一種養(yǎng)殖廢水處理徹底和資源利用高效的系統(tǒng)裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及到沼氣工程技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)排泄物處理和利用目前多為干濕分離的基礎(chǔ)上進(jìn)行沼氣發(fā)酵和相應(yīng)的后續(xù)處理，但由于現(xiàn)有沼氣發(fā)酵多采用連續(xù)式、多級(jí)、常溫發(fā)酵工藝，使得廢水處理不徹底，容積產(chǎn)氣率低，特別是存在發(fā)酵盲區(qū)、料液“短路”和池內(nèi)微生物貧乏區(qū)，在系統(tǒng)缺攪拌和僅作連通的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)下，其工藝實(shí)質(zhì)為單一表面水平流，新入的廢水用幾個(gè)小時(shí)“走”完整個(gè)系統(tǒng)，僅留下少量比廢水輕和重的部分為系統(tǒng)產(chǎn)氣“出力”。而原有廢水永久“服役”在池內(nèi)，顯然所產(chǎn)氣在其它條件相同情況下，會(huì)逐一變少，最終流出的水質(zhì)遠(yuǎn)未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，且臭氣沖天，對(duì)周圍環(huán)境特別是天然水系存在安全隱患，也是周圍居民與養(yǎng)殖業(yè)主發(fā)生群體性矛盾的主要根源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)現(xiàn)有沼氣工程自身上述先天不足及其在運(yùn)行管理中由此導(dǎo)致發(fā)酵不徹底，處理效果差，產(chǎn)氣速率低，用氣無(wú)保障的欠缺，本實(shí)用新型技術(shù)從創(chuàng)造沼氣發(fā)酵最佳條件出發(fā)，提供一種與現(xiàn)有養(yǎng)殖廢水處理相比有明顯優(yōu)勢(shì)的系統(tǒng)裝置或設(shè)計(jì)理念。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的主要技術(shù)方案是:1、采用多級(jí)串聯(lián)、同級(jí)并聯(lián)，批量式二級(jí)發(fā)酵和整體進(jìn)出料的工藝流程。整體進(jìn)出料徹底解決了【背景技術(shù)】所述的池內(nèi)發(fā)酵盲區(qū)、料液“短路”和殺滅病菌蟲卵的死角及出現(xiàn)的微生物貧乏區(qū)，使廢水在系統(tǒng)內(nèi)滯留時(shí)間同等，最終出水水質(zhì)一致，進(jìn)出過(guò)程也起到攪拌作用；同級(jí)并聯(lián)降低自流落差要求或栗入費(fèi)用，同時(shí)使得料液在池內(nèi)有合理滯留期，這種工藝結(jié)構(gòu)在單元內(nèi)是不連續(xù)產(chǎn)氣，但整個(gè)系統(tǒng)仍然是連續(xù)產(chǎn)氣的。出料管應(yīng)設(shè)在最低部，必要時(shí)池底板有一定落差以有利于多余沉渣和浮渣清出，防止長(zhǎng)期運(yùn)行后有效容積減少。2、增設(shè)備用管網(wǎng)。實(shí)踐證明養(yǎng)殖場(chǎng)消毒劑流入會(huì)使系統(tǒng)癱瘓，輕者產(chǎn)氣少甲烷含量低，重者長(zhǎng)期趨在病態(tài)甚至須大換料重新啟動(dòng)，為此施藥后當(dāng)天需要將廢水直接流入儲(chǔ)肥池。3、減輕系統(tǒng)廢水處理負(fù)荷。與單一沼氣工程不同料液不是不夠而是大多，甚至是處理不過(guò)來(lái)，因此須在干清糞的基礎(chǔ)上，在進(jìn)前處理池前用網(wǎng)溝除去廢水中塊狀物和雜質(zhì)，網(wǎng)孔和斷面大小視長(zhǎng)度、流量而定，但溝底不能漏，溝邊雨水不能進(jìn)入，為便于清運(yùn)(掃)帶有網(wǎng)孔夾板須平整耐用，進(jìn)入前處理池后的廢水經(jīng)一段時(shí)間預(yù)處理后上層的浮渣在整體排入一級(jí)發(fā)酵池前應(yīng)打撈除去，以進(jìn)一步減輕負(fù)荷和后續(xù)防堵塞。4、在前處理池中配入秸桿提高廢水中的C/N。秸桿以麥桿稻桿為首選，應(yīng)有防其上浮的措施，整體侵入廢水中讓其充分接觸，一般一年換(加)二次，其用量為盡可能多一點(diǎn)，必要時(shí)場(chǎng)內(nèi)職工的生活源垃圾也可進(jìn)入起輔助提高作用。5、提高廢水溫度。溫度為沼氣發(fā)酵最關(guān)鍵因素，在60°C內(nèi)總體上溫度越高產(chǎn)氣越多廢水處理效果越好。