一種高濃度廢棄物兩級厭氧產(chǎn)沼氣的處理方法及處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高濃度廢棄物的處理方法及處理系統(tǒng)，其中處理方法包括以下步驟：高濃度禽畜廢水在前處理池中進行前處理；處理后的禽畜廢水進入一級厭氧反應(yīng)器，連續(xù)攪拌反應(yīng)器中進行發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣；反應(yīng)后通過出水管進入二級厭氧反應(yīng)器，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器中完成布水、產(chǎn)氣及三相分離；產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過凈化后進入生產(chǎn)使用；處理后的出水進入沉淀池進行后續(xù)處理后排出。本發(fā)明構(gòu)造兩級厭氧反應(yīng)器，實施高濃度廢棄物的高效厭氧發(fā)酵，從而實現(xiàn)在產(chǎn)生可再生能源沼氣的同時，實現(xiàn)對畜禽廢水的有效處理，所選材料質(zhì)量可靠、成本低廉，能源效應(yīng)顯著。
【專利說明】一種高濃度廢棄物兩級厭氧產(chǎn)沼氣的處理方法及處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，特別涉及一種高濃度廢棄物的處理方法及處理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 畜禽養(yǎng)殖場排泄物的特點在于排放量大、有機物濃度高、SS含量高，同時畜禽廢水 具有很好的可生化性，厭氧消化較為容易。利用厭氧消化技術(shù)處理畜禽廢水制取可再生能 源一沼氣，不僅效果顯著，而且可以使畜禽養(yǎng)殖場排泄物做到減量化、資源化及無害化， 這對改善環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有重大的貢獻。
[0003] 厭氧消化技術(shù)相較于其它工藝處理技術(shù)有其巨大的優(yōu)勢：1)綜合效益明顯：該 技術(shù)兼顧環(huán)境保護、生物質(zhì)能開發(fā)及循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展，具有顯著的社會效益、能源效益及經(jīng)濟 效益；2)適用范圍廣泛：對不同類型、不同濃度的畜禽養(yǎng)殖場排泄物都有很強的適用性；3) 運行管理方便：投資較省、能耗較低、運行費用低、操作管理方便。
[0004] 但是目前的厭氧消化技術(shù)處理廢水多僅采用一級厭氧系統(tǒng)，能耗高，處理效果差， 成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種兩級厭氧處理技術(shù)，充分將有機 物轉(zhuǎn)化為沼氣，有效地處理禽畜養(yǎng)殖的高濃度廢棄物，效果顯著，成本低廉。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案來實現(xiàn)： 一種高濃度廢棄物兩級厭氧產(chǎn)沼氣的處理方法，包括以下步驟： a. 高濃度禽畜廢水在前處理池中進行前處理； b. 處理后的禽畜廢水進入一級厭氧反應(yīng)器，連續(xù)攪拌反應(yīng)器中進行發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣； c. 反應(yīng)后通過出水管進入二級厭氧反應(yīng)器，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器中完成布水、產(chǎn) 氣及三相分離； d. 產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過凈化后進入生產(chǎn)使用；處理后的出水進入沉淀池進行后續(xù)處理后 排出。
[0007] 進一步，所述禽畜廢水的前處理包括水力篩網(wǎng)過濾和水解酸化池處理。
[0008] 進一步，步驟d中經(jīng)處理的廢水進入后續(xù)好氧進行處理。
[0009] 進一步，廢水在一級厭氧反應(yīng)器內(nèi)停留時間為:T6天；一級厭氧反應(yīng)器的出水進 入二級厭氧池，水力停留時間為2飛天；二級厭氧反應(yīng)器的廢水進入沉淀池，水力停留時間 為1天。
[0010] 進一步，將沼氣燃燒發(fā)電后回收的熱能用于一級厭氧反應(yīng)器的增溫，使其維持在 中溫條件，節(jié)約能源。
[0011] 本發(fā)明還提供了一種高濃度廢棄物兩級厭氧產(chǎn)沼氣的處理系統(tǒng)，，包括一級厭氧 反應(yīng)器、二級進料池和二級厭氧反應(yīng)器，其中廢水入口通過泵連接一級厭氧反應(yīng)器，一級厭 氧反應(yīng)器通過出水管連接二級進料池，二級進料池出水用泵連接二級厭氧反應(yīng)器，二級厭 氧反應(yīng)器的出水與沉淀池連接。
[0012] 進一步，對厭氧反應(yīng)器內(nèi)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)進行改進，具體包括：所述一級厭氧反應(yīng)器 內(nèi)設(shè)增溫盤管，盤管高度為有效水深的2/5,盤管距反應(yīng)器壁為1/0/3罐壁半徑。
[0013] 進一步，所述一級厭氧反應(yīng)器外設(shè)循環(huán)泵，內(nèi)設(shè)布水管，布水管為枝狀分布。
[0014] 進一步，二級厭氧反應(yīng)器進水為均勻布水，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)布水管，布水管為枝狀分 布。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點： 本發(fā)明將高濃度廢棄物進行高效的兩級厭氧發(fā)酵，將有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可再生能源一 沼氣，變廢為寶，達到資源化目的，容積產(chǎn)氣量在0. 35 m3/d以上；兩級厭氧技術(shù)所需能耗 只有一級厭氧技術(shù)的一半，減少了運行費用；本發(fā)明采用兩級厭氧工藝對高濃度廢棄物中 的COD、SS進行處理，在考慮最大產(chǎn)沼氣的同時兼顧沼液可生化性，尋找兩者之間的最適要 求。
