本发明涉及粪便处理技术领域，具体而言，涉及一种养殖场粪便处理方法及系统。
背景技术：
近年来，随着猪、养、牛等养殖业的迅速发展，生产规模的不断扩大，每天产生的大量粪便的处理给人们带来新的问题。粪便虽然是很好的肥料，有助于农作物的良好生长，但若将粪便不经处理直接施入土壤中，粪便中大量的重金属、抗生素等会对土壤的成分均衡造成改变，甚至污染土壤，如长期施入土壤，势必会给土壤环境和农产品造成潜在污染风险，给生态环境造成新的压力。此外，对粪便处理的不当，不仅会严重污染环境和水源，破坏生态平衡，也会影响自身的正常生产，造成疾病传播等。
目前粪便的处理方法主要有焚烧法、干燥法和堆肥发酵等。随着节能环保意识的加强，对于养殖场产生的粪便处理要求更加严格，需要充分提高资源的利用率，减少环境污染，减少病菌感染几率，增加处理效果。然而现有的养殖场对粪便的处理不够系统化，资源利用率不高，投资与运行管理成本高，劳动强度大，效率低。
因此，开发一种废物利用率高，合理系统化，效率高且运行成本较低的养殖场粪便处理方法及系统，成为目前研究的重点。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种养殖场粪便处理方法，具有无污染、操作简便，成本低廉的优点，不仅实现对粪便的多级高效利用，提高了粪便及资源的利用率，变废为宝，而且实现了合理的系统化。
本发明的第二目的在于提供一种养殖场粪便处理系统，具有废物利用率高，系统稳定合理化的优点，综合利用了养殖场的粪便，降低养殖场粪便对周围环境的影响。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
根据本发明的一个方面，本发明提供一种养殖场粪便处理方法，所述方法包括以下步骤：
对粪便进行固液分离处理，得到固粪和液粪；
所述液粪进入液粪调节池进行调匀，调节均匀后，进入厌氧反应器进行厌氧发酵，得到沼气、沼液和沼渣；
所述沼液进入沉淀池进行沉淀分离，所述沼气进入沼气净化装置进行净化，净化后的沼气通过沼气发电装置进行发电；
对所述固粪进行预处理，预处理后的固粪和所述沼渣共同进入发酵池，添加发酵剂后进行发酵，发酵完毕后，进行烘干、制粒，制得生物有机肥。
作为进一步优选技术方案，所述液粪调节池内设有用于去除杂物的回转式格栅机，以及用于混合均匀的搅拌器。
作为进一步优选技术方案，所述厌氧反应器为高效厌氧反应器，所述高效厌氧反应器上设有三相分离器。
作为进一步优选技术方案，经过沉淀分离后的所述沼液通过动力泵输送用于种植蔬菜和/或种植果树。
作为进一步优选技术方案，对所述固粪的预处理包括对固粪的干燥和粉碎处理。
作为进一步优选技术方案，所述生物有机肥还包括植物粉、草木灰、污泥、尿素、甲壳素、壳聚糖和过磷酸钙；
优选地，所述植物粉为秸秆粉、稻壳粉、木粉或竹粉中的一种或多种的组合；
优选地，所述生物有机肥主要由以下重量份的原料制得：固粪50～80份、沼渣40～60份、植物粉20～30份、污泥5～20份、草木灰10～30份、尿素10～25份、甲壳素15～30份、壳聚糖2～10份、过磷酸钙1～5份和发酵剂1～10份。
作为进一步优选技术方案，所述的生物有机肥的制备方法包括以下步骤：
对所述固粪进行预处理，按配比将预处理后的固粪、沼渣、植物粉、草木灰和污泥进行混合，搅拌均匀，得到混合物；
将所述混合物加入发酵池，添加发酵剂后进行发酵；
发酵结束后，将发酵物进行烘干至含水量为8％～12％；
向干燥后的发酵物中按配比加入尿素、甲壳素、壳聚糖和过磷酸钙，搅拌混合均匀，然后送入造粒机内进行造粒，得到所述生物有机肥；
根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种养殖场粪便处理系统，包括固液分离设备、固粪预处理设备、发酵池、烘干设备、造粒机、液粪调节池和厌氧反应器，所述固液分离设备设有固体出口和液体出口；
所述固体出口依次连接有固粪预处理设备、发酵池、烘干设备和造粒机；
所述液体出口依次连接有液粪调节池和厌氧反应器，所述厌氧反应器分别连接有沉淀池、沼渣回收装置和沼气净化装置，所述沼气净化装置与沼气发电装置连接，所述沼渣回收装置与所述发酵池连接。
作为进一步优选技术方案，所述固粪预处理设备包括干燥机和粉碎机；
优选地，所述沼渣回收装置通过搅拌装置与所述发酵池连接；
