TWI756126B - 農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法 - Google Patents

農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI756126B
TWI756126B TW110116818A TW110116818A TWI756126B TW I756126 B TWI756126 B TW I756126B TW 110116818 A TW110116818 A TW 110116818A TW 110116818 A TW110116818 A TW 110116818A TW I756126 B TWI756126 B TW I756126B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
liquid
treatment
solid
animal husbandry
anaerobic digestion
Prior art date
Application number
TW110116818A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202244011A (zh
Inventor
倪辰華
Original Assignee
環鼎國際股份有限公司
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 環鼎國際股份有限公司 filed Critical 環鼎國際股份有限公司
Priority to TW110116818A priority Critical patent/TWI756126B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI756126B publication Critical patent/TWI756126B/zh
Publication of TW202244011A publication Critical patent/TW202244011A/zh

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

一種農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法，可有效處理厭氧消化液，達到環境友善及資源有效利用。農牧業厭氧消化液的處理與回收系統包括固液分離系統、生物薄膜反應系統及逆滲透處理系統。固液分離系統安排為接收厭氧消化液，以排出沼渣及沼液，沼液含有機物及含氮化合物。生物薄膜反應系統的兼氣好氧裝置接收沼液，從而產生處理液及生物污泥，過濾薄膜安排為供處理液通過以從兼氣好氧裝置排出，處理液含有殘留的有機物及殘留的含氮化合物。逆滲透處理系統安排為接收處理液，以排出回收水及濃縮水。

Description

農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法
本發明關於一種污水處理系統及方法，尤其是關於一種農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法。
傳統畜牧業污水（例如豬隻排泄糞尿污水）經厭氧消化處理後所產生的厭氧消化液（即沼渣及沼液之混合物）因含有大量的總懸浮固體與有機物，若直接排放至污水處理廠，會產生大量的有機與懸浮固體負荷，造成後續處理困難。沼液中懸浮固體的粒徑大多為10微米至200微米，無法有效重力沉澱；假若使用混凝加藥沉澱方式，反而造成佔地空間大、加藥量高、廢棄污泥量大且需委外廢棄以及操作成本高等問題。
現代化養豬舍單位豬之所產生的排泄糞尿污水量僅為傳統養豬舍的20%至25%，故排泄糞尿污水量含有的污染物濃度為傳統豬舍污水的4~5倍。現代化養豬舍的糞尿排泄污水經厭氧消化後產生的厭氧消化液中的導電物質、氨氮及有機物含量均遠高於從傳統養豬污水所獲得的厭氧消化液中含量，嚴重影響後續污水處理流程的生物活性及操作穩定性。並且，沼液中所含有的生物難分解物質，例如類腐植質酸(酸)、類黃酸等大分子多苯環結構有機物，造成後續污水處理無法符合放流水標準之需求，無法達到環境友善及資源有效利用之需求。
本發明提供一種農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法，可有效處理及回收厭氧消化液，達到環境友善及資源有效利用之需求。
