一种养殖粪污的多级循环利用系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种养殖粪污的多级循环利用系统及方法，包括养殖系统、微藻利用系统、水解系统、多级厌氧发酵系统、沼气利用系统、沼液固液分离系统、沼液回用处理系统、沼液浓缩系统。本发明公开的养殖粪污的多级循环利用系统适用于不同规模、不同养殖种类的粪污的处理。本发明同时公开了养殖粪污的多级循环利用方法，实现粪污的多级、多层次开发，充分利用资源，实现粪污的零排放、零污染。
【专利说明】
一种养殖粪污的多级循环利用系统及方法
技术领域
[0001]本发明属于粪污资源化利用技术领域，涉及一种养殖粪污的多级循环利用系统及方法。
【背景技术】
[0002]当前，我国畜禽养殖废弃物产量大，资源化利用水平低，废弃物资源浪费导致了严重污染，成为农业污染的重要来源，形式十分严峻。在我国畜牧业正处在由传统向现代化加快转型的关键时期，加强畜禽养殖粪污处理与利用是解决相关问题的有效手段和重要途径。
[0003]随着畜禽业的发展，人们研发了不同的工艺来处理粪污，但是现有工艺在实际应用中还存在诸多不足。主要表现在:
[0004](I)粪污厌氧发酵技术问题。面临粪污原料含沙量高、预处理难度大影响后续发酵产气，发酵时高氨氮抑制发酵，导致系统产气效率低的问题。
[0005](2)沼液处理技术问题。其中简单回田消纳方式面临用肥季节性与沼液产生连续性相矛盾的问题，即在用肥季节沼液消纳量提高，但是非用肥季节沼液消纳量急剧降低，沼液需长时间存放且存在二次污染的可能;沼液回用发酵系统的方式存在回用后发酵体系氨氮累积，超过发酵菌种耐受浓度，使产气量降低甚至发酵体系瘫痪问题;沼液达标排放方式存在好氧曝气处理能耗高，且通常需要额外添加碱类物质调节PH，成本高，处理周期长，处理效果不稳定的问题;综上，沼液处理面临沼液无法完全消纳以及沼液资源利用率低的问题。
[0006]因此建立一种集畜禽养殖、养殖粪污发酵制气、沼气高值利用、沼液综合利用、沼液生态种植、微藻养殖与利用于一体的粪污循环利用系统及方法，实现资源的多级、多层次开发，形成零排放、零污染、物质被充分利用的养殖粪污循环利用系统具有重要的意义。
【发明内容】
[0007]为了弥补现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种养殖粪污的多级循环利用系统，所述的养殖粪污的多级循环利用系统可以适用于不同规模、不同养殖种类的粪污循环利用。
[0008]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0009]本发明提供了一种养殖粪污的多级循环利用系统，包括养殖系统1、微藻利用系统
2、水解系统3、多级厌氧发酵系统4、沼气利用系统5、沼液固液分离系统6、沼液回用处理系统7、沼液浓缩系统8;
[0010]其中，养殖系统I包括废水养殖微藻单元11和畜禽养殖单元12;
[0011]微藻利用系统2与养殖系统I相连接；
[0012]水解系统3包括初级水解酸化池31和次级水解酸化池32，与养殖系统I相连，来自养殖系统I的粪便与冲刷粪污的污水，集中收集，输送到水解系统3;
[0013]多级厌氧发酵系统4包括依次连接的一级厌氧发酵罐41、二级厌氧发酵罐42和后发酵罐43; —级厌氧发酵罐41为直接进料的发酵罐，来自次级水解酸化池32的料液栗至一级厌氧发酵罐41中，一级厌氧发酵罐41中的料液经溢流进入二级厌氧发酵罐42中，排除的料液进入后发酵罐43暂存在后发酵罐43中；
[0014]沼气利用系统5同多级厌氧发酵系统4相连接，厌氧发酵产生的沼气进入沼气利用系统5，进行沼气发电、沼气提纯生物天然气等利用。