[0016] 進一步的，通過改進一級和二級厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，可提高沼氣的產(chǎn)率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的工藝路線圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明工藝流程不意圖。

【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
[0020] 實施例1 豬場是最常見也是較大的畜禽養(yǎng)殖場，豬糞尿在畜禽廢水中具有代表性，各類畜禽廢 水的成分也大致相同，故對于其它畜禽廢水的處理本發(fā)明同樣適用，因此本實施例中畜禽 廢水選用豬場廢水。
[0021] 其中畜禽排泄物，包括畜禽糞便、尿液；畜禽廢水，包括畜禽尿液、部分糞便和沖洗 水。
[0022] 圖1是本發(fā)明的工藝路線圖，圖2是本發(fā)明工藝流程示意圖。結(jié)合圖1和圖2可 見，具體處理步驟包括： 1)畜禽廢水經(jīng)水力篩網(wǎng)及水解酸化池進行前處理后的主要參數(shù)值為：COD 14250mg/L， 進水負荷8kg/(m3，(1)。CSTR反應(yīng)器有效容積為3000 m3,控制CSTR反應(yīng)器的pH在6. 5-7. 5， 加熱循環(huán)水箱控制溫度在30-35°C之間，白天每隔4小時攪拌一次。每次攪拌20分鐘，水力 停留時間5天。經(jīng)檢測，每天沼氣的產(chǎn)量穩(wěn)定在1200 m3。
[0023] 2) CSTR出水經(jīng)過二級進料池短暫停留后進入UASB反應(yīng)器。通過泵的提升進入 UASB反應(yīng)器繼續(xù)進行降解，通過UASB的三相分離器對水、氣、泥進行分離。反應(yīng)時控制UASB 的進水流速為2m/s，水力停留時間2. 5天通過檢測，平均沼氣產(chǎn)量為800m3/d，C0D去除率達 至IJ 70%左右。
[0024] 3)經(jīng)實例檢測證明，畜禽廢水經(jīng)過CSTR及UASB兩級厭氧后COD的平均去除率在 80%以上，產(chǎn)氣符合穩(wěn)定在0. 35 m3/ (m3 ? d)以上。
[0025] 本方法實施時，CSTR反應(yīng)器內(nèi)接種已馴化的厭氧產(chǎn)甲烷污泥，豬場廢水進入 CSTR，控制C0D進水負荷在10kgC0D/(m 3 ?(!);豬場廢水采用水泡糞工藝，處理水量為600m3/ d，進水C0D14250mg/L，一級厭氧反應(yīng)器3000m 3,二級厭氧反應(yīng)器1500m3。平均每天沼氣產(chǎn) 量為1800 m3/d，容積產(chǎn)氣率為0. 4 m3/ (m3 ? d)。具體數(shù)據(jù)如表1所示： 表1豬場廢水兩級厭氧處理時的各項參數(shù)。

【權(quán)利要求】
1. 一種高濃度廢棄物兩級厭氧產(chǎn)沼氣的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括以 下步驟： a. 高濃度廢棄物在前處理池中進行前處理； b. 處理后的液體廢棄物進入一級厭氧反應(yīng)器，連續(xù)攪拌反應(yīng)器中進行發(fā)酵，產(chǎn)生沼 氣； c. 反應(yīng)后通過出水管進入二級厭氧反應(yīng)器，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器中完成布水、產(chǎn) 氣及三相分離； d. 產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過凈化后進入生產(chǎn)使用；處理后的出水進入沉淀池進行后續(xù)處理后 排出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所高濃度廢棄物的前處理包括水力 篩網(wǎng)過濾和水解酸化池處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述一級厭氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)增溫盤管， 盤管高度為有效水深的2/5,盤管距反應(yīng)器壁為1/Γ1/3罐壁半徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述一級厭氧反應(yīng)器外設(shè)循環(huán)泵，內(nèi) 設(shè)布水管，布水管為枝狀分布。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，二級厭氧反應(yīng)器進水為均勻布水，反 應(yīng)器內(nèi)設(shè)布水管，布水管為枝狀分布。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，步驟d中經(jīng)處理的廢水進入后續(xù)好氧 進行處理。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，廢水在一級厭氧反應(yīng)器內(nèi)停留時間 為：Γ6天；一級厭氧反應(yīng)器的出水進入二級厭氧池，水力停留時間為2飛天；二級厭氧反 應(yīng)器的廢水進入沉淀池，水力停留時間為1天。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，產(chǎn)生的沼氣燃燒發(fā)電后回收的熱能 用于一級厭氧反應(yīng)器的增溫。
9. 一種高濃度廢棄物兩級厭氧產(chǎn)沼氣的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括一級厭氧反應(yīng)器、 二級進料池和二級厭氧反應(yīng)器，其中廢水入口通過泵連接一級厭氧反應(yīng)器，一級厭氧反應(yīng) 器通過出水管連接二級進料池，二級進料池出水用泵連接二級厭氧反應(yīng)器，二級厭氧反應(yīng) 器的出水與沉淀池連接。
【文檔編號】C02F3/28GK104291438SQ201410420087
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】吳賽明, 韋星任, 楊海洋, 袁良平 申請人:杭州清城能源環(huán)保工程有限公司