本發明所提供的農牧業厭氧消化液的處理與回收方法，包括：以依序連接的第一固液分離機以及第二固液分離機接收厭氧消化液，以排出沼渣以及沼液，沼液之成分包含有機物以及含氮化合物；以生物薄膜反應系統的兼氣好氧裝置接收沼液，以分解有機物及含氮化合物，從而產生處理液以及生物污泥；令處理液經由生物薄膜反應系統的一過濾薄膜從兼氣好氧裝置排出，處理液之成分包含殘留的有機物以及殘留的含氮化合物；以及，以逆滲透處理系統接收處理液，以排出濃縮水以及回收水。
在本發明的一實施例中，上述之第一固液分離機為臥式離心機，第二固液分離機為飛碟式離心機。
在本發明的一實施例中，上述之厭氧消化液源自於動物排泄廢水、農業生質廢棄物或其組合。
在本發明的一實施例中，上述之依序連接的第一固液分離機以及第二固液分離機接收厭氧消化液，以排出沼渣以及沼液之步驟與所述以生物薄膜反應系統的兼氣好氧裝置接收沼液，以分解有機物及含氮化合物，從而產生處理液以及生物污泥之步驟之間更包括：對沼液進行前處理流程，前處理流程包括過篩處理、調勻處理以及酸鹼值調整處理。
在本發明的一實施例中，上述之酸鹼值調整處理中，沼液之酸鹼值調整為pH 6至pH 8。
在本發明的一實施例中，上述之過濾薄膜之孔徑為0.5微米至0.01微米。
本發明所提供的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統包括：固液分離系統、生物薄膜反應系統以及逆滲透處理系統。固液分離系統包括依序連接的第一固液分離機以及第二固液分離機，第一固液分離機及第二固液分離機安排為接收厭氧消化液，以排出沼渣以及沼液，沼液之成分包含有機物以及含氮化合物。生物薄膜反應系統包括兼氣好氧裝置以及過濾薄膜，過濾薄膜鄰接兼氣好氧裝置，兼氣好氧裝置接收沼液，以分解有機物及含氮化合物，從而產生處理液以及生物污泥，過濾薄膜安排為供處理液通過以從兼氣好氧裝置排出，處理液之成分包含殘留的有機物以及殘留的含氮化合物。逆滲透處理系統安排為接收處理液，以排出回收水及濃縮水。
在本發明的一實施例中，上述之農牧業厭氧消化液的處理與回收系統更包括前處理系統，前處理系統配置於固液分離系統與生物薄膜反應系統之間，前處理系統安排為對沼液進行前處理流程，前處理系統包括相連接的過篩裝置、調勻裝置以及酸鹼值調整裝置。
在本發明的一實施例中，上述之酸鹼值調整裝置安排為將沼液之酸鹼值調整為pH 6至pH 8。
在本發明的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法中，藉由第一固液分離機及第二固液分離機從厭氧消化液分離出高固體成分濃度的沼渣及低固體成分濃度的沼液、生物薄膜反應系統有效分解沼液中的如有機物及含氮化合物等生物可分解物質並排出處理液、以及逆滲透處理系統去處理液所含有的如殘留的有機物以及殘留的含氮化合物等生物難分解物質，最終排放濃縮水以及回收水，濃縮水具有高濃度的有機營養成分，可作為如生質能藻類繁殖、農液施肥、氮肥料以及綠地灌溉等用途，回收水可作為澆灌、清洗等用途，從而達到環境友善及資源有效利用之特點。此外，本發明的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法從厭氧消化液所獲得的沼渣、生物污泥及生物難分解物質等適於作為堆肥使用，同樣可達到資源有效利用之特點。因此，本發明的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法可有效處理厭氧消化液，達到環境友善及資源有效利用之特點。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖1為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的示意圖。圖2為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的示意圖。圖3為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的固液分離系統的示意圖。圖4A為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的生物薄膜反應系統的示意圖。圖4B為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的生物薄膜反應系統的示意圖。圖5為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的逆滲透處理系統的示意圖。如圖1至5所示，本發明的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統10包括固液分離系統100、生物薄膜反應系統200以及逆滲透處理系統300。