公布日:2022.11.01
申請日:2022.09.01
分類號: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(tǒng),用于鄉(xiāng)村零星養(yǎng)殖戶污水和糞渣的處理處置,實(shí)現(xiàn)設(shè)備化、集成化、小型化,并實(shí)現(xiàn)運(yùn)行操作簡便化,發(fā)酵產(chǎn)物資源化回用的目標(biāo);本發(fā)明包括:沼氣發(fā)酵區(qū),沼渣沼液清理區(qū)和序批式污水處理區(qū),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,這些過程連成一個整體,為鄉(xiāng)村零星養(yǎng)殖戶提供適用的成套設(shè)施,對改善鄉(xiāng)村人居環(huán)境,提高鄉(xiāng)村衛(wèi)生環(huán)境,具有一定的環(huán)境效益,應(yīng)用前景廣泛。
權(quán)利要求書
1.一種小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理系統(tǒng),其包括:沼氣發(fā)酵區(qū),沼渣沼液清理區(qū)和序批式污水處理區(qū),沼氣發(fā)酵區(qū),沼渣沼液清理區(qū)和序批式污水處理區(qū)之間通過污水管路連接,其特征在于:沼氣發(fā)酵區(qū)包括沼氣發(fā)酵罐(1)、沼氣收集罐(2)、出氣管(13)、鼓風(fēng)機(jī)(5)和沼氣循環(huán)管(3),沼氣收集罐(2)位于沼氣發(fā)酵罐(1)的頂部并通過出氣管(13)與沼氣收集罐(2)連接,鼓風(fēng)機(jī)(5)位于沼氣發(fā)酵罐(1)的一側(cè)并通過沼氣循環(huán)管(3)與沼氣收集罐(2)循環(huán)連接,經(jīng)過鼓風(fēng)機(jī)(5)后的沼氣循環(huán)管(3)與沼氣發(fā)酵罐(1)內(nèi)的穿孔曝氣管(8)連接,沼氣收集罐(2)的一側(cè)設(shè)有投料口(4),沼氣收集罐(2)的另一側(cè)設(shè)有出液口和出渣口,沼渣沼液清理區(qū)包括排渣排液罐(25)和手動抽液井(20),所述序批式污水處理區(qū)包括序批式污水處理設(shè)備(37)和曝氣機(jī)(30),出液口和出渣口與排渣排液罐(25)分別通過出液管(14)和出渣管(15)連接,排渣排液罐(25)的一側(cè)連接有手動抽液井(20),另一側(cè)連接序批式污水處理設(shè)備(37),所述曝氣機(jī)(30)通過供氣管與序批式污水處理設(shè)備(37)連接。
2.如權(quán)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(tǒng),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(qiáng)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(quán)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(tǒng),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(quán)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(tǒng),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個靜滑輪,所述吊索組(194)在三個靜滑輪之間以串聯(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(jié)合在一起,兩條吊鎖鏈在經(jīng)過最后兩個滑輪后,分為兩個方向,其中第一吊索鏈(195)向上穿過排渣排液罐(25)的頂部,可通過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(quán)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(tǒng),其特征在于:排渣排液罐(25)的中上端安裝有浮球液位計(jì)(26);通過浮球液位計(jì)(26)的高低液位控制排液泵(24)的啟停,當(dāng)浮球液位計(jì)(26)達(dá)到于高液位值時,排液泵(24)將排渣排液罐(25)內(nèi)的沼液通過排液管(27)排入序批式污水處理設(shè)備(37)。
6.如權(quán)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(tǒng),其特征在于:所述手動抽液井(20)位于地面以上,手動抽液井(20)包括按壓把手(21)、活塞閥(22)和吸液管(18);通過吸液管(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,通過人工上下壓提按壓把手(21),帶動活塞閥(22)上下活動,在活塞閥(22)上下活塞運(yùn)行下,在抽液井處形成內(nèi)外氣壓差,吸液管(18)不斷將排渣排液罐(25)內(nèi)的沼液抽吸到抽液井中,并溢流出抽液井。
7.如權(quán)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(tǒng),其特征在于:所述序批式污水處理設(shè)備(37)的一側(cè)設(shè)有三通式進(jìn)水口(28),所述序批式污水處理設(shè)備(37)的三通式進(jìn)水口(28)帶有兩個法蘭接口,一個接口用于承接不含廁所廢水在內(nèi)的日常生活排水,另一個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三通式進(jìn)水口(28)進(jìn)入序批式污水處理設(shè)備(37)。
