CN101823806B - 基于浓稀分流的猪场粪便污水处理方法 - Google Patents

基于浓稀分流的猪场粪便污水处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101823806B
CN101823806B CN2009100584721A CN200910058472A CN101823806B CN 101823806 B CN101823806 B CN 101823806B CN 2009100584721 A CN2009100584721 A CN 2009100584721A CN 200910058472 A CN200910058472 A CN 200910058472A CN 101823806 B CN101823806 B CN 101823806B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sewage
waste water
biogas
strong
rare
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2009100584721A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101823806A (zh
Inventor
邓良伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Biogas Institute of Ministry of Agriculture
Original Assignee
Biogas Institute of Ministry of Agriculture
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biogas Institute of Ministry of Agriculture filed Critical Biogas Institute of Ministry of Agriculture
Priority to CN2009100584721A priority Critical patent/CN101823806B/zh
Publication of CN101823806A publication Critical patent/CN101823806A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101823806B publication Critical patent/CN101823806B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20—Sludge processing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Abstract

本发明系一种规模化猪场粪便污水处理方法。发明内容包括：通过沉淀处理将猪场粪污沉淀分离为上层清液(稀污水)和底层沉淀物(浓污水)。采用中温或近中温沼气发酵工艺对浓污水进行厌氧消化处理并生产沼气，沼气用于发电，发电余热或者燃烧沼气用于浓污水发酵过程升温保温，保证发酵温度达到中温或近中温。采用序批式反应器(SBR)对稀污水进行好氧处理，或者采用常温沼气发酵工艺对稀污水进行厌氧消化处理并生产沼气，然后采用人工湿地、氧化塘等自然处理方法对稀污水厌氧消化出水进行后处理，处理出水达标排放。浓污水厌氧消化出水用作农田肥料，或者进入稀污水处理系统与稀污水一道进行处理。本发明能提高猪场粪污处理以及沼气生产效率。

