一体化畜牧污废处理装备的制作方法

本实用新型涉及一种一体化畜牧污废处理装备。

背景技术：

近年来，我国的畜牧养殖业取得了巨大发展，规模化养殖场越来越多，极大地满足了人民群众对肉类食品的需求。但同时，规模化养殖场对周围环境造成的污染也日渐严峻，并且随着人们环保意识的增强，此问题越发显得突出，因此加强规模化养殖场排泄物污染治理已迫在眉睫。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种一体化畜牧污废处理装备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一体化畜牧污废处理装备，具有粪污收集池、格栅、匀浆池、厌氧发酵罐、贮气柜、沼气热水锅炉、沼渣烘干设备和沼液缓存池；粪污废水收集至粪污收集池并经格栅过滤后进入匀浆池，粪污废水与匀浆池中的牛粪混合后进入厌氧发酵罐，厌氧发酵罐产生的沼气经脱硫、脱水后贮存在贮气柜中并恒压输送至沼气热水锅炉和沼渣烘干设备，厌氧发酵罐上部的溢流口排除沼液进入沼渣池并先后通过螺旋挤压机和离心脱水机对沼液进行二级固液分离，二级固液分离的沼渣输送至沼渣烘干设备，二级固液分离的滤液进入沼液缓存池并通过提升泵一路分配至稳定塘、另一路分配至沼液深度处理站。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述的沼液深度处理站包括高负荷磁混凝沉淀系统，分配至沼液深度处理站的原水进入高负荷磁混凝沉淀系统中并与石灰乳、硫酸亚铁或复合磁性絮凝剂中的任一种产生高效混凝沉淀反应，上清液溢流至生物脱氮除磷生化处理单元。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述的厌氧发酵罐内设置有增温盘管，厌氧发酵罐外设置有保温层。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述的厌氧发酵罐采用的是升流式厌氧固体反应器。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述的贮气柜采用的是湿式贮气柜。

本实用新型的有益效果是：原水经过一系列高级氧化处理之后，水质已经能够满足国家现行禽畜废水排放标准要求，后期还经过深度处理，使得水质高于现行国家排放标准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是沼液深度处理的工艺图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

见图1和图2，一体化畜牧污废处理装备，具有粪污收集池、格栅、匀浆池、厌氧发酵罐、贮气柜、沼气热水锅炉、沼渣烘干设备和沼液缓存池；在挤奶厅和综合牛舍各设置一座粪污收集池，均配置搅拌器、冲洗泵、输送泵，作为收集和中转粪污废水的缓冲池，两座粪污收集池接入已建粪污输送管网，粪污废水收集至粪污收集池并经5mm机械格栅过滤后进入匀浆池，格栅去除牛粪中夹杂的草及塑料袋等不可降解固形物，粪污废水与匀浆池中的牛粪调节成一定浓度后由污泥泵打入厌氧发酵罐，厌氧发酵罐产生的沼气经脱硫脱水等净化处理后贮存在贮气柜中并恒压输送至沼气热水锅炉和沼渣烘干设备，厌氧发酵罐上部的溢流口排除沼液进入沼渣池并先后通过螺旋挤压机和离心脱水机对沼液进行二级固液分离，螺旋挤压机采用的是意大利WAM公司生产的specom095型，离心脱水机采用的是江南三淼生产的，单台处理能力15t/h。二级固液分离的沼渣输送至沼渣烘干设备，对二级固液分离产生的70％含水率的沼渣进行热风烘干，燃烧器采用进口设备，自动点火，保障使用安全性，风机采用变频控制，精确调节风量，出风口接主要为水蒸气，通过预热回收管网将高温水蒸气引入匀浆池加热原水，进行余热回收利用。二级固液分离的滤液进入沼液缓存池并通过提升泵分为两路，且由电动碟阀控制，一路分配至稳定塘、另一路分配至沼液深度处理站；沼液深度处理站包括高负荷磁混凝沉淀系统，分配至沼液深度处理站的原水进入高负荷磁混凝沉淀系统中并与石灰乳、硫酸亚铁或复合磁性絮凝剂中的任一种产生高效混凝沉淀反应，上清液溢流至生物脱氮除磷生化处理单元。生化系统采用二级生化系统，后续出水再经微纳米臭氧深度处理、中水深度处理装置和消毒等环节，最终出水作为中水经恒压供水系统供应至牧场内冲洗用水点回用，多余部分经溢流管路通向人工景观湿地或农田引水渠，以景观化加生态化作为中水的终端消纳途径。

