CN102219333A - 一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法 - Google Patents

一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法 Download PDF

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张鲁现
张国华
辛静
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Abstract

本发明提供了一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，它包括以下步骤：(1)将粪污进行固液分离，形成固形物和污水；(2)将固形物调节为固体质量含量为6％-12％的固体发酵物；(3)将固形发酵物厌氧发酵，产生沼渣、沼液和沼气；(4)将步骤(1)产生的污水及步骤(3)产生的沼液进行污水厌氧发酵，产生沼气和肥水；(5)收集步骤(3)及步骤(4)产生的沼气。本发明可以使沼气产量提高15％-30％，节约50％～80％的厌氧反应器体积，猪粪中的固形物经厌氧发酵后再进行沼渣制肥保证了肥料的灭菌效果，且生产工艺过程中不需要改变养殖模式或控制猪粪的含水量。

Description

一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法
技术领域
本发明涉及一种猪粪便处理的方法，尤其涉及一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法。
背景技术
在传统的养殖模式中，水冲粪的养殖工艺不仅耗水量大，而且会产生废水对环境造成污染；而干清粪工艺虽无需采用大量水冲栏舍，但是由于干清粪工艺具有需要大量的劳动力，劳动强度大且工作累、脏等特点，所以在大型养殖场推广干清粪工艺有一定难度。因此既能节省水耗又能节省劳动力的水泡粪处理工艺在大型养殖场内的应用越来越多。
水泡粪处理工艺会产生大量粪污需要处理，目前猪粪便的处理越来越受到重视，现已有在发酵床内自然分解猪粪便的方法和利用猪粪便养殖蚯蚓并最终实现生产蚯蚓饲料和食用菌基料的方法，但是上述方法均需要变化猪场的养殖模式或者控制猪粪的水分，这些方法都不适用于含水量高的水泡粪工艺产生的粪污的处理。
发明内容
本发明的目的是提供了一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，它不需要变化养殖模式或控制猪粪中的水分就能实现粪污的处理，它采用将水泡粪处理工艺中分离到的固形发酵物和污水分别进行厌氧发酵的方法，并对固形发酵物和污水厌氧发酵产生的沼气收集在一起集中利用，使得沼气产量大大提高，而且节省了厌氧发酵所需反应容器的体积。
为了实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，它包括以下步骤：
(1)将粪污进行固液分离，形成固形物和污水；
(2)将固形物调节为固体质量含量为6％-12％的固体发酵物；
(3)将固形发酵物厌氧发酵，产生沼渣、沼液和沼气；
(4)将步骤(1)产生的污水及步骤(3)产生的沼液进行污水厌氧发酵，产生沼气和肥水；
(5)收集步骤(3)及步骤(4)产生的沼气。
进一步的，所述步骤(1)中粪污固液分离出的固形物先进入调配池，所述固形物固体质量含量为8％-30％，分离出的污水进入沉淀池，污水中的细小颗粒沉淀形成污泥，所述步骤(2)中用沉淀池的污泥将所述调配池内的固形物调节为固体质量含量为6％-12％的固形发酵物。
再进一步的，所述步骤(3)产生的沼渣进入沼渣沉淀池，沉淀后的沼渣进行固液分离，分离出的沼渣添加营养元素用于制作有机肥；产生的沼液进入沼液沉淀池沉淀，形成沼液和污泥，沼液进入中间水池，污泥进入调配池。
又进一步的，在所述步骤(4)中，先将所述步骤(1)产生的污水导入沉淀池内沉淀，沉淀后的污水进入所述中间水池，与中间水池中的沼液混匀后进行污水厌氧发酵，发酵过程产生肥水，所述肥水进入储存池，所述储存池内的肥水作为叶面肥或灌溉水补充的肥水利用。
其中，所述步骤(1)中固液分离通过固液分离机实现，所述固液分离机内设筛板，筛板材质为不锈钢材质，筛缝为0.3～0.4mm，并配备自动清水反冲洗网系统，系统包括泵和移动式清洗喷头。
