CN1050821C

CN1050821C - 兼气式猪粪尿废水处理方法及其装置

Info

Publication number: CN1050821C
Application number: CN93100447A
Authority: CN
Inventors: 许仁寿; 孙保霖
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-02-02
Filing date: 1993-02-02
Publication date: 2000-03-29
Anticipated expiration: 2013-02-02
Also published as: CN1090557A

Abstract

本发明是关于一种猪粪尿废水处理方法及其装置。解决采用沼气发酵处理效果差、设备贵、二次污染等问题。本发明包括原废水池、沉砂池、发酵池、调整池、曝气池及沉淀池，在原废水池内设混合搅动装置；沉砂池内设有与鼓风机配合的碎散管；发酵池设导流墙、挡流板及控制液流的水位计，调整池内有曝气装置和泵，沉淀池底有导管，并由泵抽回活性污泥，利用微生物使排放水达标。可广泛用于农牧业。

Description

兼气式猪粪尿废水处理方法及其装置

本发明关于一种猪粪尿废水处理方法及其装置，特别是指一种兼气式猪粪尿废水处理方法及其装置。

畜牧废水污染环境相当严重。现大多采用沼气发酵处理，受限于一般的固液分离技术无法确实执行，并导致排放水中的生化需氧量(BOD)及悬浮固形物(SS)偏高，故其处理效果差，需添加化学沉淀剂或凝结剂，可能造成二次污染；另现废水处理技术大多目的在得到沼气，但是沼气用作发电、汽车、锅炉等燃料，其设备庞大、费用昂贵，且使用效果亦欠佳。对畜牧粪便采用机械式固液分离方式，即将猪粪捞起后，运场外另作堆肥处理，这样，捞起的猪粪很不稳定，在常温下会散发恶臭，肥料本身价值亦低，故既不卫生，又不经济。另在本发明申请日以前，欧洲专利0458760A1公开了一种对污水进行生化处理的方法，该方法包含有利用废气发酵的过程，但其在处理过程中，使用了化学添加剂，且其整个处理过程需时较长，没有很好解决能在比较短的处理时间内，并且不用任何化学添加剂来处理含块状猪粪尿液的废水问题。

本发明的目的在于提供一种兼具厌气发酵与活性污泥好气性分解能有效应用微生物技术处理畜牧废水的方法及其装置，使排放水符合标准的兼气式猪粪尿废水处理方法及其装置。这里无需添加任何化学沉淀剂与凝结剂即能有效分解有机悬浮物，降低生化需氧量与悬浮固形物；利用微生物技术，使废水达到自然固液分离，并制造出一种可直接使用的具有极高经济价值、更可以改良土壤的有机肥料副产品。

本发明的目的是这样实现的：兼气式猪粪尿废水处理装置，包括原废水池、沉砂池、发酵池、调整池、曝气池及沉淀池，原废水池为一池深1.8米的水也，位于整个猪粪尿废水处理装置的一端，沉砂池紧靠着原废水池并与原废水池相接通，沉砂池设有通往发酵池的猪粪尿废水出口；发酵池连接沉砂池并在池底1/4高度处设有藉导管与沉砂池的猪粪尿废水出口相接通的入口，发酵池旁设有与其相通的调整池及与调整池相通的曝气池，曝气池藉于其池顶上架设小型蓄水池接通调整池；沉淀池于其池底设有接通曝气池的导管；其特征是：原废水池内设有混合搅动装置；沉砂池为一自地面筑起呈矩形的水池状结构，其下方底侧设一出水口，并于该出水口设出口阀，其中并设有一碎散管及一鼓风机；发酵池为一池深1.5-2.0米的矩形池，其内设有导流墙、挡流板，并设水位计；调整池为一穴池，其内设有一曝气装置，并设有沉水泵；曝气池池中设有曝气装置，并设有一小型蓄水池；沉淀池池底呈漏斗状池外设一泵及一伸入池底的导管。

