CN114317253A - 一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统及发酵方法 - Google Patents

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丁庆
曾筱芳
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Abstract

一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统及发酵方法,破碎机下方连接有机物调节罐;机物调节罐连接加水调节罐;加水调节罐上下两路连接沼气发酵罐;沼气发酵罐两路连接沼液箱,一路连接脱硫装置;脱硫装置连接天然气储存罐;沼液箱连接好氧处理罐;好氧处理罐连接沉淀罐,沉淀罐连接液肥罐;沉淀罐连接沼液箱一进口;加水调节罐与沼气发酵罐分别两路连接热调整保温装置;热调整保温装置两路连接雨水收集管;沉淀罐与沼液箱设有回流管,沼液箱、沼气发酵罐、加水调节罐与之间设有回流管。适用于各种大小(按照有机废弃物处理量要求)和各种场合(陆地上固定式或移动式处理器、各种舰船上使用的全循环无排放式有机废弃物处理一体机)。

Description

一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统及发酵方法
技术领域
本发明属于甲烷发酵技术领域,具体涉及一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统及发酵方法。
背景技术
为了对食品工业废水等工业废水或者有机性污泥、厨房垃圾等有机性废弃物进行处理,甲烷发酵处理受到瞩目并被实用化。甲烷发酵处理比活性污泥处理更节能,可以将作为生物气体的甲烷气体以能源的形式产出。
作为甲烷发酵处理的例子,采用厌氧性消化法和UASB(升流式厌氧性污泥床)法的处理得到普及。UASB法的甲烷发酵处理中,有机性废弃物经过两阶段的分解过程,形成甲烷气体、水和二氧化碳气体。即,有机性废弃物在酸发酵过程中被分解为乙酸等低级脂肪酸,接着通过甲烷细菌的作用被分解为甲烷气体。
湿甲烷发酵(wet methane fermentation)过程作为厌氧条件下生物质的甲烷发酵方法得到了广泛应用,所述过程中将与水混合的固体生物质进行厌氧发酵。
然而,在这样的湿甲烷发酵过程中存在设备成本较高的缺点,因为每体积起始生物质材料必需大约15至20体积的发酵罐,因而增加设备的容积。
干甲烷发酵(dry methane fermentation)过程将这种缺点消除,在该过程中固体生物质材料在厌氧细菌的帮助下进行甲烷发酵。根据这种方法,处理1体积起始材料所需的发酵罐容积是大约1.5倍体积,从而可能将设备最小化至一定程度。然而,还存在这样的缺点:花费长时间排出起始固体生物质材料中存在的空气,以保持甲烷发酵所必需的厌氧条件。如果固体生物质材料中同时存在富含湿气的垃圾或废弃食物残余物,兼性厌氧细菌会在短时间内自我繁殖,同时消耗固体材料中存在的空气中的氧气,从而迅速加速在兼性厌氧细菌帮助下的分解,以产生大量有机酸,使pH转向酸性范围。因为这些原因,在碱性范围内生长的产甲烷菌的繁殖受到抑制或终止,导致生物气的形成需要至少约一年。
关于干甲烷发酵过程,现有技术包括:有效产生甲烷的过程,其中的设备适合于生物质材料地组成和反应条件,所述过程包括在厌氧条件下对生物质起始材料进行甲烷发酵期间,将固体副材料与粒状或浆状有机废弃材料混合,以制备具有透气性和流动性的废弃混合物,此后将该混合物进行厌氧发酵;方法,其中将有机废弃材料的C/N比调整到20至250;方法,其中将有机废弃材料与无机多孔材料混合,并且将混合物导入甲烷发酵罐;和方法,其中将有机废弃材料与碳化物(carbide)混合,并且使混合物进行甲烷发酵。