其中，所述步骤(3)中固形发酵物厌氧发酵采用连续搅拌厌氧发酵工艺。
其中，所述步骤(3)中产生的沼渣沼液采用螺旋压榨机、离心机或带式压滤机中的一种进行分离。
所述步骤(4)污水厌氧发酵采用升流式厌氧污泥床或升流式固体厌氧反应器。
所述步骤(3)固形发酵物厌氧发酵采用中温33-37℃或高温53-57℃发酵。
所述步骤(3)固形发酵物厌氧发酵的周期为中温下25到30天，高温下15到20天。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：
1、将水泡粪处理工艺中的固形物和污水分离，分别进行厌氧发酵，可以使沼气产量提高15％-30％。
2、节约50％～80％的厌氧反应器体积。因污水厌氧发酵周期较短，一般为3天左右，固形发酵物厌氧发酵周期较长，一般为25天左右，如果固形发酵物和污水不分离而是混合在一起进行厌氧发酵，则按照固形发酵物的发酵周期，发酵周期长，占用反应容器体积大，而将两者分离后分开进行厌氧发酵则节省了厌氧反应器的体积。
3、猪粪中的固形物经厌氧发酵后再进行沼渣制肥保证了肥料的灭菌效果。
4、生产工艺过程中不需要改变养殖模式或控制猪粪的含水量。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明的粪污的处理工艺一个实施例的流程示意图；
图2是图1实施例流程的具体工艺流程图。
具体实施方式
下面结合图1和图2具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
本发明所述的一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法包括以下步骤：
1、粪污固液分离
粪槽内的水泡粪定期排放到收集池，通过用专用切割防堵塞泵(以下简称专用泵)提升，用管道输送到固液分离机中进行固液分离，专用泵的压力范围一般为10到20米，为从收集池底到固液分离机的净扬程(高差加阻力损失)。
固液分离机内设筛板，筛板材质为不锈钢材质，筛缝为0.3～0.4mm，配备清水自动反冲洗网系统，系统包括泵和移动式清洗喷头等。收集池内设有混合搅拌装置，防止水泡粪在池内淤积，造成专用泵输送出的是水，而粪未输出现象的发生。经固液分离机分离出固形物以实现固液分离后，固形物进入调配池，污水进入沉淀池。分离出的固形物中固体质量含量为8％-30％，通过测定水分蒸发后的质量来测量固形物中固体质量含量。
2、固形发酵物的制备
固液分离后的污水进入沉淀池，水中的细小颗粒沉淀形成污泥；利用沉淀池的污泥将调配池内的固形物调节为固体质量含量为6％-12％的固形发酵物，通过测定蒸发水分后的质量来测量其固体质量含量。
CSTR厌氧反应罐内需要6％～12％的物料，水泡粪通过分离后固体进调配池，沉淀池的污泥和水通过泵输送到调配池，保证尽量多的原料固体物进入CSTR进行厌氧反应，减少固体进入后续UASB反应器的机会，因为UASB对水中的固体悬浮物(suspend solid，SS)浓度有要求，SS高浓度的污水进UASB容易造成UASB堵塞。
3、固形发酵物的厌氧发酵
将调节好固体质量含量的固形发酵物通过进料泵泵入厌氧发酵罐进行厌氧发酵，进料泵可以为切割泵、转子泵、螺杆泵等适合输送固体质量含量6％-12％的泵，本发明的固形物厌氧发酵采用连续搅拌(Continuous Stirred Tank Reactor，CSTR)厌氧发酵工艺，采用中温33-37℃或者高温53-57℃发酵，罐体有效容积除发酵周期即为每天的进料量，每天可分几次进料。厌氧发酵的周期一般为中温下25到30天，高温下15到20天。
CSTR发酵罐厌氧发酵后的沼渣沼液需进行分离，沼液通过罐体上部的沼液溢流口进入沼液沉淀池，沼液中的细小颗粒沉淀形成污泥，沼渣通过罐体下部的排渣口进入沼渣沉淀池。沼液沉淀池内的沼液进入中间水池，沼液沉淀池内的污泥进入调配池。沼渣通过罐体下部的排渣口进入沼渣沉淀池后的沼渣需要再进行固液分离，所述沼渣沼液固液分离采用螺旋压榨机、离心机或带式压滤机。分离出的沼渣进行沼渣制肥，通过复配满足有机肥标准。
4、污水的厌氧发酵
沉淀池内的污水和沼液在中间水池中混匀，中间水池起到污水缓存的作用，中间水池内的污水通过泵提升进入UASB进行污水厌氧发酵。所述污水厌氧发酵可以采用升流式厌氧污泥床(Up flow Anaerobic Sludge Blanket，UASB)或升流式固体厌氧反应器(Up flow Anaerobic Solid Reactor，USR)。