[0015]沼液固液分离系统6与多级厌氧发酵系统4相连接，将来自多级厌氧发酵系统4的需过滤的沼液进行分离，分离的浓液用作冲施肥，清液作进一步的沼液回用或沼液浓缩处理；
[00? 6]沼液回用处理系统7与沼液固液分尚系统6和水解系统3相连接，沼液固液分尚系统6分离的清液经沼液回用处理系统7处理后回用于水解系统3，剩余生化污泥用作冲施肥；
[O 017 ]沼液浓缩系统8与沼液固液分尚系统6和养殖系统I相连接，沼液固液分尚系统6分离的清液经沼液浓缩系统8进行浓缩，浓缩液用于叶面肥，清液用于养殖系统I。
[0018]进一步，一级厌氧发酵罐41和二级厌氧发酵罐42安装有连续搅拌装置。
[0019]进一步，沼液固液分离系统6包括超滤膜分离装置，超滤膜的膜孔径为100-200nm。
[0020]进一步，沼液回用处理系统7采用AO多阶段曝气-MBR膜分离工艺，包括依次连接的兼氧池71、I号曝气池72、2号曝气池73、3号曝气池74和MBR膜分离装置75。
[0021]进一步，兼氧池71安装有间歇性搅拌装置。
[0022]进一步，3号曝气池74与兼氧池71通过管道相连，3号曝气池74的料液通过管道部分回流至兼氧池71。
[0023]进一步，MBR膜分离装置75与各曝气池通过管道相连，部分生化污泥回流至曝气池，剩余污泥用作冲施肥。
[0024]进一步，所述MBR膜分离装置75为PVDF膜，孔径为lOOnm。
[0025]进一步，沼液浓缩系统8包括纳滤膜浓缩单元81和反渗透膜浓缩单元82;经过沼液固液分离系统6分离的清液进入纳滤膜浓缩单元81浓缩，经纳滤浓缩的清液通过反渗透膜浓缩单元82进行浓缩，经纳滤膜浓缩单元81或反渗透膜浓缩单元82浓缩的浓缩液用于叶面月巴，清液用于养殖系统I。
[0026]本发明提供了一种使用上述养殖粪污的多级循环利用系统处理粪污的方法，具体步骤如下:
[0027]I)生物水解:调整粪污的含固量为8 %-10%,经调配好的粪污流入初级水解酸化池31中，物料在初级水解酸化池水解沉砂后溢流入次级水解酸化池32;
[0028]2)厌氧发酵:经两级水解的物料栗入一级厌氧发酵罐41进行一级厌氧发酵，21天后一级厌氧发酵罐41中的料液溢流进入二级厌氧发酵罐42中，7天后排出料液将其暂存在后发酵罐43中自然沉降;经厌氧发酵产生的沼气直接进入沼气利用系统5进行沼气的利用；
[0029]3)沼液的固液分离:将沼液输送至沼液固液分离系统6，利用超滤膜进行超滤处理产生约I /5的浓液和4/5的清液；
[0030]4)超滤清液的处理:超滤清液经沼液回用处理系统7或沼液浓缩系统8处理后进行循环利用。
[0031]进一步，所述步骤4)超滤清液经沼液回用处理系统7处理的具体步骤如下:
[0032]I)超滤清液料液进入兼氧池71，间歇性搅拌，75h后进入曝气阶段，厌氧池中的pH保持在8.2?8.6;
[0033]2)沼液的曝气处理:进入曝气池的料液每个曝气池停留25h，分别控制不同的溶氧量，I号曝气池72>5mg/L，2号曝气池73>3mg/L，3号曝气池74>2mg/L，曝气池中的pH保持在7.2?7.5;
[0034]3 )MBR分离阶段:料液经MBR膜分离装置75分离，部分生化污泥回用至各曝气池，剩余生化污泥用作冲施肥，MBR分离后清液COD为1000?1500mg/L，氨氮为300?500mg/L，处理后的清液作为粪污发酵的拌料水回用至所述的生物水解步骤。
[0035]进一步，所述步骤4)超滤清液经沼液浓缩系统8处理的具体步骤如下:
[0036]I)纳滤膜浓缩:超滤清液进入纳滤膜浓缩单元81进行纳滤处理，至将纳滤浓液浓缩至纳滤原料的四分之一为止；
