīng)池40b，其中，所述第一沉淀池30a及第二沉淀池30b的規(guī)格分別為4×5×1.5立方公尺，有效容積分別為至少1天養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于≧20m3)，令所述第一沉淀池30a作為沉淀工作段300的進(jìn)水區(qū)32使用，所述第二沉淀池30b作為沉淀工作段300的排水區(qū)33使用；所述第一生物反應(yīng)池40a的規(guī)格為10×10×2.5立方公尺，有效容積為至少10天養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于≧200m3)，曝氣量為300l/min，溶氧量大于等于2.0mg/l，第一生物反應(yīng)池40a內(nèi)建置有占其有效容積3-5vol％的生物反應(yīng)器46，令所述第一生物反應(yīng)池40a作為生物反應(yīng)段400的進(jìn)水區(qū)42使用；所述第二生物反應(yīng)池40b的規(guī)格為10×10×2.5立方公尺，有效容積為至少10天養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于≧200m3)，曝氣量為120-150l/min，溶氧量大于等于0.2mg/l，第二生物反應(yīng)池40b內(nèi)建置有占其有效容積1-2vol％的生物反應(yīng)器46，令所述第二生物反應(yīng)池40b作為生物反應(yīng)段400的排水區(qū)43使用；所述生態(tài)濾池50的規(guī)格為15×10×2.5立方公尺，總有效容積為至少15天養(yǎng)殖廢水排量(相當(dāng)于≧300m3)。

本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的生物反應(yīng)器36除了設(shè)于所述沉淀池30的排水區(qū)33頂部，另可如圖6所示，在所述沉淀池30內(nèi)均勻分散設(shè)置，用以制備生物活性水。需說(shuō)明的是，本發(fā)明中的生物反應(yīng)器36、46、56的設(shè)置位置及數(shù)量主要視養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的生化處理需求調(diào)整，并不限于前述說(shuō)明。

于本發(fā)明中，所述生物反應(yīng)器36、46是由一個(gè)網(wǎng)狀容器以及設(shè)于所述網(wǎng)狀容器內(nèi)且附著有微生物菌群的載體組成，供微生物菌群附著提高其持續(xù)性與活性，使微生物菌群能持續(xù)和養(yǎng)殖廢水70進(jìn)行生化反應(yīng)，達(dá)到有效降解消除養(yǎng)殖廢水70中臭味分子的目的。所述載體是選自木炭、木屑、椰子纖維等有機(jī)載體，或活性炭、花崗巖、沸石等無(wú)機(jī)載，視需生化處理 需求而可將前述載體單種或多種組合使用。此外，所述設(shè)于生態(tài)濾池50的生物反應(yīng)器56是由一個(gè)網(wǎng)狀容器以及設(shè)于所述網(wǎng)狀容器內(nèi)且附著有微生物菌群的載體組成，所述生物反應(yīng)器56的載體選自木炭、石炭、沸石和/或其組合。

本發(fā)明中用于填裝載體的所述網(wǎng)狀容器形態(tài)，以能夠使載體與水體充分接觸反應(yīng)的機(jī)構(gòu)為主，并可視其設(shè)置環(huán)境而調(diào)整為矩形、圓柱形、方柱形、堆狀或其他形態(tài)，具體可以是軟質(zhì)或硬質(zhì)網(wǎng)袋或者網(wǎng)狀的單層或分層架體。

前述載體可以成形為適合附著微生物菌群的適當(dāng)尺寸，例如顆粒狀；通過(guò)預(yù)先將載體浸泡于不同微生物菌液形成活性載體后配合未附著的有機(jī)/無(wú)機(jī)載體填裝至網(wǎng)狀容器的不同層中，或者亦可將完成載體填裝的生物反應(yīng)器36、46浸泡于微生物菌液中，浸泡菌液的時(shí)間至少30分鐘，使微生物附著于載體上。所述微生物是從大自然深層、未受污染的土壤中馴養(yǎng)篩選得到綜合微生物菌群，經(jīng)由特殊環(huán)境及材料，綜合馴養(yǎng)出環(huán)境適應(yīng)力極佳的綜合微生物菌群，并非一般實(shí)驗(yàn)室利用菌株分離培養(yǎng)生產(chǎn)的微生物，故所述綜合微生物菌群具有強(qiáng)力分解有機(jī)物質(zhì)，快速分解臭味的功效。