固液分離系統100依序連接的第一固液分離機110以及第二固液分離機120，第一固液分離機110及該第二固液分離機120安排為接收厭氧消化液F10，以排出沼渣F20以及沼液F25，沼液F25之成分包含有機物以及含氮化合物。生物薄膜反應系統200包括兼氣好氧裝置210以及鄰接該兼氣好氧裝置210的過濾薄膜220，兼氣好氧裝置210接收沼液F25，以分解有機物及含氮化合物，從而產生處理液F30以及生物污泥F35，過濾薄膜220安排為供處理液F30通過以從生物薄膜反應系統200排出，處理液F32之成分包含殘留的有機物以及殘留的含氮化合物。逆滲透處理系統300安排為接收處理液F30，以排出濃縮水F60以及回收水F65。濃縮水F60具有高濃度的有機營養成分（例如殘留的有機物以及殘留的含氮化合物等的），故可作為如生質能藻類繁殖、農液施肥、氮肥料以及綠地灌溉等用途。回收水F65則可作為澆灌、清洗等用途。
在本實施例中，厭氧消化液F10源自於動物排泄廢水或/及農業生質廢棄物，例如但不限於，養豬場的豬隻排泄廢水、果皮及酒粕等。動物排泄廢水或/及農業生質廢棄物經厭氧處理後成為厭氧消化液F10，固液分離系統100的第一固液分離機110與第二固液分離機120將厭氧消化液F10分離為沼渣F20及沼液F25，所謂沼渣F20為主要成分為固體且次要成分為液體的物質，所謂沼液F25為主要成分為液體且次要成分為固體（第一固體微粒）的物質。藉由第一固液分離機110與第二固液分離機120，即兩階段的固液分離，可有效捕捉厭氧消化液F10中的固體成分，提高沼渣F20中的固體比例並降低沼液F25中的固體比例，提升有機堆肥（由沼渣F20製成）的產量降低後續沼液F25處理的有機負荷。此外，在本實施例中，厭氧消化液F10於進入固液分離系統100前可暫存於暫存槽610中。
接續說明，沼液F25中特定的成分可於生物薄膜反應系統200的兼氣好氧裝置210中進行生物分解，應可理解，兼氣好氧裝置210中放有可分解所述特定的成分的特定的微生物。舉例而言，在本實施例中，有機物之種類包含例如但不限於動物糞便、尿液、廢棄鳳梨、檸檬皮等有機物，兼氣好氧裝置210中放置有可分解有機化合物及含氮化合物的微生物，具體微生物種類並非本發明之重點，於此不多加贅述。沼液F25中特定的成分於兼氣好氧裝置210中進行生物分解後，產生處理液F30以及生物污泥F35。
接續說明，處理液F30接著經由過濾薄膜220而從生物薄膜反應系統200排出。藉由過濾薄膜，處理液F30中所含有的固體（第二固體微粒）的粒徑可小於沼液F25所含有的固體（第一固體微粒）的粒徑，處理液F30含有殘餘生物難分解或未分解的成分，即殘留的有機物以及殘留的含氮化合物。舉例而言，在本實施例中，殘留的含氮化合物之種類包括例如但不限於氨氮，殘留的有機物之種類包含例如但不限於類腐植質酸、類黃酸以及高分子類蛋白質。過濾薄膜220之孔徑例如但不限於0.5微米至0.01微米。過濾薄膜220之種類包括例如但不限於中空絲膜及平板膜。過濾薄膜220之材質包括例如但不限於聚氯乙烯（PVDF）、聚乙烯(PE)、聚醚碸（PES）、四氟乙烯(PTFE)及陶瓷(Ceramic)等。上述的沼渣F20及生物污泥F35，因含有營養物質，故可送至再利用廠620回收製成堆肥或用於其他用途。
此外，應可理解，固液分離系統100（包括第一固液分離機110以及第二固液分離機120）、生物薄膜反應系統200（包括兼氣好氧裝置210）以及逆滲透處理系統300（包括吸附過濾槽310）之間的流體傳遞與輸送，可藉由管線、渠道、閥門、幫浦等管路設施完成，惟其並非本發明之重點，於此不多加贅述。過濾薄膜220可配置於兼氣好氧裝置210與物質去除系統300之間，例如兼氣好氧裝置210的出口處、兼氣好氧裝置210的出口與管路設施相接處等位置。
如圖1至3所示，上述的第一固液分離機110及第二固液分離機120例如為沉降式分離機。在本實施例中，第一固液分離機110具體可為臥式離心機，第二固液分離機120具體可為碟式離心機。操作時，第一固液分離機110的離心力小於第二固液分離機120離心力，舉例而言，第一固液分離機110的離心力為2500G至3500G，第二固液分離機120的離心力為9500G至10500G，較佳地，第一固液分離機110的離心力為3000G，第二固液分離機120的離心力為10000G，但本發明不以此為限。在一實施例中，第一固液分離機110例如捕捉到厭氧消化液F10中65%至70%的固體成分，其餘30%至35%的固體成分與液體成分形成一待分離流體F15進入第二固液分離機120，第二固液分離機120例如捕捉待分離流體中的72%的固體成分後排出沼液F25，第一固液分離機110與第二固液分離機120可捕捉厭氧消化液F10中約90%以上的固體成分，有效降低沼液F25中的固體成分。