專利名稱：一種治理養(yǎng)豬場(chǎng)廢水發(fā)酵后沼液的閉路循環(huán)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程領(lǐng)域和廢物資源化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種養(yǎng)豬發(fā)酵沼液高濃度廢水的閉路循環(huán)工藝。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)60年代以來(lái)，我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)逐步由農(nóng)村副業(yè)發(fā)展成為相對(duì)獨(dú)立的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，年均增幅接近10%。然而隨著畜禽場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，養(yǎng)殖場(chǎng)糞便的排放趨于集中，嚴(yán)重超過(guò)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境承載力，給周圍居民的生產(chǎn)生活環(huán)境帶來(lái)巨大的壓力，使養(yǎng)殖場(chǎng)糞便的污染問(wèn)題也日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。目前大量畜禽糞便的主要通過(guò)厭氧微生物降解處理高濃度有機(jī)廢水的處理方式即沼氣工程，形成的大量沼液因運(yùn)輸不便、處理成本等原因，導(dǎo)致大部分沼液直接排入環(huán)境，造成環(huán)境水體富營(yíng)養(yǎng)化、地下水中的硝態(tài)氮濃度增高及區(qū)域土壤富營(yíng)養(yǎng)化等。因此，如何合理處理沼液，使其資源化，成為眾多專家學(xué)者和各級(jí)政府重點(diǎn)探討的熱點(diǎn)問(wèn)題。目前，雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)沼液通過(guò)自然處理、好氧、厭氧和厭氧-好氧處理法等常規(guī)末端處理的方法實(shí)現(xiàn)其排放標(biāo)準(zhǔn)，但是存在投資大運(yùn)行成本高，且不產(chǎn)生任何經(jīng)濟(jì)效益等問(wèn)題。同時(shí)，沼液含有豐富的有機(jī)質(zhì)、腐殖酸、氮、磷、鉀、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成份及氨基酸、維生素、酶等生命活性物質(zhì)，可作為優(yōu)質(zhì)高效的有機(jī)肥料，如沼液研制新型液體肥料、新型農(nóng)藥、 新型生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和飼料添加劑等產(chǎn)品，能顯著地改良土壤的理化結(jié)構(gòu)，還可增強(qiáng)作物抗性， 減少污染。但是，沼液直接利用還存在以下幾個(gè)問(wèn)題亟待解決(1)長(zhǎng)期以來(lái)，由于沼液的利用成本、運(yùn)輸、效果等因素造成沼液沒(méi)有得到科學(xué)、合理的利用，因此容易對(duì)環(huán)境容易還造成二次污染；(2)沼液含有重金屬和其他一些有害物質(zhì)，這給沼液的綜合利用帶來(lái)很大困難，因此急需加強(qiáng)沼液安全性的研究，以推動(dòng)沼液更廣泛的應(yīng)用；(3)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)之間缺少溝通和協(xié)作而存在的種養(yǎng)不平衡，施肥季節(jié)性和沼液連續(xù)性等問(wèn)題，也造成了沼液不能充分的利用。綜上所述，由于缺乏足夠的研究和認(rèn)識(shí)，造成沼液利用的潛力沒(méi)充分挖掘。因此，如何防治污染，提高生產(chǎn)效益，降低生產(chǎn)成本，增加效益，是目前我國(guó)沼液資源化過(guò)程中面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行成本低，不但可以實(shí)現(xiàn)廢水零排放，而且是一種可以綜合利用率高、生態(tài)效果好、經(jīng)濟(jì)性好的治理養(yǎng)豬發(fā)酵沼液高濃度廢水的閉路循環(huán)工藝。本發(fā)明提出的治理養(yǎng)豬發(fā)酵沼液高濃度廢水的閉路循環(huán)工藝，具體步驟如下
