CN112759430A - 一种养猪废弃物处理及综合利用的方法 - Google Patents

一种养猪废弃物处理及综合利用的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，包括下述步骤：取含粪、尿和污水的养猪废弃物，加入高温厌氧罐中，温度控制50‑55℃，经过15‑30天的充分反应；从高温厌氧罐输出的混合物进入沉淀池进行固液分离；从沉淀池分离出的液体进入接种池，接种池内接入Bacillus菌，进行接种混合；再排入生化池进行生化处理；生化后污水进入MBR膜池，采用MBR膜进行泥水分离，出水可达标排放或调配液肥回用于蔬菜、农业、绿化灌溉。本发明采用粪尿完全混合高温厌氧发酵，碳氮比更加均衡、处理效率更高；生化工艺适应性更强，可忍耐养殖废水中高氨氮、高盐等恶劣环境。

Description

一种养猪废弃物处理及综合利用的方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种养猪废弃物处理及综合利用的方法。
背景技术
近年来由于我国经济的快速发展，对猪肉的消耗量逐年增大，使得目前我国生猪存栏量大，养猪废水是典型的含高COD、氨氮和磷的废水。由此产生的养猪废水量也极大，加剧了周边水体的富营养化，也严重影响了土壤的自然生产能力，破坏了原有的自然生态环境。
猪粪成分较复杂，含蛋白质、脂肪类、有机酸、纤维素、半纤维素以及无机盐，含水量为81.5％、有机质为15.0％、氮0.5～0.6％、磷0.45～0.5％、钾0.35～0.45％、其他2.05％；尿液成分比较简单，含尿素、尿酸、马尿酸及磷、钾、钠、镁等元素，含水量为97％、尿素1.8％、尿酸0.05％、无机盐 1.1％、其他0.05％。由此可见，废弃物中碳源主要来自粪便，粪便的C:N:P 比例较为均衡，易于生化反应，尿液的C:N:P比例严重失衡，无法生化反应。
由于养猪废水中的氨氮浓度高，远远超过正常的碳氮比，严重抑制微生物的生长。目前，生物法脱氮技术主要有A/O、A2/O、SBR、氧化沟等活性污泥法，尽管这类生物处理方法可较好的去除废水中氨氮，但它们对废水中氨氮的浓度、氨氮冲击负荷、废水中有毒物质、水温、碳源等因素极其敏感，一旦外界条件发生较大变化，废水处理系统将受到严重影响，进而影响到氨氮去除效果和污水处理系统的稳定运行，运维难度大、处理效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，解决现有的养猪废弃物处理易受外界条件影响的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，包括下述步骤：
(1)取含粪、尿和污水的养猪废弃物，加入高温厌氧罐中，温度控制 50-55℃，经过15-30天的充分反应；
(2)从高温厌氧罐输出的混合物进入沉淀池进行固液分离；
(3)从沉淀池分离出的液体进入接种池，接种池内接入Bacillus菌，进行接种混合，接种池用于激活Bacillus菌、保持菌活性和提供繁殖场所；
(4)再排入生化池进行生化处理，所述生化池内溶解氧为0.5-1.0mg/L、停留时间为16-20h、曝气时间为开1h停3h、pH值7.0-8.0；
(5)生化后污水进入MBR膜池，采用MBR膜进行泥水分离，出水可达标排放或调配液肥回用于蔬菜、农业、绿化灌溉。
其中，优选地，所述步骤(1)高温厌氧反应器中的厌氧微生物使有机物转化为沼气，产生沼气通入沼气贮存罐中贮存起来，高温厌氧罐内产生的热量用于发电机发电。
其中，优选地，所述步骤(2)分离出的污泥为富含氮、磷的无机残渣，进入污泥浓缩池浓缩，经压滤机脱水后，经营养调配后用作生产固体有机肥的原材料。
其中，优选地，所述Bacillus菌为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、凝结芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌的一种或多种。
其中，优选地，所述接种池内填充PPC好氧生物载体。
其中，优选地，所述步骤(5)MBR膜池分离出的污泥进入污泥浓缩池。
有益效果
本发明提供一种油水分离用蜜胺泡绵，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1.本发明采用粪尿完全混合高温厌氧发酵，碳氮比更加均衡、处理效率更高；
(2)生化工艺适应性更强，可忍耐养殖废水中高氨氮、高盐等恶劣环境；
(3)由于Bacillus菌具有厚而含水量低的多层结构，对外界有害因子抵抗力强，对废水中氨氮、抗生素、杀菌剂有较强的适应性；另外Bacillus菌 (芽孢杆菌)的脱氮除磷机理不同于一般硝化反应的硝化菌，主要是把氮磷固定在细胞体内，通过排泥的方式排出，污泥中氮磷含量更高，可制作更优质有机肥。
(4)Bacillus菌本身具有的除臭、杀菌能力，减少了除臭和杀菌的单元，更加节能、环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明中养猪废弃物处理及综合利用方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，包括下述步骤：