[0037]2)反渗透膜浓缩:纳滤清液进入只允许与水分子大小接近的一价离子通过的反渗透膜浓缩单元82进行反渗透浓缩，直至反渗透浓液浓缩至进料体积的三分之一为止；
[0038]3)沼液的利用:将经纳滤膜处理后的浓缩液和反渗透膜处理后的浓缩液按照不同的比例混合得不同沼液浓缩叶面肥进行市场化销售，纳滤膜清液或反渗透膜清液回用于养殖系统I，纳滤膜清液和反渗透膜清液可进行微藻养殖，其中反渗透膜清液可冲刷养殖舍。
[0039]进一步，生物水解时，初级水解酸化池31的温度优选控制为15?20°C，次级水解酸化池32的温度优选控制为25?30°C;水解酸化池中的连续搅拌装置的搅拌速度设为15?18r/min，料液在各酸化池中停留时间为I?3天。
[0040]在本发明中，厌氧发酵方式不受限制，优选的为两级厌氧发酵。
[0041 ] 进一步，厌氧发酵的发酵温度为35?40 V，经厌氧发酵后沼液⑶D2.5 X 14?3 X104mg/L，氛氣4500 ?5200mg/L。
[0042]进一步，沼液固液分离系统6的超滤膜孔径为100-200nm;纳滤膜浓缩单元81的膜孔径为lnm，纳滤膜处理后清液COD为1000?1500mg/L、氨氮浓度为2500-3000mg/L;反渗透膜浓缩单元82处理后的清液COD < 50mg/L、氨氮浓度为500-600mg/L。所述纳滤膜浓缩单元81和反渗透膜浓缩单元82产生的清液，进入废水养殖微藻单元11养殖微藻，进一步净化清液;处理后的清液COD < 20mg/L、氨氮为< 15mg/L。
[0043]在本发明中，经沼液浓缩系统8处理后，纳滤膜清液与反渗透膜清液分别经废水养殖微藻单元11养殖微藻，进一步净化处理，处理后清液回用于畜禽养殖单元12冲刷养殖场；养殖后的微藻经微藻利用系统2作为畜禽养殖的饲料添加剂等。
[0044]本发明中的沼液分离系统6产生的冲施肥、沼液浓缩系统8产生的叶面肥用于生态种植，种植作物进一步作为畜禽养殖的饲料。
[0045]在本发明中，沼液的固液分离及条件不受限制，在保证分离效果的前提下，可以使用如絮凝沉淀、板框压滤机、固液分离机等固液分离方式。
[0046]在本发明中，不同规模、不同养殖种类的粪污循环利用，可根据物料特性选择适用的粪污利用方式。含固量高的畜禽粪污可直接用于加工生物肥，也可全部用于厌氧发酵过程;根据不同粪污的处理情况不同，如果多级厌氧发酵系统4或沼液固液分离系统6所得的沼液参数可达发酵物料拌料水指标，可直接回用于水解系统3，而不影响本发明的实施。
[0047]本发明的优点和有益效果:
[0048]本发明中的养殖粪污的多级循环利用系统适用于不同规模、不同养殖种类的粪污的多层次循环利用，无任何中间环节的废弃物产生，实现能源与有效物质资源的多级开发或回用；
[0049]本发明中的养殖粪污的多级循环利用系统，通过粪污生物水解、厌氧发酵技术控制，实现发酵产气的高效与稳定；
[0050]本发明中的养殖粪污的多级循环利用系统，通过沼液多层次、多渠道的综合利用，最终形成了零排放、零污染、物质被充分利用的养殖粪污循环利用系统，最大程度的实现了资源的循环利用，其中发明了沼液回用于厌氧发酵体系的方法，通过前期发酵体系的控制，保障后续沼液回用处理水指标，可无限循环回用。
【附图说明】
[0051]图1显示了养殖粪污的多级循环利用系统的结构示意图；
[0052]图2显示了沼液回用处理系统的结构示意图。
[0053]图中，1、养殖系统，11、废水养殖微藻单元，12畜禽养殖单元，2、微藻利用系统，3、水解系统，31、初级水解酸化池，32、次级水解酸化池，4、多级厌氧发酵系统，41、一级厌氧发酵罐，42、二级厌氧发酵罐，43、后发酵罐，5、沼气利用系统，6、沼液固液分离系统，7、沼液回用处理系统，71、兼氧池，72、I号曝气池，73、2号曝气池，74、3号曝气池，75、MBR膜分离装置，
