專利名稱：大斜度地形下將生活污水轉(zhuǎn)化為植物營養(yǎng)液的滴灌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將生活污水轉(zhuǎn)化為植物營養(yǎng)液的滴灌裝置，利用山區(qū)、丘陵、坡耕地等大斜度地形，配合節(jié)水型滴灌方式，將生活污水轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)作物的營養(yǎng)液，實(shí)現(xiàn)生活污水的資源化。屬于環(huán)境工程污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
三峽水庫位于長江上游下段，受回水影響的水庫淹沒區(qū)和移民安置涉及的19個(gè)縣市稱為庫區(qū)，是長江上游主要的生態(tài)脆弱區(qū)之一。三峽庫區(qū)主要土壤類型有黃壤、黃棕壤、紫色土、黃色石灰土、棕色石灰土、水稻土、沖積土、粗骨土和潮土等。耕地多分布在長江干、支流兩岸，大部分為坡耕地和梯田。由于庫區(qū)78.70％的坡耕地土壤為紫色土，其具有易風(fēng)化、易被侵蝕、土壤熟化度低等特點(diǎn)，因而肥力低下，有機(jī)質(zhì)及速效氮、磷、鉀含量較低。庫區(qū)經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)為主，農(nóng)業(yè)中又以種植業(yè)為主。三峽庫區(qū)自然條件復(fù)雜，山地丘陵面積大，現(xiàn)有耕地資源以坡耕地為主，坡耕地面積占耕地總面積41.54％，是庫區(qū)糧食與經(jīng)濟(jì)作物的主產(chǎn)載體。
庫區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，設(shè)備陳舊，基礎(chǔ)設(shè)施落后，陸路交通條件差，商品經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，屬我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低的連片貧困地區(qū)之一。城鎮(zhèn)、農(nóng)村的生活污水多數(shù)未經(jīng)處理就地排放，對環(huán)境造成的污染較為嚴(yán)重。部分地區(qū)村鎮(zhèn)具有如下地形特點(diǎn)村鎮(zhèn)建設(shè)在山體高處，山谷低洼處有大面積的種植作物。在這種地形條件下，植物的養(yǎng)份灌溉方式可以考慮采用滴灌技術(shù)。與傳統(tǒng)灌溉方式相比，滴灌技術(shù)具有效率高、水肥流失少、土壤不易板結(jié)等優(yōu)點(diǎn)，是投資少、省工、簡易，不破壞土壤結(jié)構(gòu)的良好措施，比漫灌約可節(jié)水60％～80％，可以使作物增產(chǎn)10～15％，尤其適用于干旱和土壤滲水性強(qiáng)的沙壤地區(qū)。
生活污水是一種良好的植物生長肥料，含有植物生長所需的氮磷鉀等元素，與有機(jī)化肥相比更具有易被作物吸收、且不會導(dǎo)致土壤板結(jié)等優(yōu)勢?？紤]在一個(gè)村莊或一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)置若干個(gè)生活污水存儲池，將所有住戶排放的生活污水匯集起來，經(jīng)過適當(dāng)處理后，使之成為適宜植物生長的營養(yǎng)液，并與滴灌技術(shù)結(jié)合起來，為坡地低洼處生長的經(jīng)濟(jì)作物提供生長養(yǎng)份，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)的施肥措施，具有減輕施肥勞動強(qiáng)度，提高土壤肥效，增加作物產(chǎn)量等效果。目前尚未有這方面研究成果的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大斜度地形下將生活污水轉(zhuǎn)化為植物營養(yǎng)液的滴灌裝置，將具有大斜度地形的農(nóng)村和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生活污水收集起來，進(jìn)行處理并加以利用，既可避免對水體環(huán)境的污染，又可實(shí)現(xiàn)生活污水的資源化。
為實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的滴灌裝置主要包括生活污水的進(jìn)水匯集管、布設(shè)生物載體的水解酸化池、布設(shè)輕質(zhì)填料的固液分離池、端部帶滴灌濾頭的出水管。水解酸化池的頂部進(jìn)口連接進(jìn)水匯集管，在水解酸化池中布設(shè)提供厭氧菌附著生長的生物載體，生物載體通過多根尼龍繩串接起來，并用上下兩根固定在水解酸化池池體側(cè)壁上的圓鋼加以固定。水解酸化池的底部出水側(cè)通過配水墻連通固液分離池，在固液分離池中部位置放置一承托板，支撐固定輕質(zhì)填料。固液分離池的頂部出水口連通出水管，出水管的端部帶有滴灌濾頭，用于對經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行灌溉。