Description

基于浓稀分流的猪场粪便污水处理方法
技术领域
本发明属于环境工程废水处理领域，主要用于规模化猪场粪便污水的处理。
背景技术
对于猪场粪便污水，一般直接采用沼气发酵工艺进行厌氧消化处理，去除绝大部分有机污染物，同时回收能源——沼气。浓污水厌氧消化出水用作农田肥料，或者经过后处理以后达标排放。
一方面，由于规模化猪场冲洗水量大，平均每头猪的冲洗水达15-25L，使得猪场粪便污水浓度不是很高，TS在1％左右，总氮(TN)含量在0.1％左右。由于水量大，升温保温困难，只能采用常温沼气发酵工艺对猪场粪便污水进行厌氧消化，处理负荷低，沼气产量低，特别是冬季几乎不产沼气，全年平均池容产气率只有0.3m3/m3.d左右。结果沼气发酵装置容积大，投资高。另外，由于水量大，氮磷养分含量低，沼液利用价值低，使得沼液还田利用困难，只有经过后处理以后达标排放。
另一方面，对于高NH4 +-N、较高COD的猪场粪便污水，经过厌氧消化以后，绝大部分COD被降解，但是NH4 +-N基本没有去除。结果厌氧消化出水成为一种高氮低碳的废水。如果再对这种高氮低碳的猪场废水厌氧消化出水进行好氧后处理，效果都比较差，COD去除率仅10％～40％，TKN去除率47.2％～64.6％(Jung-jeng-Su 1999)，NH4 +-N去除率68.7％(Ng WunJern 1987)，55％～57.3％(杨虹2000)，不能满足排放标准。其好氧后处理效果差的关键问题是由于其低BOD5高NH4 +-N，不能满足反硝化作用所需的碳源，因此反硝化作用弱，硝化作用消耗的碱度不能得到回补，致使处理系统“酸化”，微生物性能恶化(Ng Wun Jern 1987，杨虹2000，邓良伟2002)。加碱(杨虹等，2000)或添加外源有机物质(Obaja等2003)是人们通常采用的改进方法，但是加碱或添加外源有机物质大大增加了处理设施、运行费用和操作强度，在工程上难以实施。基于此，对于猪场粪便污水，一些研究者放弃厌氧前处理，直接进行好氧处理(Liao等1991，Fernandes等1991，Bortone等1992，Su Jung-Jeng等1997，Edgerton 2000，寇建朝等2004)。尽管直接进行好氧处理能取得较好的有机污染物和NH4+-N去除效果，但是由于猪场粪便污水的污染物浓度很高，采用好氧工艺进行直接处理时，一般需要对污水进行稀释或采用较长的水力停留时间(HRT)，两者都会加大反应器容积和供氧能耗。对原污水进行稀释，还会增加因稀释水所致的成本。
发明内容
建立一种猪场粪便污水优化处理新方法：猪场粪便污水首先通过沉淀处理进行浓稀分离，沉淀池将粪便污水沉淀分离为上层清液(稀污水，TS＜0.5％)和底层沉淀物(浓污水，TS＞3.0％)。采用沼气发酵工艺对浓污水进行厌氧消化处理并生产沼气，沼气用于发电，发电余热或者燃烧沼气用于浓污水沼气发酵过程升温保温，保证浓污水沼气发酵温度达到中温或近中温。采用序批式反应器(SBR)对稀污水进行好氧处理，或者采用常温沼气发酵工艺对稀污水进行厌氧消化处理并生产沼气，然后采用人工湿地、氧化塘等自然处理方法对厌氧消化出水进行后处理，处理出水达标排放。浓污水浓污水厌氧消化出水用作农田肥料，或者进入稀污水处理系统与稀污水一道进行处理。
本发明的新颖性表现在以下几方面：
(1)通过沉淀池将猪场粪便污水沉淀分离为稀污水和浓污水，稀污水体积占总体积的80％左右，COD量只占总COD量40％左右，TS＜0.5％；而浓稀污水体积占20％，COD量却占总COD量60％左右，TS＞3.0％。由于浓污水水量大大减少，升温保温相对容易，利用沼气发电余热或沼气直接燃烧产生的热可以将浓污水厌氧消化过程升温保温至中温(35℃)，近中温(25-30℃)。因此，可以提高厌氧消化处理以及沼气生产效率，保证冬季正常产气。
(2)由于浓污水水量大大降低，大部分氮磷等营养物质仍然在浓污水中，因此，厌氧消化处理的沼液养分含量高，单位养分的运输成本降低，沼液还田利用变得更加容易。
(3)采用序批式反应器(SBR)对稀污水进行好氧处理时，由于稀污水中仍然保留有40％左右的COD，有利于反硝化作用，从而增加碱度，回补硝化阶段消耗的碱度，维持处理系统正常的pH值。
(4)与采用好氧工艺直接处理猪场粪便污水相比，本发明方法的投资、能耗以及运行费用大大降低；
(4)与以往的常规厌氧--好氧工艺猪场粪便污水相比，本发明的方法处理效果显著改善，对污染物的去除率提高，出水污染物浓度降低，并且不需要添加外源有机碳，也不用加碱维持系统碱度。
具体实施方式
本发明包括粪便污水浓稀分离装置、浓污水厌氧消化系统、稀污水处理系统以及沼液利用系统等。根据不同规模化猪场的污水水量水质特点，在本方法之外视具体情况增加前处理系统(格栅、调节池等)以及污泥脱水系统等。厌氧消化系统包括厌氧消化反应器、沼气贮存、净化与利用。厌氧消化反应器根据废水特性可采用厌氧接触反应器(AC)、厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)等。厌氧消化过程的加热可以采用沼气发电余热，或者沼气烧锅炉产生热水用于厌氧消化过程加热。本发明的实施步骤如下：
(1)经过前处理(格栅、调节池等)的猪场粪便污水进入沉淀池，沉淀池可采用竖流式或平流式，沉淀池将粪便污水沉淀分离为上层清液(稀污水)和底层沉淀物(浓污水)。
(2)用污水泵将浓污水泵入沼气发酵装置，浓污水在沼气发酵装置中进行厌氧消化并生产沼气，沼气经过净化、贮存后用于发电，发电余热或者燃烧沼气产生的热水用于浓污水沼气发酵装置升温保温，保证浓污水沼气发酵温度达到中温(35℃)或近中温(25-30℃)。浓污水厌氧消化出水用作农田肥料，或者进入稀污水处理系统与稀污水一道进行处理。
(3)在规模化猪场土地足够污水自然处理的条件下，用污水泵将稀污水泵入常温沼气发酵装置，稀污水在常温沼气发酵装置中进行厌氧消化并生产沼气，所产沼气与浓污水产生的沼气一道处理利用。厌氧消化出水采用人工湿地、氧化塘等自然处理方法进行后处理，处理出水达标排放。
(4)在规模化猪场土地紧张的条件下，稀污水进入序批式反应器(SBR)，采用具有良好反硝化效果的SBR工艺对稀污水进行好氧后处理，SBR的污泥负荷0.05～0.15kg-BOD5/kg-MLSS.d，处理出水达标排放。