本发明的兼气式猪粪尿废水处理方法，该方法包括：原废水池收集混合处理、沉砂池碎散沉砂处理、曝气池活性污泥好气性分解处理以及沉淀池回收活性污泥处理，还包括在发酵池内对猪粪尿废水在曝气处理前进行厌气处理，其特征是：a、将猪粪尿废水先经原废水池收集并以鼓风机通入气体，藉气流、混合搅动装置，使猪粪块等固形物不会沉积于池底；b、藉一鼓风机将原废水池中的废水抽入碎散管中，并使该碎散管置于沉砂池中距池底1/3高度处，将猪粪块及尿水藉鼓风机的气压经碎散管上的小孔喷散而出；c、进入发酵池随着导流墙与挡流板的流程与流速控制以进行厌气发酵，厌气发酵的时间需经1.8-3天，再利用自动刮粪机自动刮起上层的发酵猪粪，并预留一厚度的发酵猪粪遮蔽层，待分解后的发酵水再藉着液位计控制其溢流流入调整池中；d、利用调整池中的曝气装置，先行溶氧，再藉沉水泵将发酵水抽至曝气池上方的蓄水池中；e、藉曝气池中大量培养出的活性污泥进行好气性分解反应，并藉池中的曝气装置不断提高供水中所需的溶氧量；f、经活性污泥完全分解反应后产生的干净清水部分，于该沉淀池中可与活性污泥逐渐分离，清水经由溢流堰流出，而活性污泥则自然沉淀到池底，其中该沉积的活性污泥可藉导管与泵抽出，1/4送回曝气池中，再将其余3/4的活性污泥送至发酵池中，使其与发酵猪粪混合一体，成为有机肥料。

本发明的废水处理全程反应所需时间很短，只需5.5天，而现有同类型废水处理方法则需20天，甚至30天，本发明占地很少，每千头猪场其废水处理设备至多只需40坪，经济价值显著，发酵后的猪粪，密度比重减轻，自然浮上水面达到固液分离的目的，且发酵猪粪具有高度的物理化学稳定性，因此不会发臭，也不吸引蚊绳，肥效高，易被植物吸收，有利改良土壤。本发明充分发挥微生物的作用，猪粪尿等蓄牧废水经本发明处理后，能获得符合国家标准的放流水，同时藉微生物技术分解废水中的有机物与有机悬浮物，降低废水中的生化需氧量与悬浮固形物，而无需再添加任何化学沉淀剂与凝结剂，不造成二次污染。

下面通过附图并取一较佳具体实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明方法流程框图。

图2为本发明装置的平面流程图。

图3为本发明发酵池剖面图。

图中：1原废水池、2沉砂池、3发酵池、4调整池、5曝气池、6沉淀池、7空气、8猪舍、9积砂、10有机物、11混合搅动装置、12活性污泥、21碎散管、22出口阀、31导流墙、32挡流板、33自动刮粪机、34蓄料槽、41、52曝气装置、51蓄水池、A1、A2鼓风机、P1、P2泵。