8、沼液浓缩系统，81、纳滤膜浓缩单元，82、反渗透浓缩单元。
[0054]具体的实施方式
[0055]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，以下实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0056]实施例1养殖粪污的多级循环利用系统
[0057]一种养殖粪污的多级循环利用系统，包括养殖系统1、微藻利用系统2、水解系统3、多级厌氧发酵系统4、沼气利用系统5、沼液固液分离系统6、沼液回用处理系统7、沼液浓缩系统8。
[0058]其中，养殖系统I包括废水养殖微藻单元11和畜禽养殖单元12;废水养殖微藻单元11的微藻经与养殖系统I相连的微藻利用系统2处理后，作为饲料添加剂进一步进入畜禽养殖单元12。
[0059]水解系统3包括初级水解酸化池31和次级水解酸化池32，与养殖系统I相连，来自养殖系统I的粪便与冲刷粪污的污水，集中收集，输送到水解系统3，进入初级水解酸化池31中；
[0060]多级厌氧发酵系统4包括一级厌氧发酵罐41、二级厌氧发酵罐42和后发酵罐43依次连接;一级厌氧发酵罐41为直接进料的发酵罐，来自次级水解酸化池32的料液栗至一级厌氧发酵罐41中，一级厌氧发酵罐41中的料液经溢流进入二级厌氧发酵罐42中，排除的料液进入后发酵罐43暂存在后发酵罐43中；其中，一级厌氧发酵罐41和二级厌氧发酵罐42中安装有连续搅拌装置。
[0061]沼气利用系统5同多级厌氧发酵系统4相连接，厌氧发酵产生的沼气进入沼气利用系统5，实现沼气发电、沼气提纯生物天然气高值利用。
[0062]沼液固液分离系统6与多级厌氧发酵系统4相连接，将来自多级厌氧发酵系统4的需过滤的沼液进行分离，分离的浓液用作冲施肥，清液作进一步的处理，其中，沼液固液分离系统6包括超滤膜分离装置。
[O O6 3 ]沼液回用处理系统7与沼液固液分呙系统6和水解系统3相连接，沼液固液分呙系统6分离的清液经沼液回用处理系统7处理后回用于水解系统3，沼液回用处理系统7包括依次连接的兼氧池71、I号曝气池72、2号曝气池73、3号曝气池74和MBR膜分离装置75，兼氧池71安装有间歇性搅拌装置;3号曝气池74与厌氧池71通过管道相连，3号曝气池74的料液通过管道部分回流至厌氧池71 ;MBR膜分离装置75的为PVDF膜，孔径为lOOnm，与各曝气池通过管道相连，将生化污泥部分回流至各曝气池中。
[0064]沼液浓缩系统8包括纳滤膜浓缩单元81和反渗透膜浓缩单元82，与沼液固液分离系统6和养殖系统I相连接，沼液固液分离系统6分离的清液进入纳滤膜浓缩单元81，纳滤膜浓缩单元81的膜孔径为lnm，经纳滤浓缩的清液通过反渗透膜浓缩单元82进行浓缩，经纳滤膜浓缩单元81或反渗透膜浓缩单元82浓缩的浓缩液用于叶面肥，清液用于养殖系统I。
[0065]实施例2养殖粪污的多级循环利用系统处理粪污的方法
[0066]实施例1所述的养殖粪污的多级循环利用系统处理粪污的方法，具体步骤如下:
[0067]I)生物水解:调整粪污的含固量为8 %-10%,经调配好的粪污流入初级水解酸化池31中，控制温度为15?20°C，搅拌装置的速度设定为15r/min，料液停留2天;物料在初级水解酸化池31水解沉砂后溢流入次级水解酸化池32，控制温度为25?30°C，搅拌装置的速度设定为15r/min，停留3天；