舉例來說，在一實施例中，厭氧消化液F10中的固體成分[即總懸浮物(Total Suspended Solids，TSS)]為15000 mg/L至50000 mg/L，待分離流體F15中的固體成分為3000 mg/L至6000 mg/L，沼液F25中的固體成分為300 mg/L至2000 mg/L，沼液F25中的固體成分與厭氧消化液F10中的固體成分之比值(即固體去除率)為90%以上。此外，厭氧消化液F10中固體成分的粒徑例如介於0微米至500微米，第一固液分離機110可捕捉厭氧消化液F10中粒徑為20微米以上的固體成分，第二固液分離機120可捕捉厭氧消化液F10中粒徑為0.1微米至250微米的固體成分，從而降低沼液F25中的固體成分（第一固體微粒）的粒徑分布範圍。
接續說明，在一實施例中，第一固液分離機110以及第二固液分離機120分離出來的固體成分為沼渣F20，沼渣F20除了可被儲存起來以用於製作堆肥或其他肥份用途，還可送回暫存槽610中。舉例來說，在一實施例中，沼渣F20的含水率為70%至80%。
如圖1及2所示，上述的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統10還可包括前處理系統400，前處理系統400配置於固液分離系統100與生物薄膜反應系統200之間，前處理系統400安排為對沼液F25進行前處理流程，該前處理系統400包括相連接的調勻裝置410、過篩裝置420以及酸鹼值調整裝置430。視需求，調勻裝置410可設計為均勻化沼液F25的流量、溫度以及水質特性，水質特性例如但不限於生化需氧量、含氮化合物、懸浮固體物及酸鹼值等，以降低沼液F25的流量與水質的變異性。沼液F25仍可能含有較大粒徑的固體成分，過篩裝置420適於將這些較大粒徑的固體成分濾除，以利後續其他處理並保護後續裝置/系統。酸鹼值調整裝置430可調整沼液F25的酸鹼（pH）值，以利後續生物薄膜反應系統200處理沼液F25；在一實施例中，酸鹼值調整裝置430安排為將沼液F25之酸鹼值調整為pH 6至pH 8，但不僅限於此。此外，在一實施例中，酸鹼值調整裝置430藉由將無機酸注入至沼液F25中，以達成調整沼液F25之酸鹼值之效果，無機酸例如但不限於硫酸（H 2SO 4）以及鹽酸（HCl）。
接續說明，在一實施例中，在前處理系統400與固液分離系統100之間還可配置沼液暫存槽630，沼液F25可暫存在沼液暫存槽630中，由沼液暫存槽630流出的沼液F25進入前處理系統400。
此外，應可理解，固液分離系統100與前處理系統400之間、前處理系統400與生物薄膜反應系統200之間以及前處理系統400的過篩裝置410、調勻裝置420與酸鹼值調整裝置430之間的流體傳遞與輸送，可藉由管線、渠道、閥門、幫浦等管路設施完成，惟其並非本發明之重點，於此不多加贅述。
如圖1、2、4A及4B所示，在上述的生物薄膜反應系統200中，沼液F25中特定的成分於兼氣好氧裝置210中進行生物分解，分解後產生的處理液F30及生物污泥F35共存於兼氣好氧裝置210中，處理液F30經由過濾薄膜220從兼氣好氧裝置210排出而完成處理液F30與生物污泥F35的分離，經過兼氣好氧裝置210之處理，處理液F30的化學需氧量低於沼液F25的化學需氧量。藉由過濾薄膜220，處理液F30與生物污泥F35可以有效分離，可確保因生物污泥F35膨脹、泡沫等因素所造成的污泥流失之問題，確保排出的處理液F30的化學需氧量的穩定性。另一方面，過濾薄膜220可截流微生物，避免菌相流失。此外，兼氣好氧裝置210可具有較高的活性污泥濃度，可承受進流負荷變異的衝擊，提升生物薄膜反應系統200的操作穩定性並降低生物槽體體積所需體積。另外，由於本發明的生物薄膜反應系統200是以過濾薄膜220進行過濾，相較於傳統於生物分解後使用沉澱槽及沙濾槽進行過濾之設計，本發明可減少土木與設備設置的成本。