然而,在所有这些过程和方法中,将生物质起始材料与单独的副材料混合,然后调整发酵条件,因此为了获得副材料和增加混合步骤的费用不可避免地会增加成本。另外,难以在进行甲烷发酵之前对兼性厌氧条件或半好氧条件进行完全的控制,也难以在甲烷发酵时控制绝对的厌氧条件。
但上述甲烷发酵设备的设备复杂,系统庞大,若运用在移动装置上并不能有效的使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,适用于各种大小(按照有机废弃物处理量要求)和各种场合(陆地上固定式或移动式处理器、各种舰船上使用的全循环无排放式有机废弃物处理一体机)。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,包括破碎机(1),其特征在于,破碎机(1)下方连接有机物调节罐(2);机物调节罐(2)连接加水调节罐(3);加水调节罐(3)上下两路连接沼气发酵罐(4);沼气发酵罐(4)两路连接沼液箱(5),一路连接脱硫装置(6);脱硫装置(6)连接天然气储存罐(7);沼液箱(5)连接好氧处理罐(8);好氧处理罐(8)连接沉淀罐(10),沉淀罐(10)连接液肥罐(9);沉淀罐(10)连接沼液箱(5)一进口;加水调节罐(3)与沼气发酵罐(4)分别两路连接热调整保温装置(13);热调整保温装置(13)两路连接雨水收集管(14);沉淀罐(10)与沼液箱(5)设有回流管(15),沼液箱(5)、沼气发酵罐(4)、加水调节罐(3)与之间设有回流管(15);
所述的沼气发酵罐(4)与脱硫装置(6)之间管路上设有脱水及排水过滤过程,采用脱水装置和排水过滤装置;
所述的脱硫装置(6)与天然气储存罐(7)之间管路上设有除湿过程,采用除湿设备,管路上还设有流量计;
所述的好氧处理罐(8)与液肥罐(9)设有微纳米曝气装置(11),液肥罐(9)的微纳米曝气装置(11)的进气管上连接有臭氧发生器(12);
所述的沼气发酵罐(4)下方设有搅拌盘。
所述的机物调节罐(2)与加水调节罐(3)的管路上,加水调节罐(3)与沼气发酵罐(4)的两路管路,沉淀罐(10)与沼液箱(5)的管路上及沼气发酵罐(4)与回流管(15)的管路上设有泵,所述泵采用电控控制;所述的机物调节罐(2)、加水调节罐(3)、沼气发酵罐(4)、沼液箱(5)、脱硫装置(6)、天然气储存罐(7)及回路管(15)上设有阀门,所述阀门可为电控阀门;回流管(15)设有三通,所述三通采用过滤三通。
所述的加水调节罐(3)与沼气发酵罐(4)的一路管路上位于沼气发酵罐(4)的进口处设有流量计或重量计。
所述的沼气发酵罐(4)里加入甲烷菌,好氧处理罐(8)里加入硝化菌。
所述的沼气发酵罐(4)下方搅拌盘通过转轴连接叶片,片为板状叶片,采用四叶型、三叶型或二叶型。
所述的机物调节罐(2)、加水调节罐(3)、沼气发酵罐(4)、沼液箱(5)中设有传感器,所述的传感器采用气体传感器、温度传感器、PH值传感器、vfa挥发性脂肪酸传感器在线监测器及ORP氧化还原电位传感器。
所述的热调整保温装置(13)采用光伏、风力、沼气发酵余热或沼气纯化后发电来供电。
所述的沼气发酵罐(4)顶部设置两个检修口,中间设置一个应急排放沼气口,在稍高于厌氧污泥位置,设置沼液出口,定期排出沼液进入沼液箱。
所述的传感器、电控阀及泵由控制器或电脑控制。
一种有机物甲烷发酵循环控制发酵方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将有机废弃物收集(可单独或混合处理餐厨垃圾、酒糟及酿酒废水、人畜粪尿、果蔬残渣、秸秆及其他食品加工残渣等等)并定量投入两级破碎机;
2)经破碎至2毫米以下残渣后,靠重力掉入调节罐均质化;
