CN104030482A - 一种沼渣液的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于与大型沼气池配套的沼渣液加工方法,包括沼渣液收集、絮凝、静置、固液分离、脱水以及净化处理六大步骤。本发明通过絮凝、静置、固液分离、预脱水以及脱水五重工序提高脱水率，从而提高沼渣液的利用价值以及提高对沼渣液的处理效率；另外，本发明在整个处理过程中，沼渣以及沼液均无泄漏，分别回收，既提高了对沼渣以及沼液的利用率，又降低了二次污染的风险。

Description

一种沼渣液的加工方法

技术领域

本发明涉及沼气制备技术领域，尤其涉及一种沼渣液的加工方法，特别适用于与大型沼气池配套的沼渣液加工方法。

背景技术

公知的，沼气作为一种新能源，得到人们的青睐并在大规模推广。在中央政策引导及资金投入的支持下，中国沼气产业的规模呈现逐年递增的趋势，尤其是户用沼气池的数量增加明显，已经成为沼气产业的主力。当前，农业生产向高产、优质、高效方向大踏步的迈进，在此形势下，大型养殖场粪水综合处理与利用的着力点不应单是开发利用可再生沼气能源，还应考量生态环境的保护、优化与资源全方位高效整合利用。其中，沼渣液作为沼气生产过程中的一种辅产物，需要进行合理转化、利用。如果处理得当，沼渣液含有的养分、丰富的有机物以及富含的矿物质灰分将成为优质的有机肥料；但是，大型沼气工程日排出的大量沼渣液如处理不当，必将形成二次污染和资源浪费。

在现有技术中，对沼渣液的处理仅限于简单的固液分离，这将导致脱水率低，不仅降低了沼渣液作为有机肥料的效能，而且产生的毛绒状沼渣还容易堵塞脱水分离设备。另外，未经处理的沼渣液直接进行固液分离还极大的降低了固液分离设备处理的效率，且普遍面临着处理量小的不足。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种沼渣液的加工方法，利用此方法提高沼渣液的脱水率，从而提高沼渣液的利用价值以及提高对沼渣液的处理效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种沼渣液的加工方法，包括以下步骤：

步骤1，沼渣液收集；

步骤2，絮凝，将收集的沼渣液输送至沉降槽，在加热的条件下向沼渣液中添加絮凝剂和磁性微粒并同时搅拌混匀，所述搅拌的速度按着持续高速阶段、 均匀减速阶段以及持续低速阶段的顺序进行；

步骤3，静置，将步骤2完成的处理液输送至静置池静置两小时；

步骤4，固液分离，将静置池内的沼液抽取至沼液存储罐，将沉降产生的沼渣收集至沼渣收集箱进行预脱水处理；

步骤5，脱水，利用脱水设备将沼渣收集箱的沼渣依次进行压榨、离心脱水以及烘干；

步骤6，净化处理，将由硫酸、风化煤、水制成的净化剂加入沼液存储罐，直至沼液澄清。

进一步地，为了提高絮凝能力，所述絮凝剂组成成分包括WCF生物絮凝剂、聚合三氯化铝以及由珍珠岩微粉制成的活化剂。其中，WCF生物絮凝剂、聚合三氯化铝用于降低沼渣液的浊度和色度；活化剂有效地提高了絮凝剂的激发效果和凝胶的成核性能。

进一步地，所述静置池为一腔体，所述腔体被一有机物吸附层分割成第一静置室和第二静置室，位于上方的第一静置室和位于下方的第二静置室呈对称设置，所述第一静置室开设有处理液添加口，第二静置室开设有排液口，第一静置室和第二静置室通过导流管连通，所述有机物吸附层的表面贴附有过滤网。

具体的，所述第一静置室呈漏斗状，所述有机物吸附层主要包括石墨稀。

更具体的，所述第二静置室设置的排液口处安装有过滤网。

进一步地，所述沼渣收集箱包括箱壁、架设在箱壁上的沼渣承载架、位于沼渣承载架上方的热鼓风机以及位于沼渣承载架下方的水收集池，所述沼渣承载架呈网格状，所述水收集池通过管道与沼液存储罐连接。

