一種畜禽養殖場汙水能源化裝置的製作方法

2023-06-28 19:42:56 4

專利名稱：一種畜禽養殖場汙水能源化裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種畜禽養殖場汙水能源化裝置，屬於汙水處理領域。
背景技術：
目前，規模化豬場的數量和規模在逐年増加，已有的養殖場汙水處理工藝有厭氧-好氧-氧化塘エ藝、水解——SBRエ藝、內循環厭氧反應器(ICエ藝)、組合式穩定塘。其中，水解——SBRエ藝是將汙水經水解反應器和SBR反應器兩步程序進行淨化處理，降解有機物濃度，該エ藝對水中有機汙染物有較好的去除效果，但水解過程水力停留時間較長，為2. (Γ 6. Oh。此處理工藝雖然都能夠去除汙染物，使養殖場汙水到標排放，卻忽視了畜禽養殖場汙水中含有的豐富有機質並非只是汙染物，也可以是我們獲 得能源的原料。內循環厭氧反應器(IC)是ー種高效厭氧處理工藝，IC反應器內有上下兩個UASB反應室，一個高負荷，一個低負荷，廢水經布水系統均勻進入，與反應器內的循環水混合。IC反應器實際上是由兩個上下重疊的UASB反應器串聯組成的，此エ藝能較好的利用汙水中有機質，並提聞處通效率，但是IC處通豬場廢水容積負荷難以提聞，水力停留時間長，同時IC對SS的去除稍差，去除率78. 15%，主要是負荷提高後，汙泥流失所致，要達到理想的處理效果還必須保證布水均勻和混合良好，エ藝複雜。組合式穩定塘是ー種新型厭氧——兼氧組合方式，主要用的是好氧處理工藝，佔地面積大，處理周期長。鑑此，我們提出了能充分利用汙水中有機質使之化為能源的基於汙泥吸附厭氧發酵技術的養殖場汙水化能系統。本エ藝使畜禽養殖場汙水達標排放的同時實現汙水中有機質的能源化利用，真正實現「變廢為寶」，節能減排。
發明內容為了能夠有效利用畜禽養殖場汙水中有機質，將其轉化為能源，該方法充分利用活性汙泥的吸附特性，在短時間實現汙水中有機質的富集，再將富集有機質的活性汙泥進行厭氧發酵，產生沼氣，實現汙水的能源化利用，同時該過程也實現汙水中BOD的降解。此夕卜，實驗發現，吸附後汙泥部分回流和沼渣混合，經曝氣處理，再生後有較理想的吸附性能，實現了汙泥與沼渣的循環利用。本發明的畜禽養殖場汙水能源化裝置，由汙水有機質富集系統、厭氧發酵系統，汙泥回流系統組成；汙水有機質富集系統包括汙水調節池、吸附池、沉澱池；厭氧發酵系統包括發酵池，發酵池設置有排氣ロ ；汙泥回流系統主要包括再生池；汙水調節池、吸附池、沉澱池依次通過管道連接，沉澱池上清液由第五管道導出，下層汙泥通過第一管道導出至發酵池；發酵池設置第二管道和第三管道，第三管道連接再生池，第二管道與第五管道匯合通入第六管道，再生池通過第四管道與吸附池連接。汙水有機質富集系統包括汙水調節池2，吸附池3，沉澱池4。養殖場衝洗豬舍的廢水經由管道I儲存於汙水調節池2，該池的設置解決了衝洗豬舍汙水來水不定量、不連續及水質不均衡的問題，使流入吸附池水的流速、水質便於調節。汙水調節池2中水通過泵提升入吸附池3，在吸附池3中與活性汙泥充分攪拌混合均勻，在曝氣的條件下，充分接觸約30min後，使有機汙染物為活性汙泥吸附，有機汙水中有機物質在汙泥表面富集。泥水混合物流入沉澱池4，進行沉澱，使泥水分離。將上層清液經管道13導出，下層汙泥則從底部進入發酵池7。厭氧發酵系統包括發酵池7等。由沉澱池導出的汙泥由管道5進入發酵池7 (應注意控制SS與COD的比值不大於O. 5左右)，攪拌均勻，在適宜溫度(35-40°C)、pH範圍6. 8^7. 5條件下進行厭氧發酵，產生的沼氣由排氣ロ 8收集後浄化，作能源化利用。汙泥回流系統主要包括再生池11等，再生池11通過管道12與吸附池3連接。沉澱池汙泥和發酵池沼渣，部分回流分別由管道6、10進入再生池11，進行曝氣處理，活性汙泥微生物進入內源呼吸期，使汙泥的活性得到充分恢復。重新具有高活性的汙泥回流入吸附池3。本發明實現畜禽養殖場汙水能源化利用的理論依據是通過厭氧發酵方式，將有機物在厭氧條件下經過微生物對有機質進行分解，其中一部分碳素物質轉化為沼氣。沼氣發酵過程可分為四個階段依次為液化階段、發酵酸化階段、產酸階段、產甲烷階段。在發酵過程中，廢水中構成COD和BOD的化學物質及轉化為甲烷和ニ氧化碳氣體，降低廢水中COD和BOD ;同時，有機物最終的轉化產物沼氣中富含具有高熱值的甲烷氣體，實現生物質能的回收。沼氣技術雖然既能實現汙水的浄化又能回收生物質能，是ー種節能環保的新能源技術，但是在養殖場汙水的處理中，由於有機物濃度較低，不利於厭氧發酵的高效進行。因此，本エ藝採用活性汙泥先吸附汙水中有機物。原理如下活性汙泥表面積大，表面富集著大量微生物，在其外部覆蓋著多糖類的粘質層，具有高吸附特性，因而實現汙水有機質的富集。這ー過程能夠在30min內完成，汙水BOD的去除率可達70%。這樣既減小了厭氧發酵反應器的體積又提高了發酵的效率，根本上解決了直接排出的汙水有機質濃度相對較低，直接用於厭氧發酵效果差的問題。本實用新型具有結構簡單、投資和運行成本低、處理效率高等優點。