(1)取含粪、尿和污水的养猪废弃物，加入高温厌氧罐中，为防止反应器内固体物结块、沉淀，温度控制50-55℃，经过25天的充分反应；养猪废弃物不进行固液分离，完全混合后直接进入高温厌氧反应器，充分利用粪便中的大量有机物质，平衡生化反应的碳氮比，提高混合物的可生化性，此时，混合物中固体物含量高、污染物浓度高、产气量大，可大幅度降低有机物含量，有效杀灭废水中致病菌、虫卵。反应器COD负荷可高达 30～50kgCOD/(m3·d)，COD去除率可达90％以上，气体由三相分离器收集，大量沼气用于生物发电，发电余热可用于厌氧反应器升温，根据实验数据，约30％的热量转化为电能，70％的余热用于厌氧罐加热，经济效益十分可观。
(2)从高温厌氧罐输出的混合物进入沉淀池进行固液分离；
(3)从沉淀池分离出的液体进入接种池，接种池内接入Bacillus菌，进行接种混合，接种池用于激活Bacillus菌、保持菌活性和提供繁殖场所；在好氧条件下，Bacillus菌附着在生物载体内并快速生长、繁殖，从发芽、杆菌成长、形成内孢子、解体发芽、繁殖仅需30分钟，为OBBR生化池补充孢子。
(4)再排入生化池进行生化处理，所述生化池内溶解氧为0.8mg/L、停留时间为18h、曝气时间为开1h停3h、pH值7.5；生化工艺是采用Bacillus 菌作为系统的优势菌属，实现其对有机物、氮和磷高效去除的方法。在生化池内，保证Bacillus菌处于优势地位，最大可能发挥其高效去除有机物、磷和氮的能力。Bacillus菌具有超强的繁殖能力，在低温、高盐度、高有机物浓度、高氨氮浓度等极具严酷的极限环境中也具有适应能力，具有强力的水分解能力，可分解难分解的蛋白质、脂质、脂肪酸、核酸等物质，可吸收转化增殖分解后的物质，通过对难分解性物质的分解、可大幅提高处理效率，出水可以满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。同传统的硝化、反硝化脱氮原理不同，Bacillus菌直接吸取胺(有机氮)、氨氮以及铵盐，为微生物所利用，从而进行脱氮，氮元素部分以有机氮的形式进入污泥中，并通过剩余污泥的排放从系统中去除，部分转化成氮气排入空气中；磷酸盐以磷壁酸的形式进入Bacillus菌的细胞壁中，最后通过剩余污泥的排放从系统中脱磷。由于Bacillus菌本身具有除臭能力，在生化工艺段、污泥处理段不需要进行额外的除臭处理；同时由于Bacillus菌本身具有自我消毒能力，系统产生的污泥中大肠杆菌属等指标可以比较容易的达到污泥消毒的要求，对水、固废的最终处置(资源化)创造了较好的条件。
(5)生化后污水进入MBR膜池，采用MBR膜进行泥水分离，出水调配液肥回用于蔬菜、农业、绿化灌溉，出水中营养成份如下(氮2.63g/kg、磷0.09g/kg、钾0.63g/kg)，在营养调配池内补充农作物所需营养物质，并用空气搅拌均匀。本实施例采用MBR膜进行泥水分离，由于膜组具有精密的过滤分离效果，大大提高了固液分离效率、使出水悬浮物浓度几乎为0，含有 Bacillus菌的剩余污泥脱水性能更好。由于出水中富含氮、磷、益生菌等，经有机西红柿无土种植实验，西红柿吸纳量2升/株/天，长期灌溉后，常见病害明显减少，产量达到80克/株/天(比传统施肥方式约增产60％)，是一种高效有机液肥。
其中，所述步骤(2)分离出的污泥为富含氮、磷的无机残渣，污泥中氮为7.42/kg、磷12.66g/kg、钾为8.75g/kg，进入污泥浓缩池浓缩，经压滤机脱水后，经营养调配用作生产固体有机肥的原材料，进入有机肥生产车间根据需求调配微量元素(总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)的质量分数(以烘干基计)≥5.0)，制作出高品质有机肥。
其中，本实施例中所述Bacillus菌为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、凝结芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌的一种或多种。
其中，所述接种池内填充PPC好氧生物载体。PPC好氧生物载体是一种由聚氨酯和其它高分子材料复合而成的凝胶状多孔体，具有独特的互穿网络结构、巨大的比表面积(大于4000㎡/m3)、耐磨性强、亲水性好、使用寿命长的特点。
其中，所述步骤(5)MBR膜池分离出的污泥进入污泥浓缩池，与沉淀池分离的厌氧污泥一起进行脱水、干化。
实施例2
本实施例提供一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，包括下述步骤：
(1)取含粪、尿和污水的养猪废弃物，加入高温厌氧罐中，温度控制55 ℃，经过15天的充分反应；高温厌氧反应器中的厌氧微生物使水中有机物转化为沼气，产生沼气通入沼气贮存罐中贮存起来，高温厌氧罐内产生的热量用于发电机发电。