进一步地，步骤5所述离心脱水在一离心脱水装置中完成，所述离心脱水装置内设有震动马达以及清除刷，所述清除刷设置在离心脱水装置的内部排水口处，震动马达和清除刷分别连接有微处理器，在微处理器的指令下，通过定时震动和清除避免离心脱水装置排水口处被堵塞，所述离心脱水装置的排水口通过管道与沼液存储罐连接。

具体的，所述净化剂的组份中，硫酸与风化煤的质量比为1:3。

进一步地，所述步骤1的沼渣液来源于沼气反应池，为了提高反应池的气密性，发明人采用封场技术，在沼渣液处理反应池上方密封一储气柜用于产生收集沼气及沼渣量的分解及减少。具体的，所述储气柜包括外膜和内膜，所述 外膜与空气接触，内膜密封于外膜内形成厌氧环境。其中，为了保证内膜与外膜的气压在有效范围内，所述内膜与外膜之间设置有中压鼓风机吹风口，且内膜与外膜均液压密封有调压控制检测器，调压控制器根据检测到的内膜与外膜的压力，控制鼓风机进行工作。更具体的，所述内膜及外膜的压力控制在8000-12000Pa。

更进一步地，为了提高沼气利用率及沼渣液的减量，可根据需要在进行所述步骤1前，向沼气反应池的沼渣液中按照每1000L沼渣液添加0.9-2.1L的比例添加Fe₂O₃，充分混合后静置25-45小时。

本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：

1、本发明通过絮凝、静置、固液分离、预脱水以及脱水五重工序提高脱水率，从而提高沼渣液的利用价值以及提高对沼渣液的处理效率。

2、在絮凝工艺中，本发明通过加热以及搅拌速度的渐进变换以提高絮凝剂和磁性微粒的功效；在絮凝剂的配方中，发明人采用了可用于降低沼渣液浊度和色度WCF生物絮凝剂、聚合三氯化铝，而活化剂的使用有效地提高了絮凝剂的激发效果和凝胶的成核性能。

3、在静置工艺中，本发明通过两道静置工序提高了静置效果，而第一静置室底部的过滤网以及有机物吸附层设计进一步提高了静置效果，即沼渣沉降吸附在过滤网上，而沼液通过管道排出。

4、在预脱水工艺中，本发明通过简单装置实现了对沼渣的沥水烘干。

5、在脱水工艺中，本发明通过离心脱水装置内设有震动马达以及清除刷并通过智能自动控制，避免离心脱水装置被滤渣堵塞，提高了脱水装置的处理量以及处理效率。

6、本发明还通过对沼液进行净化处理以降低沼液对环境的污染，而净化剂在配方上的特别设计进一步提高了净化能力。

7、本发明在整个处理过程中，沼渣以及沼液均无泄漏，分别回收，既提高了对沼渣以及沼液的利用率，又降低了二次污染的风险。

附图说明

图1为本发明沼渣液加工方法的流程示意图。

图2为本发明静置池结构剖视图。

图3为本发明沼渣收集箱结构剖视图。

图4为本发明离心脱水装置结构剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例提供一种沼渣液的加工方法，包括以下步骤：

