一種大田中沼液施用系統(tǒng)及其沼液施用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)廢棄物循環(huán)利用領(lǐng)域，尤其涉及一種大田中沼液施用系統(tǒng)及其沼液施用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著畜禽業(yè)朝著專(zhuān)業(yè)化、規(guī)摸化、集約化方向發(fā)展，畜禽有機(jī)污染物排放規(guī)模加大且集中，畜禽糞尿集中產(chǎn)生量不斷增加。調(diào)查顯示，在各地畜禽養(yǎng)殖污水排放總量中，集約化養(yǎng)殖場(chǎng)占的比重較大。畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，但同時(shí)也帶來(lái)了畜禽固體有機(jī)廢棄物污水大量增加并集中排放的問(wèn)題。
[0003]沼氣工程是解決畜禽糞便污染的有效措施，沼液就是沼氣工程運(yùn)行產(chǎn)生的殘留液，沼液是人們廣為熟知的一種速效性與長(zhǎng)效性兼?zhèn)涞纳镉袡C(jī)肥料，肥效是普通化學(xué)合成肥料的10倍以上，不僅能完全取代化肥，還是生產(chǎn)有機(jī)食品的最佳肥料。沼液中含有豐富的氮、磷、鉀、各類(lèi)氨基酸、維生素、蛋白質(zhì)、赤霉素、生長(zhǎng)素、糖類(lèi)、核酸以及抗生素等，以及丁酸、吲哚乙酸、維生素B12等活性抗性物質(zhì)。因此有著促進(jìn)作物生長(zhǎng)和控制病害發(fā)生的雙重作用。
[0004]厭氧發(fā)酵沼液的安全和高效利用，既能為農(nóng)林業(yè)等提供有效資源，又能解決固體廢棄物處理造成的環(huán)境污染問(wèn)題。然而，目前對(duì)于有機(jī)固體廢物發(fā)酵沼液利用還不充分，存在厭氧消化后的成分不穩(wěn)定，養(yǎng)分的有效性、營(yíng)養(yǎng)元素含量難以控制，甚至還存在有害物質(zhì)，影響沼液的有效利用和施用的安全性。
[0005]沼液中的有害物質(zhì)是否符合安全使用的標(biāo)準(zhǔn)，是人們一直關(guān)注的問(wèn)題，也是安全利用的關(guān)鍵所在。由于沼液可能包含有一些重金屬離子等有害物質(zhì)，嚴(yán)重影響沼液的安全利用。當(dāng)前我國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量呈下降趨勢(shì)，加上大批化肥的使用，土壤結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞，重金屬污染面積大，對(duì)農(nóng)作物、蔬菜等的生產(chǎn)及其品質(zhì)危害嚴(yán)重。制約沼液應(yīng)用的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面:
[0006](I)重金屬，從環(huán)境污染方面來(lái)說(shuō)，實(shí)際上主要是指汞、鎘、鉛、鉻以及類(lèi)金屬砷等生物毒性顯著的重金屬，也指具有一定毒性的一般重金屬如鋅、銅、鈷、鎳、錫等。目前最引起人們注意的是未、錦、絡(luò)等。
[0007](2)微生物病菌危害，因?yàn)樵趨捬醢l(fā)酵過(guò)程中，涉及到的微生物數(shù)量巨大，種類(lèi)復(fù)雜，沼液要想作為一種肥料安全使用，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)害化的目的，必須高溫殺滅那些寄生蟲(chóng)卵和各種病原菌，殺死危害作物的各種病蟲(chóng)害，并且抑制有害微生物的活性。
