申请日2015.06.18
公开(公告)日2016.01.27
IPC分类号C02F9/14; C02F103/20
摘要
本发明的一种养殖场牛粪废水的综合处理工艺，涉及养殖场废弃物处理的技术领域，包括以下步骤：(1)新鲜牛粪水通过格栅进行初步固液分离;(2)牛粪废水经离心和气浮进一步去除水中悬浮杂质;(3)去除悬浮杂质后的废水通过厌氧及好氧微生物去除有机污染物及大部分氮磷化合物;(4)厌氧处理过程中产生的沼气进行净化发电并回收利用发电余热;(5)好氧处理过程中产生的微生物污泥经脱水后进行堆肥;(6)去除有机物及氮磷化合物后的水经消毒处理后供养殖场冲洗牛舍用水及周边农田灌溉用水。本发明所产电能足以保障养殖场用电需求，还产生了高质量的有机肥，该方法占地面积小，整个过程中实现了牛粪的资源化、无害化及零排放。
摘要附图
权利要求书
1.一种养殖场牛粪废水综合处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)新鲜牛粪水通过格栅进行初步固液分离;
(2)牛粪废水经离心和气浮进一步去除水中悬浮杂质;
(3)去除悬浮杂质后的废水通过厌氧及好氧微生物去除有机污染物及大部分氮磷化合物;
(4)厌氧处理过程中产生的沼气进行净化发电并回收利用发电余热;
(5)好氧处理过程中产生的微生物污泥经脱水后进行堆肥;
(6)去除有机物及氮磷化合物后的水经消毒处理后暂存于清水池内，供养殖场冲洗牛舍用水及周边农田灌溉用水。
2.根据权利要求1所述的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，其特征在于步骤(1)中的牛粪经水冲洗收集由渠道在重力作用下经过一道粗格栅拦截掉非牛粪杂物后汇入到储渣池中;储渣池中设有潜水混合器及潜污泵，储渣池中的潜污泵将牛粪水提升至两道镜面格栅进行过滤;两道格栅下部自带螺旋挤压及传送功能，能将过滤后的固态牛粪粪渣直接挤压脱水并传送至堆场，固态牛粪粪渣经脱水后含水率60%-80%，过滤后的滤液进入到中间池。
3.根据权利要求2所述的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，其特征在于所述粗格栅栅隙在20-50mm之间，镜面格栅栅隙在0.1-1mm之间。
4.根据权利要求3所述的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，其特征在于步骤(2)过程如下：步骤(1)过滤后的滤液进入到中间池，中间池内设有潜水混合器并在池外配有污泥输送用螺杆泵;中间池的螺杆泵将废水提升至离心分离机，在螺杆泵前加入少量混凝剂PAC，经泵混合后在离心机里面发生混凝反应，在离心力作用下实现悬浮物的分离，分离出的固态牛粪粪渣送去堆肥，离心分离后的废水进入到调节池;调节池内设有潜水混合器及潜污泵，调节池内的潜污泵将废水送至气浮池;气浮池配有溶气及加药装置，在气浮作用下废水中的大部分悬浮纤维得以去除，浮渣送入污泥浓缩池;气浮出水进入到水解酸化池中，水解酸化池内设有潜水混合器，水解酸化池中存在大量具有水解酸化作用的微生物，这些微生物与废水中的成分接触吸附后可以将废水中的大分子有机物转化为小分子有机物，同时将有机氮和有机磷转化为氨氮及无机磷，水解酸化池出水直接进入到厌氧池。
5.根据权利要求4所述的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，其特征在于步骤(3)厌氧池内设有潜水混合器，厌氧池内存在大量的产甲烷菌群，可以吸收水中的小分子有机物，将其分解为水及CH4、CO2等气体，这些气体便是沼气;厌氧池出水进人到沉淀池，在沉淀池内实现泥水分离，沉淀下来的污泥由污泥泵回流到前端水解酸化池及厌氧池，以确保池内的微生物量，沉淀池出水直接进入到好氧处理单元;好氧处理单元采用AAO处理工艺形式，A1及A2段内设潜水混合器，0段内设曝气系统及硝化液回流泵，硝化液回流比控制在200%-400%，好氧处理单元15出水进入到二沉池中。