村莊或鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生活污水通過下水管道收集起來，通過進(jìn)水匯集管從頂部進(jìn)入水解酸化池，在水解酸化池中裝填一定體積的生物載體，供厭氧環(huán)境下水解酸化細(xì)菌的附著生長。在大量厭氧菌的生物作用下，生活污水中含有的顆粒態(tài)有機(jī)物質(zhì)會發(fā)生水解作用而成為液態(tài)，從而增加了生活污水中液態(tài)有機(jī)物質(zhì)的含量；部分大分子有機(jī)物也會通過酸化作用被轉(zhuǎn)化成為更易于被經(jīng)濟(jì)作物吸收的小分子有機(jī)物。經(jīng)過水解酸化后的生活污水進(jìn)入固液分離池，固液分離池的作用是通過設(shè)置在池中的輕質(zhì)填料層完成對生活污水上升過程中夾帶的輕微漂浮物的截留，以免懸浮物隨出水進(jìn)入后續(xù)的管道中而對滴灌濾頭造成堵塞。出水口設(shè)置在固液分離池的頂部，由出水管通過端部的滴灌濾頭對經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行灌溉。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.通過將生活污水轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)作物營養(yǎng)液的方式，使居民生活污水得以有效利用，既避免了對水體環(huán)境的污染，又實(shí)現(xiàn)了生活污水的資源化；2.通過水解酸化池中固定在生物載體上厭氧水解酸化菌的生物作用，可以將生活污水中的有機(jī)顆粒態(tài)物質(zhì)水解，大分子有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為小分子有機(jī)成份，從而更易于被經(jīng)濟(jì)作物所吸收；3.通過在固液分離池中設(shè)置輕質(zhì)填料，實(shí)現(xiàn)對生活污水中輕微漂浮物的有效截留，以免流入后續(xù)管道對滴灌濾頭造成堵塞。


圖1為本發(fā)明滴灌裝置的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖1中，1為生活污水的進(jìn)水匯集管，2為水解酸化池中的生物載體，3為連接生物載體用的尼龍繩，4為固定生物載體尼龍繩用的圓鋼，5為水解酸化池，6為配水墻，7為固液分離池，8為輕質(zhì)填料承托板，9為輕質(zhì)填料，10為出水管，11為滴灌濾頭，12為經(jīng)濟(jì)作物。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
本發(fā)明的大斜度地形下將生活污水轉(zhuǎn)化為植物營養(yǎng)液的滴灌裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括生活污水的進(jìn)水匯集管1、布設(shè)生物載體的水解酸化池5、布設(shè)輕質(zhì)填料的固液分離池7以及端部帶滴灌濾頭的出水管10。水解酸化池5的頂部進(jìn)口連接進(jìn)水匯集管1，在水解酸化池5中布設(shè)提供厭氧菌附著生長的生物載體2，生物載體2通過多根尼龍繩3串接起來，多組尼龍繩3用上下兩根圓鋼4加以固定，上下兩根圓鋼4的水平兩端固定在水解酸化池5的池體側(cè)壁上。水解酸化池5的底部出水側(cè)通過配水墻6連通固液分離池7，在固液分離池7中部位置放置一承托板8，支撐固定輕質(zhì)填料9。承托板8的材質(zhì)可采用玻璃鋼或PVC，板上等間距開出一些過水孔眼。在承托板8的上部放置的輕質(zhì)填料9可以采用小粒徑的陶?；蛘咻p質(zhì)生物頁巖陶粒。固液分離池7的出水口設(shè)置在頂部，連通出水管10。出水管10的端部帶有滴灌濾頭11，用于對經(jīng)濟(jì)作物12進(jìn)行灌溉。
村莊或鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生活污水通過下水管道收集起來，通過進(jìn)水匯集管1從頂部進(jìn)入水解酸化池5，流經(jīng)池中布設(shè)的提供厭氧菌附著生長的生物載體2，經(jīng)過一段時(shí)間的停留后，通過配水墻6從底部進(jìn)入固液分離池7，并經(jīng)輕質(zhì)填料9過濾，實(shí)現(xiàn)固液分離。經(jīng)過填料層的出水從固液分離池7的頂部進(jìn)入進(jìn)水管10，在大斜度重力作用下流至滴灌濾頭11，再由滴灌濾頭11滲入經(jīng)濟(jì)作物12根系旁邊的土壤中。