Claims (1)

1.一种用于猪场粪便污水处理的方法，包括粪便污水浓稀分离装置、浓污水厌氧消化系统、稀污水处理系统以及沼液利用系统，特征在于：猪场粪便污水首先采用沉淀池进行沉淀处理，沉淀池将粪便污水沉淀分离为上层清液和底层沉淀物，所述上层清液即为稀污水，其TS＜0.5％，所述底层沉淀物即为浓污水，其TS＞3.0％，采用不同的方法对分离后的浓污水、稀污水分别进行处理利用，处理方法为：采用沼气发酵工艺对浓污水进行厌氧消化处理并生产沼气，沼气用于发电，发电余热或者燃烧沼气用于浓污水沼气发酵过程升温保温，保证浓污水沼气发酵温度达到35℃的中温或25-30℃的近中温，浓污水厌氧消化出水用作农田肥料，或者进入稀污水处理系统与稀污水一道进行处理；采用序批式反应器SBR对稀污水进行好氧处理，或者采用常温沼气发酵工艺对稀污水进行厌氧消化处理并生产沼气，然后采用人工湿地、氧化塘自然处理方法对厌氧消化出水进行后处理，处理出水达标排放。
CN2009100584721A 2009-03-03 2009-03-03 基于浓稀分流的猪场粪便污水处理方法 Active CN101823806B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100584721A CN101823806B (zh) 2009-03-03 2009-03-03 基于浓稀分流的猪场粪便污水处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100584721A CN101823806B (zh) 2009-03-03 2009-03-03 基于浓稀分流的猪场粪便污水处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101823806A CN101823806A (zh) 2010-09-08
CN101823806B true CN101823806B (zh) 2011-10-05

Family

ID=42688006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009100584721A Active CN101823806B (zh) 2009-03-03 2009-03-03 基于浓稀分流的猪场粪便污水处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101823806B (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102674651A (zh) * 2012-05-31 2012-09-19 宜兴市兴望农牧有限公司 一种以沼气工程为纽带的粪便处理系统及方法
CN102743900B (zh) * 2012-07-05 2015-07-01 农业部沼气科学研究所 用于废水前处理的浓稀分离装置及其分离方法
CN102775028B (zh) * 2012-08-18 2014-05-28 杨欣 固液废污生态综合处理系统及处理方法
CN105217877A (zh) * 2014-06-21 2016-01-06 高嵩 一种高浓度有机污水的处理方法
CN104529113A (zh) * 2014-12-08 2015-04-22 宜昌光大陶粒制品有限责任公司 一种动物粪便无害化处理的方法及设备
CN105948244A (zh) * 2016-07-13 2016-09-21 农业部沼气科学研究所 一种多用式生活污水净化系统及其使用方法
CN107082535A (zh) * 2017-05-31 2017-08-22 安徽永志环能科技有限公司 畜禽养殖粪便生物处理循环利用工艺
CN108147532A (zh) * 2018-01-23 2018-06-12 湖北盛龙农业科技开发有限公司 一种配合沼气发电站的粪便及污水的综合处理系统
CN108640436A (zh) * 2018-06-06 2018-10-12 天津嘉立荷牧业集团有限公司 一种奶牛场清洁生产与粪尿处理综合利用系统
CN109205777A (zh) * 2018-10-31 2019-01-15 河南省图天新能源科技有限公司 一种曝气浓稀粪污自动分离的厌氧发酵进料方法
CN112321066A (zh) * 2020-10-13 2021-02-05 农业部沼气科学研究所 一种基于两级sbr的高氮高浓度有机废水的处理工艺
CN113461259B (zh) * 2021-07-01 2022-03-15 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 一种针对农村分散型生活垃圾和污水的处理系统
CN115947515B (zh) * 2023-03-15 2023-07-28 河北京安生物能源科技股份有限公司 一种禽畜粪水处理方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1435281A (zh) * 2002-01-29 2003-08-13 殷肇君 畜禽粪便资源化处理方法
CN101250068A (zh) * 2008-04-02 2008-08-27 上海市农业科学院 用养畜场污水生产光合细菌生物肥的方法
CN101343133A (zh) * 2008-08-26 2009-01-14 浙江林学院 畜禽养殖废水综合处理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1435281A (zh) * 2002-01-29 2003-08-13 殷肇君 畜禽粪便资源化处理方法
CN101250068A (zh) * 2008-04-02 2008-08-27 上海市农业科学院 用养畜场污水生产光合细菌生物肥的方法
CN101343133A (zh) * 2008-08-26 2009-01-14 浙江林学院 畜禽养殖废水综合处理方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2004-188329A 2004.07.08
李淑兰等."猪场废水处理技术".《中南林学院学报》.2005,第25卷(第5期),132-138.
邓良伟等."Anarwia工艺处理猪场废水节能效果的研究".《农业工程学报》.2006,第22卷(第12期),172-175.