8.如權(quán)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(tǒng),其特征在于:所述曝氣機(jī)(30)的出口連接供氣主管(31),序批式污水處理設(shè)備(37)內(nèi)設(shè)有連續(xù)曝氣微孔曝氣盤(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(xù)曝氣微孔曝氣盤(42)連接,用于向連續(xù)曝氣微孔曝氣盤(42)連續(xù)供氣,實(shí)現(xiàn)連續(xù)曝氣微孔曝氣盤(42)連續(xù)曝氣運(yùn)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(44)連接,用于暫停向間歇曝氣微孔曝氣盤(44)供氣。
9.如權(quán)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(tǒng),其特征在于:虹吸出水管(38)安裝在序批式污水處理設(shè)備(37)出水處,可根據(jù)序批式污水處理設(shè)備(37)內(nèi)的高低液位情況實(shí)現(xiàn)虹吸出水和停止虹吸出水,當(dāng)水位達(dá)到高位時,實(shí)現(xiàn)虹吸出水;低液位時,虹吸出水管(38)的吸水端露出水面,虹吸被破壞,自動停止虹吸出水。
10.如權(quán)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(tǒng),其特征在于:序批式污水處理設(shè)備(37)中間安裝有隔板(40),用于隔擋連續(xù)曝氣區(qū)和間歇曝氣區(qū),序批式污水處理設(shè)備(37)的出水區(qū)安裝有斜擋板(41),在間歇曝氣微孔曝氣盤(44)運(yùn)行時,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(nèi);在間歇曝氣微孔曝氣盤(44)停止運(yùn)行時,可利于水中污泥順著斜擋板(41)滑落,加快污泥沉降。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,針對以上存在的問題和難點(diǎn),設(shè)計(jì)開發(fā)一套小型分散糞渣發(fā)酵回用和污水處理的系統(tǒng),用于鄉(xiāng)村零星養(yǎng)殖戶污水和糞渣的處理處置,實(shí)現(xiàn)設(shè)備化、集成化、小型化,并實(shí)現(xiàn)運(yùn)行操作簡便化,發(fā)酵產(chǎn)物資源化回用的目標(biāo);本發(fā)明包括:沼氣發(fā)酵區(qū),沼渣沼液清理區(qū)和序批式污水處理區(qū),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,這些過程連成一個整體,為鄉(xiāng)村零星養(yǎng)殖戶提供適用的成套設(shè)施,對改善鄉(xiāng)村人居環(huán)境,提高鄉(xiāng)村衛(wèi)生環(huán)境,具有一定的環(huán)境效益,應(yīng)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(tǒng),其包括:沼氣發(fā)酵區(qū),沼渣沼液清理區(qū)和序批式污水處理區(qū),沼氣發(fā)酵區(qū),沼渣沼液清理區(qū)和序批式污水處理區(qū)之間通過污水管路連接,其特征在于:沼氣發(fā)酵區(qū)包括沼氣發(fā)酵罐1、沼氣收集罐2、出氣管13、鼓風(fēng)機(jī)5和沼氣循環(huán)管3,沼氣收集罐2位于沼氣發(fā)酵罐1的頂部并通過出氣管13與沼氣收集罐2連接,在沼氣發(fā)酵罐1內(nèi)的有機(jī)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(jī)5位于沼氣發(fā)酵罐1的一側(cè)并通過沼氣循環(huán)管3與沼氣收集罐2循環(huán)連接,經(jīng)過鼓風(fēng)機(jī)5后的沼氣循環(huán)管3與沼氣發(fā)酵罐1內(nèi)的穿孔曝氣管8連接,通過鼓風(fēng)機(jī)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(xiàn)對沼氣發(fā)酵罐1內(nèi)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(jī)泥渣、泥水之間的混合接觸頻次,提高沼氣發(fā)酵罐1內(nèi)有機(jī)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(nèi)頂部的沼氣作為泥渣攪拌混合的動力源,通過這種攪拌方式,不會影響沼氣發(fā)酵罐1內(nèi)的氧氣含量,不影響沼氣的純度,沼氣收集罐2的一側(cè)設(shè)有投料口4,通過沼氣發(fā)酵罐1上的投料口4,向沼氣發(fā)酵罐1內(nèi)投加家庭畜禽養(yǎng)殖的糞渣,家庭衛(wèi)生間的糞渣、廢水處理中產(chǎn)生的剩余污泥和農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物等有機(jī)物;沼氣收集罐2的另一側(cè)設(shè)有出液口和出渣口,沼渣沼液清理區(qū)包括排渣排液罐25和手動抽液井20,所述序批式污水處理區(qū)包括序批式污水處理設(shè)備37和曝氣機(jī)30,出液口和出渣口與排渣排液罐25分別通過出液管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底部的泥渣通過出渣管15流入排渣排液罐25中;排渣排液罐25的一側(cè)連接有手動抽液井20,另一側(cè)連接序批式污水處理設(shè)備37,所述曝氣機(jī)30通過供氣管與序批式污水處理設(shè)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,通過攔渣網(wǎng)6攔截沼氣發(fā)酵罐1內(nèi)的泥渣和浮渣,防止進(jìn)入出液管14內(nèi)。