图1-3所示：本发明包括原废水池1、沉砂池2、发酵池3、调整池4、曝气池5及沉淀池6，原废水池1位于整个猪粪尿废水处理装置的一端，沉砂池2紧靠着原废水池1的一侧并与原废水池1相接通，沉砂池2内侧设有通往发酵池3的猪粪尿废水出口；发酵池3设于沉砂池2内侧并在该侧离池底1/4高度处设有藉导管与沉砂池2的猪粪尿废水出口相接通的入口，发酵池3内侧设有与其相通的调整池4及与调整池4相通的曝气池5，曝气池5藉于其池顶上架设小型蓄水池51接通调整池4；沉淀池6设于曝气池5的外侧，并且于其池底设有接通曝气池5的导管；其特征是：原废水池1为一收集猪粪尿废水的呈池深1.8米的水池，其内设有将猪粪等固形物与尿水充分混合不致积沉于池底的混合搅动装置11；沉砂池2为一自地面筑起呈矩形的水池状结构，其下方底侧设一出水口，并于该出水口外侧设一以利清理积砂9排出池外的出口阀22，其中并设有以抽送原废水池1中的猪粪尿混合液并将其碎化冲散的一碎散管21及一鼓风机A2；发酵池3为一池深1.5-2.0米的矩形池，其内设有以减缓池中水流速度，增加废水于发酵池的反应时间的导流墙31、挡流板32，并设有以控制水位并自动将发酵后的废水排入调整池4中的水位计；调整池4为一容纳经厌气发酵后的废水于进入曝气池5前先作一短暂停留，以缓冲水流调节水量与水质的穴池，其内设有以予先提高水中含氧量的一曝气装置41，并设有以抽送废水至曝气池5反应的沉水泵P1；曝气池5为一持续性操作的曝气水池，池中设有以供给充气含氧量的一曝气装置52，并设有用以调节废水进水量并控制反应时间的一小型蓄水池51；沉淀池6为池底概呈漏斗状的、将经曝气池5处理过的水由溢流口流入该沉淀池6中，以沉淀分离并积聚回收溢流水中的活性污泥12的穴池，其中该沉淀池6外设一将污泥自池底经导管抽出的泵P2及一伸入池底的导管。其中该原废水池1与该发酵池3的容量与喂猪头数成正比，即容量大小取决于喂猪头数，每猪每天排泄物与冲洗水重以45-50千克计算，该发酵池容量另需储存2.5-4天预度的容量。其中该沉砂池2中的碎散管21长1.5米，在其尾端表面设有，以冲碎散猪粪块使其与泵水均匀混合，并使比重较重的泥砂分散沉积于池底藉鼓风机A2气压将原废水池1中的猪粪块与尿水经碎散管21冲压散射而出的许多小孔。其中该发酵池3中的导流墙31于发酵池3横向等分设置的若干构成导流弯道的墙体所组成，该导流墙31高度占池高的3/4。其中该发酵池3中的挡流板32横跨于池面，并与池面齐平，每距3-5米设置一挡流板32，该挡流板32长度为30-60厘米，该挡流板32制成左右不等长规格；为增加废水的进水速度，将挡流板32较短部份设于废水进入的导流槽道上方，为减缓发酵水的流速与排放速度而将挡流板32较长部份设于近排水口的槽道上方。其中该发酵池3上装设一以刮起上浮的发酵猪粪的自动刮粪机33，并于该发酵池3外侧设一以储放刮起的发酵畜粪的畜料槽34，该自动刮粪机33的支脚架于挡流板32上，藉其为支撑架设的横梁。

如图1、2所示：本发明的兼气式猪粪尿废水处理方法：将来自猪舍8的猪粪废水经由原废水池1、沉砂池2、发酵池3、调整池4、曝气池5、及沉淀池6等六个单元操作步骤依序运作，其中原废水池1呈一向下挖深然后再以钢筋水泥结构建造而成的水池，其中设有混合搅动装置11，利用鼓风机A1将空气7籍由导管打入池中造成乱流，使废水能充分混合。沉砂池2为一自地面筑起呈矩形的钢筋水泥结构水池，其内设有一碎散管21，与鼓风机A2相配合，将成块的猪粪碎化冲散，泥砂沉池底，猪粪废水则由沉砂池2上方开设的出口溢流而出，经由导管自离发酵池3的池底1/4高度的入口处进入发酵池3，而积砂9则自出口阀22排出池外。发酵池3也可为方形池，池中横向等分设有若干造成弯道的导流墙31，其为自池底筑起距池面1/4高处，另自池面垂直向下每隔4-5米处设置若干挡流板32，并利用挡流板32为支座，架设一自动刮粪机33，将浮于液面的发酵猪粪刮入发酵池3外侧的蓄料槽34中，又发酵池3的废水入水口宜尽量靠近池底而出水口则在池的另端靠近池面。调整池4为一钢筋水泥矩形池体，在池中安有曝气装置41及泵P1。曝气池5为一持续性操作的曝气水池，池中设有曝气装置52，以增加溶氧量，废水先进入一架设于池顶的小型蓄水池51，以调节定量的水进入曝气池5，池中藉大量培养的活性污泥12(一种微生物)，使其进行充分的好氧性活性污泥反应，以消化分解废水中的有机物10，使废水中的有机悬浮物分解沉降，降低水中的生化需氧量(BOD)及悬浮固形物(SS)，达到符合国家流水排放标准。沉淀池6为本发明流程中最后一个单元，自然沉淀于池底的活性污泥12，用一导管伸入池底藉泵P2将其抽出，并将抽取的全部活性污泥12的1/4送回曝气池5，余3/4送发酵池4，可见本发明经济效益显著。