厌氧发酵罐内设置有增温盘管，利用锅炉供热为厌氧发酵罐增温，保证厌氧发酵罐内35℃左右的中温发酵温度，提高处理效果。厌氧发酵罐外设置有保温层。沼渣烘干以沼气为热源进行烘干作业。厌氧发酵罐选择中温工艺来处理牛粪产沼气，中温发酵(35～38℃)可使厌氧发酵产气效率处于较高水平，而且所需要的增温量相对较少，可减少沼气工程自身的热量消耗。

厌氧发酵罐采用的是升流式厌氧固体反应器，其结构简单，适用于高浓度、高悬浮固体原料的消化。厌氧工艺不仅可大量去除可溶性有机物，去除率可达80％～90％，还可杀死传染病菌，有利防疫。厌氧工艺可产生沼气、沼液、沼渣，是养殖场粪污得以综合利用的重要手段。

原料从底部进入厌氧发酵罐内，厌氧发酵罐内不需要安装三相分离器，不需要污泥回流，也不需要全混式搅拌装置。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠被动沉降滞留厌氧发酵罐内，上清液从厌氧发酵罐上部排出，这样就可以得到比HRT高的多的SRT和MRT，从而提高了固体有机物的分解率和厌氧发酵罐的效率。

升流式厌氧固体反应器，主要有以下优点：

a、它不仅在垂直方向上具备塞流式这种推流的特点，同时由于生物菌固体颗粒与污水的比重差异使反应器中下部的微生物浓度很高，大大提高了反应器的SRT，从而提高固体有机物的分解消化速率；

b、该反应器通过底部水管的进水，可实现均匀布水和搅拌一举两得的功效，提高消化效果和克服短流现象；

c、USR反应器可以设计成圆形，不仅受力均匀，而且从水流体力学理论上而言，水力条件最佳；

d、对于牛场废水而言，由于需将牛粪及冲洗水一起均匀混合后进入厌氧消化罐进行厌氧发酵处理，其废水的固体含量较高，因此采用升流式厌氧污泥反应器工艺技术，也非常适合养殖场粪污处理的现状。

厌氧发酵罐刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，除含有气体燃料CH4和CO2外，还含有H2S和悬浮的颗粒状杂质。H2S不仅有毒，而且有很强的腐蚀性。过量的H2S和杂质会危及发电机组的寿命，因此需进行脱硫、汽水分离等净化处理，其中沼气的脱硫是其主要问题。采用罐内干式脱硫的方法对沼气进行脱硫处理，常见的是氧化铁脱硫法，在常温下沼气通过脱硫剂床层，沼气中的H2S与活性氧化铁接触，生成硫化铁和硫化亚铁，然后含有硫化物的脱硫剂与空气中的氧接触，当有水存在时，铁的硫化物又转化为氧化铁和单体硫，这种脱硫再生过程可循环进行多次，直至氧化铁脱硫剂表面的大部分孔隙被硫或其他杂质覆盖而失去活性为止，一旦脱硫剂失去活性，则需将脱硫剂从塔内卸出，摊晒在空地上，然后均匀地在脱硫剂上喷洒少量稀氨水，利用空气中的氧，进行自然再生。

根据所在地特定的气温和地理位置，贮气柜采用的是湿式贮气柜，湿式贮气柜的技术成熟，运行可靠，管理与维护方便。

厌氧处理所产生的沼气，收集后进入到贮气柜内缓存，通过沼气加压设备稳定压力进行输送，经由脱硫塔吸收沼气中的H2S后，再经过沼气脱水器脱水，处理后的沼气输送到沼气热水锅炉，在沼气燃烧机的完全燃烧作用下，热量将被沼气热水锅炉吸收，产生热水经热水循环泵对系统加温。为了使沼气热水锅炉稳定运行配套有沼气加压稳压系统，对沼气管道输送压力进行自动调整，达到沼气热水锅炉运行需要的最佳压力。并配套有压力变送、变频控制、压力数显等功能

沼液处理工艺关键性技术说明：

一、根据经验，奶牛场沼液可生化性较差，B/C值小于1:3，属于较难降解的有机废水，对于难以降解的有机废水，目前国内外大多采用物化预处理－厌氧－好氧生物处理工艺，该工艺的出发点在于通过预处理和厌氧尽可能地降低废水有机物浓度，同时提高废水的可生化性，使后续的好氧生物处理稳定地运行，实现废水的达标排放。