步骤1，沼渣液收集；

步骤2，絮凝；

步骤3，静置；

步骤4，固液分离；

步骤5，脱水；

步骤6，净化处理。

其中：

在步骤1中，收集的沼渣液来源于禽畜粪便经过厌氧发酵后的产生物，该产生物为浑浊的固液混合物。

在步骤2中，主要在一沉降槽进行展开，在沉降槽内设置有加温及搅拌装置。在具体实施时，向沉降槽内的沼渣液中加入絮凝剂和磁性微粒，添加比例为1L沼渣液添加2g的絮凝剂，0.5g的磁性微粒。为了提高絮凝剂和磁性微粒的絮凝效果，利用加温装置对沼渣液进行加热，温度升至30-40摄氏度，并且利用智能控制的搅拌装置进行混匀，在搅拌时，首先以相对高的速度匀速搅拌一段时间，然后按照以均匀频率不断下降的速度搅拌一段时间，最后以相对低的速度匀速搅拌一段时间，通过搅拌速度的不断变更(结合速凝剂以及磁性微粒的渐溶机理)，提高絮凝效果。另外，为了进一步提高絮凝能力，絮凝剂采用WCF生物絮凝剂、聚合三氯化铝以及由珍珠岩微粉制成的活化剂制成，WCF生物絮凝剂、聚合三氯化铝以及珍珠岩微粉的质量比为1:3:2。其中，WCF生物絮凝剂、聚合三氯化铝用于降低沼渣液的浊度和色度；活化剂有效地提高了絮凝剂的激发效果和凝胶的成核性能。

在步骤3中，将步骤2完成的处理液输送至静置池静置。

如图2所示，静置池2为一腔体，腔体被石墨烯制成的有机物吸附层23分割成第一静置室21和第二静置室22，位于上方的第一静置室21和位于下方的第二静置室22呈对称设置，第一静置室21开设有处理液添加口26，第二静置室22开设有排液口27，第一静置室21和第二静置室22通过导流管25连通，导流管25上安装有抽液装置，有机物吸附层23的表面贴附有过滤网24。在具体实施时，经絮凝处理后的沼渣液通过处理液添加口26注入第一静置室21内，此时关闭导流管25上的抽液装置，使沼渣液在第一静置室内静置1.5个小时，随着时间推移以及有机物吸附层23的作用，沼渣逐渐下沉并附着在过滤网24上；其次，打开导流管25上的抽液装置，将第一静置室21内的沼液抽至第二静置室22内，为了防止沼渣被抽走，在导流管25入口处安装过滤网；然后，将沼渣液在第二静置室22内静置0.5小时(此时排液口27关闭)；最后，将静置后的沼液从安装有过滤网的排液口27输送至固液分离工序。为了便于收集沼渣，第一静置室21和第二静置室22的侧壁设置有阀门(图中未显示)。

在步骤4中，将静置池第二静置室22内的沼液抽取至沼液存储罐，将沉降产生的沼渣收集至沼渣收集箱进行预脱水处理，从而实现沼渣与沼液的分离。

如图3所示，沼渣收集箱3包括箱壁31、架设在箱壁31上的沼渣承载架32、位于沼渣承载架32上方的热鼓风机33以及位于沼渣承载架32下方的水收集池34，沼渣承载架32呈网格状，水收集池34通过管道35与沼液存储罐连接。

发明人通过沼渣收集箱3的沥水烘干功能对沼渣进行预脱水处理，避免在脱水工序由于含水率过高而降低离心脱水装置的脱水效率以及脱水能力。网格状的沼渣承载架32有效地承担沼渣的重力，并且在热鼓风机33产生的热风吹动下，沼渣内含的沼液通过承载架32的网格落入水收集池34内，而水收集池收集的沼液通过管道35输送至沼液存储罐，使得沼液统一回收，避免二次污染。

在步骤5中，利用脱水设备将沼渣收集箱的沼渣依次进行压榨、离心脱水以及烘干。

如图4所示，离心脱水在一离心脱水装置4中完成，离心脱水装置4内设有震动马达41以及清除刷42，清除刷42设置在离心脱水装置的内部排水口43处，震动马达41设置在排水管道44外壁上，震动马达41和清除刷42分别连接有微处理器，在微处理器的指令下，通过定时震动和清除避免离心脱水装置排水口43处被堵塞，离心脱水装置的排水口43通过管道44与沼液存储罐连接。

