公布日：2022.11.01
申請日：2022.09.01
分類(lèi)號：C02F11/04(2006.01)I;C02F3/12(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提出一種小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理的系統，用于鄉村零星養殖戶(hù)污水和糞渣的處理處置，實(shí)現設備化、集成化、小型化，并實(shí)現運行操作簡(jiǎn)便化，發(fā)酵產(chǎn)物資源化回用的目標；本發(fā)明包括：沼氣發(fā)酵區，沼渣沼液清理區和序批式污水處理區，將小型糞渣發(fā)酵、發(fā)酵物及閥酵液清理回用，多余發(fā)酵液處理及日常生活污水處理，這些過(guò)程連成一個(gè)整體，為鄉村零星養殖戶(hù)提供適用的成套設施，對改善鄉村人居環(huán)境，提高鄉村衛生環(huán)境，具有一定的環(huán)境效益，應用前景廣泛。
權利要求書(shū)
1.一種小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統，其包括：沼氣發(fā)酵區，沼渣沼液清理區和序批式污水處理區，沼氣發(fā)酵區，沼渣沼液清理區和序批式污水處理區之間通過(guò)污水管路連接，其特征在于：沼氣發(fā)酵區包括沼氣發(fā)酵罐(1)、沼氣收集罐(2)、出氣管(13)、鼓風(fēng)機(5)和沼氣循環(huán)管(3)，沼氣收集罐(2)位于沼氣發(fā)酵罐(1)的頂部并通過(guò)出氣管(13)與沼氣收集罐(2)連接，鼓風(fēng)機(5)位于沼氣發(fā)酵罐(1)的一側并通過(guò)沼氣循環(huán)管(3)與沼氣收集罐(2)循環(huán)連接，經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(5)后的沼氣循環(huán)管(3)與沼氣發(fā)酵罐(1)內的穿孔曝氣管(8)連接，沼氣收集罐(2)的一側設有投料口(4)，沼氣收集罐(2)的另一側設有出液口和出渣口，沼渣沼液清理區包括排渣排液罐(25)和手動(dòng)抽液井(20)，所述序批式污水處理區包括序批式污水處理設備(37)和曝氣機(30)，出液口和出渣口與排渣排液罐(25)分別通過(guò)出液管(14)和出渣管(15)連接，排渣排液罐(25)的一側連接有手動(dòng)抽液井(20)，另一側連接序批式污水處理設備(37)，所述曝氣機(30)通過(guò)供氣管與序批式污水處理設備(37)連接。
2.如權利要求1所述的小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統，其特征在于：出氣管(13)上安裝有增壓泵(12)和氣水分離器(11)，其中增壓泵(12)用于增強出氣管(13)上的沼氣壓力，以使出氣管(13)中的沼氣匯集到沼氣收集罐(2)中；氣水分離器(11)用于將出氣管(13)沼氣中的冷凝水和蒸汽水分離，以使進(jìn)入沼氣收集罐(2)中的沼氣純度更高，匯集更多的沼氣。
3.如權利要求1所述的小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統，其特征在于：沼氣收集罐(2)頂部安裝有用氣管(9)，用氣管(9)上安裝有壓力表和安全閥(10)，經(jīng)壓力表和安全閥(10)后的用氣管(9)接入居民家庭中的沼氣使用點(diǎn)，用于沼氣燈照明和沼氣灶。
4.如權利要求1所述的小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統，其特征在于：所述排渣排液罐(25)包括滑輪組(19)，吊索組(194)，排渣籃(17)，閘板閥(16)，所述滑輪組(19)包括3個(gè)靜滑輪，所述吊索組(194)在三個(gè)靜滑輪之間以串聯(lián)方式連接，所述吊索組(194)含兩條不銹鋼材質(zhì)的吊鎖鏈，吊鎖鏈包括第一吊鎖鏈和第二吊鎖鏈，兩條吊鎖鏈的一端均與排渣籃(17)連接，在滑輪組(19)與排渣籃(17)之間的兩條吊索鏈以麻花的方式纏繞結合在一起，兩條吊鎖鏈在經(jīng)過(guò)最后兩個(gè)滑輪后，分為兩個(gè)方向，其中第一吊索鏈(195)向上穿過(guò)排渣排液罐(25)的頂部，可通過(guò)人工拉放第一吊索鏈(195)提放排渣籃(17)；第二吊索鏈(196)穿繞滑輪后向下與閘板閥(16)連接，閘板閥(16)位于排渣排液罐(25)與出渣管(15)連接處，可通過(guò)閘板閥(16)切斷出渣管(15)和排渣排液罐(25)間的聯(lián)系。
