CN104926041A - 一种分级处理沼液的装置 - Google Patents

一种分级处理沼液的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104926041A
CN104926041A CN201510354056.1A CN201510354056A CN104926041A CN 104926041 A CN104926041 A CN 104926041A CN 201510354056 A CN201510354056 A CN 201510354056A CN 104926041 A CN104926041 A CN 104926041A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
liquid
natural pond
reverse osmosis
ultrafiltration
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.)
Pending
Application number
CN201510354056.1A
Other languages
English (en)
Inventor
杨蕴毅
盛爱红
李向花
吴凯
王超林
秦岭
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.)
NANJING YUANKAI BIOLOGICAL ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd
Original Assignee
NANJING YUANKAI BIOLOGICAL ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd
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 NANJING YUANKAI BIOLOGICAL ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd filed Critical NANJING YUANKAI BIOLOGICAL ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd
Priority to CN201510354056.1A priority Critical patent/CN104926041A/zh
Publication of CN104926041A publication Critical patent/CN104926041A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明公开了一种分级处理沼液的装置,包括次相连的五级处理单元和控制器,所述的五级处理单元分别为:生物固化单元;超滤单元,用于对预处理后的沼液进行处理,得到含有悬浮固形物及大分子有机物的超滤浓缩液以及超滤透过液;纳滤单元,用于对超滤透过液进行处理,得到含有二价离子盐与相对分子质量大于200的有机物的纳滤浓缩液以及纳滤透过液;反渗透单元,用于对纳滤透过液进行反渗透处理,得到含有一价离子盐与低分子量有机物的反渗透浓缩液以及反渗透透过液;多效蒸发单元,用于对反渗透透过液进行蒸发,得到终浓缩液以及终透过液;以及控制单元,对超滤单元、纳滤单元、反渗透单元以及多效蒸发单元进行控制。