(1)將沼液廢水加入到調(diào)節(jié)池中，同時(shí)調(diào)節(jié)池中加入回流的結(jié)晶母液，熱絮凝-過(guò)濾法去除沼液廢水中的發(fā)酵菌，得到菌體蛋白和除菌母液；
(2)除菌母液濃縮，得到凝結(jié)水和結(jié)晶晶漿；
(3)結(jié)晶晶漿送至脫鹽器內(nèi)離心分離，得到結(jié)晶鹽及結(jié)晶母液；(4)取出部分結(jié)晶母液噴霧干燥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥，其余結(jié)晶母液回流到養(yǎng)豬沼液高濃度廢水調(diào)節(jié)池，使物流主體構(gòu)成閉路循環(huán)圈。依次類推，物流主體實(shí)現(xiàn)無(wú)限循環(huán)。本發(fā)明中，步驟(I)中所述熱絮凝-過(guò)濾法中，控制溫度為80_120°C，保溫時(shí)間為 2-25分鐘，且添加纖維質(zhì)助濾劑后過(guò)濾發(fā)酵菌。本發(fā)明中，步驟(2)中除菌母液濃縮倍數(shù)為2-8倍。本發(fā)明中，步驟(3)中結(jié)晶晶漿離心分離時(shí)可加硫酸或硫酸鈉，控制溫度 20-120°C，pH值為4. 0-8. O下結(jié)晶脫除硫酸鹽。本發(fā)明消除了養(yǎng)豬沼液高濃度廢水排放對(duì)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，同時(shí)得到了菌體蛋白、結(jié)晶鹽、有機(jī)復(fù)合肥等三個(gè)產(chǎn)品，濃縮中的蒸發(fā)冷凝水又可作為養(yǎng)豬場(chǎng)生產(chǎn)用水得到利用。由于本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了物流主體的無(wú)限循環(huán)和蒸發(fā)冷凝水的循環(huán)使用，使得廢水中的物質(zhì)作為生產(chǎn)產(chǎn)物得到了充分的提取，因此本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是較徹底地解決了發(fā)酵后沼液高濃度廢水的環(huán)境治理問(wèn)題；第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)原為廢物的菌體蛋白、重金屬、氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行了有效的分離，成為有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的三大產(chǎn)物，熱的蒸發(fā)冷凝水的循環(huán)使用既節(jié)約用水又節(jié)約了加熱熱量，因而經(jīng)濟(jì)性好。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合有關(guān)設(shè)備對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述
首先，在調(diào)節(jié)池中加入回流的結(jié)晶母液，將沼液廢水加熱至110°C停留5分鐘，沼氣發(fā)酵菌絮凝后加纖維質(zhì)助濾劑板框過(guò)濾或用其他方法除去；接著，除菌母液在濃縮器內(nèi)濃縮 2-8倍并結(jié)晶，得到冷凝水和結(jié)晶晶漿；結(jié)晶晶漿送至脫鹽器內(nèi)加硫酸或硫酸鈉(也可不加)，在20-120°C再離心分離得到結(jié)晶鹽和結(jié)晶母液；最后，一部分部分結(jié)晶母液經(jīng)噴霧干燥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥，另一部分結(jié)晶母液回流到沼液高廢水調(diào)節(jié)池中，物流主體構(gòu)成一個(gè)閉路循環(huán)圈。本發(fā)明解決了養(yǎng)豬場(chǎng)廢水發(fā)酵后沼液排放對(duì)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，同時(shí)得到了菌體蛋白、結(jié)晶鹽、有機(jī)復(fù)合肥等三個(gè)產(chǎn)品，濃縮中的蒸發(fā)冷凝水又可作為養(yǎng)豬場(chǎng)生產(chǎn)用水得到利用。實(shí)施例I :