(1)在一級(jí)厭氧池底部增設(shè)于增溫盤管，其熱水來(lái)于池外栗入，通過(guò)循環(huán)的方式冷熱交換來(lái)提高溫度，其熱水的熱源以來(lái)自工程本身的發(fā)電余熱和直接燃燒多余沼氣為首選，也可用其它余熱、廢熱和低價(jià)方便燃料燃燒或用太陽(yáng)能來(lái)產(chǎn)生熱水，用組合方式多向供熱為最佳，以確保在一級(jí)厭氧池溫度得到顯著提高，使得進(jìn)入二級(jí)厭氧池中廢水仍有較高溫度繼續(xù)發(fā)酵，盤管應(yīng)選用傳熱快、耐壓、耐腐蝕的金屬管，以不銹鋼、銅管為首選。(2)采取一些保溫措施以減少氣溫對(duì)池溫的影響。主要有:條件許可厭氧池盡可能埋入較深地下，儲(chǔ)液部分達(dá)到1米以下；一、二級(jí)池間管網(wǎng)和池外供熱管網(wǎng)均用保溫棉保溫;冬季池頂用作堆肥場(chǎng)所或整體覆蓋。6、在一級(jí)厭氧池活性層增掛適量彈性填料，用于各種微生物著落和增量，使得整體出料后池內(nèi)仍有足夠數(shù)量微生物菌群。7、增設(shè)多級(jí)多功能生態(tài)塘以解決農(nóng)閑和雨季多余沼液去處和生態(tài)處理。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是:在投資基本不增和養(yǎng)殖規(guī)模不減前提下，系統(tǒng)廢水處理負(fù)荷減輕，廢水發(fā)酵處理、殺滅蟲卵病菌整體更徹底、凈化效果更好，最終出水均質(zhì)，易達(dá)到養(yǎng)殖業(yè)排放標(biāo)淮，所產(chǎn)沼氣量成倍提高，且沼氣中甲烷含量高，同時(shí)為商品有機(jī)肥產(chǎn)量和價(jià)值提高創(chuàng)造了空間，多種能源得到合理階梯利用，系統(tǒng)產(chǎn)生余熱和多余沼氣全年零排放，臭氣異味明顯減輕，因各種可燃廢料均用于系統(tǒng)燃燒升溫使場(chǎng)內(nèi)環(huán)境整潔。
[0006]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。本新型技術(shù)既是一種系統(tǒng)裝置更是一種全新設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行操作中的理念和思路，因此，變化完善的空間大，顯然所述實(shí)施例僅是其中一部份，況且在前面主要技術(shù)方案中已有所述，僅起示范性作用，不可能包括其全部。據(jù)此，所有相近或類似的技術(shù)方案均屬本技術(shù)方案的組成部份和保護(hù)范圍。
[0007]圖1.本實(shí)用新型系統(tǒng)裝置整體工藝流程圖。
[0008]圖2.—級(jí)厭氧處理池加熱系統(tǒng)圖
[0009]圖3.—級(jí)厭氧處理池掛填料后烏瞰圖
[0010]圖中8.彈性填料，9.熱盤管。其余己在圖中標(biāo)注。
【具體實(shí)施方式】
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[0011]1、實(shí)效比較。某大型豬場(chǎng)原先有1000M3沼氣綜合利用工程，采用連續(xù)式、多級(jí)、全串聯(lián)、常溫發(fā)酵工藝(基本同【背景技術(shù)】所述)，消毒當(dāng)天廢水也全部進(jìn)入系統(tǒng)，后因規(guī)模發(fā)展和治理要求提高需要，決定在同一朝向按本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)理念和方法再建1000M3系統(tǒng)裝置，運(yùn)作一年多后對(duì)二者進(jìn)行成效比較:除氨氮、總磷無(wú)高低之分外，同質(zhì)、同量、同期、同地的糞尿廢水前者年產(chǎn)氣58000M3，后者年產(chǎn)氣122640M3(己扣除沼氣燃燒增溫部份，除發(fā)電余熱外末用其它燃料)，按每立方2元計(jì)算增效129280元，前者12月至1月平均日產(chǎn)氣64M3，后者同期日產(chǎn)氣240M3，前者沼液中測(cè)得C0D三次平均為1820mg/L，后者三次平均為620mg/L，經(jīng)計(jì)算相當(dāng)于后者比前者多降解(少排)C0D 70080kg，前者消毒劑進(jìn)入后1個(gè)月未正常產(chǎn)氣，C02含量超50%不能發(fā)電，據(jù)測(cè)定僅利用發(fā)電余熱增溫同比增2°C度，發(fā)電余熱水從進(jìn)池的75°C，出池時(shí)下降到38°C，同一場(chǎng)前后對(duì)比實(shí)施本實(shí)用新型技術(shù)效益顯而易見。