先進豬場廢水處理及利用技術的製作方法

2023-09-21 02:09:55 1

專利名稱：：先進豬場廢水處理及利用技術的製作方法
技術領域：
：本發明涉及養豬場廢水處理及利用的方法。在現有廢水糞便處理及利用技術中，少數城鎮或農戶將糞便經過厭氧發酵，產生沼氣，利用沼氣照明、煮飯或者送入動力機械發電等。在這方面研究較多的是西南師範大學和重慶市北碚區沼氣技術服務公司，他們開展了處理城市糞水的厭氧消化工藝及其裝置的研究，並於1985年申請了中國發明專利，該技術主要包括1、前處理池(井);2、兩個主池和水壓池;3、後處理池;4、後採樣井;5、旁流管;6、輸用氣設施。前處理池阻留泥沙、磚片、石子等無機物進入主池，並使糞塊與尿水拌合後才進入發酵間。主池類似農村家用水壓式沼氣池，氣箱與發酵間同體。池形似隧道，結構系鋼筋混凝土現澆。在發酵間內設隔牆和導管，以增長流程，保證糞水的滯留期，促成固狀物的沉澱，從而阻留腸道寄生蟲卵。並以進入發酵間的糞水作動力，將池內富集的菌種接種在浮渣上並使其被擊破;一部分降解液化，一部分緩慢下沉，一部分由導管引回池中，形成多層次發酵。使經常產生的浮渣被不斷擊破、轉位、降解、液化，以阻止因浮渣蓄積佔位，縮小發酵間有效容積而降低發酵功能。由此改善沼氣發酵菌的生態環境，使沼氣發酵菌播散全池，從而增進糞水的發酵、降解、消化。依兩級發酵要求，設計了兩個主池，第一個主池被稱為一級發酵池，著重阻留、降解體積較大的固形物，第二個主池稱為二級發酵池，著重消化體積較小的固形物。各主池的出口端，均設一水壓池。由此形成沼氣壓力，以便輸出沼氣供用戶使用。由於用氣使水壓池水回流，從而促使發酵間上、中、下層逐漸易位。後處理池設在第二級發酵池之後，作過濾、消化糞水中尚存的懸浮物之用。後採樣井設於後處理池出口處。監測糞水處理的衛生效果，由此採樣送檢。旁流管為維修主池而預設。當主池需要維修，必須停止進入糞水，糞水則由旁流管排入另池。這樣就能在維修主池時，不致停止用戶排放糞水。輸、用氣設施包括輸氣管道，水柱壓力表、爐具、灶等。有的還設置氣體流量計。該裝置的主體一般埋在地下，露在地面的井(頸)口，均加混凝土蓋板。所以，裝置的各個部分，都不會有蒼蠅孽生，而且臭氣也不會溢出，有的用戶還在裝置的地面上修房造屋，城市的土地寶貴，為了提高土地的利用率，裝置結構的強度，可依用戶利用地面所增加的載荷來設計。上述技術對城市廁所糞便廢水進行處理後排出的液體，達到了國家排放標準，產生的沼氣可用於照明和煮飯。但池內糞渣沒有得到綜合利用、製造成農業所需要的有機肥。養豬事業是中國最大宗的畜牧業之一，在養豬高達數千萬頭，未來發展更不可限量，唯伴隨而來的大量汙水已嚴重汙染河川及地下水，依據統計資料顯示，每一頭豬每天產生廢汙水約30公升-50公升，以一個在養5，000頭豬的中型養豬場為例，每天排放廢水量即達150-250噸，面現代化豬場飼養豬常在數萬頭甚至數十萬頭，其每日集中排放廢汙水高達數百噸甚至千噸，且都是高汙染廢水，對大地及河川地下水汙染非常嚴重。新鮮糞尿的理化性質由上表可以看出，豬糞尿造成汙染的主要原因乃是因為其含有大量未消化有機蛋白質及脂肪(以生物需氧量BOD及懸浮固體s.s代表)以及NH3-N，前者是屬有機營養份，當其隨廢水排入土中或河川後，由於其本身含有消化性菌，會吸收水中氧氣進行發酵分解，而使河川缺氧，水中生物無法生存，形成死水，嚴重破壞生態平衡，且因大量營養份是各類細菌繁殖溫床，引發傳染病。