泵的压力为从中间水池底到UASB厌氧发酵罐的扬程(高差加阻力损失，再加UASB池布水器的阻力损失)。与步骤1和2中的泵不一样，步骤1中的泵需要具有防止堵塞的功能，步骤2中的泵为污泥泵，因为进料的大颗粒杂质少，所以它对防堵塞功能的要求较低，而此处步骤4中的泵只需满足流量、扬程即可。
5、肥水的利用
污水厌氧发酵后的肥水进入储存池，储存池内的肥水可以作为叶面肥喷施或者作为灌溉水的补充肥料进行施肥。
6、沼气的利用
固形物厌氧发酵和污水厌氧发酵产生的沼气收集在一起，沼气可以进行净化后进入沼气发电系统发电供养殖场及周围使用，也可以进行净化后作为燃气使用。发电机产生的余热可以用来给罐体进行加热。
在本发明的工艺流程中，水泡粪收集池和沼渣固液分离制取有机肥的工作厂房都设有负压吸气装置，实现了整个工艺流程中每个臭味的泄露点都设有负压吸气装置，可将臭气集中收集，实现了对整个工艺的臭味控制。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)将粪污进行固液分离，形成固形物和污水；
(2)将固形物调节为固体质量含量为6％-12％的固体发酵物；
(3)将固形发酵物厌氧发酵，产生沼渣、沼液和沼气；
(4)将步骤(1)产生的污水及步骤(3)产生的沼液进行污水厌氧发酵，产生沼气和肥水；
(5)收集步骤(3)及步骤(4)产生的沼气。
2.根据权利要求1所述的一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中粪污固液分离出的固形物先进入调配池，所述固形物固体质量含量为8％-30％，分离出的污水进入沉淀池，污水中的细小颗粒沉淀形成污泥，所述步骤(2)中用沉淀池的污泥将所述调配池内的固形物调节为固体质量含量为6％-12％的固形发酵物。
3.根据权利要求1所述的一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，其特征在于：所述步骤(3)产生的沼渣进入沼渣沉淀池，沉淀后的沼渣进行固液分离，分离出的沼渣添加营养元素用于制作有机肥；产生的沼液进入沼液沉淀池沉淀，形成沼液和污泥，沼液进入中间水池，污泥进入调配池。
4.根据权利要求1所述的一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，其特征在于：在所述步骤(4)中，先将所述步骤(1)产生的污水导入沉淀池内沉淀，沉淀后的污水进入所述中间水池，与中间水池中的沼液混匀后进行污水厌氧发酵，发酵过程产生肥水，所述肥水进入储存池，所述储存池内的肥水作为叶面肥或灌溉水补充的肥水利用。
5.根据权利要求1所述的一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中固液分离通过固液分离机实现，所述固液分离机内设筛板，筛板材质为不锈钢材质，筛缝为0.3～0.4mm，并配备自动清水反冲洗网系统，系统包括泵和移动式清洗喷头。
6.根据权利要求1所述的一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中固形发酵物厌氧发酵采用连续搅拌厌氧发酵工艺。
7.根据权利要求3所述的一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中产生的沼渣沼液采用螺旋压榨机、离心机或带式压滤机中的一种进行分离。
8.根据权利要求1所述的一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，其特征在于：所述步骤(4)污水厌氧发酵采用升流式厌氧污泥床或升流式固体厌氧反应器。
9.根据权利要求1所述的一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，其特征在于：所述步骤(3)固形发酵物厌氧发酵采用中温33-37℃或高温53-57℃发酵。
10.根据权利要求9所述的一种养殖场水泡粪工艺产生的粪污的处理方法，其特征在于：所述步骤(3)固形发酵物厌氧发酵的周期为中温下25到30天，高温下15到20天。
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