养猪场粪尿处理多种方案养猪场粪尿处理设施

时间：2017-03-24 16:23:00 来源：8794网 编辑：小霸气

　　舍内粪尿分离 separating feces and urine in house

　　在猪舍内采用的一种新的地面结构处理完成猪粪尿分离的设施。采用这种结构的猪舍一般采用人工清粪方式清除舍内粪便。整个粪沟由斜面、平台和尿沟三部分组成，平台横向有1%坡度，以利于猪尿和污水流入尿沟，尿沟沿纵向有1%的坡度，猪粪尿从漏缝地板落下后，尿流入尿沟中，粪则留在斜面上，由人工利用刮板等工具将其收集在一起，然后装车运走，猪尿和冲洗猪舍的废水，则通过尿沟流到舍外的污水管道中，再经汇总后进行处理。采用舍内粪尿分离的猪舍，需要在舍内留出清粪通道，清粪通道要比地(网床)面低0.6～1.0m，以利于人工操作。舍内粪尿分离的优点是减少了冲洗用水量，并且使后续的粪尿处理量大大降低;缺点是劳动强度大，劳动生产率低，猪舍的有效使用面积降低。

　　舍内粪尿分离

　　a.高床网上饲养猪舍 b.地面饲养猪舍　1.猪栏

　　2.漏缝地板　3.清粪通道　4.尿沟　5.喂饲通道

　　漏缝地板 gap-floor

　　亦称缝隙地板，栅条地板，是猪栏内一种架设在粪沟上、带有一定尺寸形状缝隙用于自动漏粪、漏尿的地板。猪排尿排粪后，尿随缝隙流入粪沟，粪便落到漏缝地板上，经其践踏后自动落入下面的粪沟中，从而避免了猪与粪便的接触。有整体式和局部式两种。整体式(全漏缝)是整个猪栏的地面都由漏缝地板组成，局部式只是在猪栏的排粪区内铺设漏缝地板。整体式一般用于高床网上饲养的母猪分娩栏和保育猪栏中，局部式用于地面饲养的猪栏中。对漏缝地板的要求是耐腐蚀，不变形，表面平整，坚固耐用，不妨碍猪在上面走动，不卡猪蹄，漏粪效果好，便于冲洗，易保持清洁和干燥。漏缝地板有各种形状，一般制成块状、条状和网状。通常用金属、水泥、玻璃钢和塑料等制造。金属制造的通常有钢筋编织漏缝地板网和铸铁漏缝地板块两种形式。钢筋编织漏缝地板网的特点是漏粪效果好，可以根据需要制成不同的面积和规格。其特点是耐腐蚀，承载能力强，使用寿命长。另外，因其不怕火烧，可以用火焰消毒器对猪栏和地面进行消毒。塑料漏缝地板的特点是耐腐蚀，猪在上面躺卧时热量散失少。水泥漏缝地板的最大特点是价格低廉。钢筋编织和塑料漏缝地板一般用在高床网上饲养的母猪分娩栏和保育猪栏中，水泥漏缝地板通常用于地面饲养的猪栏中，铸铁漏缝地板适合于各种猪栏。漏缝地板的关键技术参数是漏缝宽度，各类猪群所适宜的漏缝宽度为：公猪25～30mm，母猪22～25mm，哺乳仔猪9～10mm，保育猪10～13mm，生长猪15～18mm，肥育猪18～20mm。

　　漏缝地板

　　a. 钢筋编织漏缝地板　b.塑料漏缝地板　c.铸铁漏缝地板

　　d.水泥漏缝地板　1.网片　2.加强筋　3.边框　h.漏缝宽度

　　清粪机 feces channel cleaner

　　清除猪舍中粪便的机械设备。在养猪场中常用的清粪机有往复式刮粪板清粪机和螺旋搅龙清粪机等。采用清粪机清除粪便的优点是减轻劳动强度，提高工效;能及时地清除舍内粪便，使其保持较为清新卫生的环境。缺点是一次性投资较大，还要花费一定的运行维护费用。用水量大，粪尿混合，污水不易处理。