预处理技术：沼液具有植物纤维含量高、氨氮含量高、浊度高的特征，提出污水前置预处理，采用物理化学的方法，对生化法难以实现的功能进行补充。

高浓氨氮吹脱技术：对于高氨氮含量的沼液处理具有良好的适应性和匹配性，通过高效除氨氮装置和脱氨氮药剂，大幅降低水中氨氮的含量。

高负荷磁混凝沉淀技术：在普通的混凝沉淀工艺中同步加入磁性物质，使之与污染物絮凝结合成一体，以加强混凝、絮凝的效果，使生成的絮体密度更大、更结实，从而达到高速沉降的目的，磁粉可以通过磁鼓回收循环使用。整个工艺的停留时间很短，因此对包括TP在内的大部分污染物，出现反溶解过程的机率非常小，另外系统中投加的磁粉和絮凝剂对细菌、病毒、油及多种微小粒子都有很好的吸附作用，因此对该类污染物的去除效果比传统工艺要好。同时由于其高速沉淀的性能，使其与传统工艺相比，具有速度快、效率高、占地面积小、投资小等诸多优点。

二、厌氧水解工艺具有较好的处理效果和较高的稳定性，但深度厌氧处理对高氮废水造成生物脱氮所需有机碳源的损耗，对生物脱氮不利。因此，采用分级厌氧技术，优质碳源优先利用于生物脱氮，即第一级生物脱氮后的废水再进行深度水解，进一步提高可生化性后进行第二级生物脱氮。

三、沼液的COD浓度4000～6000mg/l，属于高浓度废水，生化环节对溶解氧的需求量很高，常规曝气技术需要消耗较高的能耗来实现生化反应所需的溶解氧水平。选用低噪、高压漩涡鼓风机，能耗低，噪音低，造价低廉。曝气系统采用两种系统，一种为常规微孔曝气，在池底均匀布置微孔曝气盘，通过风压输送气泡至水体。另一种曝气系统为高效增氧曝气系统，专门用于高污染负荷的污水处理系统中，能通过高速剪切作用产生微纳米级气泡释放到水体中，持续有效地增加溶氧，提高氧的利用率。风机采用变频控制，通过在线溶氧仪的反馈，进行曝气量的调节。

四、改良A²O组合式脱氮除磷工艺(预反硝化-厌氧-缺氧-好养活性污泥法-接触氧化法)，该工艺是在传统A²O工艺基础之上增设了回流污泥预反硝化区，达到提高生物除磷效果的目的。传统工艺当回流污泥进入厌氧池时，由于携带硝态氮进入厌氧池，将优先夺取污水中的易生物降解的有机物，使聚磷菌失去竞争优势，影响生物除磷效果。同时，该工艺好氧段由活性污泥法加接触氧化法组合而成，传统活性污泥法，污泥量较多且流动性好，产生的污泥回流后可生物除磷，但污泥易膨胀、易流失，且产泥量大。因此好氧段部分采用接触氧化法，在保证水力停留时间的情况下，减少产泥量，提高污泥负荷，避免污泥膨胀的发生。

五、臭氧的氧化电位为2.07V，氧化能力仅次于氟。臭氧能与水中各种形态存在的污染物质(溶解、悬浮、胶体物质及微生物等)起反应，将复杂的有机物转化成为简单有机物，使污染物的极性、生物降解性和毒性等发生改变。多余的O₃可自行分解为O₂。微纳米发生器通过产生极细小的气泡，提高臭氧在水中的停留时间和转移效率，使脱色除臭更有效。微纳米发生器原理是通过高速流体与气体混合，通过剪切力产生微纳米级的气泡，释放到水体中。如果把气源换成臭氧，则可以提高臭氧与水体的接触面积，更充分的进行氧化还原反应，并减少臭氧的尾气溢出。

六、原水经预处理、二级生化处理、脱色除臭高级氧化处理之后，水质能够满足国家现行畜禽废水排放标准要求。采用深度处理是十分有必要且更保险的策略。本方案深度处理拟采用混凝沉淀加过滤的方式。通过混凝沉淀使废水中的细小悬浮物聚集成大颗粒的絮体，经沉淀去除，在去除SS的同时去除TP、部分COD、BOD及色度等。混凝沉淀后的出水经过滤，进一步降低浊度，保证出水达标排放。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。