3)因有机废弃物普遍含水率较高,流入加水调节罐后,按营养成分(碳氮磷硫)和含水率计算后,导入经加热的储备雨水,按适当比例混合后,有机废弃物残渣:加热雨水=1:1~1:10范围内,适量加入复合营养盐,含盐度控制在0.1ppm~100ppm范围内,在加水调节罐内进行水解酸化预处理,通过温度、pH以及VFA挥发性脂肪酸三种传感器监控温度、pH值和挥发性脂肪酸(低级脂肪酸)数据,并尽可能在经预处理后调节控制在:T 35-38度;pH 5.5~7.5;VFA 1000ppm以上;并使用提升泵定量抽入沼气发酵罐;
4)进入沼气发酵罐入口前通过流量计(或重量计)控制进入沼气发酵罐的负荷量;
5)沼气发酵罐入口正下方设置搅拌盘,使垂直落下的预处理过的固液混合物撞击叶片而使其转动,从而搅拌发酵物,使甲烷菌和温度可均匀分布在沼气罐中,提高厌氧处理效率,设置温度、pH、VFA、ORP氧化还原电位传感器,调控沼气发酵罐内环境条件在适宜产生甲烷的范围温度38-42度;pH 6.5-8.0;VFA 300ppm或以下;ORP在-200mV以下;
6)固形物较多地沉淀在沼气发酵罐入口下方,此部分底部,即沼气发酵罐左下角部分,可设置回流管(或污泥回流泵)将固形物较多的污泥回流到加水调节罐中;
7)产生的沼气进入右上角部分的沼气净化线,进行脱水脱硫(硫化氢等杂质)工序后,经气体流量计计量后进入高纯沼气(天然气)储存罐,可用于生活燃气、发电、蒸汽制作等生物质能源循环利用;
8)沼液箱中的沼液,定期排入好氧处理罐,好氧罐中设置高效微纳米曝气装置,并使用高效硝化菌,高效快速地将沼液中剩余的氨氮转换为硝态氮,经沉淀池固液分离后制作成有机液肥,回用于舰船上的蔬菜温室或陆地上周边的农业设施;同时显著减少甲烷和氧化亚氮等温室气体排放;
9)对于多余的液肥,可以在好氧池和沉淀池之后,再设置一个超级氧化罐,使用微纳米曝气装置和臭氧发生器合用产生大量羟基自由基氧化液肥中残余的有机质和营养物质,同时脱色、除异味并灭菌,达到一级排放标准后可排放入海;
10)沉淀池及沼液箱中的沉淀污泥可定期抽送回流到加水调节罐或沼气发酵罐,进行循环处理,以保本处理系统的有机固渣基本被消化;如有剩余的少量沼渣,可脱水后用于蔬菜温室的基质土;
11)在沼液液位的稍下位置设置浮渣等未消化物(沼渣)出口,定期排入回流管道,回流到破碎调节罐中循环处理。
本发明的有益效果是:
本系统用于各种大小(按照有机废弃物处理量要求)和各种场合(陆地上固定式或移动式处理器、各种舰船上使用的全循环无排放式有机废弃物处理一体机)。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步叙述。
如图1所示,一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,包括破碎机(1),其特征在于,破碎机(1)下方连接有机物调节罐(2);机物调节罐(2)连接加水调节罐(3);加水调节罐(3)上下两路连接沼气发酵罐(4);沼气发酵罐(4)两路连接沼液箱(5),一路连接脱硫装置(6);脱硫装置(6)连接天然气储存罐(7);沼液箱(5)连接好氧处理罐(8);好氧处理罐(8)连接沉淀罐(10),沉淀罐(10)连接液肥罐(9);沉淀罐(10)连接沼液箱(5)一进口;加水调节罐(3)与沼气发酵罐(4)分别两路连接热调整保温装置(13);热调整保温装置(13)两路连接雨水收集管(14);沉淀罐(10)与沼液箱(5)设有回流管(15),沼液箱(5)、沼气发酵罐(4)、加水调节罐(3)与之间设有回流管(15);
所述的沼气发酵罐(4)与脱硫装置(6)之间管路上设有脱水及排水过滤过程,采用脱水装置和排水过滤装置;
所述的脱硫装置(6)与天然气储存罐(7)之间管路上设有除湿过程,采用除湿设备,管路上还设有流量计;
所述的好氧处理罐(8)与液肥罐(9)设有微纳米曝气装置(11),液肥罐(9)的微纳米曝气装置(11)的进气管上连接有臭氧发生器(12);
所述的沼气发酵罐(4)下方设有搅拌盘。