Also Published As

Publication number Publication date
CN101823806A (zh) 2010-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101823806B (zh) 基于浓稀分流的猪场粪便污水处理方法
CN101759323B (zh) 一种高含氮猪场废水处理组合工艺
Frison et al. Best available carbon sources to enhance the via-nitrite biological nutrients removal from supernatants of anaerobic co-digestion
CN103833185B (zh) 基于能量回收的垃圾渗滤液自养脱氮方法
CN106430562B (zh) 一种禽畜废水达标排放的处理方法
AU2020100061A4 (en) Harmless Treatment System and Method for Livestock and Poultry Breeding Wastewater
CN107010788B (zh) 一种规模化养猪场养殖废水处理系统及方法
CN104803546B (zh) 一种污水处理厂污泥减量化、资源化处理工艺
CN203890193U (zh) 一种养猪场污水处理及沼气生产系统
CN102001784B (zh) 高效低能耗的城市污水除磷脱氮处理方法
CN101935136B (zh) 零能耗低污泥产率的城市污水除磷脱氮处理方法
CN101863583A (zh) 沼气池—生物膜反应器—人工湿地处理猪场废水工艺
CN101367594B (zh) 一种纤维素发酵废水的处理方法
CN110395851B (zh) 基于氮磷捕获和全程自养脱氮的高海拔城镇污水处理方法
CN102060423A (zh) 一种利用剩余污泥发酵获取反硝化脱氮碳源的方法
CN101319230A (zh) 一种促进有机废水或有机废弃物厌氧发酵产沼气的方法
CN107840550B (zh) 一种垃圾渗沥液的处理方法
CN101955293A (zh) 一种高浓度有机废水的处理方法
CN101935130A (zh) 零能耗低污泥产率的城市污水脱氮处理方法
CN104261561A (zh) 低污泥产率低能耗的序批式活性污泥法
CN106946403A (zh) Uasb‑两级a/o‑混凝处理猪场沼液工艺
CN112919736A (zh) 厌氧脱氮与甲烷去除装置及方法、污水处理系统及方法
CN109279746B (zh) 一种同步提高污泥厌氧产甲烷及抗性基因削减的方法
CN101693583B (zh) 一种1,3-丙二醇发酵微生物废水生化综合处理方法
CN114772859A (zh) 一种猪场粪污低碳生物处理系统及其处理粪污的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20100908

Assignee: Chengdu energy and Environment Engineering Institute, Ministry of Agriculture

Assignor: Methane Scientific Research Inst., Ministry of Agriculture

Contract record no.: 2018510000042

Denomination of invention: Piggery waste water treatment method based on strong-thin shunt

Granted publication date: 20111005

License type: Exclusive License

Record date: 20180820

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EM01 Change of recordation of patent licensing contract

Change date: 20190725

Contract record no.: 2018510000042

Assignee after: Chengdu Zhongnong Energy and Environmental Engineering Design Co., Ltd.

Assignee before: Chengdu energy and Environment Engineering Institute, Ministry of Agriculture

Change date: 20190725

Contract record no.: 2018510000042

License type after: General permission

License type before: Exclusive license

EM01 Change of recordation of patent licensing contract