CN114538707A - 一种养殖废水高温厌氧发酵工艺 - Google Patents

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金林
耿浩
肖志恒
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Abstract

本发明涉及一种养殖废水高温厌氧发酵工艺，主要是将养殖废水沼气发酵处理时的温度提高至50℃以上，高温厌氧发酵在产气量、水力停留时间、降解速率等发面具有十分突出的优势，与中温及低温H环境下的厌氧发酵相比，高温厌氧发酵在最大日产气量、甲烷含量、TS去除率及VS去除率方面均有十分显著的提升，可以大大缩短废水的发酵周期，提高处理效率。

Description

一种养殖废水高温厌氧发酵工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种养殖废水高温厌氧发酵工艺。
背景技术
畜牧业的生产养殖场在生产过程中排放的养殖废水主要由尿液、残余的粪便、发、饲料残渣和冲洗水等组成，有的场区还包括生产过程中产生的生活废水，其中冲洗水占了绝大部分。由于养殖场废水有机物浓度很高，且其中含有大量的氮、磷、悬浮物、致病菌等成分，这些污染物如不进行适当处理，一旦进入天然水体、农田，就会导致严重的环境污染。养殖场废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水，直接排放进入水体，或存放地点不合适，受雨水冲洗进入水体，将可能造成地表水或地下水水质的严重恶化。
养殖场废水中含有较多的氮、磷等养分，如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力，改良土壤的理化特性，促进农作物的生长。但如果未经任何处理就直接、连续、过量的施用，则会给土壤和农作物的生长造成不良的影响，如引起作物徒长、返青、倒伏，使产量大大降低，推迟成熟期，影响后续作物的生产等。每天收集的大量粪尿露天存放，容易产生大量氨气或硫化氢等有害气体污染空气，形成臭味；蚊蝇孳生，传播疾病，污染环境；若排入生活管道则因污染物浓度过高而无法接纳。由于现有的生活污水处理技术很难处理养殖场废水、废渣，造成养殖场环境污染问题很难解决。
现有的方案是修建沼气池，通过厌氧发酵处理污染物，通过厌氧发酵处理污染物虽能起到降解作用，但现有的中温及低温发酵方式的启动时间较长，产气效率低，往往需要2个月以上的时间才能完成产气，大大增加了沼气处理的时间成本；并且由于较长的处理周期，也带来了发酵原料的储存问题。
因此，需要提出一种处理效率更高的废水发酵工艺，以解决现有发酵工艺处理周期过长的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种养殖废水高温厌氧发酵工艺，解决现有废水处理方案的不足。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种养殖废水高温厌氧发酵工艺，包括以下处理步骤：
1)首先对废水进行预处理，废水自流进水解酸化将废水中的大分子初步降解为小分子；
2)将预处理后的废水通入高温厌氧反应池，通过气液加热混合器加蒸汽将废水加热至46-55℃；
3)废水进行发酵时通过折流在厌氧反应池内流动，保证废水停留反应时间；
4)将发酵过程中收集的沼气气体储存装置储存，通过气水分离设备并进行脱硫后通入蒸汽锅炉燃烧；
5)将完成发酵的废水通入沉淀池，分离为沼液及沼渣。
优选的是，所述水解酸化步骤中，废水的停留时间为2.5-5h。
优选的是，所述曝气调节池中设置有潜水搅拌机。
优选的是，所述厌氧反应池共设置有22格31米长的折流反应池。
优选的是，所述厌氧反应过程中，利用沼气对池底进行曝气搅拌混合破拱。
优选的是，所述废水进入沉淀池分离后，进行多级AO生化处理达标中水回用。
优选的是，所述废水进入沉淀池分离后，沼渣捞出进行压滤气化焚烧。
本发明产生的有益效果是：利用高温环境对养殖废水进行发酵，提升发酵速率，大大缩短了反应的启动时间；同时采用折流反应池使内部的废水循环流动，加快沼气的释放，并且可以通过水流流动以及沼气对池底进行破拱，防止底部淤泥堆积；在沼气生产完成后将沼液与沼渣分离处理，对废水进行充分利用，进一步减少排放污染。
附图说明
图1是本发明中的折流厌氧反应池结构示意图。
具体实施方式
下面具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例
本实施例中使用的养殖废水指标为OLR＝3.125，TS＝5.208g·L-1。