所述的机物调节罐(2)与加水调节罐(3)的管路上,加水调节罐(3)与沼气发酵罐(4)的两路管路,沉淀罐(10)与沼液箱(5)的管路上及沼气发酵罐(4)与回流管(15)的管路上设有泵,所述泵采用电控控制;所述的机物调节罐(2)、加水调节罐(3)、沼气发酵罐(4)、沼液箱(5)、脱硫装置(6)、天然气储存罐(7)及回路管(15)上设有阀门,所述阀门可为电控阀门;回流管(15)设有三通,所述三通采用过滤三通。
所述的加水调节罐(3)与沼气发酵罐(4)的一路管路上位于沼气发酵罐(4)的进口处设有流量计或重量计。
所述的沼气发酵罐(4)里加入甲烷菌,好氧处理罐(8)里加入硝化菌。
所述的沼气发酵罐(4)下方搅拌盘通过转轴连接叶片,片为板状叶片,采用四叶型、三叶型或二叶型。
所述的机物调节罐(2)、加水调节罐(3)、沼气发酵罐(4)、沼液箱(5)中设有传感器,所述的传感器采用气体传感器、温度传感器、PH值传感器、vfa挥发性脂肪酸传感器在线监测器及ORP氧化还原电位传感器。
所述的热调整保温装置(13)采用光伏、风力、沼气发酵余热或沼气纯化后发电来供电。
所述的沼气发酵罐(4)顶部设置两个检修口,中间设置一个应急排放沼气口,在稍高于厌氧污泥位置,设置沼液出口,定期排出沼液进入沼液箱。
所述的传感器、电控阀及泵由控制器或电脑控制。
如图2所示,一种有机物甲烷发酵循环控制发酵方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将有机废弃物收集(可单独或混合处理餐厨垃圾、酒糟及酿酒废水、人畜粪尿、果蔬残渣、秸秆及其他食品加工残渣等等)并定量投入两级破碎机;
2)经破碎至2毫米以下残渣后,靠重力掉入调节罐均质化;
3)因有机废弃物普遍含水率较高,流入加水调节罐后,按营养成分(碳氮磷硫)和含水率计算后,导入经加热的储备雨水,按适当比例混合后,有机废弃物残渣:加热雨水=1:1~1:10范围内,适量加入复合营养盐,含盐度控制在0.1ppm~100ppm范围内,在加水调节罐内进行水解酸化预处理,通过温度、pH以及VFA挥发性脂肪酸三种传感器监控温度、pH值和挥发性脂肪酸(低级脂肪酸)数据,并尽可能在经预处理后调节控制在:T 35-38度;pH 5.5~7.5;VFA 1000ppm以上;并使用提升泵定量抽入沼气发酵罐;
4)进入沼气发酵罐入口前通过流量计(或重量计)控制进入沼气发酵罐的负荷量;
5)沼气发酵罐入口正下方设置搅拌盘,使垂直落下的预处理过的固液混合物撞击叶片而使其转动,从而搅拌发酵物,使甲烷菌和温度可均匀分布在沼气罐中,提高厌氧处理效率,设置温度、pH、VFA、ORP氧化还原电位传感器,调控沼气发酵罐内环境条件在适宜产生甲烷的范围温度38-42度;pH 6.5-8.0;VFA 300ppm或以下;ORP在-200mV以下;
6)固形物较多地沉淀在沼气发酵罐入口下方,此部分底部,即沼气发酵罐左下角部分,可设置回流管(或污泥回流泵)将固形物较多的污泥回流到加水调节罐中;
7)产生的沼气进入右上角部分的沼气净化线,进行脱水脱硫(硫化氢等杂质)工序后,经气体流量计计量后进入高纯沼气(天然气)储存罐,可用于生活燃气、发电、蒸汽制作等生物质能源循环利用;
8)沼液箱中的沼液,定期排入好氧处理罐,好氧罐中设置高效微纳米曝气装置,并使用高效硝化菌,高效快速地将沼液中剩余的氨氮转换为硝态氮,经沉淀池固液分离后制作成有机液肥,回用于舰船上的蔬菜温室或陆地上周边的农业设施;同时显著减少甲烷和氧化亚氮等温室气体排放;
9)对于多余的液肥,可以在好氧池和沉淀池之后,再设置一个超级氧化罐,使用微纳米曝气装置和臭氧发生器合用产生大量羟基自由基氧化液肥中残余的有机质和营养物质,同时脱色、除异味并灭菌,达到一级排放标准后可排放入海;
10)沉淀池及沼液箱中的沉淀污泥可定期抽送回流到加水调节罐或沼气发酵罐,进行循环处理,以保本处理系统的有机固渣基本被消化;如有剩余的少量沼渣,可脱水后用于蔬菜温室的基质土;
11)在沼液液位的稍下位置设置浮渣等未消化物(沼渣)出口,定期排入回流管道,回流到破碎调节罐中循环处理。
实施例
绝对厌氧环境;ORP<-200mV以下,最好-350mV以下;