從另一方面看，高營養份有機質是很有價值的，如果能設法加以處理並回收利用，不但不會造成環境汙染，且可得到很寶貴的資源，一般養豬場廢水處理方法為先將豬舍裡排出的糞便廢水送入廢水收集池，然後進行固液分離，分離出的液體送入發酵池進行厭氧發酵、產生沼氣、然後再進行好氧消化，沉澱得到的汙泥和厭氧發酵得到的汙泥一起送入汙泥脫水機經脫水得到的汙泥可以利用，其汙泥脫水機得到的廢水再送入好氧消化，經過好氧消化廢水可排放。本發明的目的是提供一種畜牧場糞便廢水處理及綜合利用技術，達到經過處理後的沼氣用於發電、照明或煮飯，剩下的糞渣生產優質有機肥的目的。本發明的特徵在於，將養豬場排出的糞便廢水送入廢水收集池，然後進行固液分離，分離得到的液體送入池內進行厭氧發酵，產生沼氣，經過厭氧發酵的糞渣汙泥和廢水分別排放。沼氣用於發電、煮飯或者照明。厭氧發酵得到的沉澱汙泥和固液分離得到的固體糞便一起送入豬糞脫水機脫水，然後在脫水後的糞渣中添加堆肥添加菌，在70℃條件下進行發酵，經過發酵後在翻堆、加料、粉碎、裝袋製成田間施用的有機肥產品。經過厭氧發酵產生的沼氣經過調控裝置和空氣一起送入化油器混合，在經過引擎處理，進入發電機發電，電力輸出供用戶。該沼氣調控裝置一端裝在沼氣進入化油器之前，另一端裝在發電機的電力輸出位置，從而根據負荷變化調控發電機沼氣進入量。圖1、為本發明養豬場廢水處理及利用技術工藝流程2、為有機肥製造固液分離技術工藝流程3、為本發明廢水特殊處理技術工藝流程4、為本發明無公害有機肥製造技術工藝流程5、為本發明沼氣發電技術工藝流程本發明的優點和積極效果如下1、不需好氧消化由於特殊開發的固液分離設備可將原廢水中的s.s及BOD分別降低到1000ppm以下，此廢水經厭氧發酵後可降低到200ppm以下，其後續處理只要經過簡單沼氣及沉澱分離即可排放，不必再經好氧消化處理，降低投資金額，節省大量電力，減少汙泥量，降低運轉費用。2、不需汙泥脫水機由厭氧發酵槽排放出來的多餘汙泥可直接送入有機肥製造系統製造有機肥，不但節省汙泥脫水設備，且可增加有機肥產量。3、製造過程沒有臭味，不會產生二次公害一般有機肥製造過程常散發惡臭，造成汙染，其主要原因是因分離效果不佳，多餘液體(尿)在運送及堆積過程中流出，散發惡臭，本發明開發特殊設計的固液分離及脫水裝置套裝設備，分離後固體含水量降低65%以下，分離後液體(尿)則送回廢水處理系統，故不會散發臭味。4、添加堆肥添加菌在進入初期發酵前，先添加適量菌原，此菌原會促使並加速發酵進行，發酵溫度維持在70℃能快速分解NH3-N，避免在發酵過程中蒸發產生臭味。由於整個製造過程均無公害產生，故最終產品有機肥包裝後不但可內銷，尚可外銷賺取外匯。5、供電穩定現有的沼氣發電機缺點是當發電機輸出電力增加時，引擎轉速會被迫降低，使得發電機轉速無法維持供電品質，頻率會下降，供電不穩。本發明的沼氣發電技術在沼氣與化油器之間和發電機與電力輸出之間裝上了調控裝置，該裝置可根據電力輸出的變化調控發電機沼氣進入量，從而使發電機組適應負荷變動而維持穩定電力輸出。下面結合附圖詳細敘述具體實施例方式本發明的養豬場廢水處理及利用技術包括三部分即廢水特殊處理技術，無公害有機肥製造技術和沼氣發電技術。