采用的微生物菌群是通過(guò)特殊的馴養(yǎng)技術(shù)，將數(shù)十種微生物，高溫、低溫、好氧、厭氧共同綜合培養(yǎng)，因此具有強(qiáng)大的耐候性，在0-60℃、含氧量0.2mg/l以上便可以作用。不同于實(shí)驗(yàn)室制造的單一菌種，通過(guò)在生物反應(yīng)器36、46中設(shè)置浸泡過(guò)不同微生物菌液的載體，能夠利用多樣性的微生物交互作用，有效消除水體中的多種污染物，且能夠維持微生物菌群的處理有效性，提升處理效能的持續(xù)性，達(dá)到快速、持續(xù)的消除臭味的有益效果。

以上所述為本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的具體架構(gòu)、規(guī)格及結(jié)構(gòu)等說(shuō)明，以下說(shuō)明本發(fā)明通過(guò)養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)進(jìn)行生物活性水的制備方法以及有機(jī)堆肥的制備方法，所述生物活性水是養(yǎng)殖廢水經(jīng)過(guò)前述養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理后的副產(chǎn)品，所述有機(jī)堆肥是由前述生物活性水進(jìn)行制備的副產(chǎn)品。

本發(fā)明生物活性水的制備方法的步驟包括：將養(yǎng)殖廢水70引入所述沉淀工作段300進(jìn)行沉淀，至混合液中的懸浮固體含量為1000-8000ppm，獲得沉淀后待處理養(yǎng)殖廢水70；將所述待處理養(yǎng)殖廢水70引進(jìn)至所述生物反應(yīng)段400，稀釋所述待處理養(yǎng)殖廢水至混合液中的懸浮固體含量為2000ppm以下，形成稀釋后養(yǎng)殖廢水70；對(duì)所述稀釋后養(yǎng)殖廢水70進(jìn)行微生物菌液投放，使微生物菌群附著于生物反應(yīng)段400的生物反應(yīng)器46的各載體上，投放的微生物菌液量為引入沉淀池30的養(yǎng)殖廢水量的0.05-0.3vol％；階段性地進(jìn)行曝氣使水體與生物反應(yīng)器充分接觸反應(yīng)，第一階段為3-7天，以連續(xù)24小時(shí)方式進(jìn)行曝氣，第二階段為7-14天，以曝氣一天休息一天的方式進(jìn)行曝氣，各階段的天數(shù)依溫度高低調(diào)整，經(jīng)二至三周間歇性曝 氣后完成生物活性水制備。

其中，于本發(fā)明第一實(shí)施例(圖2)中，所述系統(tǒng)的沉淀工作段300設(shè)有沉淀池30，生物反應(yīng)段400設(shè)有生物反應(yīng)池40；其中，所述生物活性水制備方法的步驟更包括：

所述稀釋后養(yǎng)殖廢水70的微生物菌液投放量為引入沉淀池30的養(yǎng)殖廢水70量的0.1-0.3vol％；

完成所述生物活性水的制備后，在第22天對(duì)沉淀池30進(jìn)行第二次微生物菌液投放，第二次的投放量為第一次投放量的1/7-1/5vol％；

完成第二次微生物菌液投放后，將沉淀池30中的生物活性水輸入至生物反應(yīng)池40中，每隔3至7天在生物反應(yīng)池40中投放與第二次投放量相同的微生物菌液，以維持系統(tǒng)中的微生物菌量。

于本發(fā)明第二實(shí)施例(圖3)中，所述系統(tǒng)的沉淀工作段300設(shè)有兩個(gè)沉淀池30，生物反應(yīng)段400設(shè)有兩個(gè)生物反應(yīng)池40，定義所述兩個(gè)沉淀池30為第一沉淀池30a及第二沉淀池30b，所述兩個(gè)生物反應(yīng)池40為第一生物反應(yīng)池40a及第二生物反應(yīng)池40b；其中，所述生物活性水制備方法的步驟更包括：

完成所述生物活性水的制備后，對(duì)第一生物反應(yīng)池40a進(jìn)行第二次微生物菌液投放，第二次的投放量為第一次投放量的1/6-1/5vol％；