[0068]2)厌氧发酵:经两级水解的物料栗入一级厌氧发酵罐41进行一级厌氧发酵，21天后一级厌氧发酵罐41中的料液溢流进入二级厌氧发酵罐42中，7天后排出料液将其暂存在后发酵罐43中自然沉降;经厌氧发酵产生的沼气直接进入沼气利用系统5进行沼气的利用；经厌氧发酵后沼液COD为2.5 X 14?3 X 104mg/L，氨氮为4500?5200mg/L ；
[0069]3)沼液的固液分离:将沼液输送至沼液固液分离系统6，其中，超滤膜的孔径为lOOnm，利用超滤膜进行超滤处理产生约1/5的浓液和4/5的清液；
[0070]4)超滤清液的处理:超滤清液经沼液回用处理系统7或沼液浓缩系统8处理后进行循环利用。
[0071 ] 上述步骤4)超滤清液经沼液回用处理系统7处理的具体步骤如下:
[0072]I)超滤清液料液进入兼氧池71，间歇性搅拌，75h后进入曝气阶段，厌氧池中的pH保持在8.2?8.6;
[0073]2)沼液的曝气处理:进入曝气池的料液每个曝气池停留25h，分别控制不同的溶氧量，I号曝气池72 5mg/L，2号曝气池73 3mg/L，3号曝气池74 2mg/L，曝气池中的pH保持在7.2?7.5;
[0074]3 )MBR分离阶段:料液经MBR膜分离装置75分离，部分生化污泥回用至各曝气池，剩余生化污泥用作冲施肥，MBR分离后清液COD为1000?1500mg/L，氨氮为300?500mg/L，处理后的清液作为粪污发酵的拌料水回用至所述的生物水解步骤。
[0075]上述步骤4)超滤清液经沼液浓缩系统8处理的具体步骤如下:
[0076]I)纳滤膜浓缩:超滤清液进入纳滤膜浓缩单元81进行纳滤处理，至将纳滤浓液浓缩至纳滤原料的四分之一为止，其中，纳滤膜浓缩单元81的膜孔径为lnm，膜通量为50L/m2.h，进口压力为2.0MPa。纳滤膜处理后的清液⑶D浓度为1000?1500mg/L、氨氮浓度为2500-3000mg/Lo
[0077]2)反渗透膜浓缩:纳滤清液进入只允许与水分子大小接近的一价离子通过的反渗透膜浓缩单元82进行反渗透浓缩，直至反渗透浓液浓缩至进料体积的三分之一为止，其中，反渗透膜浓缩单元62的膜通量为40L/m2.h，进口压力为3.5MPa。反渗透处理后的清液CODg50mg/L、氨氮浓度为 500-600mg/L。
[0078]3)沼液的利用:将经纳滤膜处理后的浓缩液或反渗透膜处理后的浓缩液按照不同的比例混合得不同沼液浓缩叶面肥进行市场化销售，纳滤膜清液或反渗透膜清液回用于养殖系统I，进行微藻养殖或冲刷养殖舍。
[0079]纳滤膜清液与反渗透膜清液分别经废水养殖微藻单元养殖微藻，进一步净化处理废水，处理后的清液COD < 20mg/L、氨氮< 15mg/L，回用于畜禽养殖单元12，冲刷养殖场;养殖后的微藻经微藻利用单元作为饲料添加剂等，进一步用于畜禽养殖单元12。
[0080]实施例3养殖粪污的多级循环利用系统处理粪污的方法
[0081]实施例1所述的养殖粪污的多级循环利用系统处理粪污的方法，具体步骤如下:
[0082]I)生物水解:调整粪污的含固量为8 %-10%,经调配好的粪污流入初级水解酸化池31中，控制温度为15?20°C，搅拌装置的速度设定为18r/min，料液停留3天;物料在初级水解酸化池31水解沉砂后溢流入次级水解酸化池32，控制温度为25?30°C，搅拌装置的速度设定为18r/min，停留2天；
[0083]2)厌氧发酵:经两级水解的物料栗入一级厌氧发酵罐41进行一级厌氧发酵，21天后一级厌氧发酵罐41中的料液溢流进入二级厌氧发酵罐42中，7天后排出料液将其暂存在后发酵罐43中自然沉降;经厌氧发酵产生的沼气直接进入沼气利用系统5进行沼气的利用；经厌氧发酵后沼液COD为2.5 X 14?3 X 104mg/L，氨氮为4500?5200mg/L。