优选地，还包括固粪输送管道、液粪输送管道和多个分支管道，所述固粪输送管道、液粪输送管道和分支管道上均设置有输送泵。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明提供的养殖场粪便处理方法，通过将粪便进行固液分离得到固粪和液粪，液粪经发酵得到沼气、沼液和沼渣，其中的沼气经净化后用于发电，从而加大了沼气的利用并降低了沼气的污染，而沼渣与预处理过的固粪共同发酵最终制成生物有机肥，减少浪费，变废为宝，达到了循环利用的目的，从而实现了对粪便的多级高效利用。
该方法操作简单，易于实施，运行成本较低，实现了零排放，处理效果好，废物利用率高，不会造成环境污染，极大的提升了环境效益、社会效益和经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的养殖场粪便处理系统结构示意图。
图标：1-固液分离设备；2－干燥机；3－粉碎机；4－发酵池；5－烘干设备；6－造粒机；7－液粪调节池；8－厌氧反应器；9－沼渣回收装置；10－沼气净化装置；11－沉淀池；12－沼气发电装置；13－搅拌装置。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
第一方面，本实施方式提供一种养殖场粪便处理方法，所述方法包括以下步骤：
本实施方式提供的养殖场粪便处理方法，通过将粪便进行固液分离得到固粪和液粪，液粪经发酵得到沼气、沼液和沼渣，其中的沼气经净化后用于发电，从而加大了沼气的利用并降低了沼气的污染，而沼渣与预处理过的固粪共同发酵最终制成生物有机肥，减少浪费，变废为宝，达到了循环利用的目的，从而实现了对粪便的多级高效利用。该方法操作简单，易于实施，运行成本较低，实现了零排放，处理效果好，废物利用率高，不会造成环境污染，极大的提升了环境效益、社会效益和经济效益。
所述的沼气是一种可再生的生物清洁能源，是多种气体的混合物，一般含甲烷50～70％，其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化氢等，是一种理想的气体燃料。本实施方式中的沼气经净化后作为发电输出，产生的余热可用于为养殖场粪便处理系统中需要加热的设备增温，进而既降低了沼气的污染，又实现了沼气资源的合理化利用。
所述的沼渣是粪便在厌氧发酵过程中沉淀在装置底部的固态物质，在其组成物质中，有机质含量高达50％以上，腐殖酸含量高达20％以上，没有任何病虫卵。本实施方式中的沼渣与固粪共同发酵，最终制成有机肥，避免了资源的浪费，变废为宝，实现了资源的回收利用，提高了经济效益。
所述的沼液是粪便在厌氧发酵过程中充分产生沼气、分离出沼渣后的液体物质，是一种富含上百种有机物质的宝贵资源，在农业种植业中具有调节作物生长，抗病杀虫等功能。本实施方式中的沼液可以经过加工处理生产液态有机肥，或者生产有机生物农药，或者直接作为肥料施用。
所述的养殖场可以为羊养殖场、猪养殖场，也可以为鸡养殖场或鸭养殖场等。
在一种可选的实施方式中，所述液粪调节池内设有用于去除杂物的回转式格栅机，以及用于混合均匀的搅拌器。
在液粪调节池内可以添加微生物发酵剂、粉碎后的秸秆或者硫酸锌、磷矿粉、氯化钙等无机物，以增强厌氧发酵效果以及沼液和沼渣的营养成分。而从固液分离设备出来的液粪中还会含有较多的杂质，影响发酵，固在该液粪调节池内设置回转式格栅机，以便除去液粪中的杂物，达到厌氧发酵的要求。去除杂质后，可再加入上述微生物发酵剂等物质，并用搅拌器混合均匀，而后再输送至厌氧反应器中。
所述的搅拌器可以为螺旋式搅拌桨，也可以为其他结构形式，本发明在此不作过多的限制。
在一种可选的实施方式中，所述厌氧反应器为高效厌氧反应器，所述高效厌氧反应器上设有三相分离器。
可选地，所述厌氧反应器上设置ph值调节器或流量调节器。
采用高效厌氧反应器进行厌氧发酵，并设置三相分离器，将产生的沼气、沼液和沼渣分离，从而有效提高生产效率，运行成本低，资源利用率高，而且装配维护容易，结构简单，增大了养殖场的收益。
液粪在厌氧反应器中进行厌氧发酵的无公害化处理，在温度为20～60℃，ph值为6～8的厌氧环境中，通过大量微生物，主要是发酵性细菌、产氢产乙酸菌、好氧产乙酸菌等几类群细菌，将液粪进行分解消化、还原，产生沼气、沼液和沼渣。
在一种可选的实施方式中，经过沉淀分离后的所述沼液通过动力泵输送用于种植蔬菜和/或种植果树。
对于沼液的利用，符合沼液的利用标准，使得种植出来的蔬菜和/或果树能够为养殖户带来额外的收入，进而为养殖户带来更大的利益。