Description

一种分级处理沼液的装置
技术领域
[0001] 本发明属于沼液处理领域,具体涉及一种分级处理沼液的装置。
背景技术
[0002] 沼液是人畜粪便和农作物秸杆等有机废物在沼气池内经厌氧发酵产生的残留物, 是一种优质的有机肥料。由于沼液中不仅含有农作物及花丼等植物所需常规营养成分,如 氮、磷、钾、镁、钙等,而且还还有活性有机成分,如腐植酸、吲哚乙酸、乳酸菌、赤霉素、细胞 分裂素等植物激素,同时还含有B族维生素、氨基酸、蛋白质水解酶以及某些抗菌素等有机 分子。这些成分之间互相协调作用,以速效养分和生物农药的形式存在于沼液中,不仅可直 接被吸收而且可以杀死有害病菌及虫卵促进农作物及花丼等,因此沼液也可以说是一种药 肥。沼液的科学施用能提高土壤中有机质和营养元素的含量,改善土壤结构,提高土壤肥 力。
[0003] 然而,沼液中的这些营养成分含量较低,浓度一般为10 %。沼液的主要成分为游离 态的水以及植物纤维、泥沙、细菌、粘土、胶体、农药残留物、悬浮物及含有腥臭气味的有机 物,因此,农作物等植物不可直接施用这种沼液。即使经过预处理将沼液中大部分对植物有 害的成分以及固体颗粒去除,但由于沼液中大量游离水的存在,营养成分的价值也得不到 体现。此外,由于植物施肥具有季节性,在不需要施肥的季节,多余的沼液无序排放造成了 环境的污染和浪费。
[0004] 因此,将沼液中的营养成分进行提取,配制成高效的有机浓缩复合液肥产品,增强 沼液的使用价值,显得尤为必要。
发明内容
[0005] 发明目的:为解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种分级处理沼液的装置, 通过将沼液中的营养成分进行分级处理并和游离水进行分离,得到可以制备不同等级叶面 肥的营养成分的浓缩液以及可回用于冲洗的清液。
[0006] 技术方案:为实现上述技术目的,本发明提供一种分级处理沼液的装置,包括依次 相连的五级处理单元和控制器,所述的五级处理单元分别为:
[0007] 生物固化单元,包括调节池和水解池,用于对沼液进行预处理,使沼液中大分子固 体有机物分解为小分子有机物,使沼液易于固液分离,得到预处理后的沼液;
[0008] 超滤单元,用于对所述预处理后的沼液进行处理,得到含有悬浮固形物及大分子 有机物的超滤浓缩液以及超滤透过液;
[0009] 纳滤单元,用于对所述超滤透过液进行处理,得到含有二价离子盐与相对分子质 量大于200的有机物的纳滤浓缩液以及纳滤透过液;
[0010] 反渗透单元,用于对所述纳滤透过液进行反渗透处理,得到含有一价离子盐与低 分子量有机物的反渗透浓缩液以及反渗透透过液;
[0011] 和多效蒸发单元,用于对所述反渗透透过液进行蒸发,得到终浓缩液以及终透过 液;
[0012] 所述的控制单元用于对所述超滤单元、所述纳滤单元、所述反渗透单元以及所述 多效蒸发单元进行控制。
[0013] 进一步地,本发明的分级处理沼液的装置还包括过渡池,位于相邻两级处理单元 之间,用于上一级透过液进入下一级处理单元前,暂时容纳所述上一级透过液。
[0014] 更近一步地,本发明的分级处理沼液的装置还包括浓水池,位于每一级单元处理 之后,用于存放经单元处理后的浓缩液。
[0015] 优选地,所述超滤单元由三级并联的超滤组件构成。
[0016] 所述超滤组件为由特种无机陶瓷膜制成的超滤组件。
[0017] 所述纳滤单元和所述反渗透单元均为单级系统。
[0018] 所述多效蒸发单元为三效蒸发。
[0019] 所述的控制单元包括PLC自动控制单元和电器控制单元,其中,所述的超滤单元、 纳滤单元和反渗透单元通过PLC自动控制单元进行控制,所述的蒸发浓缩单元通过电器控 制系统,采用现场操作与仪表控制相结合的方式。
[0020] 有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下优点:
[0021] (1)不同膜过滤系统的膜直径不同,可实现沼液中不同成分的等级分离,进而不同 过滤途径得到的沼液浓缩液可制备不同等级的叶面肥;
[0022] (2)将多效蒸发蒸发技术和膜过滤技术有效结合,避免了膜分离技术浓缩倍数小 的劣势,并且多效蒸发相对膜是在温度较高的情况下运行,对沼液中的生物菌也具有灭杀 作用,使得最终产品的保存条件较为宽松,不用考虑变质的发生。既具备膜分离技术工艺流 程简单、流体流动可控性强的优点,又具备多效蒸发可柔性控制浓缩倍数的优势。
附图说明
[0023] 图1是本发明的沼液深处理装置的结构示意图;
[0024] 图2是本发明的多效蒸发装置的结构示意图。
具体实施方式
[0025] 以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。
[0026] 图1是本发明的沼液深处理装置的结构示意图。
[0027] 如图1所示,本发明装置包括顺序连接的生物固化单元、超滤单元、纳滤单元、反 渗透单元、多效蒸发单元以及控制上述四个单元正常工作的控制单元。
[0028] 超滤单元包含3个超滤组件,三个超滤组件以并联形式连接,用于对预处理后的 沼液进行处理,直径小于膜孔径的小分子穿过膜孔,形成超滤透过液,含有悬浮固形物及大 分子有机物被截留,形成超滤浓缩液。超滤浓缩液和预处理过程中的沼液混合,可制备堆 肥。
[0029] 纳滤单元用于对超滤透过液进行处理,沼液中大量中小分子有机物及磷酸盐等类 物质被截留浓缩,纳滤浓缩液可用于制作有机复合肥的原料或者叶面肥的原料。