一、廢水特殊處理技術本發明先將豬舍排出的糞便廢水送入廢水收集池，然後進行固液分離，將固液分離得到的液體送入池內進行厭氧發酵，其厭氧發酵過程產生的沼氣可用於發電、照明和煮飯，厭氧發酵池內的沉澱和汙泥用於製造有機肥，厭氧發酵後的廢水可進入廢水排放。其工藝流程見附圖3。二、無公害有機肥製造技術將廢水處理過程中固液分離得到的固體和厭氧發酵後得到的沉澱汙泥一起送入豬糞脫水機脫水，脫水後的固體添加堆肥添加菌進行發酵，發酵溫度維持在70℃，促使快速分解NH3-N，避免在發酵過程中蒸發產生臭味。然後在翻堆、加料、粉碎、裝袋、生產成田間施用的有機肥(附圖4)。三、沼氣發電技術沼氣的產生是由有機廢棄物或廢水經由甲烷細菌在缺氧狀態下進行發酵分解的產物，其主要成份。CH450%-80%CO249%-19%H2S0.1%-0.2%由於沼氣中含有50%以上的甲烷，為一可燃性氣體，可作為一般燃料使用。一般沼氣利用方法不外直接燃燒及轉發電力，由於受限於輸送設備以及帶有H2S臭味，燃料使用僅限於自用，應用範圍狹小，效益不高，沼氣發電則是一項很有價值的應用方法。沼氣發電機組有二種型式，壓縮式引擎(柴油)及點火式引擎(化油器)，本發明開發點火式引擎及發電機直接連接驅動，其發電過程為空氣和沼氣先送入化油器，然後經過引擎裝置，在進入發電機發電，從而具有電力輸出;調控裝置一端接在沼氣與化油器之間，另一端接在發電機與電力輸出之間(附圖5)。此控制裝置利用機械原理，當發電機負荷增加時，引擎轉速下降，此時控制系統即開始作用，使沼氣進氣量比例增加，提高引擎轉速，當發電機負荷降低時，引擎轉速加快，此時控制系統呈反向運作，減少沼氣進氣量，降低引擎轉速，經加裝此系統後，發電機組可適應負荷變動而維持穩定電力品質，此發電機組業經一年運轉使用，效果良好。權利要求1.一種養豬場廢水處理及利用的方法，包括糞便廢水收集、固液分離、厭氣發酵、產生沼氣、好氧消化、沉澱、汙泥脫水，廢水排放過程，本發明的特徵在於A、先將豬舍排出的糞便廢水送入廢水收集池，然後進行固液分離，其分離出的液體進行厭氧發酵，產生沼氣，經過厭氧發酵的糞渣汙泥和廢水分別排放；B、將固液分離得到的固體糞便和厭氧發酵的糞渣汙泥一起送入豬糞脫水機脫水，然後在脫水後的糞渣中添加堆肥添加菌，在70℃條件下進行發酵，發酵後在翻堆、加料、粉碎、裝袋製造成田間施用的有機肥產品；C、經過厭氧發酵產生的沼氣經過調控裝置和空氣一起送入化油器混合，在經過引擎處理後、進入發電機發電，其電力輸出供用戶。2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於沼氣調控裝置一端裝在沼氣進入化油器之前，另一端裝在發電機的電力輸出位置，從而根據負荷變化調控發電機沼氣進入量。全文摘要一種養豬場廢水處理及利用技術，包括有廢水收集、固液分離、厭氧發酵、產生沼氣、廢水排放，固體糞便汙泥脫水、添加堆肥添加菌進行發酵，在經翻堆、加料、粉碎、裝袋製造成有機肥，其沼氣經過調控裝置送入化油器，在經過引擎，由發電機發電供用戶使用。本發明具有不需好氧消化處理和汙泥脫水機，添加了堆把添加菌促使能分解NH文檔編號C05F3/00GK1060279SQ90107919公開日1992年4月15日申請日期1990年9月29日優先權日1990年9月29日發明者榮耀,張煒鈞,黃德桂申請人:上海東海水產科技服務部