一种用于叶面肥和滴灌肥的沼液预处理方法及装置 【技术领域】
本发明涉及一种用于叶面肥和滴灌肥的沼液预处理方法及装置，属于农村有机肥技术领域。
背景技术
沼液是高浓度有机废水、畜禽粪便、农作物秸秆等经过厌氧发酵后的残留物，含有多种生物活性物质，如氨基酸、微量元素、植物生长刺激素、B族维生素、某些抗生素等，用作叶面肥，可调节作物生长代谢，补充营养，促进生长平衡，增强光合作用能力，尤其是施用于蔬菜，能防治病虫害，使蔬菜口感好，产量高，施用于果树，有利于花芽分化，保花保果，果实增重快，成熟一致，品质好等优点。用作果树滴灌肥，可减少沼液输送过程损失，提高沼液利用率，同时可实现肥水同施，沼液几乎全部随水渗入耕作层内，有效防止了沼液中养分流失，大大提高沼液作为肥料的利用率，还能有效防止土壤盐碱化和土壤板结。用作大棚内蔬菜滴灌肥，能降低棚内湿度，减少病害发生，促进蔬菜生长，降低化肥污染，生产无公害蔬菜，操作方便等优点。
但目前沼液用作叶面肥和滴灌肥存在很难解决的问题，就是堵塞问题，现在市场上也有一些相关的过滤设备，但都价格昂贵，农民不易接受，这也是目前沼液用于叶面肥和滴灌肥无法大面积推广的原因。
【发明内容】
本发明针对目前国内沼气工程越来越多，大量沼液无法消纳造成严重污染及沼液资源浪费的问题，以及沼液用作叶面肥和滴灌肥堵塞设备的问题，提供一种沼液预处理方法及装置。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下：
一种用于叶面肥和滴灌肥的沼液预处理方法如下：
通过自控装置2将沼液收集池1中的沼液抽至沼液预处理池3中，在预处理池3中经过滤料层净化后排出，沼液所经过的滤料层依次是第1层粒径为3-5cm，厚度为5-10cm的鹅卵石层7；第2层粒径为1-1.5cm，厚度为20-25cm的小碎石层8；第3层粒径为2.0-4.0mm，厚度为20-25cm的粗沙层9；第4层粒径为0.1-2.0mm，厚度为10-20cm的细沙层10；第5层粒径为3-5cm，厚度为5-10cm的鹅卵石层11；在第1层鹅卵石层内通过布水管6将沼液均匀分布进入下一层的小碎石层8，最终沼液通过底部一侧的出水管12排出沼液预处理池，进入沼液调配池。
上述沼液预处理方法：沼液进入预处理池3的量和时间通过控制装置2控制，每天进4次，每次进沼液的量为4-80L，进液时间为每天的8:30，11:30，14:30和17:30。
第1层鹅卵石的作用是支撑布水管，使进水通过管道均匀分布于小碎石层上。
小碎石层的作用是过滤去除沼液中一些大的杂物，防止在粗砂层和细沙层中出现堵塞现象。
粗砂层和细沙层中都附着大量的微生物，对沼液中存在的一些大的颗粒吸附、分解掉，避免堵塞滴灌管。
第5层鹅卵石的作用是收集沙滤后的出水，使通过出水管集中排放或回用。
一种实施本发明用于叶面肥和滴灌肥的沼液预处理方法的装置，包括沼液收集池1、自控装置2、沼液预处理池3和沼液调配池4四部分；其中自控装置2包括无堵塞潜污泵和配电系统，无堵塞潜污泵位于沼液收集池1中并通过进水管5与沼液预处理池3相连，所述的进水管5是一端开口的环形闭合管，开口端与沼液收集池1相连；沼液预处理池3的另一端通过出水管12与沼液调配池4相连。
所述的沼液预处理池3，是由5层滤料组成，第1层为鹅卵石层7，粒径为3-5cm，厚度为5-10cm；第2层为小碎石层8，粒径为1-1.5cm，厚度为20-25cm；第3层为粗沙层9，粒径为2.0-4.0mm，厚度为20-25cm；第4层为细沙层10，粒径为0.1-2.0mm，厚度为10-20cm；第5层为鹅卵石层11，粒径为3-5cm，厚度为5-10cm；在第1层鹅卵石层7内铺设有若干布水管6，每根布水管的两端都与进水管连通，布水管底面沿长度方向均匀开有若干出水孔13，沼液预处理池底部或靠近底部一侧设出水管。
上述布水管6为3-10根，内径为30-50mm，相互平行、均匀地排布在卵石层内。污水经布水管出水孔均匀布水后，进入下一层的小碎石层。
优选的，上述布水管6的出水孔为两排，相互间隔90°，孔径2-3mm。如图4所示。
上述的沼液预处理池3的底面是向一侧倾斜3-5度的坡面。利于处理后水的排出。
上述的进水管和布水管材料可根据本领域的现有技术任选。
上述的沼液预处理池3的材质可根据本领域的现有技术任选，优选为砖混或玻璃钢结构。
上述的自控装置2的配电系统由开关、热继电器、接触器、转换开关、微电脑控制器一套、配电箱组成，用来控制每天进入预处理池中沼液的量和进样次数。
本发明相比现有技术的优点在于：
本发明和沼气工程配套使用，具有操作简单，造价低，预处理效果好等优点，可解决沼液二次污染的问题。本发明的成功，一是克服了沼液直接作为叶面肥和滴灌肥堵塞设备的问题；二是实现了沼液处理自动化，沼液施用自动化，实现了节水、节肥、省药、节省劳动力；三是根据叶面肥和滴灌肥以及各种作物、蔬菜的不同需求，再搭配使用各种微量元素，达到更好地施用效果；四是本装置价格便宜，农民易接受，方法简单，容易推广。