[0030] 反渗透单元用于对纳滤透过液进行反渗透处理,得到含有一价离子盐与低分子量 有机物的反渗透浓缩液以及反渗透透过液。反渗透系统对一价离子的截留率可达95-99%, 对低分子量有机物的截留率可达100%。沼液中的溶解性的N、P、K、微量元素营养元素被截 留浓缩,反渗透浓缩液可拟用于制作高档叶面肥的原料。
[0031] 图2为本实施例中的多效蒸发单元的结构示意图。
[0032] 如图1和图2所示,多效蒸发单元是深处理过程中的最后一步,用于对反渗透透过 液(图中料液)进行蒸发,得到终浓缩液以及终透过液。本实施例中的多效蒸发单元为三 效蒸发单元,反渗透透过液分别经三个蒸发器通过加热蒸汽蒸发后,再一次被浓缩,蒸发出 来的蒸汽,被冷却后用作回冲水。
[0033] 控制单元,采用PLC+上位机方式对沼液的处理进行自动控制和监控,其中,超滤 单元、NF和RO单元、采用PLC自动控制与监控。蒸发浓缩单元采用一般的电器控制系统, 采用现场操作与仪表控制相结合的方式。其中,控制单元包括三个带有PLC控制系统的PLC 自动控制单元,分别用于超滤单元、NF和RO单元的控制。另外,控制单元还包括一个电气 控制系统的控制单元,采用现场操作与仪表控制相结合的方式,用于控制蒸发浓缩单元。
[0034] 通过上述一整套的控制系统,完成对现场信息的采集、处理与记录,显示工艺过程 中的主要监测指标以及系统运行状态。对异常工况进行报警和打印,对工艺设备实现集中 控制和监控,满足工艺系统全自动、半自动程序控制以及手动控制要求。达到就地无人值班 的控制水平。
[0035] 本实施例中,超滤膜组件采用特种无机陶瓷膜制备。特种无机陶瓷膜是以氧化铝、 氧化钛、氧化锆等经高温烧结而成的具有多孔结构的精密陶瓷过滤材料,多孔支撑层、过渡 层及微孔膜层呈非对称分布,过滤精度涵盖微滤、超滤甚至纳滤。
[0036] 本实施例中的超滤单元、纳滤单元、反渗透单元以及多效蒸发单元的设备参数设 计如表1~表4所示:
[0037] 表1超滤单元设备参数
Figure CN104926041AD00051
[0041] 表3反渗透单元设计参数
Figure CN104926041AD00061
[0045] 本实施例中,两级处理单元之间设置有过渡池,用于暂时存放上一级处理单元的 透过液,过渡池的设计参数见表5 :
[0046] 表5过渡池的设计参数
Figure CN104926041AD00062
[0048] 本实施例中,在超滤单元、纳滤单元、反渗透单元和多效蒸发单元后还设置有浓水 池,用于储存每一级处理单元后得到的污泥,用于沼渣堆肥。浓水池的设计参数见表6 :
[0049] 表6浓水池的设计参数
Figure CN104926041AD00063
[0052] 工作过程:本发明的沼液深处理方法主要通过生物固化单元、三级膜系统和多效 蒸发系统S4来完成。其中,生物固化单元,包括调节池和水解池,用于对沼液进行预处理, 其中,调节池用于储存沼液,使其均质均量,保证后续理设施的正常运行。本发明的调节池 内同时设置污水提升泵,将沼液提升至后续处理装置。水解池用于将有机物分解为小分子 有机物,使沼液易于固液分离,利于后续的浓缩处理。
[0053] 本项目设计水解池一座,内置填料,设有布水器、收水管、搅拌机
[0054] 三级膜系统分别包括超滤S1、纳滤S2和反渗透系统S3。其中,在每一级的膜系统 后均设置过渡池,用于暂时存放经膜系统过滤得到的清液,每一级膜系统以及多效蒸发系 统同时还分别与浓水池1~4相连。
[0055] 如图1所示,沼液深处理制备叶面肥的方法具体包括以下步骤:
[0056] (1)超滤:预处理后的沼液以错流形式流动在超滤组件的管程流动,含小分子组 分的清液透过膜孔进入壳程,并从壳程流出进入过渡池中,含有悬浮固形物及大分子有机 物的浓液(超滤浓缩液)从管程流出并进入浓水池1,可和处理过程中得到的沼渣混合制备 堆肥。
[0057] (2)纳滤:过渡池中的超滤透过液流入纳滤组件中,纳滤膜的孔径范围在几个纳 米左右,主要脱除以二价离子为主的盐类和相对分子质量200以上的大多数有机物。超滤 透过液中大量中小分子有机物及磷酸盐等类物质被截留浓缩,浓液(纳滤浓缩液)进入浓 水池2,纳滤浓缩液可用于制作有机复合肥的原料或者叶面肥的原料。
[0058] (3)反渗透:纳滤透过液从过渡池中进入反渗透(RO)浓缩系统,反渗透浓缩系统 能有效截留一价离子,对一价离子的截留率可达95~99%,对低分子量有机物的截留率可 达100%。沼液中的溶解性的N、P、K、微量元素营养元素被截留浓缩,反渗透浓缩液可拟用 于制作高档叶面肥的原料。
[0059] (4)多效蒸发:多效蒸发是指将一个蒸发器蒸发出来的蒸汽引入下一蒸发器,利 用其凝结放出的热能加热蒸发器中的水,两个或多于两个串联以充分利用热能的蒸发系 统。本实施例中,采用三效蒸发对反渗透透过液,进行浓缩。浓缩液进入浓水池后,也用于 制备叶面肥,出水可回用于冲洗水。
[0060] 不同膜过滤系统的膜直径不同,可实现沼液中不同成分的等级分离,进而不同过 滤途径得到的沼液浓缩液可制备不同等级的叶面肥。本发明通过将多效蒸发蒸发技术和 膜过滤技术有效结合,避免了膜分离技术浓缩倍数小的劣势,并且多效蒸发相对膜是在温 度较高的情况下运行,对沼液中的生物菌也具有灭杀作用,使得最终产品的保存条件较为 宽松,不用考虑变质的发生。既具备膜分离技术工艺流程简单、流体流动可控性强的优点, 又具备多效蒸发可柔性控制浓缩倍数的优势。