[0008](3)缺乏沼液高效灌溉方法，目前缺乏對(duì)沼液的農(nóng)田灌溉技術(shù)的研宄及應(yīng)用，沼液怎么才能快速準(zhǔn)確高效的施用到大田中，將肥效真正轉(zhuǎn)化出來(lái)，這是制約沼液應(yīng)用的另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。沼液不同于傳統(tǒng)的水溶肥，其含有一定量的雜質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分，如果采用目前較成熟的水肥一體化工藝，如噴滴灌等，長(zhǎng)期使用，管道內(nèi)部將會(huì)生長(zhǎng)青苔等固形物，存在管道滴頭容易堵塞，更換不方便的缺陷，使用維護(hù)復(fù)雜，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大田中沼液施用系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定作業(yè)，充分利用沼液進(jìn)行灌溉。
[0010]本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種高效去除沼液中重金屬、有害微生物及其它雜質(zhì)的方法，消除沼液的危害性，實(shí)現(xiàn)沼液的安全利用。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一種利用所述大田中沼液施用系統(tǒng)進(jìn)行沼液施用的方法，能夠充分利用沼液進(jìn)行高效灌溉。
[0012]本發(fā)明還有一個(gè)目的是，提供一種復(fù)合絮凝劑，提高絮凝的效果，快速去除沼液中的雜質(zhì)。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的和一些其他的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0014]一種大田中沼液施用系統(tǒng)，包括:
[0015]沼液處理單元，其包括沼液池、好氧發(fā)酵池、沉淀池及無(wú)害化處理池，并通過(guò)管道順次連接；
[0016]存儲(chǔ)單元，其包括營(yíng)養(yǎng)液存儲(chǔ)池及灌溉水存儲(chǔ)池，其中所述營(yíng)養(yǎng)液存儲(chǔ)池與所述無(wú)害化處理池連通；
[0017]混配池，所述營(yíng)養(yǎng)液存儲(chǔ)池及灌溉水存儲(chǔ)池分別與所述混配池連通；
[0018]灌溉系統(tǒng)，其第一端與所述混配池連接，其第二端分布至大田。
[0019]優(yōu)選的是，所述的大田中沼液施用系統(tǒng)中，所述無(wú)害化處理池內(nèi)設(shè)置有用于吸附重金屬元素的生物膜；所述好氧發(fā)酵池內(nèi)設(shè)置有鼓風(fēng)曝氣裝置。
[0020]優(yōu)選的是，所述的大田中沼液施用系統(tǒng)中，所述沼液處理單元還包括一級(jí)過(guò)濾池，所述一級(jí)過(guò)濾池內(nèi)填充鵝卵石、無(wú)紡布、塑料顆粒、有機(jī)聚合物、金屬絲、碎瓷片或玻璃纖維中的一種或多種作為過(guò)濾介質(zhì)；
[0021]也可將鵝卵石、碎瓷片、金屬絲、玻璃纖維及無(wú)紡布按照從上至下的順序順次鋪設(shè)在所述一級(jí)過(guò)濾池中，形成多層過(guò)濾單元；
[0022]另外，所述一級(jí)過(guò)濾池還包括第一入水口、第一出水口及第一出水管，所述第一入水口設(shè)置在所述一級(jí)過(guò)濾池的上部，在所述一級(jí)過(guò)濾池的底部均勻分布有多個(gè)第一出水口，且多個(gè)第一出水口分別與第一出水管連通。
[0023]優(yōu)選的是，所述的大田中沼液施用系統(tǒng)中，所述沼液處理單元還包括二級(jí)過(guò)濾單元，所述二級(jí)過(guò)濾單元包括二級(jí)過(guò)濾池和過(guò)濾管，所述二級(jí)過(guò)濾池中設(shè)置有銀離子殺菌器，且所述二級(jí)過(guò)濾池內(nèi)設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)及反沖洗裝置；所述二級(jí)過(guò)濾池分別設(shè)置有第二入水口及第二出水口，所述第二入水口和所述第一出水管連通；