【附图说明】
图1是本发明一种用于叶面肥和滴灌肥的沼液预处理方法的流程示意图；图2是本发明一种用于叶面肥和滴灌肥的沼液预处理方法的装置结构示意图；图3是进水管与布水管结构示意图；图4是布水管剖面放大示意图；
其中：1、沼液收集池，2、自控装置，3、沼液预处理池，4、沼液调配池，5、进水管，6、布水管，7、鹅卵石层，8、小碎石层，9、粗砂层，10、细沙层，11、鹅卵石层，12、出水管；13、出水孔。
【具体实施方式】
下面结合实施例并参照附图对本发明做进一步说明，实施例中未详加说明的均按本领域现有技术。
实施例1：蔬菜大棚内以牛粪为原料的10m3地下水压式沼气池沼液预处理装置
每2个月抽取1次沼液，每次沼液抽取量为2m3，具体装置设计和方法如下：
(1)沼液收集池1材质为砖混，容积为2m3；
(2)根据沼液的量34L/d，设计沼液预处理池3尺寸为长×宽×高＝1.0m×0.85m×0.8m，容积为0.68m3，材质为砖混，沼液进入预处理池的量和时间通过控制装置严格控制，每天进4次，每次进沼液的量为8.5L，进液时间为每天的8:30，11:30，14:30和17:30。
该装置结构如图1、2所示，包括沼液收集池1、自控装置2、沼液预处理池3和沼液调配池4四部分；其中自控装置2包括无堵塞潜污泵和配电系统，无堵塞潜污泵位于沼液收集池1中并通过进水管5与沼液预处理池3相连，所述的进水管5是一端开口的环形闭合管，开口端与沼液收集池1相连；沼液预处理池3的另一端通过出水管12与沼液调配池4相连。
所述的沼液预处理池3，是由5层滤料组成，第1层为鹅卵石层7，粒径为3-5cm，厚度为5-10cm；第2层为小碎石层8，粒径为1-1.5cm，厚度为20-25cm；第3层为粗沙层9，粒径为2.0-4.0mm，厚度为20-25cm；第4层为细沙层10，粒径为0.1-2.0mm，厚度为10-20cm；第5层为鹅卵石层11，粒径为3-5cm，厚度为5-10cm；在第1层鹅卵石层7内铺设有3根布水管6，内径为30mm，相互平行、均匀地排布在卵石层内。每根布水管的两端都与进水管连通，布水管底面沿长度方向均匀开有两排出水孔13，相互间隔90°，孔径2mm。沼液预处理池底部或靠近底部一侧设出水管。
上述的沼液预处理池3的底面是向一侧倾斜3度的坡面。利于处理后水的排出。
通过自控装置2将沼液收集池1中的沼液抽至沼液预处理池3中，在预处理池3中经过滤料层净化后排出，沼液所经过的滤料层依次是第1层粒径为3-5cm，厚度为5-10cm的鹅卵石层7；第2层粒径为1-1.5cm，厚度为20-25cm的小碎石层8；第3层粒径为2.0-4.0mm，厚度为20-25cm的粗沙层9；第4层粒径为0.1-2.0mm，厚度为10-20cm的细沙层10；第5层粒径为3-5cm，厚度为5-10cm的鹅卵石层11；在第1层鹅卵石层内通过布水管6将沼液均匀分布进入下一层的小碎石层8，最终沼液通过底部一侧的出水管12排出沼液预处理池，进入沼液调配池。
(3)沼液调配池4材质为砖混或玻璃钢，容积为5m3，主要根据沼液对不同的蔬菜作滴灌肥或叶面肥的不同需求，对滤出的沼液进行稀释或添加适量的微量元素，简单方便。
实施例2：蔬菜大棚内以牛粪为原料的20m3地下水压式沼气池沼液预处理装置
每2个月抽取1次沼液，每次沼液抽取量为4m3，具体装置设计和方法如下：
(1)沼液收集池1材质为玻璃钢，容积为4m3；
(2)根据沼液的量67L/d，设计沼液预处理池3尺寸为长×宽×高＝1.0m×1.7m×0.8m，容积为1.36m3，材质为玻璃钢结构，沼液进入预处理池的量和时间通过控制装置严格控制，每天进4次，每次进沼液的量为16.75L，进液时间为每天的8:30，11:30，14:30和17:30。
装置结构如实施例1所述，所不同的是在第1层鹅卵石层内铺设有4根布水管6，内径为35mm。
(3)沼液调配池4材质为砖混或玻璃钢，容积为8m3，主要根据沼液对不同的蔬菜作滴灌肥或叶面肥的不同需求，对滤出的沼液进行稀释或添加适量的微量元素，简单方便。
实施例3：蔬菜大棚内以牛粪为原料的50m3地下水压式沼气池沼液预处理装置
每2个月抽取1次沼液，每次沼液抽取量为10m3，具体装置设计和方法如下：
(1)沼液收集池1材质为砖混或玻璃钢，容积为10m3；
(2)根据沼液的量167L/d，设计沼液预处理池3尺寸为长X宽X高＝2.5mX1.68mX0.8m，容积为3.36m3，材质为砖混或玻璃钢结构，沼液进入预处理池的量和时间通过控制装置严格控制，每天进4次，每次进沼液的量为41.75L，进液时间为每天的8:30，11:30，14:30和17:30。
装置结构如实施例1所述，所不同的是在第1层鹅卵石层内铺设有5根布水管6，内径为40mm。
(3)沼液调配池4材质为砖混或玻璃钢，容积为10m3，主要根据沼液对不同的蔬菜作滴灌肥或叶面肥的不同需求，对滤出的沼液进行稀释或添加适量的微量元素，简单方便。