　　自动翻水斗 automatically turning water tank

　　一种在水冲清粪工艺中使用的冲水器。它利用盛水翻斗自动倾翻造成的瞬间水流冲力将粪沟中的粪便冲走。自动翻水斗主要由盛水翻斗、转轴、翻转架重心调节装置及支承等组成，设置在粪沟始端。盛水翻斗是一个两端装有转轴、横截面为梯形的水箱，转轴位置要在横截面的形心以上。其工作原理是：随着进水管不断地向盛水翻斗内供水，其重心不断改变，当水面上升到一定高度时，盛水翻斗在自身和所盛水的重力作用下绕转轴自动倾倒，几秒钟内可将全部水倒出冲入粪沟，粪沟中的粪便在水的强大冲力作用下被冲走。其特点是结构简单，工作可靠，冲力大，冲洗效果好。缺点是耗水量大，并且给以后的粪便处理带来很大困难，在缺水地区不宜采用。

　　自动翻水斗

　　1.转轴　2.盛水翻斗　3.转轴架

　　4.重心调节装置　5.支承

　　虹吸自动冲水器 automatic siphonic washer

　　一种利用虹吸作用使水箱中的水迅速冲向粪沟的水冲清粪设备。常用的有U型管式和盘管式两种结构形式。虹吸自动冲水器冲水量由水池底面积和虹吸帽(或铜管)高度决定，每天的冲水次数由进水管的进水流量来调节。具有结构简单、工作可靠、冲力大、自动化程度高和管理方便等特点。但其耗水量大，在缺水地区不宜采用。

　　人力清粪车 manually cleaning vehicle of feces

　　在采用人工清粪方式的养猪场中，利用人力把猪舍中的粪便清除出去的车辆，亦称手动清粪车。通常为双轮或三轮手推平车。其车厢一般用不锈钢经冲压拉伸制成，或用镀锌钢板焊接而成，车轮采用充气或实心胶皮轮。在清除粪便时，饲养员首先将舍内粪便收集成堆，然后再逐次装入车中，推到贮粪场，或者先推到舍外，再由机动车将各猪舍的猪粪一起运至贮粪场。特点是结构简单，方便灵活，不消耗动力;缺点是劳动强度大，生产效率低。适合小型养猪场和养猪专业户使用。

　　人力清粪车

　　粪泵 feces pump

　　一种用于输送液态和半液态(含水率≥80%)粪便的设备。粪泵除了能对粪便进行输送外，还能起到搅拌作用。在养猪场中常用的粪泵有离心式和螺旋搅龙式两种：①离心式粪泵：其工作原理与离心式水泵作用一样，但为了防止粪渣堵塞，在结构上又有所不同：一般为立轴式;叶轮为敞开式或半敞开式;在吸口处有切碎刀;有两个出口：一个通向输液管，另一个是通往贮粪池的旁通口。当旁通口的闸阀关闭时，旋转的叶轮产生的离心力将粪液从输液管泵出，起输送作用。当输液管关闭旁通口打开时，泵仍将粪液泵回贮粪池，起到对粪液的搅拌作用，其搅拌范围可达15～22m。当叶轮旋转时，安装在其下面的切碎刀可将粪液中混杂的猪毛等杂物切碎，使其同粪液一起被粪泵吸入。②螺旋搅龙式粪泵：它由一垂直螺旋搅龙和叶轮泵组合而成。在螺旋搅龙的上端装有叶轮泵，下端装有搓碎和搅拌粪便的部件。工作时，粪便先被搅拌器搅拌均匀，大块粪便和杂物则被搓碎器搓碎，再由螺

　　离心式粪泵

　　a.结构示意图　b.切碎刀　c.敞开式叶轮

　　1.叶轮　2.用于搅拌的旁通口　3.驱动轴　4.闸阀

　　5.输液管　6.粪液　7.沉淀的固态粪便

　　旋搅龙向上输送，最后由叶轮泵泵出。螺旋搅龙式粪泵可以输送含水率>75%的半固态、半液态和液态粪便，并对粪液有一定的搅拌作用。可以安装在贮粪池上以固定状态使用，也可以安装在粪罐车上移动使用。

　　螺旋搅龙式粪泵

　　1.搅拌器　2.搓碎器　3.螺旋搅龙

　　4.离心泵　5.粪便排出管　6.电机

　　(引自刘启文等.养猪场机械化.科学出版社.1981)

