[发明专利]一种沼液COD在线监测与安全利用调控系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种沼液COD在线监测与安全利用调控系统及其使用方法。

背景技术

近年来，畜禽养殖污染已引起社会舆论广泛关注和各级政府治污决策时的高度重视，为实现粪污无害化处理及能源化利用，畜禽养殖场纷纷建设沼气工程，在取得既定效益的同时也产生了大量的副产物，即沼液。沼液中富含氮、磷、钾、COD等，未经后续处理直接排放环境将对周边水体自净功能造成严重影响，成为水环境保护中亟待解决的关键问题，也长期困扰着畜牧业的健康发展。

农田消纳沼液是通过农田土壤以及生存在土壤中的农作物、微生物等共同作用来处理和利用沼液的生态方法，是目前公认的最易实施且行之有效的处理方法，既能缓解沼气工程中沼液的后续处理压力和处理成本，也能部分替代农业生产对化学肥料的需求，降低农业生产成本，培肥地力，提高农作物产量和品质。

沼液COD(Chemical Oxygen Demand)又称为沼液化学需氧量，是指沼液中能够被强氧化剂氧化的物质(一般为有机物)的氧当量，表示沼液中还原性物质多少的一个指标。有研究认为施用含高浓度COD的沼液容易导致作物生长不良。因此，在大面积推广应用沼液时，需要考虑沼液COD浓度。刘宝存等人的一种沼液滴灌施肥系统(专利号ZL200910146926.0)初步奠定了沼液在温室滴灌系统应用的构架，高立洪等人的沼液灌溉防堵系统及方法(专利号ZL201210051227.X)在防堵及自动化上进行了初步的提升。围绕沼液的安全利用研究，多集中在管道防堵技术方面，在沼液用量上多是凭借生产经验设定，缺乏科学的依据，尤其在沼液水肥一体化系统中缺乏在线监测的安全利用控制环节。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种沼液COD在线监测与安全利用调控系统。

本发明采用的技术方案为：一种沼液COD在线监测与安全利用调控系统，包括COD在线监测仪、中枢系统控制箱、沼液池、蓄水池、灌溉管道、泵房、变频器、涡轮搅拌器；

所述泵房由沼液泵、水泵组成，所述沼液泵抽水端置于沼液池内，出水端与灌溉管道连接，所述水泵抽水端置于蓄水池内，出水端与灌溉管道连接，其中沼液泵与灌溉管道连接处相对水泵与灌溉管道连接处更靠近灌溉管道出水口，所述COD在线监测仪检测沼液池内沼液的COD值并实时传送给中枢系统控制箱，所述中枢系统控制箱接收并处理COD在线监测仪的信号，直接控制水泵的运行，通过变频器控制沼液泵的运行，所述涡轮搅拌器设置于灌溉管道上靠近灌溉管道出水口的位置。

优选的，还包括一套以上的土壤墒情监测仪和电磁阀；

所述土壤墒情监测仪由多个探针水分传感器、处理芯片、控制面板组成，所述探针水分传感器分布于均匀分布于该土壤墒情监测仪控制的区域，用于探测该区域内土壤水分，所述处理芯片收集多个探针水分传感器的信号并处理；

所述灌溉管道为三级灌溉管网，由主管道、支管道、末端管道组成，其直径依次递减，主管道和若干根支管道连接，支管道的数量与土壤墒情监测仪的数量相同，每根支管道和若干根末端管道连接，末端管道均匀分布在对应的土壤墒情监测仪控制的区域；每个支管道上均设有电磁阀，所述中枢系统控制箱接收并处理处理芯片的信号，所述处理芯片控制该土壤墒情监测仪控制区域内的电磁阀的启闭，控制面板与处理芯片连接，用于输入命令和显示数据。

优选的，还包括两个单向阀，其中一个单向阀靠近沼液泵的出水端，另一个单向阀靠近水泵的出水端。

优选的，所述沼液池为两格式沼液池，分为沼液沉淀池和沼液储存池，在沉淀池和储存池之间的水泥挡墙中下部设有过滤格栅。

优选的，还包括配肥器，所述配肥器包括施肥器、吸肥管和储液桶，施肥器的两端均连接在主管道上，施肥器的中间部位连接吸肥管，吸肥管另一端放入储液桶内。

优选的，所述末端管道为滴灌带或微喷带，其上错位打孔，孔径为1.0-1.5mm。

优选的，还包括大颗粒物过滤网箱，所述大颗粒物过滤网箱由长方体不锈钢框架、反冲洗装置、三面40-60目不锈钢筛网包裹而成，大颗粒物过滤网箱开口向上，垂直摆放在沼液储存池和水池中，沼液泵和水泵从大颗粒物过滤网箱内吸取液体。

本发明还公开了基于上述沼液COD在线监测与安全利用调控系统的使用方法，其步骤包括：

(1)、处理芯片实时接收探针水分传感器探测的数据，处理芯片内预置有控制程序，对所接收的数据进行加和求平均值和筛选最低值，并在控制面板中显示相应的具体数值，在所述控制面板上预留有人为设定触屏按钮，所述触屏按钮设定为针对不同作物生长所需的土壤墒情阈值范围；