以下為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在具有大斜度地形的一個(gè)村落，通過修建污水管道收集了38家住戶排放的生活污水。每天收集的污水量約為2m3，在村落靠近山腳的位置修建了一個(gè)具有水解酸化池和固液分離池的一體化鋼筋混凝土池體作為滴灌裝置，結(jié)構(gòu)如圖1所示。
水解酸化池5的長寬高為2.5m*2.0m*2.5m，有效容積10m3，用于存儲收集的生活污水量，生活污水的水力停留時(shí)間為5天。
水解酸化池5中布設(shè)了直徑為150mm的雪花狀圓盤形彈性生物載體2，材質(zhì)為聚丙稀，每個(gè)生物載體豎向間隔200mm，用一根長度1.2m的尼龍繩3系在一起，尼龍繩的水平間距為200mm，上下兩端分別固定在兩根直徑為10mm的圓鋼4上。
配水墻6上孔眼直徑為10mm，生活污水以0.1～0.2m/s的流速經(jīng)配水墻進(jìn)入固液分離池7。
固液分離池7的長寬高為2.0m*1.0m*2.5m，有效容積4.0m3池中承托板8長寬厚為2.0m*1.0m*0.02m，板上均布孔眼直徑為10mm，承托板上放置輕質(zhì)填料9，填料的粒徑為15～30mm，厚度為0.5米。
固液分離池7的出水通過一根DN32的PVC出水管10在重力作用下輸送至滴灌濾頭11，通過滴灌濾頭澆灌山坡下的67棵柑桔樹。
經(jīng)過1年的實(shí)踐考察，發(fā)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行良好，滴灌濾頭未發(fā)生堵塞現(xiàn)象，柑桔產(chǎn)量同期并行比較增加了18％。
權(quán)利要求
1.一種大斜度地形下將生活污水轉(zhuǎn)化為植物營養(yǎng)液的滴灌裝置，其特征在于包括生活污水的進(jìn)水匯集管(1)、布設(shè)生物載體的水解酸化池(5)、布設(shè)輕質(zhì)填料的固液分離池(7)以及端部帶滴灌濾頭的出水管(10)，水解酸化池(5)的頂部進(jìn)口連接進(jìn)水匯集管(1)，水解酸化池(5)中布設(shè)的生物載體(2)通過多根尼龍繩(3)串接起來，多組尼龍繩(3)用上下兩根圓鋼(4)加以固定，上下兩根圓鋼(4)的水平兩端固定在水解酸化池(5)的池體側(cè)壁上，水解酸化池(5)的底部出水側(cè)通過配水墻(6)連通固液分離池(7)，固液分離池(7)中部放置承托板(8)支撐固定輕質(zhì)填料(9)，承托板(8)上等間距開有過水孔眼，固液分離池(7)的頂部出水口連通出水管(10)，出水管(10)的端部帶有對經(jīng)濟(jì)作物(12)灌溉用的滴灌濾頭(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的滴灌裝置，其特征在于所述承托板(8)的材質(zhì)采用玻璃鋼或PVC，承托板(8)長寬厚為2.0m*1.0m*0.02m，板上均布孔眼直徑為10mm；所述輕質(zhì)填料(9)采用陶粒或者輕質(zhì)生物頁巖陶粒，粒徑為15～30mm，厚度為0.5米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的滴灌裝置，其特征在于所述水解酸化池中的生物載體(2)為直徑150mm的雪花狀圓盤形彈性生物載體，豎向間隔200mm，材質(zhì)為聚丙稀，采用長度1.2m的尼龍繩(3)連接，尼龍繩(3)的水平間距為200mm，所述圓鋼(4)直徑為10mm。
全文摘要
一種大斜度地形下將生活污水轉(zhuǎn)化為植物營養(yǎng)液的滴灌裝置，生活污水通過進(jìn)水匯集管從頂部進(jìn)入水解酸化池，水解酸化池中布設(shè)提供厭氧菌附著生長的生物載體，通過多根尼龍繩串接起來，水解酸化池的底部出水側(cè)通過配水墻連通固液分離池，固液分離池中放置承托板支撐固定輕質(zhì)填料，出水口設(shè)置在固液分離池的頂部，由出水管通過端部的滴灌濾頭對經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行灌溉。本發(fā)明通過水解酸化池中生物載體上厭氧菌的生物作用，將生活污水轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)作物營養(yǎng)液，通過固液分離池中設(shè)置的輕質(zhì)填料實(shí)現(xiàn)對污水中輕微漂浮物的有效截留，避免對滴灌濾頭造成堵塞。本發(fā)明使居民生活污水得以有效利用，既避免了對水體環(huán)境的污染，又實(shí)現(xiàn)了生活污水的資源化。
文檔編號A01G25/02GK1666596SQ20051002493
公開日2005年9月14日 申請日期2005年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月7日
發(fā)明者何圣兵, 吳德意, 孔海南 申請人:上海交通大學(xué)