CN104692600A - 畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法 - Google Patents
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Abstract
一种畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法，所述畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法包括如下步骤：S1、养猪场粪尿厌氧发酵后的废水汇集：猪场粪尿及冲洗水混合进入厌氧发酵池，厌氧发酵后的出水经过砂滤后汇集进入废水池；将剩下的滤渣进行干馏，干馏后获得畜粪活性炭、畜粪炭和畜粪混合物裂解形成的燃气；S2、两级粗滤：用管阀将废水池中的废水经水泵泵入前后两级粗滤芯中进行粗过滤；S3、炭滤和精滤：经两级粗滤后的滤液流入炭滤芯和精滤芯中进行炭滤和精滤；S4、超滤：经炭滤和精滤后的滤液流入超滤装置中进行超滤，超滤后的滤液流入中间水箱；S5、静置将液体排出；S6、低压和高压纳滤；S7、反冲洗：冲洗水流入中间水箱。
Description
技术领域
本发明涉及畜禽养殖废弃物无害化处理技术领域，特别涉及一种畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法。
背景技术
畜禽养殖废弃物无害化处理和资源化利用是畜禽粪便等污物处理利用的发展方向和必然趋势。但我国畜禽养殖场户主要集中在农村，存在治理技术单一、处理模式落后、资源利用率低和不能兼顾资源和环境的综合效益等问题。为了减少畜禽养殖对环境产生的污染，国家制定了更为严格的《畜禽养殖业水污染物排放标准》(征求意见稿)拟用以替代GB18596-2001。目前，沼气工程技术在规模化畜禽养殖场***物生态化、减量化处理和能源化、资源化利用中发挥了核心作用，是我国处理畜禽养殖废水的主要工艺。
厌氧发酵液是沼气工程处理畜禽废水后产生的尚未达到国家排放标准的有机废水。但厌氧发酵液还是一种典型的优质有机肥料，通常呈中偏弱碱性(产甲烷阶段的腐熟沼液pH一般为7.0-8.5)，除碳素损失较大(主要是CH4和CO2)外，仍保留了90％原料营养成分，厌氧发酵液中还含有丰富的微量元素(如Fe、Zn、Cu、B、Mo等)、多种植物生长素(如赤霉素、吲哚乙酸等)、B族维生素和某些抗菌素等。施用厌氧发酵液的果蔬硝酸盐含量降低、Vc含量提高，品质明显提升。还有报道揭示，厌氧发酵液对19种作物的23种病害、19种虫害具有良好的防治效果。厌氧发酵液中丰富的营养成分促进农作物生长，较高浓度的NH3-H或NH4+，大量的VB12、植物激素如赤霉素、吲哚乙酸和有机酸，特别是丁酸，对病原菌和虫害有抑制和杀灭作用，作物抗病虫害能力增强。另外，厌氧发酵液还具有提高土壤有机质含量和丰富土壤氮素养分的作用。
近年来，用膜浓缩分离技术或膜分离技术与传统技术相结合来处理发酵废水获得较好的效果。将膜浓缩分离技术应用到厌氧发酵液的浓缩富集中来，并改进创新浓缩技术工艺及设备，实现厌氧发酵液的膜法连续浓缩处理，既大幅减少了其体积，又富集了其中的营养成分，对实现厌氧发酵液的异地利用和反季节使用，彻底解决在非用肥季节或种养不配套情况下的厌氧发酵液出路问题意义重大。
经检索，关于规模化养猪场废水处理的相关授权专利较多，如一种沼液精密过滤装置及过滤方法(201110117871.8)、畜禽养殖污染沼液的处理方法(201110211338.8)、一种沼液多组分全过程资源化的方法(201210301484.4)、一种从沼液中分离生物药肥有效成份的方法(200810061050.5)、畜禽养殖污物沼液生态处理装置和方法(200810120398.7)、沼液沉淀、曝气、过滤、配比、增加水溶氧施肥设备(200910146927.5)等，但是，迄今未见利用多种过滤装置，串联超滤纳滤膜组件耦合组装，用于高效处理集约化养猪场废水并回收利用其有效营养成分，而且出水水质能够直接达标排放或回用冲栏的一套方法及设备的报道和专利申请公开。
发明内容
本发明提供一种一种畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法，所述畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法包括如下步骤：
S1、养猪场粪尿厌氧发酵后的废水汇集：猪场粪尿及冲洗水混合进入厌氧发酵池，厌氧发酵后的出水经过砂滤后汇集进入废水池；将剩下的滤渣进行干馏，干馏后获得畜粪活性炭、畜粪炭和畜粪混合物裂解形成的燃气；
S2、两级粗滤：用管阀将废水池中的废水经水泵泵入前后两级粗滤芯中进行粗过滤；
S3、炭滤和精滤：经两级粗滤后的滤液流入炭滤芯和精滤芯中进行炭滤和精滤；