6.根据权利要求5所述的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，其特征在于步骤(4)中厌氧池产生的沼气经管路收集后通过沼气净化单元脱硫脱水后直接供给沼气发电机发电，所发电能供给养殖场自用，沼气发电机产生的余热经余热回收锅炉回收后供给养殖场使用。
7.根据权利要求6所述的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，其特征在于步骤(5)中好氧处理单元的出水是泥水混合液，在二沉池内实现泥水分离，沉淀后出水进入到消毒池中，二沉池的沉淀污泥部分回流到好氧处理单元的A1段，另一部分剩余污泥送入到污泥浓缩池中;污泥浓缩池内设有中心传动浓缩机，将气浮池及二沉池送来的浮渣、污泥进行浓缩，浓缩池的上清液溢流至储渣池中，浓缩污泥送到脱水机进行脱水;脱水后的固体污泥含水率在80%以下，直接送去和步骤1、步骤2产生的固态牛粪粪渣混合后进行堆肥制备有机肥，压滤液回流至储渣池中。
8.根据权利要求7所述的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，其特征在于步骤(5)中所述二沉池采用竖流式沉淀池，所述脱水机采用带式压滤机，该带式压滤机配有螺杆输送泵及加药泵，所加药剂为絮凝剂PAM聚丙烯酰胺。
9.根据权利要求8所述的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，其特征在于步骤(6)中的二沉池的上清出水进入到消毒池中，该消毒池配套有消毒剂投加装置，此处投加消毒剂为NaClO，接触消毒时间为35-60min，消毒池出水进入到清水池;清水池用以临时储存消毒出水，清水池池容为系统日处理水量的10倍以上，清水池配有回用水泵，一部分回用到养殖场冲洗牛舍，一部分供给周边农田、牧草灌溉用水。
10.根据权利要求9所述的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，其特征在于步骤(6)中所述消毒池采用紫外消毒形式。
说明书
一种养殖场牛粪废水的综合处理工艺
技术领域
本发明涉及养殖场废弃物处理的技术领域，特别涉及一种牲畜粪尿集中处理达标排放及综合利用方法。
背景技术
中国乳制品行业的快速发展，促使各大乳品公司纷纷建立自己的奶牛牧场，这些牧场养牛数量大小不一，少则百头，多则万头以上。这种规模化的牧场，每天会产生大量的牛粪尿。据统计，一头奶牛平均一天排尿20-25Kg，排粪便30-40Kg。牛粪作为一种动物性有机肥，本身是一种宝贵资源，可以施作农田及牧草。据统计，一头奶牛所产生的牛粪可以满足5-8亩农田的肥料需求，因此在国外多是根据农田或牧草的面积来养殖相应的奶牛，但是国内因各方面条件限制，许多牧场周边并没有足够的农田或牧草来消纳奶牛产生的牛粪。因此多余的牛粪必须做进一步净化处理，负责会对周边环境造成严重污染。
目前国内奶牛牧场牛粪处理的方式主要有堆肥和制备沼气，堆肥可以将牛粪中固体部分制备成有机肥进行外卖，制备沼气可以产生清洁能源，但是这两种方式都没有解决牛粪中的液体部分，牛粪废水中含有大量的有机物和氮磷化合物，直接排放时这些高浓度化合物对生态环境会造成破坏，为此，必须对废水做进一步处理。
目前国内牛粪废水处理多是采用兼氧塘+好氧塘+湿地的工艺来进行处理，该方法处理效果尚可，但由于主要靠自然环境中的生物降解，所以其降解负荷很低，降解时间也很长，这导致所需占地面积很大，而多数奶牛养殖场周边并无条件建设这些池体。
发明内容
为更好的解决规模化奶牛养殖基地牛粪尿的处理利用问题，本发明提供了一种牛粪废水的综合处理工艺，将牛粪尿进行彻底综合处理将其变为清洁能源和有机肥料，并将废水进行重点治理，使之达到一定标准后排放或回用。为实现上述功能，本发明的工艺步骤如下：
(1)新鲜牛粪水通过格栅进行初步固液分离;
(2)牛粪废水经离心和气浮进一步去除水中悬浮杂质;
(3)去除悬浮杂质后的废水通过厌氧及好氧微生物去除有机污染物及大部分氮磷化合物;
(4)厌氧处理过程中产生的沼气进行净化发电并回收利用发电余热;
(5)好氧处理过程中产生的微生物污泥经脱水后进行堆肥;
(6)去除有机物及氮磷化合物后的水经消毒处理后暂存于清水池内，供养殖场冲洗牛舍用水及周边农田灌溉用水;