5.如權利要求1所述的小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統，其特征在于：排渣排液罐(25)的中上端安裝有浮球液位計(26)；通過(guò)浮球液位計(26)的高低液位控制排液泵(24)的啟停，當浮球液位計(26)達到于高液位值時(shí)，排液泵(24)將排渣排液罐(25)內的沼液通過(guò)排液管(27)排入序批式污水處理設備(37)。
6.如權利要求1所述的小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統，其特征在于：所述手動(dòng)抽液井(20)位于地面以上，手動(dòng)抽液井(20)包括按壓把手(21)、活塞閥(22)和吸液管(18)；通過(guò)吸液管(18)與排渣排液罐(25)連接，吸液管(18)深入到排渣排液罐(25)的液面以下，所述按壓把手(21)與活塞閥(22)連接，通過(guò)人工上下壓提按壓把手(21)，帶動(dòng)活塞閥(22)上下活動(dòng)，在活塞閥(22)上下活塞運行下，在抽液井處形成內外氣壓差，吸液管(18)不斷將排渣排液罐(25)內的沼液抽吸到抽液井中，并溢流出抽液井。
7.如權利要求1所述的小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統，其特征在于：所述序批式污水處理設備(37)的一側設有三通式進(jìn)水口(28)，所述序批式污水處理設備(37)的三通式進(jìn)水口(28)帶有兩個(gè)法蘭接口，一個(gè)接口用于承接不含廁所廢水在內的日常生活排水，另一個(gè)接口連接排渣排液罐(25)的排液管(27)，居民日常生活排水和排渣均通過(guò)三通式進(jìn)水口(28)進(jìn)入序批式污水處理設備(37)。
8.如權利要求1所述的小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統，其特征在于：所述曝氣機(30)的出口連接供氣主管(31)，序批式污水處理設備(37)內設有連續曝氣微孔曝氣盤(pán)(42)、氣提排泥管(43)、間歇曝氣微孔曝氣管，供氣主管(31)分為三根供氣支管，分別為第一供氣支管(33)，第二供氣支管(34)和第三供氣支管(35)，所述第一供氣支管(33)與連續曝氣微孔曝氣盤(pán)(42)連接，用于向連續曝氣微孔曝氣盤(pán)(42)連續供氣，實(shí)現連續曝氣微孔曝氣盤(pán)(42)連續曝氣運行；第二供氣支管(34)與氣提排泥管(43)連接，用于向氣提排泥管(43)中間歇性供氣，第三供氣支管(35)與間歇曝氣微孔曝氣盤(pán)(44)連接，用于暫停向間歇曝氣微孔曝氣盤(pán)(44)供氣。
9.如權利要求1所述的小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統，其特征在于：虹吸出水管(38)安裝在序批式污水處理設備(37)出水處，可根據序批式污水處理設備(37)內的高低液位情況實(shí)現虹吸出水和停止虹吸出水，當水位達到高位時(shí)，實(shí)現虹吸出水；低液位時(shí)，虹吸出水管(38)的吸水端露出水面，虹吸被破壞，自動(dòng)停止虹吸出水。
10.如權利要求1所述的小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統，其特征在于：序批式污水處理設備(37)中間安裝有隔板(40)，用于隔擋連續曝氣區和間歇曝氣區，序批式污水處理設備(37)的出水區安裝有斜擋板(41)，在間歇曝氣微孔曝氣盤(pán)(44)運行時(shí)，用于阻擋曝氣產(chǎn)生的泥水混合液進(jìn)入虹吸出水管(38)內；在間歇曝氣微孔曝氣盤(pán)(44)停止運行時(shí)，可利于水中污泥順著(zhù)斜擋板(41)滑落，加快污泥沉降。