接續說明，在一實施例中，如圖4A所示，兼氣好氧裝置210可包括兼氣槽211以及好氧槽212，兼氣槽211與好氧槽212彼此獨立，過濾薄膜220配置於好氧槽212中，兼氣槽211以及好氧槽212安排為依序接收沼液F25，進一步來說，沼液F25先進入兼氣槽211，再進入好氧槽212中，以於兼氣槽211及好氧槽212中進行生物分解作用，進而產生處理液F30及生物污泥F35，生物污泥F35位於好氧槽212及兼氣槽211之中，處理液F30則經由過濾薄膜220從好氧槽212排出，但本發明不以此為限。在另一實施例中，如圖4B所示，兼氣好氧裝置210可包括兼氣槽211、好氧槽212以及薄膜槽213，兼氣槽211、好氧槽212以及薄膜槽213彼此獨立，過濾薄膜220配置於薄膜槽213中，兼氣槽211、好氧槽212以及薄膜槽213安排為依序接收沼液F25，進一步來說，沼液F25先進入兼氣槽211，再進入好氧槽212中，最後進入薄膜槽213中，沼液F25於兼氣槽211及好氧槽212中進行生物分解作用，而產生處理液F30及生物污泥F35，生物污泥F35位於好氧槽212、兼氣槽211及薄膜槽213之中，處理液F30則經由過濾薄膜220從薄膜槽213排出。此外，依據需求，過濾薄膜220的數量可為一個或多個。舉例來說，在一實施例中，沼液F25的酸鹼值(pH)為8.0、懸浮固體(suspended solid，SS)為4733 mg/L、化學需氧量(chemical oxygen demand，COD)為7720 mg/L、生化需氧量(biochemical oxygen demand，BOD)為1161 mg/L、總凱氏氮(total Kjeldahl nitrogen，TKN)為2213 mg/L、氨氮(NH 3N)為2171 mg/L；處理液F30的酸鹼值為8.4、懸浮固體為2 mg/L、化學需氧量為1381 mg/L、生化需氧量為18 mg/L、總凱氏氮為2003 mg/L、氨氮為1765 mg/L。
接續說明，在一實施例中，如圖2所示，上述的生物薄膜反應系統200與逆滲透處理系統300之間可設有產水池650，生物薄膜反應系統200所排出的處理液F30可先進入產水池650中暫存，再由產水池650流入逆滲透處理系統300中。此外，沼液F25於兼氣好氧裝置210中進行生物分解後所產生的生物污泥F35，於難以再用於生物分解時，可製作為生物污泥餅，以用於製作堆肥或其他用途。
此外，應可理解，生物薄膜反應系統200與產水池650之間、產水池650與逆滲透處理系統300之間的流體傳遞與輸送，可藉由管線、渠道、閥門、幫浦等管路設施完成，惟其並非本發明之重點，於此不多加贅述。
如圖1、2及5所示，在一實施例中，逆滲透處理系統300還可包括預過濾器310、逆滲透裝置320、回收槽330以及濃縮槽340。預過濾器310與逆滲透裝置320連接，回收槽330與逆滲透裝置320連接，濃縮槽340與逆滲透裝置320連接，預過濾器310安排為接收處理液F30並排出過濾液F40，逆滲透裝置320安排為接收過濾液F40並排出回收水F65及濃縮水F60，回收水F65可暫存於回收槽330中，供後續回收使用（澆灌、清洗）或者排出至放流水池680以放流。濃縮水F60可暫存於濃縮槽340中，供後續作為如生質能藻類繁殖、農液施肥、氮肥料以及綠地灌溉等用途。此外，在一實施例中，依據需求，回收槽330中的回收水F65也可直接放流，而不須經過放流水池680。舉例來說，在一實施例中，處理液F30的酸鹼值為8.2、懸浮固體為3 mg/L、化學需氧量為1189 mg/L；濃縮水F60的酸鹼值為7.9、懸浮固體為小於8 mg/L、化學需氧量為2264 mg/L；回收水F65的酸鹼值為6.8、懸浮固體為小於2 mg/L、化學需氧量為14 mg/L。
此外，應可理解，預過濾器310、逆滲透裝置320、回收槽330以及濃縮槽340之間的流體傳遞與輸送，可藉由管線、渠道、閥門、幫浦等管路設施完成，惟其並非本發明之重點，於此不多加贅述。
圖6為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收方法的流程圖。如圖1、2及6所示，本發明的農牧業厭氧消化液的處理與回收方法包括：步驟S100：以依序連接的第一固液分離機110以及第二固液分離機120接收厭氧消化液F10，以排出沼渣F20以及沼液F25；步驟S200：以生物薄膜反應系統200的兼氣好氧裝置210接收沼液F25，以分解有機物及含氮化合物，從而產生處理液F30以及生物污泥F35；步驟S300：令處理液F30經由生物薄膜反應系統200的過濾薄膜220從兼氣好氧裝置210排出；以及，步驟S400：以逆滲透處理系統300接收處理液F30，以排出濃縮水F60以及回收水F65。
接續說明，在步驟S100中，沼液F25中含有第一固體微粒，且沼液F25之成分包含有機物以及含氮化合物。在步驟300中：處理液F30中含有第二固體微粒，第二固體微粒的粒徑小於第一固體微粒的粒徑，且處理液F30之成分含有殘餘生物難分解或未分解的成分，即殘留的有機物以及殘留的含氮化合物。