2、具體過(guò)程在前述的主要技術(shù)方案中已大多說(shuō)明，再結(jié)合附圖所示作為同行業(yè)者應(yīng)該已經(jīng)清楚，該如何運(yùn)用本實(shí)用新型技術(shù)，特別是設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理，只不過(guò)在崗啟動(dòng)頭一個(gè)月有不同之處再作一補(bǔ)充說(shuō)明，首先在啟動(dòng)時(shí)前處理池和一級(jí)厭氧處理池各加入10%沼液作為菌種(也可事前富集培養(yǎng))，秸桿在前處理池不應(yīng)外露，并為浸濕后膨脹留有空間，讓廢水同其充分接觸，雖是整體進(jìn)出料但鑒于啟動(dòng)階段甲烷菌種可能不足，所以頭2個(gè)月每次出料仍留下10%，以后逐次減少。注意點(diǎn):二級(jí)厭氧處理池先后次序始終如一，不應(yīng)改變，各單元進(jìn)出料速度不應(yīng)太快，特別是二級(jí)厭氧池整體出料應(yīng)防止出現(xiàn)負(fù)壓，因此，各池間導(dǎo)氣管應(yīng)連通，并以此來(lái)平衡壓力，但不應(yīng)用空氣來(lái)平衡，也可選擇在出料前幾小時(shí)停止向外供氣，使系統(tǒng)有足夠壓力應(yīng)對(duì)體積變化，還可用多次暫停辦法來(lái)平衡;設(shè)計(jì)中各厭氧池單元容積應(yīng)相等，單元間自流為首選，栗入為補(bǔ)充，具體視現(xiàn)場(chǎng)而定;撈出浮渣和網(wǎng)溝中清掃物可機(jī)械壓濾脫水后作有機(jī)堆肥，為節(jié)約、集約土地和池體保溫需要，堆肥場(chǎng)地選在厭氧池上為最佳；用以消納多余沼液的多級(jí)生態(tài)塘可種養(yǎng)水葫蘆、水花生、狐尾藻及草魚、花鰱，以求得各種生物間平衡。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種養(yǎng)殖廢水處理徹底和資源利用高效的系統(tǒng)裝置，具有通過(guò)厭氧發(fā)酵對(duì)廢水進(jìn)行資源利用并將廢水逐步處理和凈化的功能，其與現(xiàn)有技術(shù)相比具有產(chǎn)氣多、出水水質(zhì)均勻的優(yōu)點(diǎn)，其特征是:同級(jí)單元間并聯(lián)結(jié)構(gòu)，前處理池加秸桿，增設(shè)備用管網(wǎng)專排含有殺菌劑廢水，一級(jí)厭氧池增設(shè)加熱盤管和彈性填料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種養(yǎng)殖廢水處理徹底和資源利用高效的系統(tǒng)裝置，其特征是:整個(gè)處理系統(tǒng)中實(shí)行多級(jí)間串聯(lián)同級(jí)間并聯(lián)，各單元容積相同的結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種養(yǎng)殖廢水處理徹底和資源利用高效的系統(tǒng)裝置，其特征是:在前處理池前的網(wǎng)溝至儲(chǔ)肥池間增設(shè)直通、專一備用管網(wǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種養(yǎng)殖廢水處理徹底和資源利用高效的系統(tǒng)裝置，其特征是:增設(shè)的加熱盤管用傳熱快、耐壓、耐腐蝕的金屬管制作，其熱源來(lái)自外部用發(fā)電余熱、廢熱、燃燒多余沼氣和當(dāng)?shù)氐蛢r(jià)方便燃料產(chǎn)生的一種或幾種熱水栗入。
【專利摘要】一種養(yǎng)殖廢水處理徹底和資源利用高效的系統(tǒng)裝置。用網(wǎng)溝將水沖糞過(guò)濾，其中廢水進(jìn)入前處理池，但使用消毒劑后當(dāng)天廢水用備用管直接排入儲(chǔ)肥池，在前處理池中加秸稈以提高C/N比，在整體進(jìn)入一級(jí)發(fā)酵池前將浮渣撈去，以減輕系統(tǒng)負(fù)荷，在一級(jí)發(fā)酵池中增設(shè)用于增溫的盤旋管和有利于菌種培養(yǎng)的填料，泵入盤管循環(huán)熱水來(lái)于發(fā)電等余熱、太陽(yáng)能和用沼氣、薪柴等作為燃料直接燃燒中的二種或多種熱源組合，池外管網(wǎng)須保溫，多級(jí)處理間串聯(lián)，同級(jí)間并聯(lián)，各單元間批量式發(fā)酵，整體進(jìn)出料，最終至儲(chǔ)肥池，多余沼液排入生態(tài)塘中。其優(yōu)點(diǎn)發(fā)酵高效不留盲區(qū)，處理滅蟲菌徹底不留死角，能達(dá)標(biāo)排放，產(chǎn)氣量高而穩(wěn)定，能源得以階梯利用，余熱和沼氣放空為零。
【IPC分類】C02F9/14, C02F103/20
【公開號(hào)】CN205133341
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520781882
【發(fā)明人】張偉國(guó)
【申請(qǐng)人】張偉國(guó)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月8日