發(fā)明內容
有鑒于此，針對以上存在的問(wèn)題和難點(diǎn)，設計開(kāi)發(fā)一套小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理的系統，用于鄉村零星養殖戶(hù)污水和糞渣的處理處置，實(shí)現設備化、集成化、小型化，并實(shí)現運行操作簡(jiǎn)便化，發(fā)酵產(chǎn)物資源化回用的目標；本發(fā)明包括：沼氣發(fā)酵區，沼渣沼液清理區和序批式污水處理區，將小型糞渣發(fā)酵、發(fā)酵物及閥酵液清理回用，多余發(fā)酵液處理及日常生活污水處理，這些過(guò)程連成一個(gè)整體，為鄉村零星養殖戶(hù)提供適用的成套設施，對改善鄉村人居環(huán)境，提高鄉村衛生環(huán)境，具有一定的環(huán)境效益，應用前景廣泛。
一種小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統，其包括：沼氣發(fā)酵區，沼渣沼液清理區和序批式污水處理區，沼氣發(fā)酵區，沼渣沼液清理區和序批式污水處理區之間通過(guò)污水管路連接，其特征在于：沼氣發(fā)酵區包括沼氣發(fā)酵罐1、沼氣收集罐2、出氣管13、鼓風(fēng)機5和沼氣循環(huán)管3，沼氣收集罐2位于沼氣發(fā)酵罐1的頂部并通過(guò)出氣管13與沼氣收集罐2連接，在沼氣發(fā)酵罐1內的有機物經(jīng)厭氧發(fā)酵后，產(chǎn)生一定量的沼氣，集聚在沼氣發(fā)酵罐1的頂部，沼氣發(fā)酵罐1頂部的部分沼氣經(jīng)出氣管13進(jìn)入沼氣收集罐2中，鼓風(fēng)機5位于沼氣發(fā)酵罐1的一側并通過(guò)沼氣循環(huán)管3與沼氣收集罐2循環(huán)連接，經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機5后的沼氣循環(huán)管3與沼氣發(fā)酵罐1內的穿孔曝氣管8連接，通過(guò)鼓風(fēng)機5和沼氣循環(huán)管3，將沼氣發(fā)酵罐1頂部的沼氣抽吸到穿孔曝氣管8中，并從穿孔曝氣管8的出氣孔中鼓出，實(shí)現對沼氣發(fā)酵罐1內的泥渣進(jìn)行曝氣攪拌，以防止泥渣集聚在沼氣發(fā)酵罐1底部，提高有機泥渣、泥水之間的混合接觸頻次，提高沼氣發(fā)酵罐1內有機泥渣的發(fā)酵速度和產(chǎn)沼氣速率，由于采用沼氣發(fā)酵罐1內頂部的沼氣作為泥渣攪拌混合的動(dòng)力源，通過(guò)這種攪拌方式，不會(huì )影響沼氣發(fā)酵罐1內的氧氣含量，不影響沼氣的純度，沼氣收集罐2的一側設有投料口4，通過(guò)沼氣發(fā)酵罐1上的投料口4，向沼氣發(fā)酵罐1內投加家庭畜禽養殖的糞渣，家庭衛生間的糞渣、廢水處理中產(chǎn)生的剩余污泥和農業(yè)有機廢棄物等有機物；沼氣收集罐2的另一側設有出液口和出渣口，沼渣沼液清理區包括排渣排液罐25和手動(dòng)抽液井20，所述序批式污水處理區包括序批式污水處理設備37和曝氣機30，出液口和出渣口與排渣排液罐25分別通過(guò)出液管14和出渣管15連接，沼氣發(fā)酵罐1中上部的沼液可通過(guò)出液管14流入排渣排液罐25中，沼氣發(fā)酵罐1底部的泥渣通過(guò)出渣管15流入排渣排液罐25中；排渣排液罐25的一側連接有手動(dòng)抽液井20，另一側連接序批式污水處理設備37，所述曝氣機30通過(guò)供氣管與序批式污水處理設備37連接。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，在出液口安裝有攔渣網(wǎng)6，通過(guò)攔渣網(wǎng)6攔截沼氣發(fā)酵罐1內的泥渣和浮渣，防止進(jìn)入出液管14內。