圖7為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收方法的流程圖。如圖1、2及7所示，在一實施例中，步驟S100與步驟S300之間還可包括步驟S500：對沼液F25進行前處理流程。在步驟S500中，前處理流程包括過篩處理、調勻處理以及酸鹼值調整處理。藉由調勻處理，均勻化沼液F25的流量、溫度以及水質特性，水質特性例如但不限於生化需氧量、含氮化合物、懸浮固體物及酸鹼值等，以降低沼液F25的流量與水質的變異性。沼液F25仍可能含有較大粒徑的固體成分，藉由過篩處理將這些較大粒徑的固體成分濾除，以利後續其他處理並保護後續裝置/系統。藉由酸鹼值調整處理可調整沼液F25的酸鹼（pH）值，以利後續生物薄膜反應系統200處理沼液F25。在一實施例中，以酸鹼值調整處理將沼液F25之酸鹼值調整為pH 6至pH 8，但不僅限於此。此外，在一實施例之酸鹼值調整處理中，藉由注入無機酸至沼液F25中，達成調整沼液F25之酸鹼值之效果。
在本發明實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法中，藉由第一固液分離機及第二固液分離機從厭氧消化液分離出高固體成分濃度的沼渣及低固體成分濃度的沼液、生物薄膜反應系統有效分解沼液中的如有機物及含氮化合物等生物可分解物質並排出處理液、以及逆滲透處理系統去處理液所含有的如殘留的有機物以及殘留的含氮化合物等生物難分解物質，最終排放濃縮水以及回收水，濃縮水具有高濃度的有機營養成分，可作為如生質能藻類繁殖、農液施肥、氮肥料以及綠地灌溉等用途，回收水可作為澆灌、清洗等用途，從而達到環境友善及資源有效利用之特點。此外，本發明實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法從厭氧消化液所獲得的沼渣、生物污泥及生物難分解物質等適於作為堆肥使用，同樣可達到資源有效利用之特點。因此，本發明實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法可有效處理厭氧消化液，達到環境友善及資源有效利用之特點。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10:農牧業厭氧消化液的處理與回收系統
100:固液分離系統
110:第一固液分離機
120:第二固液分離機
200:生物薄膜反應系統
210:兼氣好氧裝置
211:兼氣槽
212:好氧槽
213:薄膜槽
220:過濾薄膜
300:逆滲透處理系統
310:預過濾器
320:逆滲透裝置
330:回收槽
340:濃縮槽
400:前處理系統
410:過篩裝置
420:調勻裝置
430:酸鹼值調整裝置
610:暫存槽
620:再利用廠
630:沼液暫存槽
650:產水池
680:放流水池
F10:厭氧消化液
F15:待分離流體
F20:沼渣
F25:沼液
F30:處理液
F35:生物污泥
F40:過濾液
F60:濃縮水
F65:回收水
S100:步驟
S200:步驟
S300:步驟
S400:步驟
S500:步驟
圖1為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的示意圖； 圖2為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的示意圖； 圖3為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的固液分離系統的示意圖； 圖4A為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的生物薄膜反應系統的示意圖； 圖4B為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的生物薄膜反應系統的示意圖； 圖5為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統的逆滲透處理系統的示意圖； 圖6為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收方法的流程圖；以及 圖7為本發明一實施例的農牧業厭氧消化液的處理與回收方法的流程圖。
10:農牧業厭氧消化液的處理與回收系統
100:固液分離系統
200:生物薄膜反應系統
300:逆滲透處理系統
400:前處理系統

Claims (12)