完成第二次微生物菌液投放后，每隔一周在第二沉淀池30b中投放與第二次投放量相同的微生物菌液，以維持系統(tǒng)中的微生物菌量。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的生物活性水的制備方法中，所述生物反應(yīng)段400在曝氣時(shí)，其生物反應(yīng)池40上方可設(shè)置竹竿用以鋪放稻草，藉以避免泡沫溢出。

以下說(shuō)明本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的第一實(shí)施例在江蘇省丹陽(yáng)市皇塘鎮(zhèn)的養(yǎng)豬場(chǎng)具體施做條件。養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)有約400只豬，每只每日的廢水排放量約5公斤，則每日的養(yǎng)殖廢水總量約2000公斤(相當(dāng)于2立方公尺)，在沉淀池30中制作生物活性水。其操作條件包括，導(dǎo)入4立方公尺的養(yǎng)殖廢水70和4立方公尺的河水至沉淀池30中，形成8立方公尺的總水體，所述總水體的參數(shù)包括mlss(混合液懸浮固體)為4200mg/l，ph為7.3，ss(懸浮固體)為321mg/l；在沉淀池30平均設(shè)置六個(gè)生物反應(yīng)器36，每個(gè)生物反應(yīng)器36從底層、中層、頂層依序設(shè)有0.5公斤的無(wú)機(jī)載體、0.5公斤的有機(jī)載體、0.2公升的活化載體，接著，在總水體為8立方公尺的沉淀池30中投放20公斤的微生物菌液，并倒在生物反應(yīng)器36的周?chē)?。之后進(jìn)行曝氣，連續(xù)曝氣7天后改為休一天曝一天；在2015年10月21日添加綜合微生物菌3公斤；在2015年10月24日將沉淀池30中制作的8立方公尺生物活性水以及曝氣裝 置轉(zhuǎn)移至生物反應(yīng)池40；在2015年10月26日添加綜合微生物菌3公斤；至2015年10月27日，生物活性水已可應(yīng)用于豬舍的早晚各一次的沖洗，每次用量約200-300公斤(相當(dāng)于0.2-0.3立公方尺的水量)；2015年10月29日，抽取沉淀池30、生物反應(yīng)池40和生態(tài)濾池50中的水樣，沉淀池30中的固體物凝聚上浮，水體顏色較淺，而生物反應(yīng)池40和生態(tài)濾池50中的水體已無(wú)明顯異味。

由上可知，豬糞尿原液中的有機(jī)污泥由于微生物菌群的生化作用而快速膨化后凝聚上浮至水面，污泥中的少部分無(wú)機(jī)泥則沉入池底，達(dá)到利用微生物的膨化作用進(jìn)行固液分離，相較于先前技術(shù)以固液分離設(shè)備所導(dǎo)致的購(gòu)置成本高且耗電等缺失，本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)除了能夠輕易地將上浮的膨化固體物打撈移出沉淀池30，更具有節(jié)省設(shè)備成本及省電等有益的技術(shù)效果，因此，本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)建構(gòu)后，只要維持系統(tǒng)中的微生物菌群量，即可使本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)持續(xù)重復(fù)使用制備生物活性水。

此外，如圖8所示，顯示前述具體施做的檢測(cè)報(bào)告，其微生物處理時(shí)間是由2015年10月14日開(kāi)始設(shè)置，采樣時(shí)間為2015年11月13日，處理前的采樣位置為養(yǎng)殖場(chǎng)養(yǎng)殖廢水排出口，處理后的采樣位置為生態(tài)濾池50的排出口，實(shí)際有效水力停留時(shí)間約25天。由圖8的檢測(cè)報(bào)告可知，養(yǎng)殖廢水中的化學(xué)需氧量從處理前的1400mg/l大幅下降至104mg/l，氨氮濃度從處理前的70.4mg/l大幅下降至8.28mg/l，總磷濃度從處理前的5.44mg/l大幅下降至0.94mg/l，總氮濃度從處理前的83.7mg/l大幅下降至20.5mg/l，五日生化需氧量從處理前的760mg/l大幅下降至11.2mg/l，糞大腸菌群從處理前的5.40×106個(gè)/l大幅下降至9.4×103個(gè)/l。顯見(jiàn)本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)確實(shí)能夠有效處理養(yǎng)殖廢水，并使處理后的養(yǎng)殖廢水形成所述的生物活性水，以回流至養(yǎng)殖場(chǎng)作為除臭及清潔用水或作其他的利用。

