四防連體封閉糞污貯存室的研發應用

王翠萍

（鄒平市長山鎮畜牧獸醫站，山東 鄒平 256207）

隨著畜禽業的迅猛發展集約化養殖成為主要養殖方式，很多地區養殖密度過高，糞污得不到有效處理和消納，給環境造成污染，加快養殖畜禽廢棄物處理和資源化利用已迫在眉睫。糞污處理利用干濕分離和堆肥的方法，可以較好的減少沼液處理，干糞分離后堆肥可擴大消納區域，是實現糞污全利用和零排放的重要舉措，同時也是禽畜養殖總量減排的重要環節。

1 研發背景

在現有技術中，干濕分離主要還是利用自然分離的方式，即通過各種途徑的過濾，實現糞便的干濕分離，但是隨著干濕分離的進行，干糞會逐漸堆積在過濾部，容易造成干濕分離效果的下降和大量廢氣的產生，污染空氣環境的現象也越來越嚴重,廢棄物處理或回收系統的措施是畜牧業環境問題創新的一個更為重要的推動因素，因此設計一種能夠提升畜禽養殖糞便干濕分離效率，同時又能避免對空氣環境造成污染的設施，成為本領域亟待解決的技術問題。

2 四防連體封閉糞污儲存室的研發

2.1 畜禽糞污干濕分離連體貯存室設計 采取地上貯存室地下貯液室的貯存設計，貯存室位于貯液室的上部，糞便通過收集、清掃、運至貯存室堆肥發酵，在貯存室的頂部設置有可開啟的投入口，貯存室內設置有進行干濕分離的過濾部，過濾部的出口處與貯液室相連，還設置有除臭噴淋塔，貯存室和貯液室內分別引出抽氣管，抽氣管連接風機的進風口，風機的出風口接入除臭噴淋塔，在風機的出風口處通過抽氣總管自除臭噴淋塔的底部接入，在除臭噴淋塔內設置有噴淋頭，噴淋頭位于抽氣總管的上部，在噴淋頭的上部設置有隔板，在隔板表面開設有若干通孔，在隔板上方放置有填料，在除臭噴淋塔的側部還設置有檢修口，檢修口與除臭噴淋塔的內部連通，并正對填料，設置有噴淋管，噴淋管一端進入除臭噴淋塔內部連接噴淋頭，另一端連接噴淋泵的出口；在除臭噴淋塔的外部設置有儲液池，噴淋泵的入口通過管路延伸至儲液池的底部，在除臭噴淋塔的底部中心處設置有回流管，回流管的另一端延伸至貯液室內。貯液室在地面以下并排設置有多個，貯液室的頂部突出于地面，貯液室利用厭氧發酵技術對其中的液進行體處理。

2.2 噴淋塔主要包括微生物菌種和噴灑設備 噴淋塔利用微生物的代謝作用，降解環境中硫、氮等惡臭物質，同時有降溫、除塵效果。

2.2.1 微生物菌劑 微生物菌劑是一種由多種有益菌共存而成的生物體，具有許多優勢和功能。（1）微生物菌劑能夠快速繁殖，并且能夠分解有機物質。這意味著微生物菌劑可以在短時間內增加數量，從而加速有機物的分解過程。這對處理廢物、污水等有機物質非常有幫助。（2）微生物菌劑依靠有益菌之間的共生繁殖和協同作用。這些有益菌之間相互合作，可以更高效地進行代謝活動。它們通過相互之間的交流和協作，能夠更好地發揮各自的作用，從而提高整個微生物系統的效率和穩定性。

2.2.1.1 微生物菌劑作用原理 水中的惡臭物質主要是由有機化合物產生的，如污水、廢棄物和腐爛的有機質等。這些物質不僅對周圍環境造成污染，還給人們的生活和生產帶來了困擾。然而，微生物卻能夠以它們為營養物質，并通過代謝活動將它們降解為無害的物質。

2.2.1.2 微生物菌劑主要功能 （1）分解惡臭物質（腐敗有機物及臭氣等），消除惡臭；（2）促進動物生長，維持腸道菌群平衡，促進消化吸收，提高飼料利用率，產蛋、產肉率明顯增加；（3）增強動物體質，提高機體免疫力，減少疾病發生，減少抗生素等藥品的使用，大大降低動物死亡率；（4）提高動物商品品質，縮短養殖周期，實現降本增收。