　　物理学处理法 physical handling method

　　物理学处理法是利用物理作用将粪液中的固体和液体分离开来，以便对两者分别进行后续处理。在养猪场中常用的是固液分离。按其工作原理可分为三大类，一是利用密度不同进行分离，例如沉淀法和离心分离法;二是利用颗粒尺寸进行分离——筛式分离;三是利用挤压作用进行分离——挤压分离。沉淀法是利用粪液中的固体颗粒和水的密度差，在重力的作用下进行固液分离，一般只能除去直径20μm以上的悬浮颗粒。离心分离是利用粪液中的固体颗粒和水的密度差，当粪液在离心机内旋转时二者产生的离心力不同而被分离。筛式分离是利用筛网将粪液中的固体与液体分开。挤压分离是利用挤压机的挤压作用将粪液中的水分挤出来，从而达到分离的目的。按所使用的设备，固液分离可分为沉淀和机械分离两种类型。沉淀分离在沉淀池中进行;机械分离在各种固液分离机内进行。

　　沉淀池 sedimentation tank

　　一种利用沉淀方式除去水中悬浮物使粪液得以固液分离的设施。在养猪场中常用的沉淀池有平流式和竖流式两种结构。平流式沉淀池的水平断面为矩形，粪液由池一端的进液管进入，经过挡板的阻挡后，以水平流过沉淀池，流速不超过5～10mm/s，粪便颗粒便沉于池底，澄清的污水从池子另一端的出液口流出，从而达到了初步固液分离的目的，定期从池中挖出沉于池底的固体粪便。竖流式沉淀池的水平断面为圆形或方形，粪液由中心管的下端流入池中，通过反射板的拦阻后向四周分布于整个水平断面上，并缓慢向上流动，沉速超过上升速度的固体颗粒则沉降到下面的污泥斗中澄清后的污水由池四周的堰口溢出池外。沉淀池作为一种粪便处理设施可以单独使用，也可与其他处理设备联合使用。例如，在采用固液分离设备处理粪液，当其含水率>97%时，为了提高分离机的生产效率，可先将粪液通过沉淀池进行初步处理，降低含水率，然后在进入分离机进行固液分离。在采用生物学处理法处理养猪场的污水时，处理后的污水经过沉淀池可以除去生物学处理过程中产生的生物污泥。

　　平流式沉淀池

　　1.粪液入口　2.挡板　3.液体出口

　　竖流式沉淀池

　　1.集水槽　2.挡板　3.进水渠　4.排泥管

　　5.反射板　6.中心管　7.出水管

　　固液分离机 solid-and-liquid separator

　　亦称机械脱水处理设备。在机械的作用下实现固液分离。在养猪场中常用的固液分离机有离心式、倾斜筛式、螺旋挤压式和压滤式等。固液分离机是在猪舍内粪尿污水混合排放后所使用的一种机械。污水虽经固液分离，但污水中COD浓度高，不易处理。如果粪尿在猪舍内先分开，则所排污水可不用此机械。

　　污水生物学处理法 biological handling method for wastewater

　　利用微生物对有机物的分解作用对粪便及污水进行处理的方法。自然界中存在着大量依靠有机物生活的微生物。生物学处理法就是采用一定的措施创造有利于这些微生物生长繁育的环境，以加速粪便污水的分解，达到减少污染的目的。微生物可划分为好氧性微生物和厌氧性微生物两大类型。据此生物学处理法也分为好氧性处理和厌氧性处理两种。好氧性处理是利用好氧微生物对有机物进行分解处理。厌氧性处理又称厌氧发酵、沼气发酵，是在厌氧条件下由多种微生物的共同作用，使有机物分解并生成CH4和CO2的过程。厌氧性处理分为三个阶段：①发酵阶段：复杂有机物在厌氧微生物的作用下进行水解和发酵，形成醇类和脂肪酸。②产氢、产乙酸阶段：有一类细菌被称为产氢、产乙酸细菌，它们将醇类和脂肪酸等转化为乙酸、H2和CO2。③产甲烷阶段：由产甲烷细菌利用乙酸、H2和CO2产生CH4。

　　厌氧性处理过程的三阶段理论

　　堆肥处理设备 compost handling equipment

　　堆肥处理是对粪便进行处理的一种方法，在微生物的作用下将粪便中的有机物分解成稳定物质。一般用好氧发酵法进行堆肥处理。在微生物分解有机物的过程中产生大量的热量，使粪堆中达到35～70℃的高温，足以杀死粪便中的病原微生物、寄生虫、虫卵和草籽。腐熟后的粪便无臭味，复杂有机物被分解成易被植物吸收的简单化合物，成为高效有机肥料。在养猪场中常用的堆肥处理设备有自然堆肥、堆肥发酵塔和螺旋式充氧发酵仓等。①自然堆肥：将物料堆成宽高分别为2.0～4.0m和1.5～2.0m的垛条，让物料自然发酵、分解、腐熟。在干燥地区垛条断面呈梯形;在多雨地区和雨季，垛条顶部为半圆形或在垛条上方

