一种养殖粪污的多级循环利用系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种养殖粪污的多级循环利用系统，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。本实用新型公开了适用于不同规模、不同养殖种类的粪污的多层次循环利用的系统，该系统能实现粪污的零排放、零污染。
【专利说明】
一种养殖粪污的多级循环利用系统
技术领域
[0001]本实用新型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。
【背景技术】
[0002]近年来，畜禽饲养量不断增加，养殖规模日益扩大，畜禽产生的粪便及排泄物对环境造成的污染也越来越严重，不仅污染着人类的生存环境，而且制约了畜牧业的可持续发展，畜牧业生产造成的污染已经成为继工业污染之后又一个亟待解决的新的有机污染问题。
[0003]为了解决畜牧业发展引起的污染，人们通过厌氧发酵产生沼气来实现粪污的利用。但是是当前沼气能源化处理方式由于开发途径单一，利用效率低，主要体现在沼液资源开发程度较弱、资源浪费，造成沼液长时间存放或无法消纳，进而导致二次污染;另一方面农业养殖耗水量大，养殖舍的冲刷水用于发酵前养殖粪便的拌料水，最终形成沼液，传统的处理方式是沼液直接用作肥料或直接回用于发酵体系，而鸡舍冲刷水需要全部额外添加自来水；同时，养殖粪污沼液中有效物质资源含植物所需的多种营养物质，全面且含量丰富，但是传统的沼液直接消纳的方式，极易造成沼液肥料利用率低。因此开发形成一种高效的养殖物质资源与能源循环体系，保障物质资源的高效循环利用，提高资源的使用效率，形成环保、节能的新技术体系是具有重要的意义。
【实用新型内容】
[0004]为了弥补现有技术的不足，本实用新型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。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]本实用新型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;
[0007]养殖系统I包括废水养殖微藻单元11和畜禽养殖单元12;
[0008]微藻利用系统2与养殖系统I相连接；
[0009]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;
[0010]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；
[0011]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。
[0012]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；
[00?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;
[O 014 ]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]进一步，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。
[0018]进一步，兼氧池71安装有间歇性搅拌装置。
[0019]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。
[0020]进一步，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。
[0021 ] 进一步，所述MBR膜分离装置75为PVDF膜，孔径为lOOnm。
[0022]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。
[0023]进一步，纳滤膜浓缩单元81的膜孔径为lnm。
[0024]本实用新型所述的养殖粪污的多级循环利用系统，如果多级厌氧发酵系统4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。
[0025]本实用新型所述的沼液浓缩，在保证沼液浓缩效果的前提下，还可以使用但不限于DTNF、DTRO膜浓缩。
[0026]本实用新型的优点和有益效果:
[0027]本实用新型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；
[0028]本实用新型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；；
[0029]本实用新型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、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。
【附图说明】
[0030]图1显示了养殖粪污的多级循环利用系统的结构示意图；
[0031]图2显示了沼液回用处理系统的结构示意图。
[0032]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。
[0033]具体的实施方式
[0034]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，以下实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
[0035]实施例1养殖粪污的多级循环利用系统
[0036]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。
[0037]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。
[0038]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；
[0039]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。
[0040]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。
[0041]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，超滤膜的膜孔径为lOOnm。
[0042]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，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。
[0043]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。
[0044]实施例2养殖粪污的多级循环利用系统
[0045]—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。
[0046]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。
[0047]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；
[0048]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。
[0049]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。
[0050]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，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200nm。
[O 051 ]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，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。
[0052]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。
[0053]上述实施例的说明只是用来理解本实用新型的技术方案。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也将落入本实用新型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(41)和二级厌氧发酵罐(42)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，沼液固液分离系统(6)包括超滤膜分离装置。4.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)。5.根据权利要求4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。6.根据权利要求4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)。7.根据权利要求4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。8.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)。9.根据权利要求8所述的养殖粪污的多级循环利用系统，其特征在于，纳滤膜浓缩单元(SI)的膜孔径为Inm0
【文档编号】C02F9/14GK205687757SQ201620609245
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月20日 公开号201620609245.9, CN 201620609245, CN 205687757 U, CN 205687757U, CN-U-205687757, CN201620609245, CN201620609245.9, CN205687757 U, CN205687757U
【发明人】董泰丽, 张东明, 牛希成, 孙颖材, 李朋, 陈莉, 刘静
【申请人】山东民和生物科技股份有限公司