進(jìn)一步的，攔渣網(wǎng)6304不銹鋼材質(zhì)，網(wǎng)孔5mm。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，出氣管13上安裝有增壓泵12和氣水分離器11，其中增壓泵12用于增強出氣管13上的沼氣壓力，以使出氣管13中的沼氣匯集到沼氣收集罐2中；氣水分離器11用于將出氣管13沼氣中的冷凝水和蒸汽水分離，以使進(jìn)入沼氣收集罐2中的沼氣純度更高，匯集更多的沼氣。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，沼氣收集罐2頂部安裝有用氣管9，用氣管9上安裝有壓力表和安全閥10，經(jīng)壓力表和安全閥10后的用氣管9接入居民家庭中的沼氣使用點(diǎn)，用于沼氣燈照明和沼氣灶。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，沼氣發(fā)酵罐1的底部設有導泥板7，以便于沼氣發(fā)酵罐1底部的泥渣匯入到出渣管15中。
進(jìn)一步的，導泥板7傾斜安裝，水平方向傾斜角5°。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，排渣排液罐25中的液位和沼氣發(fā)酵罐1的液位基本保持同一高度。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述排渣排液罐25包括滑輪組19，吊索組194，排渣籃17，閘板閥16，所述滑輪組19包括3個(gè)靜滑輪，所述吊索組194在三個(gè)靜滑輪之間以串聯(lián)方式連接，所述吊索組194含兩條不銹鋼材質(zhì)的吊鎖鏈，吊鎖鏈包括第一吊鎖鏈和第二吊鎖鏈，兩條吊鎖鏈的一端均與排渣籃17連接，在滑輪組19與排渣籃17之間的兩條吊索鏈以麻花的方式纏繞結合在一起，兩條吊鎖鏈在經(jīng)過(guò)最后兩個(gè)滑輪后，分為兩個(gè)方向，其中第一吊索鏈195向上穿過(guò)排渣排液罐25的頂部，可通過(guò)人工拉放第一吊索鏈195提放排渣籃17；第二吊索鏈196穿繞滑輪后向下與閘板閥16連接，閘板閥16位于排渣排液罐25與出渣管15連接處，可通過(guò)閘板閥16切斷出渣管15和排渣排液罐25間的聯(lián)系。
進(jìn)一步的，所述閘板閥16是一塊長(cháng)方形的不銹鋼板。
進(jìn)一步的，排渣籃17是網(wǎng)孔5mm的不銹鋼籃，排渣籃17呈圓筒形，排渣籃17頂部與雙鏈吊索連接。
進(jìn)一步的，排渣籃17的質(zhì)量遠大于閘板閥16的質(zhì)量。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，排液泵24位于排渣排液罐25的排液區，通過(guò)排液泵24上連接的排液管27與后端的序批式污水處理設備37連接。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，排渣排液罐25的中上端安裝有浮球液位計26；通過(guò)浮球液位計26的高低液位控制排液泵24的啟停，當浮球液位計26達到于高液位值時(shí)，排液泵24將排渣排液罐25內的沼液通過(guò)排液管27排入序批式污水處理設備37。
進(jìn)一步的，通過(guò)人工設置浮球液位計26高低位置，設置浮球液位計26的高液位值低于滑輪組19的下端，以防排渣排液罐25中的沼液浸沒(méi)滑輪組19；設置浮球液位計26的低液位值高于出液管14的頂端，以防沼氣發(fā)酵罐1上部的沼氣通過(guò)出液管14進(jìn)入排渣排液罐25。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述手動(dòng)抽液井20位于地面以上，手動(dòng)抽液井20包括按壓把手21、活塞閥22和吸液管18；通過(guò)吸液管18與排渣排液罐25連接，吸液管18深入到排渣排液罐25的液面以下，所述按壓把手21與活塞閥22連接，通過(guò)人工上下壓提按壓把手21，帶動(dòng)活塞閥22上下活動(dòng)，在活塞閥22上下活塞運行下，在抽液井處形成內外氣壓差，吸液管18不斷將排渣排液罐25內的沼液抽吸到抽液井中，并溢流出抽液井。