　　自然堆肥

　　1.表层为已腐熟的物料　2.物料　3.通风管　4.风机

　　建棚以防雨水进入。

　　堆肥发酵塔

　　1.进料皮带　2.旋转布料机　3.通风装置

　　4.空气　5.螺旋输送机　6.输料皮带机

　　在垛条底部铺设通风管道给粪堆充气，以加快发酵速度。在前20 d内应经常充气，堆内温度可升至60℃，此后自然堆放2～4个月即可完全腐熟。其优点是设备简单，运行费用低;缺点是处理时间长。适合于小型养猪场。②堆肥发酵塔：物料由带式输送机送至发酵塔顶部，再经旋转布料机均匀地将物料送入发酵塔中，通过通风装置向塔内的物料层中充气使物料加速发酵。经过3d左右物料即可完全腐熟。腐熟的物料由螺旋搅龙输送机输送到输料皮带机上，然后由其排出发酵塔。堆肥发酵塔的工作过程可以是间歇的，也可以是连续的。堆肥发酵塔的特点是发酵时间短，生产率高。适合于大中型养猪场使用。③螺旋式充氧发酵仓：物料经运输机送到仓中心的上方，并依靠设在发酵仓上部与天桥一起旋转的输送带向仓壁内侧均匀地加料，然后通过吊装在天桥下部的多对螺旋对物料进行旋转搅拌，使新进入的物料边混合边进入到正在发酵的物料层内。由于这种混合、掺入，使物料迅速升温到45℃左右而快速发酵。螺旋进行自下而上提升物料“自转”的同时，还随天桥一起在仓内“公转”，使物料在被翻搅的同时，缓慢地向仓中央的出料斗移动。进入到出料斗的发酵好的物料由输出运输机送到仓外，成为含水率为40%左右的堆肥。物料的移动速度及在仓内的停留时间由“公转”速度的大小来调节。为了加快发酵速度，用鼓风机通过设在仓底的几圈圆形布气管向仓内供应空气。发酵仓内的温度通常为60～75℃，物料在仓内停留5d即可完成整个发酵过程。

　　螺旋式充氧发酵仓

　　1.进料口　2.运输机　3.天桥　4.输入传送带

　　5.出料斗　6.出料口　7.输出运输机

　　8.送风管　9.鼓风机　10.螺旋

　　(引自中国农业大学等.家畜粪便学. 上海交通大学出版社.1997)

　　化粪池 septic tank

　　用来收集贮存养猪场粪便污水，分解其中的有机物，并使其稳定化降低其污染性的构筑物。粪液进入化粪池后，逐渐沉淀分离成固液两层，上层为澄清的液体，下层是固体粪便。上层液体在好氧性微生物的分解作用下被净化，下层固体粪便被厌氧性微生物分解成腐熟的肥料。经过净化的澄清液通过溢流管流入贮液池，可用来冲洗猪舍或灌溉农田。经过一段较长的时间后，当化粪池内沉淀的固体粪便层达到一定厚度时，用机械设备将其运出作为肥料。化粪池一般用混凝土建造，要作防渗处理，以防污水渗出污染地下水源。用化粪池处理粪便设备简单，运行费用低;但处理时间长，占地面积大，在处理过程中会散发大量臭气，造成环境污染。

　　化粪池

　　1.化粪池　2.溢流管　3.贮液池

　　沼气发生设备 biogas generator

　　利用厌氧微生物的发酵分解作用处理各类有机废物并制取沼气的成套工程设备。主要由粪泵、发酵罐、加热器和贮气罐等部分组成。发酵罐是一个密闭的容器，其四周有粪液输入管、粪便输出管、沼气导出管、热交换器、加热器以及循环粪泵等。粪泵把粪液送入发酵罐中进行厌氧发酵，产生的沼气由导出管输入贮气罐中。循环粪泵使粪液通过热交换器被加热，提高粪液温度，达到高温发酵，提高发酵效率，加大产气量。贮气罐有一个可以上下浮动的顶盖，根据进气量的多少上下浮动以保持沼气输出管路中有一定的压力。经厌氧高温发酵处理后的粪便，其中的虫卵和致病细菌都被消灭，成为无菌无害、腐熟良好的优质肥料。利用沼气发生设备处理养猪场粪便污水，不仅可以得到优质肥料，而且还可获得沼气。