首先，沼液廢水3000ml加熱至110°C，維持4分鐘后加入纖維質(zhì)助濾劑GK-250 (上海摩纖事業(yè)有限公司提供)0. 5%，布氏漏斗過(guò)濾并洗滌濾餅一次，得到除菌母液2960ml，濕濾餅50g ;接著，除菌母液濃縮5倍后，加硫酸調(diào)ph值5. 5-7. 5之間，溫度10_80°C下脫鹽，離心后得到硫酸鹽100kg，脫鹽濃縮結(jié)晶母液400ml ;最后，結(jié)晶母液繼續(xù)干燥得到有機(jī)復(fù)合肥約120g。實(shí)施例2
每天60m3沼液廢水，計(jì)量泵入混合槽并均勻加入ISm3的結(jié)晶母液，混合后加熱至 IOO0C，10分鐘，菌體絮凝后加I. Okg纖維質(zhì)助濾劑，板框過(guò)濾得到菌體7. 5kg(含水率64%) 和除菌母液70. 5 m3,除菌母液用泵打入多效濃縮系統(tǒng)濃縮并結(jié)晶，濃縮同時(shí)結(jié)晶后得到晶漿23 m3和冷凝水47. 5m3，晶漿經(jīng)離心機(jī)分離得到硫酸鹽約I. 5噸和結(jié)晶母液22m3，取出4 的結(jié)晶母液噴霧干燥后作為有機(jī)復(fù)合肥，其余18m3母液用本送入混合槽，開(kāi)始下一輪循環(huán)操作。
權(quán)利要求
1.一種治理養(yǎng)豬場(chǎng)廢水發(fā)酵后沼液的閉路循環(huán)工藝，其特征在于具體步驟如下(1)將沼液廢水加入到調(diào)節(jié)池中，同時(shí)調(diào)節(jié)池中加入回流的結(jié)晶母液，熱絮凝-過(guò)濾法去除沼液廢水中的發(fā)酵菌，得到菌體蛋白和除菌母液；(2)除菌母液濃縮，得到凝結(jié)水和結(jié)晶晶漿；(3)結(jié)晶晶漿送至脫鹽器內(nèi)離心分離，得到結(jié)晶鹽及結(jié)晶母液；(4)取出部分結(jié)晶母液噴霧干燥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥，其余結(jié)晶母液回流到養(yǎng)豬沼液高濃度廢水調(diào)節(jié)池，使物流主體構(gòu)成閉路循環(huán)圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(I)中所述熱絮凝-過(guò)濾法中，控制溫度為80-120°C，保溫時(shí)間為2-25分鐘，且添加纖維質(zhì)助濾劑后過(guò)濾發(fā)酵菌。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(2)中除菌母液濃縮倍數(shù)為2-8倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(3)中結(jié)晶晶漿離心分離時(shí)可加硫酸或硫酸鈉，控制溫度20-120°C，pH值為4. 0-8. O下結(jié)晶脫除硫酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種治理養(yǎng)豬場(chǎng)廢水發(fā)酵后沼液的閉路循環(huán)工藝，具體步驟為先去除沼液廢水中的菌體，得到菌體蛋白和除菌母液；除菌母液經(jīng)濃縮結(jié)晶，得到冷凝水和結(jié)晶晶漿，結(jié)晶晶漿再離心分離得到結(jié)晶鹽和結(jié)晶母液；一部分部分結(jié)晶母液經(jīng)噴霧干燥生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥，另一部分結(jié)晶母液回流到沼液高廢水調(diào)節(jié)池中，物流主體構(gòu)成一個(gè)閉路循環(huán)圈。本發(fā)明解決了養(yǎng)豬場(chǎng)廢水發(fā)酵后沼液排放對(duì)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，同時(shí)得到了菌體蛋白、結(jié)晶鹽、有機(jī)復(fù)合肥等三個(gè)產(chǎn)品，濃縮中的蒸發(fā)冷凝水又可作為養(yǎng)豬場(chǎng)生產(chǎn)用水得到利用。
文檔編號(hào)C02F9/04GK102583835SQ20121006426
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者周婧斐, 周雪飛, 張亞雷, 張敏, 張郁慧, 沈崢 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)