沼气罐中PH:6.5-8.5 中碱性;PH偏高则H2S发生量越少,则沼气质量高;
氨氮:3000-5000ppm以下均可,但氨氮越高则甲烷菌活性降低;200-400ppm时甲烷菌活性最高;PH和温度越高,氨氮浓度相对越高,可调PH值至中性为宜;
发酵负荷(监控VFA挥发性脂肪酸或低级脂肪酸),VFA为有机物低分子化、酸发酵、形成甲烷气体的中间产物,VFA越低说明厌氧发酵进展效率越高;越高则会阻碍甲烷形成;每日一次测定。优良状态的甲烷发酵罐VFA=300PPM以下,特别要注意VFA中丙酸多于乙酸时则要注意尽快调整。粪尿处理时VFA超过1000PPM也可能稳定处理(高氨氮高PH8.5)。甲烷发酵时若超出上述正常状态则需马上添加甲烷菌或更换系统。
营养盐:0.1 mg/l 以上 所需无机盐(金属)包括钙、镁、铁、镍、钴、钾、列出了钠、锌、硒、钨、钼、铜、锰、铝等;
最好在甲烷发酵罐前段或水解酸化池中添加微量无机盐。或投入调节槽或酸发酵罐中较为有效。
在调节池中调整营养物质的平衡:参考范围为:碳(COD)200-1000:氮(氨氮)5:磷(总磷)1。

Claims (10)

1.一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,包括破碎机(1),其特征在于,破碎机(1)下方连接有机物调节罐(2);机物调节罐(2)连接加水调节罐(3);加水调节罐(3)上下两路连接沼气发酵罐(4);沼气发酵罐(4)两路连接沼液箱(5),一路连接脱硫装置(6);脱硫装置(6)连接天然气储存罐(7);沼液箱(5)连接好氧处理罐(8);好氧处理罐(8)连接沉淀罐(10),沉淀罐(10)连接液肥罐(9);沉淀罐(10)连接沼液箱(5)一进口;加水调节罐(3)与沼气发酵罐(4)分别两路连接热调整保温装置(13);热调整保温装置(13)两路连接雨水收集管(14);沉淀罐(10)与沼液箱(5)设有回流管(15),沼液箱(5)、沼气发酵罐(4)、加水调节罐(3)与之间设有回流管(15);
所述的沼气发酵罐(4)与脱硫装置(6)之间管路上设有脱水及排水过滤过程,采用脱水装置和排水过滤装置;
所述的脱硫装置(6)与天然气储存罐(7)之间管路上设有除湿过程,采用除湿设备,管路上还设有流量计;
所述的好氧处理罐(8)与液肥罐(9)设有微纳米曝气装置(11),液肥罐(9)的微纳米曝气装置(11)的进气管上连接有臭氧发生器(12);
所述的沼气发酵罐(4)下方设有搅拌盘。
2.根据权利要求1所述的一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,其特征在于,所述的机物调节罐(2)与加水调节罐(3)的管路上,加水调节罐(3)与沼气发酵罐(4)的两路管路,沉淀罐(10)与沼液箱(5)的管路上及沼气发酵罐(4)与回流管(15)的管路上设有泵,所述泵采用电控控制;所述的机物调节罐(2)、加水调节罐(3)、沼气发酵罐(4)、沼液箱(5)、脱硫装置(6)、天然气储存罐(7)及回路管(15)上设有阀门,所述阀门可为电控阀门;回流管(15)设有三通,所述三通采用过滤三通。
3.根据权利要求1所述的一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,其特征在于,所述的加水调节罐(3)与沼气发酵罐(4)的一路管路上位于沼气发酵罐(4)的进口处设有流量计或重量计。
4.根据权利要求1所述的一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,其特征在于,所述的沼气发酵罐(4)里加入甲烷菌,好氧处理罐(8)里加入硝化菌。
5.根据权利要求1所述的一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,其特征在于,所述的沼气发酵罐(4)下方搅拌盘通过转轴连接叶片,片为板状叶片,采用四叶型、三叶型或二叶型。