Claims

1、兼气式猪粪尿废水处理装置，包括原废水池、沉砂池、发酵池、调整池、曝气池及沉淀池，原废水池为一池深1.8米的水池位于整个猪粪尿废水处理装置的一端，沉砂池紧靠着原废水池并与原废水池相接通，沉砂池设有通往发酵池的猪粪尿废水出口；发酵池连接沉砂池并在池底1/4高度处设有藉导管与沉砂池的猪粪尿废水出口相接通的入口，发酵池旁设有与其相通的调整池及与调整池相通的曝气池，曝气池藉于其池顶上架设小型蓄水池接通调整池；沉淀池于其池底设有接通曝气池的导管；其特征是：原废水池内设有混合搅动装置；沉砂池为一自地面筑起呈矩形的水池状结构，其下方底侧设一出水口，并于该出水口设出口阀，其中并设有一碎散管及一鼓风机；发酵池为一池深1.5-2.0米的矩形池，其内设有导流墙、挡流板，并设水位计；调整池为一穴池，其内设有一曝气装置，并设有沉水泵；曝气池池中设有曝气装置，并设有一小型蓄水池；沉淀池池底呈漏斗状池外设一泵及一伸入池底的导管。

2、如权利要求1所述的兼气式猪粪尿废水处理装置，其特征是：其中该原废水池与该发酵池的容量与喂猪头数成正比；每猪每天排泄物与冲洗水重以45-50千克计算，该发酵池容量另储存2.5-4天预度的容量。

3、如权利要求1所述的兼气式猪粪尿废水处理装置，其特征是：其中该沉砂池中的碎散管长1.5米，在其尾端表面设有小孔。

4、如权利要求1所述的兼气式猪粪尿废水处理装置，其特征是：其中该发酵池中的导流墙于发酵池横向等分设置的构成导流弯道的墙体所组成，该导流墙高度占池高的3/4。

5、如权利要求1所述的兼气式猪粪尿废水处理装置，其特征是：其中该发酵池中的挡流板横跨于池面，并与池面齐平，每距3-5米设置一挡流板，该挡流板长度为30-60公分，该挡流板制成左右不等长规格；挡流板较短部份设于废水进入的导流槽道上方，挡流板较长部份设于近排水口的槽道上方。

6、如权利要求1所述的兼气式猪粪尿废水处理装置，其特征是：其中该发酵池上装设一自动刮粪机，并于该发酵池外设一畜料槽，该自动刮粪机的支脚架于挡流板上，支撑架设的横梁。

7、兼气式猪粪尿废水处理方法，该方法包括：原废水池收集混合处理、沉砂池碎散沉砂处理、曝气池活性污泥好气性分解处理以及沉淀池回收活性污泥处理，还包括在发酵池内对猪粪尿废水在曝气处理前进行厌气处理，其特征是：

a、将猪粪尿废水先经原废水池收集并以鼓风机通入气体，藉气流、混合搅动装置，使猪粪块等固形物不会沉积于池底，；

b、藉一鼓风机将原废水池中的废水抽入碎散管中，并使该碎散管置于沉砂池中距池底1/3高度处，将猪粪块及尿水藉鼓风机的气压经碎散管上的小孔喷散而出；

c、进入发酵池随着导流墙与挡流板的流程与流速控制以进行厌气发酵，厌气发酵的时间需经1.8-3天，再利用自动刮粪机自动刮起上层的发酵猪粪，并预留一厚度的发酵猪粪遮蔽层，待分解后的发酵水再藉着液位计控制其溢流流入调整池中；

d、利用调整池中的曝气装置，先行溶氧，再藉沉水泵将合氧量提高的发酵水抽至曝气池上方的蓄水池中；

e、藉曝气池中大量培养出的活性污泥进行好气性分解反应，并藉池中的曝气装置不断提高供水中所需的溶氧量；

f、经活性污泥完全分解反应后产生的干净清水部分，于该沉淀池中可与活性污泥逐渐分离，清水经由溢流堰流出，而活性污泥则自然沉淀到池底，其中该沉积的活性污泥可藉导管与泵抽出，1/4送回曝气池中，再将其余3/4的活性污泥送至发酵池中，使其与发酵猪粪混合一体，成为有机肥料。