附圖I是基於汙泥吸附厭氧發酵技術的養殖場糞汙化能回用方法及系統結構示意圖。
具體實施方式
結合附圖I對本發明作進ー步的描述。以養豬場糞汙處理為例，採用幹清糞エ藝將幹糞和汙水分離。養殖場衝洗豬舍廢水經由管道I儲存於汙水調節池2，該池的設置解決了衝洗豬舍汙水來水不定量、不連續的問題，使流入吸附池水的流速、流量便於調節。汙水調節池中水通過泵提升入吸附池3，在吸附池3中與活性汙泥充分攪拌混合均勻，在曝氣的條件下，充分接觸約30min後，使部分懸浮物、膠體和溶解性狀態有機汙染物為活性汙泥吸附，有機汙水中有機物質在汙泥表面富集。將泥水混合物流入沉澱池4，進行沉澱，使泥水分離。將上層清液經管道13導出；下層汙泥則從底部經由5進入發酵池7。產生的沼氣由排氣ロ 8收集。沉澱池汙泥和發酵池中沼渣，部分回流進入再生池11，進行曝氣處理，活性汙泥微生物進入內源呼吸期，使汙泥的活性得到充分恢復。重新具有高活性的汙泥回流入吸附池3。沉澱池上清液和發酵池沼液的混合液分別由管道9和管道13導出匯合後，經由管道14排放至附近農田進行灌溉，充分利用汙水的有機質，實現能源化。
權利要求1.一種畜禽養殖場汙水能源化裝置，其特徵在於由汙水有機質富集系統、厭氧發酵系統，汙泥回流系統組成； 汙水有機質富集系統包括汙水調節池(2)、吸附池(3)、沉澱池(4)； 厭氧發酵系統包括發酵池(7 )，發酵池(7 )設置有排氣口( 8 ); 汙泥回流系統主要包括再生池(11)； 汙水調節池(2)、吸附池(3)、沉澱池(4)依次通過管道連接，沉澱池(4)上清液由第五管道(13)導出，下層汙泥通過第一管道(5)導出至發酵池(7);發酵池(7)設置第二管道(9)、第三管道(10)，第三管道(10)連接再生池(11)，第二管道(9)與第五管道(13)匯合通入第六管道(14)，再生池(11)通過第四管道(12)與吸附池(3)連接。
專利摘要本實用新型設計一種畜禽養殖場汙水能源化裝置，屬於汙水處理領域。本實用新型的畜禽養殖場汙水能源化裝置，由汙水有機質富集系統、厭氧發酵系統，汙泥回流系統組成；汙水有機質富集系統包括汙水調節池2、吸附池3、沉澱池4；厭氧發酵系統包括發酵池7，發酵池7設置有排氣口8；汙泥回流系統主要包括再生池11；汙水調節池、吸附池、沉澱池依次通過管道連接，發酵池設置第二管道、第三管道，第三管道連接再生池，第二管道與第五管道匯合通入第六管道，再生池通過第四管道與吸附池連接，本實用新型具有結構簡單、投資和運行成本低、處理效率高等優點。
文檔編號C02F103/20GK202643455SQ20122017207
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月23日 優先權日2012年4月23日
發明者劉康, 張顯球, 王晨, 饒碧璇, 王團團, 付玉, 吳維華, 孟周宇 申請人:南京師範大學