6.根据权利要求1所述的一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,其特征在于,所述的机物调节罐(2)、加水调节罐(3)、沼气发酵罐(4)、沼液箱(5)中设有传感器,所述的传感器采用气体传感器、温度传感器、PH值传感器、vfa挥发性脂肪酸传感器在线监测器及ORP氧化还原电位传感器。
7.根据权利要求1所述的一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,其特征在于,所述的热调整保温装置(13)采用光伏、风力、沼气发酵余热或沼气纯化后发电来供电。
8.根据权利要求1所述的一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,其特征在于,所述的沼气发酵罐(4)顶部设置两个检修口,中间设置一个应急排放沼气口,在稍高于厌氧污泥位置,设置沼液出口,定期排出沼液进入沼液箱。
9.根据权利要求1所述的一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统,其特征在于,所述的传感器、电控阀及泵由控制器或电脑控制。
10.一种有机物甲烷发酵循环控制发酵方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将有机废弃物收集(可单独或混合处理餐厨垃圾、酒糟及酿酒废水、人畜粪尿、果蔬残渣、秸秆及其他食品加工残渣等等)并定量投入两级破碎机;
2)经破碎至2毫米以下残渣后,靠重力掉入调节罐均质化;
3)因有机废弃物普遍含水率较高,流入加水调节罐后,按营养成分(碳氮磷硫)和含水率计算后,导入经加热的储备雨水,按适当比例混合后,有机废弃物残渣:加热雨水=1:1~1:10范围内,适量加入复合营养盐,含盐度控制在0.1ppm~100ppm范围内,在加水调节罐内进行水解酸化预处理,通过温度、pH以及VFA挥发性脂肪酸三种传感器监控温度、pH值和挥发性脂肪酸(低级脂肪酸)数据,并尽可能在经预处理后调节控制在:T 35-38度;pH 5.5~7.5;VFA 1000ppm以上;并使用提升泵定量抽入沼气发酵罐;
4)进入沼气发酵罐入口前通过流量计(或重量计)控制进入沼气发酵罐的负荷量;
5)沼气发酵罐入口正下方设置搅拌盘,使垂直落下的预处理过的固液混合物撞击叶片而使其转动,从而搅拌发酵物,使甲烷菌和温度可均匀分布在沼气罐中,提高厌氧处理效率,设置温度、pH、VFA、ORP氧化还原电位传感器,调控沼气发酵罐内环境条件在适宜产生甲烷的范围温度38-42度;pH 6.5-8.0;VFA 300ppm或以下;ORP在-200mV以下;
6)固形物较多地沉淀在沼气发酵罐入口下方,此部分底部,即沼气发酵罐左下角部分,可设置回流管(或污泥回流泵)将固形物较多的污泥回流到加水调节罐中;
7)产生的沼气进入右上角部分的沼气净化线,进行脱水脱硫(硫化氢等杂质)工序后,经气体流量计计量后进入高纯沼气(天然气)储存罐,可用于生活燃气、发电、蒸汽制作等生物质能源循环利用;
8)沼液箱中的沼液,定期排入好氧处理罐,好氧罐中设置高效微纳米曝气装置,并使用高效硝化菌,高效快速地将沼液中剩余的氨氮转换为硝态氮,经沉淀池固液分离后制作成有机液肥,回用于舰船上的蔬菜温室或陆地上周边的农业设施;同时显著减少甲烷和氧化亚氮等温室气体排放;
9)对于多余的液肥,可以在好氧池和沉淀池之后,再设置一个超级氧化罐,使用微纳米曝气装置和臭氧发生器合用产生大量羟基自由基氧化液肥中残余的有机质和营养物质,同时脱色、除异味并灭菌,达到一级排放标准后可排放入海;
10)沉淀池及沼液箱中的沉淀污泥可定期抽送回流到加水调节罐或沼气发酵罐,进行循环处理,以保本处理系统的有机固渣基本被消化;如有剩余的少量沼渣,可脱水后用于蔬菜温室的基质土;