Claims (8)

1. 一种分级处理沼液的装置,其特征在于,包括依次相连的五级处理单元和控制器,所 述的五级处理单元分别为: 生物固化单元,包括调节池和水解池,用于对沼液进行预处理,使沼液中大分子固体有 机物分解为小分子有机物,使沼液易于固液分离,得到预处理后的沼液; 超滤单元,用于对所述预处理后的沼液进行处理,得到含有悬浮固形物及大分子有机 物的超滤浓缩液以及超滤透过液; 纳滤单元,用于对所述超滤透过液进行处理,得到含有二价离子盐与相对分子质量大 于200的有机物的纳滤浓缩液以及纳滤透过液; 反渗透单元,用于对所述纳滤透过液进行反渗透处理,得到含有一价离子盐与低分子 量有机物的反渗透浓缩液以及反渗透透过液; 和多效蒸发单元,用于对所述反渗透透过液进行蒸发,得到终浓缩液以及终透过液; 所述的控制单元用于对所述超滤单元、所述纳滤单元、所述反渗透单元以及所述多效 蒸发单元进行控制。
2. 根据权利要求1所述的分级处理沼液的装置,其特征在于,还包括:过渡池,位于相 邻两级处理单元之间,用于上一级透过液进入下一级处理单元前,暂时容纳所述上一级透 过液。
3. 根据权利要求1所述的分级处理沼液的装置,其特征在于,还包括:浓水池,位于每 一级单元处理之后,用于存放经单元处理后的浓缩液。
4. 根据权利要求1所述的分级处理沼液的装置,其特征在于,所述超滤单元由三级并 联的超滤组件构成。
5. 根据权利要求3所述的分级处理沼液的装置,其特征在于,所述超滤组件为由特种 无机陶瓷膜制成的超滤组件。
6. 根据权利要求1所述分级处理沼液的装置,其特征在于,所述纳滤单元和所述反渗 透单元均为单级系统。
7. 根据权利要求1所述的分级处理沼液的装置,其特征在于,所述多效蒸发单元为三 效蒸发。
8. 根据权利要求1所述的分级处理沼液的装置,其特征在于,所述的控制单元包括PLC 自动控制单元和电器控制单元,其中,所述的超滤单元、纳滤单元和反渗透单元通过PLC自 动控制单元进行控制,所述的蒸发浓缩单元通过电器控制系统,采用现场操作与仪表控制 相结合的方式。
CN201510354056.1A 2015-06-24 2015-06-24 一种分级处理沼液的装置 Pending CN104926041A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510354056.1A CN104926041A (zh) 2015-06-24 2015-06-24 一种分级处理沼液的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510354056.1A CN104926041A (zh) 2015-06-24 2015-06-24 一种分级处理沼液的装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104926041A true CN104926041A (zh) 2015-09-23