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(qiáng)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(shè)有導(dǎo)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(dǎo)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個靜滑輪,所述吊索組194在三個靜滑輪之間以串聯(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(jié)合在一起,兩條吊鎖鏈在經(jīng)過最后兩個滑輪后,分為兩個方向,其中第一吊索鏈195向上穿過排渣排液罐25的頂部,可通過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(yuǎn)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(qū),通過排液泵24上連接的排液管27與后端的序批式污水處理設(shè)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(jì)26;通過浮球液位計(jì)26的高低液位控制排液泵24的啟停,當(dāng)浮球液位計(jì)26達(dá)到于高液位值時,排液泵24將排渣排液罐25內(nèi)的沼液通過排液管27排入序批式污水處理設(shè)備37。
進(jìn)一步的,通過人工設(shè)置浮球液位計(jì)26高低位置,設(shè)置浮球液位計(jì)26的高液位值低于滑輪組19的下端,以防排渣排液罐25中的沼液浸沒滑輪組19;設(shè)置浮球液位計(jì)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,所述手動抽液井20位于地面以上,手動抽液井20包括按壓把手21、活塞閥22和吸液管18;通過吸液管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,通過人工上下壓提按壓把手21,帶動活塞閥22上下活動,在活塞閥22上下活塞運(yùn)行下,在抽液井處形成內(nèi)外氣壓差,吸液管18不斷將排渣排液罐25內(nèi)的沼液抽吸到抽液井中,并溢流出抽液井。
進(jìn)一步的,所述手動抽液井20,采用手壓抽吸提水(吸水井)的原理,可手動將排渣排液罐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(nóng)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(shè)備37的一側(cè)設(shè)有三通式進(jìn)水口28,所述序批式污水處理設(shè)備37的三通式進(jìn)水口28帶有兩個法蘭接口,一個接口用于承接不含廁所廢水在內(nèi)的日常生活排水,另一個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三通式進(jìn)水口28進(jìn)入序批式污水處理設(shè)備37。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中,所述曝氣機(jī)30的出口連接供氣主管31,序批式污水處理設(shè)備37內(nèi)設(shè)有連續(xù)曝氣微孔曝氣盤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(xù)曝氣微孔曝氣盤42連接,用于向連續(xù)曝氣微孔曝氣盤42連續(xù)供氣,實(shí)現(xiàn)連續(xù)曝氣微孔曝氣盤42連續(xù)曝氣運(yùn)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44連接,用于暫停向間歇曝氣微孔曝氣盤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,通過外接的電氣控制箱控制常閉型電磁閥32間歇性開啟。
進(jìn)一步的,在第三供氣支管35上安裝有常開型電磁閥36,通過外接的電氣控制箱控制常開型電磁閥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(shè)備37出水處,可根據(jù)序批式污水處理設(shè)備37內(nèi)的高低液位情況實(shí)現(xiàn)虹吸出水和停止虹吸出水,當(dāng)水位達(dá)到高位時,實(shí)現(xiàn)虹吸出水;低液位時,虹吸出水管38的吸水端露出水面,虹吸被破壞,自動停止虹吸出水。
進(jìn)一步的,常閉性電動閥安裝在虹吸出水管38上,通過定時開啟和關(guān)閉閥門,控制序批式污水處理設(shè)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(shè)備37中間安裝有隔板40,用于隔擋連續(xù)曝氣區(qū)和間歇曝氣區(qū)。
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(xù)曝氣微孔曝氣盤42產(chǎn)生的氣泡影響間歇曝氣區(qū),同時有利于在隔板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(shè)備37的出水區(qū)安裝有斜擋板41,在間歇曝氣微孔曝氣盤44運(yùn)行時,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(nèi);在間歇曝氣微孔曝氣盤44停止運(yùn)行時,可利于水中污泥順著斜擋板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(tǒng),用于鄉(xiāng)村零星養(yǎng)殖戶污水和糞渣的處理處置,實(shí)現(xiàn)設(shè)備化、集成化、小型化,并實(shí)現(xiàn)運(yùn)行操作簡便化,發(fā)酵產(chǎn)物資源化回用的目標(biāo);本發(fā)明包括:沼氣發(fā)酵區(qū),沼渣沼液清理區(qū)和序批式污水處理區(qū),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,這些過程連成一個整體,為鄉(xiāng)村零星養(yǎng)殖戶提供適用的成套設(shè)施,對改善鄉(xiāng)村人居環(huán)境,提高鄉(xiāng)村衛(wèi)生環(huán)境,具有一定的環(huán)境效益,應(yīng)用前景廣泛。
(發(fā)明人:武剛)