(2)从高温厌氧罐输出的混合物进入沉淀池进行固液分离；分离出的污泥为富含氮、磷的无机残渣，污泥中氮为7.28g/kg、磷12.88g/kg、钾为 8.88g/kg，进入污泥浓缩池浓缩，经压滤机脱水后，经营养调配用作生产固体有机肥的原材料。
(3)从沉淀池分离出的液体进入接种池，接种池内接入Bacillus菌，进行接种混合，接种池用于激活Bacillus菌、保持菌活性和提供繁殖场所；所述 Bacillus菌为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、凝结芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌的一种或多种。接种池内填充PPC好氧生物载体。
(4)再排入生化池进行生化处理，所述生化池内溶解氧为0.5mg/L、停留时间为20h、曝气时间为开1h停3h、pH值7.0；
(5)生化后污水进入MBR膜池，采用MBR膜进行泥水分离，出水可达标排放。MBR膜池分离出的污泥进入污泥浓缩池与与沉淀池分离的厌氧污泥一起进行脱水、干化。
实施例3
本实施例提供一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，包括下述步骤：
(1)取含粪、尿和污水的养猪废弃物，加入高温厌氧罐中，温度控制50 ℃，经过30天的充分反应；高温厌氧反应器中的厌氧微生物使水中有机物转化为沼气，产生沼气通入沼气贮存罐中贮存起来，高温厌氧罐内产生的热量用于发电机发电。
(2)从高温厌氧罐输出的混合物进入沉淀池进行固液分离；分离出的污泥为富含氮、磷的无机残渣，污泥中氮为7.31g/kg、磷12.54g/kg、钾为 8.68g/kg，进入污泥浓缩池浓缩，经压滤机脱水后，经营养调配用作生产固体有机肥的原材料。
(3)从沉淀池分离出的液体进入接种池，接种池内接入Bacillus菌，进行接种混合，接种池用于激活Bacillus菌、保持菌活性和提供繁殖场所；所述 Bacillus菌为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、凝结芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌的一种或多种。接种池内填充PPC好氧生物载体。
(4)再排入生化池进行生化处理，所述生化池内溶解氧为1.0mg/L、停留时间为16h、曝气时间为开1h停3h、pH值8.0；
(5)生化后污水进入MBR膜池，采用MBR膜进行泥水分离，出水可调配液肥回用于蔬菜、农业、绿化灌溉，出水中营养成份如下(氮2.77g/kg、磷0.08g/kg、钾0.65g/kg)。MBR膜池分离出的污泥进入污泥浓缩池与与沉淀池分离的厌氧污泥一起进行脱水、干化。由于出水中富含氮、磷、益生菌等，经有机西红柿无土种植实验，西红柿吸纳量2升/株/天，长期灌溉后，常见病害明显减少，产量达到75克/株/天(比传统施肥方式约增产50％)，是一种高效有机液肥。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)取含粪、尿和污水的养猪废弃物，加入高温厌氧罐中，温度控制50-55℃，经过15-30天的充分反应；
(2)从高温厌氧罐输出的混合物进入沉淀池进行固液分离；
(3)从沉淀池分离出的液体进入接种池，接种池内接入Bacillus菌，进行接种混合，接种池用于激活Bacillus菌、保持菌活性和提供繁殖场所；
(4)再排入生化池进行生化处理，所述生化池内溶解氧为0.5-1.0mg/L、停留时间为16-20h、曝气时间为开1h停3h、pH值7.0-8.0；
(5)生化后的污水进入MBR膜池，采用MBR膜进行泥水分离，出水可达标排放或调配液肥回用于蔬菜、农业、绿化灌溉。
2.根据权利要求1所述的一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，其特征在于：所述步骤(1)高温厌氧反应器中的厌氧微生物使有机物转化为沼气，产生沼气通入沼气贮存罐中贮存起来，高温厌氧罐内产生的热量用于发电机发电。
3.根据权利要求1所述的一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，其特征在于：所述步骤(2)分离出的污泥为富含氮、磷的无机残渣，进入污泥浓缩池浓缩，经压滤机脱水后，经营养调配后用作生产固体有机肥的原材料。
4.根据权利要求1所述的一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，其特征在于：所述Bacillus菌为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、凝结芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，其特征在于：所述接种池内填充PPC好氧生物载体。
6.根据权利要求3所述的一种养猪废弃物处理及综合利用的方法，其特征在于：所述步骤(5)MBR膜池分离出的污泥进入污泥浓缩池。
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