在一种可选的实施方式中，对所述固粪的预处理包括对固粪的干燥和粉碎处理。
经过固液分离设备出来的固粪首先经过干燥处理，干燥后的固粪再进行粉碎，以便后续的生物有机肥的制备。
可选地，还包括除臭单元，对粪便处理过程中产生的臭气进行处理，避免污染大气环境，以及提供较好的工作环境。
在一种可选的实施方式中，所述生物有机肥还包括植物粉、草木灰、污泥、尿素、甲壳素、壳聚糖和过磷酸钙；
更优选地，所述生物有机肥主要由以下重量份的原料制得：固粪60～70份、沼渣45～55份、植物粉25～28份、污泥8～15份、草木灰15～25份、尿素12～20份、甲壳素20～25份、壳聚糖5～8份、过磷酸钙2～3份和发酵剂2～6份。
更优选地，所述生物有机肥主要由以下重量份的原料制得：固粪65份、沼渣50份、植物粉26份、污泥10份、草木灰20份、尿素15份、甲壳素22份、壳聚糖6份、过磷酸钙3份和发酵剂4份。
本实施方式的生物有机肥不仅包括固粪和沼渣，还包括物粉、草木灰、污泥、尿素、甲壳素、壳聚糖和过磷酸钙，丰富了肥料的成分，提高有机肥的肥效，均衡营养，成本较低，符合环保需求。而且通过上述原料的配合能够有效提高作物产量，改善农产品品质，减少和消除农产品中的农药残留，具有良好的经济效益，应用价值高。
在一种可选的实施方式中，所述的生物有机肥的制备方法包括以下步骤：
可选地，将发酵物进行烘干至含水量为8％、9％、10％、11％或12％
可选地，制得的生物有机肥采用传送带进行运输，进而提高生产效率，降低劳动强度。
第二方面，本实施方式提供一种养殖场粪便处理系统，包括固液分离设备、固粪预处理设备、发酵池、烘干设备、造粒机、液粪调节池和厌氧反应器，所述固液分离设备设有固体出口和液体出口；
本实施方式提供的养殖场粪便处理系统用于实现以上所述的养殖场粪便处理方法。
在一种可选的实施方式中，所述固粪预处理设备包括干燥机和粉碎机；
可选地，还包括除臭单元，所述除臭单元包括臭气收集装置和臭气处理装置，二者通过管道连接，以对粪便处理过程中产生的臭气进行处理。
可选地，还包括粪便收集单元，所述粪便收集单元头通过管道与固液分离设备连接，并且在该连接管道上设置有吸粪泵。
可选地，所述造粒机为圆盘造粒机。
本实施方式中的各装置、设备之间优选为通过管道进行连接，并且在连接管道上设置输送泵，以便对液粪或固粪进行输送。
下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
一种养殖场粪便处理方法，所述方法包括以下步骤：
所述沼液进入沉淀池进行沉淀分离，然后通过动力泵输送用于种植蔬菜；
所述沼气进入沼气净化装置进行净化，净化后的沼气通过沼气发电装置进行发电；
对所述固粪进行干燥和粉碎的预处理，预处理后的固粪和所述沼渣共同进入发酵池，添加发酵剂后进行发酵，发酵完毕后，进行烘干、制粒，制得生物有机肥。
实施例2
所述沼液进入沉淀池进行沉淀分离，然后通过动力泵输送用于种植果树；
实施例3
其中，所述生物有机肥主要由以下重量份的原料制得：固粪65份、沼渣50份、植物粉26份、污泥10份、草木灰20份、尿素15份、甲壳素22份、壳聚糖6份、过磷酸钙3份和发酵剂4份。
实施例4
一种养殖场粪便处理方法，
其中，所述生物有机肥主要由以下重量份的原料制得：固粪70份、沼渣45份、植物粉25份、污泥8份、草木灰15份、尿素20份、甲壳素20份、壳聚糖5份、过磷酸钙2份和发酵剂3份。
其余步骤均与实施例3相同。
实施例5
如图1所示，本实施例提供一种养殖场粪便处理系统，包括固液分离设备1、固粪预处理设备、发酵池4、烘干设备5、造粒机6、液粪调节池7和厌氧反应器8，固液分离设备1设有固体出口和液体出口；固体出口依次连接有固粪预处理设备、发酵池4、烘干设备5和造粒机6；液体出口依次连接有液粪调节池7和厌氧反应器8，厌氧反应器8分别连接有沉淀池11、沼渣回收装置9和沼气净化装置10，沼气净化装置10与沼气发电装置12连接，沼渣回收装置9与发酵池4连接。
本实施例提供的养殖场粪便处理系统用于实现实施例1-4所述的养殖场粪便处理方法。
其中，固粪预处理设备包括干燥机2和粉碎机3；沼渣回收装置9通过搅拌装置13与发酵池4连接。
该养殖场粪便处理系统还包括固粪输送管道、液粪输送管道和多个分支管道，固粪输送管道、液粪输送管道和分支管道上均设置有输送泵。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。