Family

ID=54113510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510354056.1A Pending CN104926041A (zh) 2015-06-24 2015-06-24 一种分级处理沼液的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104926041A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105198042A (zh) * 2015-09-24 2015-12-30 中国农业大学 对预处理后沼液进行膜浓缩的方法
CN105967414A (zh) * 2016-04-12 2016-09-28 南京钛时新能源有限公司 一种沼液资源化浓缩回收利用处理方法和系统
CN106365369A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 天津市农业资源与环境研究所 对大型沼气工程的沼液浓缩和养分富集系统及其应用方法
CN112474711A (zh) * 2020-11-02 2021-03-12 蓝德环保科技集团股份有限公司 一种餐厨垃圾处理系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101269999A (zh) * 2008-04-25 2008-09-24 浙江林学院 一种从沼液中分离生物药肥有效成份的方法
WO2010018249A1 (es) * 2008-07-30 2010-02-18 Desalacion Integral Systems, S.L. Planta desaladora-depuradora de aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida cero perfeccionada
CN103508761A (zh) * 2013-09-04 2014-01-15 江苏沃民环境科技有限公司 一种植物生长促进剂的制造工艺
CN104478175A (zh) * 2014-12-24 2015-04-01 北京桑德环境工程有限公司 一种餐厨废弃物厌氧发酵沼液的处理系统及方法
CN204727738U (zh) * 2015-06-24 2015-10-28 南京元凯生物能源环保工程有限公司 一种分级处理沼液的装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101269999A (zh) * 2008-04-25 2008-09-24 浙江林学院 一种从沼液中分离生物药肥有效成份的方法
WO2010018249A1 (es) * 2008-07-30 2010-02-18 Desalacion Integral Systems, S.L. Planta desaladora-depuradora de aguas salobres y residuos industriales con descarga líquida cero perfeccionada
CN103508761A (zh) * 2013-09-04 2014-01-15 江苏沃民环境科技有限公司 一种植物生长促进剂的制造工艺
CN104478175A (zh) * 2014-12-24 2015-04-01 北京桑德环境工程有限公司 一种餐厨废弃物厌氧发酵沼液的处理系统及方法
CN204727738U (zh) * 2015-06-24 2015-10-28 南京元凯生物能源环保工程有限公司 一种分级处理沼液的装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105198042A (zh) * 2015-09-24 2015-12-30 中国农业大学 对预处理后沼液进行膜浓缩的方法
CN105967414A (zh) * 2016-04-12 2016-09-28 南京钛时新能源有限公司 一种沼液资源化浓缩回收利用处理方法和系统
CN106365369A (zh) * 2016-08-30 2017-02-01 天津市农业资源与环境研究所 对大型沼气工程的沼液浓缩和养分富集系统及其应用方法
CN112474711A (zh) * 2020-11-02 2021-03-12 蓝德环保科技集团股份有限公司 一种餐厨垃圾处理系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104058799B (zh) 一种沼液浓缩液及工程化制备方法
CN104926041A (zh) 一种分级处理沼液的装置
KR100269718B1 (ko) 재순환이 가능한, 유기 또는 무기 물질을 함유하는 수용액 유출물의 처리 방법
CN105967414A (zh) 一种沼液资源化浓缩回收利用处理方法和系统
CN101269999B (zh) 一种从沼液中分离生物药肥有效成份的方法
CN103435389B (zh) 一种利用微生物细胞废液制备菌肽有机肥的方法
CN104944667A (zh) 一种沼液深处理的方法及应用
CN106278703A (zh) 畜禽粪便废水制造有机肥的装置及其方法
US6007719A (en) Process for high concentrated waste water treatment using membrane separation
CN107417043A (zh) 一种零排放双膜法处理养殖场废水的系统及其方法
CN205662413U (zh) 一种沼液资源化浓缩回收利用处理系统
CN204727738U (zh) 一种分级处理沼液的装置
US20210009481A1 (en) Method for manufacturing organic liquid fertilizer
CN211056982U (zh) 一种沼液资源化利用的系统装置
JP6426863B1 (ja) 養液栽培用の液状肥料の製造方法、及び肥料成分を分離濃縮して回収するシステム
US20200253172A1 (en) Decoupled multi-trophic production facility with bio reactor unit
CN205821193U (zh) 一种畜禽粪便废水制造有机肥的装置
CN110117120A (zh) 一种反渗透膜与太阳能加热负压蒸发联合浓缩沼液的方法
CN109912100A (zh) 一种沼液高倍浓缩系统
US20200061541A1 (en) Methods and systems for concentrating digestate from biogas
CN104828888A (zh) 海水或超咸水淡化处理方法及系统
CN109734242A (zh) 一种沼液真空浓缩循环利用的方法及装置
CN103664245A (zh) 一种沼液液体有机肥的制备方法
CN209815887U (zh) 一种沼液高倍浓缩系统
DE102017121995A1 (de) Entkoppelte multitrophische Produktionsanlage mit Bioreaktoreinheit

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150923

RJ01 Rejection of invention patent application after publication