[0084]3)沼液的固液分离:将沼液输送至沼液固液分离系统6，其中，超滤膜的孔径为200nm，利用超滤膜进行超滤处理产生约1/5的浓液和4/5的清液；
[0085]4)超滤清液的处理:超滤清液经沼液回用处理系统7或沼液浓缩系统8处理后进行循环利用。
[0086]上述步骤4)超滤清液经沼液回用处理系统7处理的具体步骤如下:
[0087]I)超滤清液料液进入兼氧池71，间歇性搅拌，75h后进入曝气阶段，厌氧池中的pH保持在8.2?8.6;
[0088]2)沼液的曝气处理:进入曝气池的料液每个曝气池停留25h，分别控制不同的溶氧量，I号曝气池72 5mg/L，2号曝气池73 3mg/L，3号曝气池74 2mg/L，曝气池中的pH保持在7.2?7.5;
[0089]3)MBR分离阶段:料液经MBR膜分离装置75分离，部分生化污泥回用至各曝气池，剩余生化污泥用作冲施肥，MBR分离后清液COD为1000?1500mg/L，氨氮为300?500mg/L，处理后的清液作为粪污发酵的拌料水回用至所述的生物水解步骤。
[0090]上述步骤4)超滤清液经沼液浓缩系统8处理的具体步骤如下:
[0091 ] I)纳滤膜浓缩:超滤清液进入纳滤膜浓缩单元81进行纳滤处理，至将纳滤浓液浓缩至纳滤原料的四分之一为止，其中，纳滤膜浓缩单元81的膜孔径为lnm，纳滤膜处理后的清液COD浓度为1000?1500mg/L、氨氮浓度为2500-3000mg/L。
[0092]2)反渗透膜浓缩:纳滤清液进入只允许与水分子大小接近的一价离子通过的反渗透膜浓缩单元82进行反渗透浓缩，直至反渗透浓液浓缩至进料体积的三分之一为止，反渗透处理后的清液COD < 50mg/L、氨氮浓度为500-600mg/L。；
[0093]3)沼液的利用:将经纳滤膜处理后的浓缩液或反渗透膜处理后的浓缩液按照不同的比例混合得不同沼液浓缩叶面肥进行市场化销售，纳滤膜清液或反渗透膜清液回用于养殖系统I，进行微藻养殖或冲刷养殖舍。
[0094]纳滤膜清液与反渗透膜清液分别经废水养殖微藻单元养殖微藻，进一步净化处理废水，处理后的清液COD < 20mg/L、氨氮< 15mg/L，回用于畜禽养殖单元12，冲刷养殖场;养殖后的微藻经微藻利用单元作为饲料添加剂等，进一步用于畜禽养殖单元12。
[0095]上述实施例的说明只是用来理解本发明的技术方案。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也将落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种养殖粪污的多级循环利用系统，其特征在于，包括养殖系统(I)、微藻利用系统(2)、水解系统(3)、多级厌氧发酵系统(4)、沼气利用系统(5)、沼液固液分离系统(6)、沼液回用处理系统(7)、沼液浓缩系统(8); 养殖系统(I)包括废水养殖微藻单元(11)和畜禽养殖单元(12); 水解系统(3)包括初级水解酸化池(31)和次级水解酸化池(32); 多级厌氧发酵系统(4)包括依次连接的一级厌氧发酵罐(41)、二级厌氧发酵罐(42)和后发酵罐(43); 沼气利用系统(5)同多级厌氧发酵系统(4)相连接，厌氧发酵产生的沼气进入沼气利用系统(5); 沼液固液分离系统(6)与多级厌氧发酵系统(4)相连接，将来自多级厌氧发酵系统(4)的需过滤的沼液进行分离； 沼液回用处理系统(7)与沼液固液分离系统(6)和水解系统(3)相连接，沼液固液分离系统(6)分离的清液经沼液回用处理系统(7)处理后回用于水解系统(3); 沼液浓缩系统(8)与沼液固液分尚系统(6)和养殖系统(I)相连接，沼液固液分尚系统(6)过滤的清液经沼液浓缩系统(8)进行浓缩。