S4、超滤：经炭滤和精滤后的滤液流入超滤装置中进行超滤，超滤后的滤液流入中间水箱；
S5、静置：按每立方米超滤后的滤液中每次投加微生物制剂20克，每天投放3次，连续投放5天，然后静置1星期，将液体排出；
S6、低压和高压纳滤：超滤后进入中间水箱中的滤液经增压泵增压至膜压4-5kg/cm2后进入低压纳滤装置浓缩，浓水通过另一增压泵再增压至膜压9-11kg/cm2后进入高压纳滤装置浓缩，浓水流回中间水箱，再循环进行低压-高压纳滤浓缩，直至浓缩液浓缩倍数达到15-25倍，然后取出浓缩液贮存或应用；出水达到中华人民共和国《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)，流入出水箱，作设备的膜装置冲洗水和猪栏冲洗水；
S7、反冲洗：一批次的猪场废水经多级过滤浓缩处理并取出浓缩液后，用低压-高压纳滤装置的出水分别对超滤装置、低压纳滤装置和高压纳滤装置进行反冲洗，冲洗水流入中间水箱。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法中，
所述微生物制剂由活性成分和载体组成；所述活性成分由下述重量份的原料菌组成：亚硝化菌9份，脱氮硫杆菌6份，施氏假单胞菌8份，鞘氨醇单孢菌7份，嗜酸氧化亚铁硫杆菌8份，地衣芽孢杆菌8份，黄孢原毛平革菌4份，球形节杆菌2份，红球菌2份，蜡状芽孢杆菌1份；所述载体由草炭土、锯末以及硅藻土按照3∶2∶1的质量比例混合得到；所述微生物制剂的制备方法为：将所述活性成分与所述载体按照1∶1的重量比混合，搅拌均匀，然后置4℃下低温干燥，干燥后含水量控制在2-5％。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法中，所述步骤S1中干馏处理过程包括在低温段预热3-4h，在中温段处理2～2.5h，在高温段处理1～3h；所述低温为170～220℃；所述中温为550～580℃；所述高温为1100～1200℃。
本发明的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法，通过对厌氧发酵后的残渣进行干馏，干馏后获得畜粪活性炭、畜粪炭和畜粪混合物裂解形成的燃气，充分的利用了残渣中的热能；然后通过两级粗滤、炭滤和精滤、超滤、静置、低压和高压纳滤、反冲洗等一系列处理过程，将严重污染的养猪场尿水处理成达标排放水投入再利用，更能将养猪场废水中的养分有效浓缩回收利用，解决在非用肥季节或种养不配套情况下的养殖废水出路问题，对规模化养殖业可持续发展和环境保护意义重大。
具体实施方式
一种畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法，所述畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法包括如下步骤：
S1、养猪场粪尿厌氧发酵后的废水汇集：猪场粪尿及冲洗水混合进入厌氧发酵池，厌氧发酵后的出水经过砂滤后汇集进入废水池；将剩下的滤渣进行干馏，干馏后获得畜粪活性炭、畜粪炭和畜粪混合物裂解形成的燃气；
S2、两级粗滤：用管阀将废水池中的废水经水泵泵入前后两级粗滤芯中进行粗过滤；，粗滤芯规格为25-35μm。
S3、炭滤和精滤：经两级粗滤后的滤液流入炭滤芯和精滤芯中进行炭滤和精滤；，滤芯规格分别为5-10μm和1-2μm。
S4、超滤：经炭滤和精滤后的滤液流入超滤装置中进行超滤，超滤后的滤液流入中间水箱；超滤装置选用的膜材料为聚砜膜，规格为50-150KD。
S5、静置：按每立方米超滤后的滤液中每次投加微生物制剂20克，每天投放3次，连续投放5天，然后静置1星期，将液体排出；
S6、低压和高压纳滤：超滤后进入中间水箱中的滤液经增压泵增压至膜压4-5kg/cm2后进入低压纳滤装置浓缩，浓水通过另一增压泵再增压至膜压9-11kg/cm2后进入高压纳滤装置浓缩，浓水流回中间水箱，再循环进行低压-高压纳滤浓缩，直至浓缩液浓缩倍数达到15-25倍，然后取出浓缩液贮存或应用；出水达到中华人民共和国《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)，流入出水箱，作设备的膜装置冲洗水和猪栏冲洗水；低压和高压纳滤装置选用的膜材料均为聚酰胺膜，规格为200-500D。
S7、反冲洗：一批次的猪场废水经多级过滤浓缩处理并取出浓缩液后，用低压-高压纳滤装置的出水分别对超滤装置、低压纳滤装置和高压纳滤装置进行反冲洗，冲洗水流入中间水箱。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法中，