2.2.1.3 臭氣體降解過程 （1）惡臭氣體的溶解過程，即有氣相轉變為液相的過程。（2）微生物是地球上一類微小但非常重要的生物。它們存在于各種環境中，包括水體中。水中常常有各種臭氣存在，而微生物則扮演了一種非常重要的角色，幫助去除這些臭氣。溶于水中的臭氣能夠通過微生物的細胞壁和細胞膜被吸收。原因是微生物的細胞壁和細胞膜具有一定的選擇性通透性，能夠將溶解在水中的臭氣分子吸收進入微生物細胞內部。這個過程類似于水分子通過滲透進入植物的細胞一樣。（3）當臭氣進入我們的細胞后，它成為了微生物的一種營養物質。這些微生物包括細菌、真菌和其他微小生物。它們會利用這些臭氣作為能量來源，并分解它們的化學成分。通過這個過程，微生物能夠將臭氣分解為無害的物質，從而減輕了惡臭氣味。

經第三方權威機構檢測，此微生物菌劑無有害揮發成分，對NH3、H2S 去除率近90%，比同類產品高出30%左右。

2.2.2 除臭噴灑設備研發 （1）除臭噴灑設備工作原理 該設備利用柱塞泵將經過過濾器配比好的除臭液加壓，然后通過高壓厚壁不銹鋼管路將加壓的水輸送到噴嘴。這些噴嘴能夠將液體高速旋轉，并將其霧化成1～15 μm 的超微小霧粒子。這些微小霧粒子能夠迅速擴散在空氣中，并將植物液帶到每個角落，從而達到除臭的目的。不僅如此，超微細霧化粒子在空氣中彌漫的過程中還能夠吸附空氣中的灰塵顆粒，使其質量變重，從而讓灰塵粒子自然下落，起到了降塵的作用。這種除臭設備適用于各種空間，如廁所、辦公室、車輛內部等。它可以快速而徹底地除去空間中的異味，并且通過霧化降塵的效果，還能提高空氣質量，營造一個清新宜人的環境。噴霧效率可達95%以上，達到高效除臭作用。

（2）除臭噴灑設備工作特點A 霧細：高壓微霧噴嘴是一種先進的噴射設備，其每秒鐘能夠產生50億個微小的霧滴。這些霧滴的直徑非常小，通常只有5～25 μm。高壓微霧噴嘴的噴霧效果極佳。高壓微霧噴嘴的工作原理是通過將液體通過高壓泵送至噴嘴噴孔，然后利用高壓氣體將液體分散成微小的霧滴。這種微霧噴嘴具有噴霧范圍廣、噴霧效果好等特點，被廣泛應用于許多領域。

B 噴霧效果好：噴霧量大且可自由組合。應用回流新技術，避免管道積水、沉淀、長苔，保障噴頭噴霧效果，噴頭配有止滴器，噴頭不滴水。配備多重過濾器和過濾箱，有效凈化水源，減少噴頭堵塞，增加運行效率。

C 節能：霧化技術是一種高效的加濕方式，具有低能耗和高效率的特點。以1 kg 水為例，僅需4 W的功率即可完成霧化過程，僅為傳統的電熱加濕器能耗的1%。同時，與氣水混合式加濕器相比，霧化技術僅需1/10 能耗。霧化技術的高效率體現在噴霧效率上。噴霧效率指的是霧化設備中產生的霧化顆粒中，能夠達到設定目標尺寸的顆粒所占的比例。而霧化技術的噴霧效率高達95%以上，說明絕大部分的霧化顆粒都能達到設定目標尺寸，可以提高加濕效果和效率。

D 可靠：高壓微霧加濕系統是一種先進的加濕技術，主要用于改善室內空氣質量和舒適度。其主機采用進口工業型柱塞泵，具有穩定可靠的性能。該柱塞泵能夠連續運轉24 h，保證系統的持續加濕效果。與此同時，該系統的噴嘴和水霧分配器非常耐用。它們不含有動力驅動的易損部件，因此在使用過程中不易損壞。這種設計非常適合在高粉塵環境中使用，因為粉塵會對一些機械部件造成損壞。噴嘴和水霧分配器在這種情況下仍能正常工作，可確保系統的穩定性和壽命。