首先对收集的养殖废水进行预处理，通过集水井将废水抽入曝气调节池，对养殖废水进行酸化水解处理，水力停留时间4.5h，同时在曝气池中设置有潜水搅拌机，可以保持池中水流的运动，提高水解效率，并且防止淤泥沉积影响曝气池的后续使用；之后将废水通入22格长度为31米的折流厌氧反应池，通过气液加热混合器加蒸汽将废水加热至55℃进行厌氧发酵，废水进行发酵时通过折流在厌氧反应池内流动，保证废水停留反应时间；通过水流运动以及沼气排出对反应池池底进行破拱，提高沼气的释放效率，防止底部淤泥板结影响沼气生产效率，也方便了反应池在使用后的清理；在折流反应池中废水的停留时间为20天，发酵过程中收集的气体通过气水分离设备干燥后进行脱硫以提高沼气的纯度，最后通入蒸汽锅炉燃烧，保持沼液发酵温度；发酵后剩余的沼液及沼渣进行分别处理，沼液收集后利用或通过AO生化处理达标后进行回用；沼渣捞出，进行压滤气化焚烧。
对比例1
本对比例中使用的养殖废水指标为OLR＝3.125，TS＝5.208g·L-1。
首先对收集的养殖废水进行预处理，通过集水井将废水抽入曝气调节池，对养殖废水进行酸化水解处理，水力停留时间4.5h，同时在曝气池中设置有潜水搅拌机，可以保持池中水流的运动，提高水解效率，并且防止淤泥沉积影响曝气池的后续使用；之后将废水通入22格长度为31米的折流厌氧反应池，通过气液加热混合器加蒸汽将废水加热至30℃进行厌氧发酵，废水进行发酵时通过折流在厌氧反应池内流动，保证废水停留反应时间；通过水流运动以及沼气排出对反应池池底进行破拱，提高沼气的释放效率，防止底部淤泥板结影响沼气生产效率，也方便了反应池在使用后的清理；在折流反应池中废水的停留时间为20天，发酵过程中收集的气体通过气水分离设备干燥后进行脱硫以提高沼气的纯度，最后通入蒸汽锅炉燃烧，保持沼液发酵温度；发酵后剩余的沼液及沼渣进行分别处理，沼液收集后利用或通过AO生化处理达标后进行回用；沼渣捞出，进行压滤气化焚烧。
对比例2
本对比例中使用的养殖废水指标为OLR＝3.125，TS＝5.208g·L-1。
首先对收集的养殖废水进行预处理，通过集水井将废水抽入曝气调节池，对养殖废水进行酸化水解处理，水力停留时间4.5h，同时在曝气池中设置有潜水搅拌机，可以保持池中水流的运动，提高水解效率，并且防止淤泥沉积影响曝气池的后续使用；之后将废水通入22格长度为31米的折流厌氧反应池，废水温度保持在20℃进行厌氧发酵，废水进行发酵时通过折流在厌氧反应池内流动，保证废水停留反应时间；通过水流运动以及沼气排出对反应池池底进行破拱，提高沼气的释放效率，防止底部淤泥板结影响沼气生产效率，也方便了反应池在使用后的清理；在折流反应池中废水的停留时间为20天，发酵过程中收集的气体通过气水分离设备干燥后进行脱硫以提高沼气的纯度，最后通入蒸汽锅炉燃烧，保持沼液发酵温度；发酵后剩余的沼液及沼渣进行分别处理，沼液收集后利用或通过AO生化处理达标后进行回用；沼渣捞出，进行压滤气化焚烧。
表1为对比例及实施例的沼气生产情况对比
表1
最大日产气量(m<sup>3</sup>/t) 甲烷含量(％) TS去除率(％) VS去除率(％)
实施例 1.03 70.24 64.32 56.13
对比例1 0.85 64.51 52.10 40.83
对比例2 0.23 39.7 36.53 24.32
由表中数据可以看出，本发明中的高温发酵方法相较于中温以及低温发酵方法，不仅最大日产气量有显著提升，生产气体中的甲烷含量也显著提高；在缩短发酵时间的同时也提高了沼气的生产质量，并且对于废水中的杂质也有显著的降解作用，降低后续废液处理的难度。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可做各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种养殖废水高温厌氧发酵工艺，其特征在于：包括以下处理步骤：
1)首先对废水进行预处理，废水自流进水解酸化将废水中的大分子初步降解为小分子；
2)将预处理后的废水通入高温厌氧反应池，通过气液加热混合器加蒸汽将废水加热至46-55℃；
3)废水进行发酵时通过折流在厌氧反应池内流动，保证废水停留反应时间；
4)将发酵过程中收集的沼气气体储存装置储存，通过气水分离设备并进行脱硫后通入蒸汽锅炉燃烧；
5)将完成发酵的废水通入沉淀池，分离为沼液及沼渣。
2.根据权利要求1所述一种养殖废水高温厌氧发酵工艺，其特征在于：所述水解酸化步骤中，废水的停留时间为2.5-5h。
3.根据权利要求1所述一种养殖废水高温厌氧发酵工艺，其特征在于：所述曝气调节池中设置有潜水搅拌机。
4.根据权利要求1所述一种养殖废水高温厌氧发酵工艺，其特征在于：所述厌氧反应池共设置有22格31米长的折流反应池。
5.根据权利要求4所述一种养殖废水高温厌氧发酵工艺，其特征在于：所述厌氧反应过程中，利用沼气对池底进行曝气搅拌混合破拱。
6.根据权利要求1所述一种养殖废水高温厌氧发酵工艺，其特征在于：所述废水进入沉淀池分离后，进行多级AO生化处理达标后进行回用或排放。
7.根据权利要求1所述一种养殖废水高温厌氧发酵工艺，其特征在于：所述废水进入沉淀池分离后，沼渣捞出进行压滤气化焚烧。
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