  1. 一種農牧業厭氧消化液的處理與回收方法，包括：以依序連接的一第一固液分離機以及一第二固液分離機接收一厭氧消化液，以排出一沼渣以及一沼液，且該沼液之成分包含一有機物以及一含氮化合物；其中該第一固液分離機的離心力為2500G至3500G，該第二固液分離機的離心力為9500G至10500G；以一生物薄膜反應系統的一兼氣好氧裝置接收該沼液，以分解該有機物及該含氮化合物，從而產生一處理液以及一生物污泥；令該處理液經由該生物薄膜反應系統的一過濾薄膜從該兼氣好氧裝置排出，該處理液之成分包含一殘留的有機物以及一殘留的含氮化合物；以一逆滲透處理系統接收該處理液，以排出一濃縮水以及一回收水。
  2. 如請求項1所述之農牧業厭氧消化液的處理與回收方法，其中該第一固液分離機為臥式離心機，該第二固液分離機為飛碟式離心機。
  3. 如請求項1所述之農牧業厭氧消化液的處理與回收方法，其中，該厭氧消化液源自於動物排泄廢水、農業生質廢棄物或其組合。
  4. 如請求項1所述之農牧業厭氧消化液的處理與回收方法，其中在所述依序連接的該第一固液分離機以及該第二固液分離機接收該厭氧消化液，以排出該沼渣以及該沼液之步驟與所述以該生物薄膜反應系統的該兼氣好氧裝置接收該沼液，以分解該有機物及該含氮化合物，從而產生該處理液以及該生物污泥之步驟之間更包括：對該沼液進行一前處理流程，該前處理流程包括一過篩處理、一調勻處理以及一酸鹼值調整處理。
  5. 如請求項4所述之畜牧業污水處理方法，其中在所述酸鹼值調整處理中，該沼液之酸鹼值調整為pH 6至pH 8。
  6. 如請求項1所述之農牧業厭氧消化液的處理與回收方法，其中該過濾薄膜之孔徑為0.5微米至0.01微米。
  7. 一種農牧業厭氧消化液的處理與回收系統，包括：一固液分離系統，包括依序連接的一第一固液分離機以及一第二固液分離機，該第一固液分離機及該第二固液分離機安排為接收一厭氧消化液，以排出一沼渣以及一沼液，該沼液之成分包含一有機物以及一含氮化合物；其中該第一固液分離機的離心力為2500G至3500G，該第二固液分離機的離心力為9500G至10500G；一生物薄膜反應系統，包括一兼氣好氧裝置以及一過濾薄膜，該過濾薄膜鄰接該兼氣好氧裝置，該兼氣好氧裝置接收該沼液，以分解該有機物及該含氮化合物，從而產生一處理液以及一生物污泥，該過濾薄膜安排為供該處理液通過以從該兼氣好氧裝置排出，該處理液之成分包含一殘留的有機物以及一殘留的含氮化合物；以及一逆滲透處理系統，安排為接收該處理液，以排出一回收水及一濃縮水。
  8. 如請求項7所述的農牧業厭氧消化液的處理與回收系統，其中該第一固液分離機為臥式離心機，該第二固液分離機為飛碟式離心機。
  9. 如請求項7所述之農牧業厭氧消化液的處理與回收系統，其中，該厭氧消化液源自於動物排泄廢水、農業生質廢棄物或其組合。
  10. 如請求項7所述之農牧業厭氧消化液的處理與回收系統，其中該農牧業厭氧消化液的處理與回收系統更包括一前處理系統，該前處理系統配 置於該固液分離系統與該生物薄膜反應系統之間，該前處理系統安排為對該沼液進行前處理流程，該前處理系統包括相連接的一調勻裝置、一過篩裝置以及一酸鹼值調整裝置。
  11. 如請求項10所述之農牧業厭氧消化液的處理與回收系統，其中該酸鹼值調整裝置安排為將該沼液之酸鹼值調整為pH 6至pH 8。
  12. 如請求項7所述之農牧業厭氧消化液的處理與回收系統，其中該過濾薄膜之孔徑為0.5微米至0.01微米。
TW110116818A 2021-05-10 2021-05-10 農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法 TWI756126B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110116818A TWI756126B (zh) 2021-05-10 2021-05-10 農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110116818A TWI756126B (zh) 2021-05-10 2021-05-10 農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI756126B true TWI756126B (zh) 2022-02-21
TW202244011A TW202244011A (zh) 2022-11-16

Family

ID=81329349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110116818A TWI756126B (zh) 2021-05-10 2021-05-10 農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI756126B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102618436A (zh) * 2011-01-28 2012-08-01 张瑞红 固液废物厌氧发酵处理系统及其方法