E 安全自動泄壓：噴霧機作為一種常見的工業設備，在很多應用場景中發揮著重要的作用。它通過產生高壓噴射來達到噴灑、沖洗、除塵等目的。然而，當噴霧機停止工作時，怎樣防止噴頭滴水成為了一個值得關注和解決的問題。當噴霧機停止工作時，一般會有一種自動釋放壓力的機制來防止噴頭滴水。這種機制可以確保噴頭在停止工作后，壓力會被逐漸釋放，從而防止噴頭滴水。

F 自動配比：系統可以根據要求的除臭劑的配比，自動配比出符合要求的植物液溶液，并儲存于緩存水箱內，供噴霧系統使用，這樣既便是在停水狀態下只要有水就能噴霧除臭和降塵。

G 恒壓供水：高壓微霧變頻主機，內置變頻器和壓力變送器，可以多區域提供獨立的控制方案，可以根據每個不同區域不同的要求，進行自動恒壓變頻噴霧。每個區域可以設定不同的工作時間范圍或者聯動機制，各個區域互相獨立，設備會自動根據噴霧壓力的大小，進行全自動的變頻來調整壓力實現恒壓供水。

2.3 根據地上糞便貯存室有效容積設計 需要考慮畜禽的存欄量以及貯存時間，使得所產生的糞便總量不低于9 個月的需求。單位容量為800 kg/m3，意味著每立方米的貯存容積可以容納800 kg 的糞便。地上糞便貯存室的底面采用鋼筋混凝土結構，并且要求底面厚度不少于200 mm。為了進一步提高過濾效果，我們還需要設置網狀過濾處理結構，以確保糞便在貯存室內能夠充分分解和發酵。墻體設計方面，底部兩米的墻體采用鋼筋混凝土結構，并且墻體厚度不少于240 mm。為了保證貯存室的防滲性能，我們需要進行防滲處理，以滿足GB50069 中抗滲等級S6 的要求。其他墻體則采用防火板進行密封處理，以避免發生火災并提高貯存室的安全性。另外，為了保護貯存室內的糞便不受雨水侵蝕，我們需要在頂部設置防雨棚。防雨棚的材料可以采用彩鋼瓦等抗風防壓材料，以確保貯存室在惡劣天氣條件下的正常運行。

2.4 畜禽糞污干濕分離連體貯存室創新點 （1）全封閉結構，較少臭氣外排，內設有除臭噴淋系統。（2）貯糞室地面設計采用三高一低坡度，過濾的尿液進入貯尿池，實現干濕分離。（3）整個畜禽糞污干濕分離連體貯存室是鋼筋混凝土網狀過濾處理結構。（4）三個貯尿池互不相通，保證發酵時間實現達標排放。（5）貯尿池內的液體經過一段時間后可直接作為有機肥料進行農田利用。

2.5 可解決的技術問題 克服現有技術的不足，提供一種實現了畜禽糞便的干濕分離，避免了畜禽糞便對養殖區域的環境污染，同時通過設置連通貯存室和貯液室的除臭噴淋塔，對貯存室和貯液室內的氣體進行除臭和消毒處理，進一步避免了對養殖區域空氣環境污染的畜禽糞污干濕分離系統。

2.6 附 圖

圖1

圖2

圖3

3 小 結

通過密閉改造，有效避免糞污的外溢和雨水的倒灌，使畜禽糞便快速、充分發酵腐熟，糞污資源化利用率提高0.5 個百分點；有效預防了發酵過程中產生的氨氣、硫化物等惡臭氣體散發，同位點氨氣濃度降低64%，減少了異味對周邊環境的影響，據統計有關養殖異味的舉報案件同比下降60%；美化了周邊環境，提升了畜禽糞污資源化利用水平，推動了畜牧業的轉型升級，建議進一步加大推廣力度，更好的推動畜牧業高質量發展。