進(jìn)一步的，所述手動(dòng)抽液井20，采用手壓抽吸提水(吸水井)的原理，可手動(dòng)將排渣排液罐25中的沼液抽吸到外部，抽排的沼液可視需要，回用于澆灌周邊農作物、草地、林地等植物。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述序批式污水處理設備37的一側設有三通式進(jìn)水口28，所述序批式污水處理設備37的三通式進(jìn)水口28帶有兩個(gè)法蘭接口，一個(gè)接口用于承接不含廁所廢水在內的日常生活排水，另一個(gè)接口連接排渣排液罐25的排液管27。居民日常生活排水和排渣均通過(guò)三通式進(jìn)水口28進(jìn)入序批式污水處理設備37。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述曝氣機30的出口連接供氣主管31，序批式污水處理設備37內設有連續曝氣微孔曝氣盤(pán)42、氣提排泥管43、間歇曝氣微孔曝氣管，供氣主管31分為三根供氣支管，分別為第一供氣支管33，第二供氣支管34和第三供氣支管35，所述第一供氣支管33與連續曝氣微孔曝氣盤(pán)42連接，用于向連續曝氣微孔曝氣盤(pán)42連續供氣，實(shí)現連續曝氣微孔曝氣盤(pán)42連續曝氣運行；第二供氣支管34與氣提排泥管43連接，用于向氣提排泥管43中間歇性供氣，第三供氣支管35與間歇曝氣微孔曝氣盤(pán)44連接，用于暫停向間歇曝氣微孔曝氣盤(pán)44供氣。
進(jìn)一步的，在第二供氣支管34上安裝有常閉性電磁閥，通過(guò)外接的電氣控制箱控制常閉型電磁閥32間歇性開(kāi)啟。
進(jìn)一步的，在第三供氣支管35上安裝有常開(kāi)型電磁閥36，通過(guò)外接的電氣控制箱控制常開(kāi)型電磁閥36間歇性關(guān)閉。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，虹吸出水管38安裝在序批式污水處理設備37出水處，可根據序批式污水處理設備37內的高低液位情況實(shí)現虹吸出水和停止虹吸出水，當水位達到高位時(shí)，實(shí)現虹吸出水；低液位時(shí)，虹吸出水管38的吸水端露出水面，虹吸被破壞，自動(dòng)停止虹吸出水。
進(jìn)一步的，常閉性電動(dòng)閥安裝在虹吸出水管38上，通過(guò)定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉閥門(mén)，控制序批式污水處理設備37的出水。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，序批式污水處理設備37中間安裝有隔板40，用于隔擋連續曝氣區和間歇曝氣區。
進(jìn)一步的，隔板40的下方帶有一段145°夾角的折彎段，防止連續曝氣微孔曝氣盤(pán)42產(chǎn)生的氣泡影響間歇曝氣區，同時(shí)有利于在隔板40下方沉積污泥。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，序批式污水處理設備37的出水區安裝有斜擋板41，在間歇曝氣微孔曝氣盤(pán)44運行時(shí)，用于阻擋曝氣產(chǎn)生的泥水混合液進(jìn)入虹吸出水管38內；在間歇曝氣微孔曝氣盤(pán)44停止運行時(shí)，可利于水中污泥順著(zhù)斜擋板41滑落，加快污泥沉降。
進(jìn)一步的，斜擋板41的水平方向夾角為55°。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提出一種小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理的系統，用于鄉村零星養殖戶(hù)污水和糞渣的處理處置，實(shí)現設備化、集成化、小型化，并實(shí)現運行操作簡(jiǎn)便化，發(fā)酵產(chǎn)物資源化回用的目標；本發(fā)明包括：沼氣發(fā)酵區，沼渣沼液清理區和序批式污水處理區，將小型糞渣發(fā)酵、發(fā)酵物及閥酵液清理回用，多余發(fā)酵液處理及日常生活污水處理，這些過(guò)程連成一個(gè)整體，為鄉村零星養殖戶(hù)提供適用的成套設施，對改善鄉村人居環(huán)境，提高鄉村衛生環(huán)境，具有一定的環(huán)境效益，應用前景廣泛。
（發(fā)明人：武剛）