所述微生物制剂由活性成分和载体组成；所述活性成分由下述重量份的原料菌组成：亚硝化菌9份，脱氮硫杆菌6份，施氏假单胞菌8份，鞘氨醇单孢菌7份，嗜酸氧化亚铁硫杆菌8份，地衣芽孢杆菌8份，黄孢原毛平革菌4份，球形节杆菌2份，红球菌2份，蜡状芽孢杆菌1份；所述载体由草炭土、锯末以及硅藻土按照3∶2∶1的质量比例混合得到；所述微生物制剂的制备方法为：将所述活性成分与所述载体按照1∶1的重量比混合，搅拌均匀，然后置4℃下低温干燥，干燥后含水量控制在2-5％。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法中，所述步骤S1中干馏处理过程包括在低温段预热3-4h，在中温段处理2～2.5h，在高温段处理1～3h；所述低温为170～220℃；所述中温为550～580℃；所述高温为1100～1200℃。
(1)利用本发明实施例的方法处理前，猪场废水各指标如下：pH 8.0，TN0.07％，NH3-N 429.7mg/L，TP 0.05g/L，TK 0.34g/L，浊度111.0NTU，电导率6760μs/cm，CODCr953.8mg/L。
(2)利用本发明实施例的方法处理后，回收的常规营养成分如下：
(3)利用本发明实施例的方法处理后，回收的微量元素成分如下：
(4)利用本发明实施例的方法处理后，回收的活性营养成分如下：
(5)利用本发明实施例的方法处理后，回收的植物源激素成分如下：
(6)利用本发明实施例的方法处理后，出水水质：
本发明的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法，通过对厌氧发酵后的残渣进行干馏，干馏后获得畜粪活性炭、畜粪炭和畜粪混合物裂解形成的燃气，充分的利用了残渣中的热能；然后通过两级粗滤、炭滤和精滤、超滤、静置、低压和高压纳滤、反冲洗等一系列处理过程，将严重污染的养猪场尿水处理成达标排放水投入再利用，更能将养猪场废水中的养分有效浓缩回收利用，解决在非用肥季节或种养不配套情况下的养殖废水出路问题，对规模化养殖业可持续发展和环境保护意义重大。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法，其特征在于，所述畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法包括如下步骤：
S1、养猪场粪尿厌氧发酵后的废水汇集：猪场粪尿及冲洗水混合进入厌氧发酵池，厌氧发酵后的出水经过砂滤后汇集进入废水池；将剩下的滤渣进行干馏，干馏后获得畜粪活性炭、畜粪炭和畜粪混合物裂解形成的燃气；
S2、两级粗滤：用管阀将废水池中的废水经水泵泵入前后两级粗滤芯中进行粗过滤；
S3、炭滤和精滤：经两级粗滤后的滤液流入炭滤芯和精滤芯中进行炭滤和精滤；
S4、超滤：经炭滤和精滤后的滤液流入超滤装置中进行超滤，超滤后的滤液流入中间水箱；
S5、静置：按每立方米超滤后的滤液中每次投加微生物制剂20克，每天投放3次，连续投放5天，然后静置1星期，将液体排出；
S6、低压和高压纳滤：超滤后进入中间水箱中的滤液经增压泵增压至膜压4-5kg/cm2后进入低压纳滤装置浓缩，浓水通过另一增压泵再增压至膜压9-11kg/cm2后进入高压纳滤装置浓缩，浓水流回中间水箱，再循环进行低压-高压纳滤浓缩，直至浓缩液浓缩倍数达到15-25倍，然后取出浓缩液贮存或应用；出水达到中华人民共和国《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)，流入出水箱，作设备的膜装置冲洗水和猪栏冲洗水；
S7、反冲洗：一批次的猪场废水经多级过滤浓缩处理并取出浓缩液后，用低压-高压纳滤装置的出水分别对超滤装置、低压纳滤装置和高压纳滤装置进行反冲洗，冲洗水流入中间水箱。
2.如权利要求1所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法，其特征在于，
所述微生物制剂由活性成分和载体组成；所述活性成分由下述重量份的原料菌组成：亚硝化菌9份，脱氮硫杆菌6份，施氏假单胞菌8份，鞘氨醇单孢菌7份，嗜酸氧化亚铁硫杆菌8份，地衣芽孢杆菌8份，黄孢原毛平革菌4份，球形节杆菌2份，红球菌2份，蜡状芽孢杆菌1份；所述载体由草炭土、锯末以及硅藻土按照3∶2∶1的质量比例混合得到；所述微生物制剂的制备方法为：将所述活性成分与所述载体按照1∶1的重量比混合，搅拌均匀，然后置4℃下低温干燥，干燥后含水量控制在2-5％。
3.如权利要求1所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收的方法，其特征在于，所述步骤S1中干馏处理过程包括在低温段预热3-4h，在中温段处理2～2.5h，在高温段处理1～3h；所述低温为170～220℃；所述中温为550～580℃；所述高温为1100～1200℃。
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