在步骤6中，为了提高沼液的纯净度，将由硫酸、风化煤、水制成的净化剂加入沼液存储罐，直至沼液澄清，其中硫酸与风化煤的质量比为1:3。

本发明的沼渣液的加工方法主要是针对大型沼气池而提出的，突出对沼渣液脱水的多重处理(絮凝、静置、固液分离、预脱水、压榨、离心脱水以及烘干)、沼渣及沼液的统一回收管理以及对沼渣液的污染处理(通过WCF生物絮凝剂、聚合三氯化铝用于降低沼渣液的浊度和色度，通过净化剂提高沼液的纯净度)，旨在在当前疯狂开发利用可再生沼气能源的环境下，提出一种技术方案，以达到生态环境的保护、优化与资源全方位高效整合利用。

另外，为了提高沼渣液反应池的气密性，在步骤1前，发明人采用封场技术，在沼渣液处理反应池上方密封一大型储气柜用于收集沼气及分解沼渣液。其中，储气柜包括外膜和内膜，外膜与空气接触，内膜密封于外膜内形成厌氧环境，内膜与外膜之间设置有中压鼓风机吹风口，且内膜与外膜均液压密封有调压控制检测，调压控制检测根据检测到的内膜与外膜的压力，控制中压鼓风机进行工作，内膜及外膜的压力控制在8000-12000Pa。

为了提高沼气利用率及沼渣液的减量，向沼气反应池的沼渣液中按照每1000L沼渣液添加0.9-2.1L的比例添加Fe₂O₃，充分混合后静置25-45小时。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种沼渣液的加工方法，包括以下步骤：

步骤1，沼渣液收集；

步骤2，絮凝，将收集的沼渣液输送至沉降槽，在加热的条件下向沼渣液中添加絮凝剂和磁性微粒并同时搅拌混匀，所述搅拌的速度按着持续高速阶段、均匀减速阶段以及持续低速阶段的顺序进行；

步骤3，静置，将步骤2完成的处理液输送至静置池静置两小时；

步骤4，固液分离，将静置池内的沼液抽取至沼液存储罐，将沉降产生的沼渣收集至沼渣收集箱进行预脱水处理；

步骤5，脱水，利用脱水设备将沼渣收集箱的沼渣依次进行压榨、离心脱水以及烘干；

步骤6，净化处理，将由硫酸、风化煤、水制成的净化剂加入沼液存储罐，直至沼液澄清。

2.根据权利要求1所述的沼渣液的加工方法，其特征在于：所述絮凝剂包括WCF生物絮凝剂、聚合三氯化铝以及由珍珠岩微粉制成的活化剂。

3.根据权利要求2所述的沼渣液的加工方法，其特征在于：所述静置池为一腔体，所述腔体被一有机物吸附层分割成第一静置室和第二静置室，位于上方的第一静置室和位于下方的第二静置室呈对称设置，所述第一静置室开设有处理液添加口，第二静置室开设有排液口，第一静置室和第二静置室通过导流管连通，所述有机物吸附层的表面贴附有过滤网。

4.根据权利要求3所述的沼渣液的加工方法，其特征在于：所述第一静置室呈漏斗状，所述有机物吸附层主要包括石墨稀。

5.根据权利要求4所述的沼渣液的加工方法，其特征在于：所述第二静置室在排液口处安装有过滤网。

6.根据权利要求1或5所述的沼渣液的加工方法，其特征在于：所述沼渣收集箱包括箱壁、架设在箱壁上的沼渣承载架、位于沼渣承载架上方的热鼓风机以及位于沼渣承载架下方的水收集池，所述沼渣承载架呈网格状，所述水收集池通过管道与沼液存储罐连接。

7.根据权利要求1或5所述的沼渣液的加工方法，其特征在于：步骤5所述离心脱水在一离心脱水装置中完成，所述离心脱水装置内设有震动马达以及清除刷，所述清除刷设置在离心脱水装置的内部排水口处，震动马达和清除刷分别连接有微处理器，所述离心脱水装置的排水口通过管道与沼液存储罐连接。

8.根据权利要求7所述的沼渣液的加工方法，其特征在于：所述净化剂的组分中，硫酸与风化煤的质量比为1:3。