如圖9所示，說(shuō)明本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)將取自畜牧養(yǎng)殖場(chǎng)的有機(jī)廢棄物(動(dòng)物糞便)集中后以重力分離進(jìn)行固液分離，而取得固形物進(jìn)行傳統(tǒng)堆肥，以及含污泥廢水。其中污泥廢水(即養(yǎng)殖廢水70)經(jīng)由本發(fā)明的養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)，利用取自土壤的微生物菌群配合系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行生化處理，除了有效消除養(yǎng)殖廢水70的臭味分子外，同時(shí)由于微生物菌群的加入而形成生物活性水，可以回流至豬舍進(jìn)行噴灑，以消除豬舍臭味、減少豬舍中病菌的產(chǎn)生，同時(shí)節(jié)省清潔的水成本；亦可應(yīng)用于固液分離后的傳統(tǒng)堆肥，利用生物活性水使傳統(tǒng)堆肥深層發(fā)酵并快速除臭形成高效生物有機(jī)堆肥，較傳統(tǒng)堆肥而言，具有清除堆肥臭味并加快堆肥中有機(jī)質(zhì)的分解及細(xì)化而加快堆肥速度，提高堆肥效率；或者，可經(jīng)適當(dāng)處理后應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉，進(jìn)行液體施肥、耕地施肥等，提高土壤有機(jī)質(zhì)及微生物菌群的含量，加快 植物的生長(zhǎng)。

如圖10所示，顯示利用本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)制得的生物活性水進(jìn)行生物有機(jī)堆肥的示意圖。所述有機(jī)堆肥的制備方法步驟包括：

步驟a：在堆肥池60底部堆放粉碎的秸稈和/或米糠組成的有機(jī)層61，并噴灑所述生物活性水62；

步驟b：在步驟a的有機(jī)層上堆放豬糞層63；

步驟c：在步驟b的豬糞層63上堆放一層有機(jī)層61，并噴灑所述生物活性水62；

步驟d：重復(fù)步驟b、步驟c至堆肥總高度達(dá)到80-100公分；

步驟e：用一層稻殼碳粉覆蓋于步驟d的堆肥外部，并放置待堆肥干燥；

其中，所述豬糞層的厚度為有機(jī)層的10至20倍。

藉此，通過(guò)將本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)制得的生物活性水添加于有機(jī)堆肥的發(fā)酵過(guò)程，具有包括：(1)快速除臭且大幅降低發(fā)酵過(guò)程的臭味；(2)加速腐熟而能提升35～50％的發(fā)酵熟化速度，提高產(chǎn)能降低時(shí)間及用地成本；(3)有機(jī)分子更細(xì)化，植物吸收更快更容易；(4)富含豐富的微生物，快速恢復(fù)土壤中微生物生態(tài)而可快速改良土壤等有益技術(shù)效果。

本發(fā)明通過(guò)前述系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)格說(shuō)明，以及生物活性水的制備方法及其應(yīng)用之說(shuō)明，確實(shí)達(dá)到大幅降低處理養(yǎng)殖廢水的設(shè)備成本、有效改善處理環(huán)境惡臭與處理效能以及讓處理后廢水能夠充分有效益被利用等技術(shù)效果。更具體而言，通過(guò)本發(fā)明能夠使養(yǎng)殖場(chǎng)(包含堆肥池)的臭味逐漸消除，而生物活性水則可以用于清洗養(yǎng)殖場(chǎng)杜絕疾病發(fā)生，同時(shí)節(jié)約沖洗的用水，用于縮短堆肥發(fā)酵期，或者用于提高微生物有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)種植及土壤改良上的效果。

進(jìn)一步地，本發(fā)明養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施主要由沉淀池、生物反應(yīng)池及生態(tài)濾池組成，因此可依養(yǎng)殖業(yè)者現(xiàn)有的養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，且微生物產(chǎn)品的治理費(fèi)用低，具有大幅降低養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)建構(gòu)成本的有益效果。

綜上所述，上述各實(shí)施例及附圖僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，皆應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。