11)在沼液液位的稍下位置设置浮渣等未消化物(沼渣)出口,定期排入回流管道,回流到破碎调节罐中循环处理。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115259596A (zh) * 2022-09-01 2022-11-01 苏州吉如发环保科技有限公司 一种小型分散粪渣发酵回用和污水处理系统
CN117535123A (zh) * 2023-10-31 2024-02-09 浙江中科沃尔德生物科技有限公司 一种高效生物质中高温厌氧发酵制天然气系统及利用其制天然气工艺

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102517200A (zh) * 2011-11-21 2012-06-27 云南昆船第二机械有限公司 一种有机废弃物干式厌氧高温发酵系统及发酵工艺
CN104030738A (zh) * 2013-03-05 2014-09-10 习建华 一种餐厨垃圾资源化、无害化的处理方法
CN204342630U (zh) * 2014-12-09 2015-05-20 北京智创环绿科技有限公司 一种城市污水处理厂污泥组合式生物处理系统
KR20160089818A (ko) * 2015-01-20 2016-07-28 (주)엔탑스 고형 폐기물 자원회수장치
CN105861285A (zh) * 2016-06-03 2016-08-17 北京峻德安装工程有限公司 一种城市生活污泥、园林垃圾及农村秸秆废弃物资源化利用系统
CN111187708A (zh) * 2019-02-21 2020-05-22 苗江 餐厨垃圾与污泥等联合厌氧发酵制沼气综合利用系统
CN216663104U (zh) * 2022-01-09 2022-06-03 丁庆 一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102517200A (zh) * 2011-11-21 2012-06-27 云南昆船第二机械有限公司 一种有机废弃物干式厌氧高温发酵系统及发酵工艺
CN104030738A (zh) * 2013-03-05 2014-09-10 习建华 一种餐厨垃圾资源化、无害化的处理方法
CN204342630U (zh) * 2014-12-09 2015-05-20 北京智创环绿科技有限公司 一种城市污水处理厂污泥组合式生物处理系统
KR20160089818A (ko) * 2015-01-20 2016-07-28 (주)엔탑스 고형 폐기물 자원회수장치
CN105861285A (zh) * 2016-06-03 2016-08-17 北京峻德安装工程有限公司 一种城市生活污泥、园林垃圾及农村秸秆废弃物资源化利用系统
CN111187708A (zh) * 2019-02-21 2020-05-22 苗江 餐厨垃圾与污泥等联合厌氧发酵制沼气综合利用系统
CN216663104U (zh) * 2022-01-09 2022-06-03 丁庆 一种有机物甲烷发酵循环控制一体系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115259596A (zh) * 2022-09-01 2022-11-01 苏州吉如发环保科技有限公司 一种小型分散粪渣发酵回用和污水处理系统
CN115259596B (zh) * 2022-09-01 2023-10-20 江苏天从环保科技有限公司 一种小型分散粪渣发酵回用和污水处理系统
CN117535123A (zh) * 2023-10-31 2024-02-09 浙江中科沃尔德生物科技有限公司 一种高效生物质中高温厌氧发酵制天然气系统及利用其制天然气工艺

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