2.根据权利要求1所述的养殖粪污的多级循环利用系统，其特征在于，所述一级厌氧发酵罐(21)和二级厌氧发酵罐(22)安装有连续搅拌装置。3.根据权利要求1所述的养殖粪污的多级循环利用系统，其特征在于，所述沼液回用处理系统(7)包括依次连接的兼氧池(71)、1号曝气池(72)、2号曝气池(73)、3号曝气池(74)和MBR膜分离装置(75)。4.根据权利要求3所述的养殖粪污的多级循环利用系统，其特征在于，所述兼氧池(71)安装有间歇性搅拌装置。5.根据权利要求3所述的养殖粪污的多级循环利用系统，其特征在于，所述3号曝气池(74)与兼氧池(71)通过管道相连，3号曝气池(74)的料液通过管道部分回流至兼氧池(71)。6.根据权利要求3所述的养殖粪污的多级循环利用系统，其特征在于，所述MBR膜分离装置(75)与各曝气池通过管道相连，将生化污泥部分回流至各曝气池中。7.根据权利要求1所述的养殖粪污的多级循环利用系统，其特征在于，所述沼液浓缩系统(8)包括纳滤膜浓缩单元(81)和反渗透膜浓缩单元(82)。8.—种使用权利要求1-7任一项所述的养殖粪污的多级循环利用系统处理粪污的方法，步骤如下: 1)生物水解:调整粪污的含固量为8%-10%,经调配好的粪污流入初级水解酸化池(31)中，物料在初级水解酸化池水解沉砂后溢流入次级水解酸化池(32); 2)厌氧发酵:经两级水解的物料栗入一级厌氧发酵罐(41)进行一级厌氧发酵，21天后一级厌氧发酵罐(41)中的料液溢流进入二级厌氧发酵罐(42)中，7天后排出料液将其暂存在后发酵罐(43)中自然沉降;经厌氧发酵产生的沼气直接进入沼气利用系统(5)进行沼气的利用； 3)沼液的固液分离:将沼液输送至沼液固液分离系统(6)，利用超滤膜进行超滤处理产生约I /5的浓液和4/5的清液； 4)超滤清液的处理:超滤清液经沼液回用处理系统(7)或沼液浓缩系统(8)处理后进行循环利用。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤4)超滤清液经沼液回用处理系统(7)处理的具体步骤如下: 1)超滤清液进入兼氧池(71)，间歇性搅拌，75h后进入曝气阶段； 2)沼液的曝气处理:进入曝气池的料液每个曝气池停留25h，分别控制不同的溶氧量，I号曝气池(72)>5mg/L，2号曝气池(73)>3mg/L，3号曝气池(74)>2mg/L; 3)MBR分离阶段:料液经MBR膜分离装置(75)分离，部分生化污泥回用至各曝气池，剩余生化污泥用作冲施肥，处理后的水作为粪污发酵的拌料水回用至所述的生物水解步骤。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤4)超滤清液经沼液浓缩系统(8)处理的具体步骤如下: 1)纳滤膜浓缩:超滤清液进入纳滤膜浓缩单元(81)进行纳滤处理，至将纳滤浓液浓缩至纳滤原料的四分之一为止； 2)反渗透膜浓缩:纳滤清液进入只允许与水分子大小接近的一价离子通过的反渗透膜浓缩单元(82)进行反渗透浓缩，直至反渗透浓液浓缩至进料体积的三分之一为止； 3)沼液的利用:将经纳滤膜处理后的浓缩液和反渗透膜处理后的浓缩液按照不同的比例混合得不同沼液浓缩叶面肥进行市场化销售，纳滤膜清液或反渗透膜清液回用于养殖系统(I)，进行微藻养殖或冲刷养殖舍。
【文档编号】C02F9/14GK105836984SQ201610443005
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】董泰丽, 张东明, 孙颖才, 牛希成, 李朋, 刘静, 陈莉
【申请人】山东民和生物科技股份有限公司