[0024]所述過(guò)濾管內(nèi)填充有活性炭，所述過(guò)濾管和所述第二出水口連通。
[0025]優(yōu)選的是，所述的大田中沼液施用系統(tǒng)中，所述灌溉系統(tǒng)包括低壓管道灌溉系統(tǒng)及噴灌設(shè)備:
[0026]所述低壓管道灌溉系統(tǒng)所用管道為壓力0.30-0.35MPa，管徑150-200mm的UPVC管道;
[0027]所述噴灌設(shè)備所用管道為壓力0.30-0.35MPa，管徑70_80mm的PE管道，且噴嘴直徑 25_35臟，連接壓力 0.60-0.65MPa0
[0028]一種利用大田中沼液施用系統(tǒng)進(jìn)行沼液施用的方法，包括以下步驟:
[0029]步驟一、營(yíng)養(yǎng)液的制備，將沼液存儲(chǔ)于沼液池一定的時(shí)間后，順次經(jīng)過(guò)好氧發(fā)酵池的好氧發(fā)酵，沉淀池的絮凝沉淀、無(wú)害化處理池?zé)o害化處理及多級(jí)過(guò)濾后既得所述營(yíng)養(yǎng)液；
[0030]步驟二、經(jīng)所述營(yíng)養(yǎng)液在營(yíng)養(yǎng)液存儲(chǔ)池進(jìn)行存儲(chǔ)一定的時(shí)間，將灌溉用水在灌溉水存儲(chǔ)池進(jìn)行存儲(chǔ)，并分別釋放適量的營(yíng)養(yǎng)液及灌溉用水至混配池中進(jìn)行混配，得到混合灌溉水；
[0031]步驟三、灌溉，將所得混合灌溉通過(guò)所述灌溉系統(tǒng)通入大田進(jìn)行灌溉。
[0032]優(yōu)選的是，所述的利用大田中沼液施用系統(tǒng)進(jìn)行沼液施用的方法中，步驟一中，沉淀池中所加絮凝劑為由聚丙烯酰胺、木質(zhì)磺酸鈉、碳酸鈉、聚合三氯化鐵、粘土及有機(jī)酸中的幾種組成的復(fù)合絮凝劑；
[0033]并通過(guò)添加碳酸鈉調(diào)節(jié)沉淀池中沼液pH值為6-7。
[0034]優(yōu)選的是，所述的利用大田中沼液施用系統(tǒng)進(jìn)行沼液施用的方法中，步驟三中可采用低壓管道灌溉或噴灌兩種灌溉方式；
[0035]且步驟二中對(duì)營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行一定的稀釋后再進(jìn)行灌溉:
[0036]當(dāng)采用低壓管道灌溉時(shí)，所述營(yíng)養(yǎng)液與所述灌溉水進(jìn)行混配的體積比為1: 3-4;
[0037]當(dāng)采用噴灌進(jìn)行灌溉時(shí)，所述營(yíng)養(yǎng)液與所述灌溉水進(jìn)行混配的體積比為1: 5-6。
[0038]優(yōu)選的是，所述的利用大田中沼液施用系統(tǒng)進(jìn)行沼液施用的方法中，步驟一中沼液在所述沼液池儲(chǔ)存時(shí)間為1-3個(gè)月；
[0039]步驟二中所述營(yíng)養(yǎng)液在所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)池中儲(chǔ)存時(shí)間為3-5個(gè)月。
[0040]優(yōu)選的是，所述的利用大田中沼液施用系統(tǒng)進(jìn)行沼液施用的方法中，步驟二中所述灌溉用水為將有機(jī)廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后得到的中水，所述預(yù)處理包括沉淀及生化處理；所述生化處理方法為厭氧氨氧化法。
[0041]本發(fā)明至少包括以下有益效果:首先，通過(guò)設(shè)置沼液處理單元，使沼液經(jīng)過(guò)好氧發(fā)酵，使其中的有機(jī)質(zhì)得到降解，并通過(guò)在沉淀池內(nèi)加入由有機(jī)絮凝劑及無(wú)機(jī)絮凝劑組成