本发明的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，步骤(1)中的牛粪经水冲洗收集由渠道在重力作用下经过一道粗格栅拦截掉非牛粪杂物后汇入到储渣池中;储渣池中设有潜水混合器及潜污泵，储渣池中的潜污泵将牛粪水提升至两道镜面格栅进行过滤;两道格栅下部自带螺旋挤压及传送功能，能将过滤后的固态牛粪粪渣直接挤压脱水并传送至堆场，固态牛粪粪渣经脱水后含水率60%-80%，过滤后的滤液进入到中间池。所述粗格栅栅隙在20-50mm之间，镜面格栅栅隙在0.1-1mm之间。
本发明的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，步骤(2)过程如下：步骤(1)过滤后的滤液进入到中间池，中间池内设有潜水混合器并在池外配有污泥输送用螺杆泵;中间池的螺杆泵将废水提升至离心分离机，在螺杆泵前加入少量混凝剂PAC，经泵混合后在离心机里面发生混凝反应，在离心力作用下实现悬浮物的分离，分离出的固态牛粪粪渣送去堆肥，离心分离后的废水进入到调节池;调节池内设有潜水混合器及潜污泵，调节池内的潜污泵将废水送至气浮池;气浮池配有溶气及加药装置，在气浮作用下废水中的大部分悬浮纤维得以去除，浮渣送入污泥浓缩池;气浮出水进入到水解酸化池中，水解酸化池内设有潜水混合器，水解酸化池中存在大量具有水解酸化作用的微生物，这些微生物与废水中的成分接触吸附后可以将废水中的大分子有机物转化为小分子有机物，同时将有机氮和有机磷转化为氨氮及无机磷，水解酸化池出水直接进入到厌氧池。
本发明的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，步骤(3)厌氧池内设有潜水混合器，厌氧池内存在大量的产甲烷菌群，可以吸收水中的小分子有机物，将其分解为水及CH4、CO2等气体，这些气体便是沼气;厌氧池出水进人到沉淀池，在沉淀池内实现泥水分离，沉淀下来的污泥由污泥泵回流到前端水解酸化池及厌氧池，以确保池内的微生物量，沉淀池出水直接进入到好氧处理单元;好氧处理单元采用AAO处理工艺形式，A1及A2段内设潜水混合器，0段内设曝气系统及硝化液回流泵，硝化液回流比控制在200%-400%，好氧处理单元15出水进入到二沉池中
本发明的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，步骤(4)中厌氧池产生的沼气经管路收集后通过沼气净化单元脱硫脱水后直接供给沼气发电机发电，所发电能供给养殖场自用，沼气发电机产生的余热经余热回收锅炉回收后供给养殖场使用。
本发明的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，步骤(5)中好氧处理单元的出水是泥水混合液，在二沉池内实现泥水分离，沉淀后出水进入到消毒池中，二沉池的沉淀污泥部分回流到好氧处理单元的A1段，另一部分剩余污泥送入到污泥浓缩池中;污泥浓缩池内设有中心传动浓缩机，将气浮池及二沉池送来的浮渣、污泥进行浓缩，浓缩池的上清液溢流至储渣池中，浓缩污泥送到脱水机进行脱水;脱水后的固体污泥含水率在80%以下，直接送去和步骤1、步骤2产生的固态牛粪粪渣混合后进行堆肥制备有机肥，压滤液回流至储渣池中。
本发明的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，步骤(5)中所述二沉池采用竖流式沉淀池，所述脱水机采用带式压滤机，该带式压滤机配有螺杆输送泵及加药泵，所加药剂为絮凝剂PAM聚丙烯酰胺。
本发明的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，步骤(6)中的二沉池的上清出水进入到消毒池中，该消毒池配套有消毒剂投加装置，此处投加消毒剂为NaCl0，接触消毒时间为35-60min，消毒池出水进入到清水池;清水池用以临时储存消毒出水，清水池池容为系统日处理水量的10倍以上，清水池配有回用水泵，一部分回用到养殖场冲洗牛舍，一部分供给周边农田、牧草灌溉用水。
本发明的一种养殖场牛粪废水综合处理方法，步骤(6)中所述消毒池采用紫外消毒形式。