CN107010788A (zh) * 2017-05-17 2017-08-04 厦门史帝福环保科技有限公司 一种规模化养猪场养殖废水处理系统及方法
CN107572729A (zh) * 2017-10-21 2018-01-12 浙江千尧环境工程有限公司 一种厨余垃圾渗透液的废水处理系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102618436A (zh) * 2011-01-28 2012-08-01 张瑞红 固液废物厌氧发酵处理系统及其方法
CN107010788A (zh) * 2017-05-17 2017-08-04 厦门史帝福环保科技有限公司 一种规模化养猪场养殖废水处理系统及方法
CN107572729A (zh) * 2017-10-21 2018-01-12 浙江千尧环境工程有限公司 一种厨余垃圾渗透液的废水处理系统

Also Published As

Publication number Publication date
TW202244011A (zh) 2022-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11001517B2 (en) Bioreactor for treating sewage and sewage treatment system comprising the same
US8496827B2 (en) Waste activated sludge phosphorus and magnesium stripping process and struvite production system
CN103073149B (zh) 粪便无害化处理方法
CN102603128A (zh) 一种垃圾渗滤液深度处理回用方法
CN106587538A (zh) 一种处理粪尿污水的方法
WO2016122426A1 (en) Biofilm nitrification - contact denitrification system and method
TWM617358U (zh) 農牧業厭氧消化液的處理與回收系統
JP4528175B2 (ja) 有機性汚泥の処理方法
TWI756126B (zh) 農牧業厭氧消化液的處理與回收系統及方法
Trela et al. Innovative technologies in municipal wastewater treatment plants in Sweden to improve Baltic Sea water quality
CN114149155B (zh) 一种尿液提取废水处理及氮磷资源回收方法
JP3970163B2 (ja) 有機性廃棄物の処理方法及び装置
KR20150066055A (ko) 고농도 유기성폐기물의 혐기성 소화 시스템
KR100714825B1 (ko) 분리막이 결합된 혐기/호기 반응조와 호기성 여상을 이용한오폐수 및 고농도 유기폐수 처리 방법
CN106630477A (zh) 一种处理粪尿污水的装置
KR102131743B1 (ko) 하수 처리용 sbr 반응조 및 이를 포함하는 하수 처리 시스템
CN114149154B (zh) 一种尿液提取废水处理及氮资源回收方法
Zhou et al. A Novel Approach for Purifying Food Waste Anaerobic Digestate Through Bio-Conditioning Dewatering Followed by Activated Sludge Process: A Case Study
JP6731025B2 (ja) 有機性廃水または汚泥の処理方法及び処理装置
CN215886729U (zh) 一种养殖废水处理装置
JP2004330152A (ja) 汚水の処理方法とその装置
KR20190001090A (ko) 하수 처리용 생물반응조 및 이를 포함하는 하수 처리 시스템
JP2022034249A (ja) メタン発酵消化液の浄化処理方法、及びメタン発酵消化液の浄化処理システム
CN117800524A (zh) 水电站营区污水污泥资源化利用系统及方法
CN113860668A (zh) 一种养殖粪污净化方法