申请日2015.07.01
公开(公告)日2015.11.11
IPC分类号C05F3/06
摘要
本发明为利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的设施及方法，本发明的设施包括泥水分离装置、及生化处理装置，生化处理装置包括污水调节池、沉淀池、厌氧反应装置、缺氧反应池、生物接触氧化池。本发明提供的方法步骤包括：将养殖排放粪便分拣，含水量低于75%的粪便直接库存，其余进行固液分离，并经调节池调节、厌氧反应处理、沉淀、压滤、再次调节、第二次沉淀、缺氧处理、充氧处理、第三次沉淀，所得清水达标排放。粪便及污泥得蚯蚓养殖肥土。本发明利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土，所使用的耗能少，管理简单。
权利要求书
1.利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的设施，包括泥水分离装置、及生化处理装置，生化处理装置包括污水调节池、沉淀池、厌氧反应装置、缺氧反应池、生物接触氧化池，其特征在于，所述的泥水分离装置由分流格栅、粪尿混合液池、固液分离机组成;
所述的生化处理装置第一调节池、厌氧反应装置、第一沉淀池、压滤机、第二调节池、第二沉淀池、缺氧反应池、生物接触氧化池、第三沉淀池、消毒池串联组成;设置有污泥浓缩池分别与厌氧反应装置、第一沉淀池、第二沉淀池、第三沉淀池连接;生物接触氧化池与缺氧反应池之间设置有循环泵;设置有鼓风机分别与生物接触氧化池及第二调节池连接。
2.如权利要求1所述的利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的设施，其特征在于，所述的厌氧反应装置为三级组合厌氧反应装置，并在每一级厌氧反应装置内设有上流式活性污泥床和厌氧滤料生物膜床的组合体，并配有按照工艺流程流向而设置的向上或向下布水器;上流式活性污泥床设在距反应器底部1.0m处;上流式活性污泥床的上方设置1.0-2.0m高的厌氧生物膜床;在最后一级反应器的污泥床上1.0—2.0m处，设置滤料生物膜床;滤料采用化纤弹性填料、多孔轻质泡沫垫，竹木、棕垫、碳渣、粒径小于20mm土陶碎片粒或其组合，厌氧复合反应器为封闭式，其顶部连接脱硫脱水装置，再与沼气贮柜连接;
所述的生物接触氧化池内设置有机械曝气装置，还设置有好氧填料生物膜与好氧活性污泥构成的组合带;
所述的格栅间隙为5mm-10mm，所述的固液分离机筛为200目。
3.利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的方法，由以下步骤构成：
(1)、将养殖排放粪便分拣，含水量低于75%的粪便直接库存，其余的尿液、残留粪便及其冲洗污水分别经过格栅去除大的浮渣后自流入混合液池，经固液分离机进行固液分离，并将在上述过程中产生的含水量低于78%的粪便库存，剩余的粪便与水的混合物流入第一调节池;
(2)、在第一调节池中将污水进行水量调节及均化水质，并将污水泵入厌氧反应装置进行厌氧反应处理，并将在厌氧反应过程中产生的沼气收集利用;所述厌氧反应过程为三级以上的厌氧反应，并将厌氧反应处理过程中过滤产生的多余的污泥泵入污泥浓缩池进行浓缩;
(3)、经厌氧反应的低浓度污水进行第一次沉淀，经沉淀后进入压滤机挤压，滤液及污水再进入第二调节池，向第二调节池内的污水充氧，经调节后再进行第二次沉淀，然后进行缺氧处理、充氧处理、第三次沉淀;在此过程中，将压滤机挤压得到的含水量低于82%的污泥进入库存;将第二次沉淀、第三次沉淀所得到的沉淀泥水收集并泵入污泥浓缩池进行浓缩;将上述处理过程中所得清水消毒达排放标准后排放;
(4)、污泥浓缩池将收集到的污泥进行浓缩后，得含水量低于75%的污泥，并进入库存;
(5)、将库存内的粪便及污泥混合，得蚯蚓养殖肥土。
4.如权利要求3所述的利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的方法，其特征在于，所述的厌氧反应过程具体为，污水由第一级厌氧反应装置底部进入，并向上布水，废水经上流式活性污泥床和厌氧滤料生物膜床的组合体处理后，到达该级厌氧反应装置的上部;进入第二级厌氧反应装置的上部，并向下布水，污水经上流式活性污泥床和厌氧滤料生物膜床的组合体处理后，到达该级厌氧反应装置的下部，如此步骤分别经过至少三级厌氧反应装置处理，并经污泥过滤处理后，分别得到低浓度废水及污泥。
5.如权利要求3所述的利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的方法，其特征在于，所述的污泥浓缩池浓缩过程为，将污泥浓缩池内的污泥混合后，泵入混合器，混入助凝剂，然后经压滤机压滤，滤液送入第二调节池，所得含水量低于80%的污泥进入库存。
6.如权利要求3所述的利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的方法，其特征在于，在充氧处理过程中，将产生的混合液在生物接触氧化池与缺氧反应池之间循环。
说明书
利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的设施及方法
技术领域
本发明涉及一种通过处理养殖废水产物得到蚯蚓养殖肥土的设施及方法。
背景技术
畜牧养殖已成为水环境污染的三大源头之一。规模化养殖场每天排放的废水量大、集中，并且废水中含有大量污染物，如有机物、残留的兽药和大量的病原体等，因此如不经过处理就排放于环境或直接农用，将会造成当地生态环境和农田的严重污染。
畜禽养殖场废水主要包括尿、部分粪和养殖舍冲洗水，该类废水有机物浓度高、悬浮物多、氨氮含量高、臭味大。猪场废水是一种高氨氮高有机物废水,蕴含大量能源。这些废水中的有机物、氨氮等物质不经过处理，直接排入水体，将对其周围水体造成严重富营养化，严重破坏水体的自尽能力,造成水体发黑变臭，影响环境和农业灌溉。
目前，中小城镇与广大农村大量存在以动植物为原料生产产品(包括畜禽渔养殖业及所需饲料)排放的生产污水，以及人类活动产生的生活污水，即所含污染物为生物质的有机污水，须治理净化达标方允许外排;如仍沿袭《室外排水设计规范》(GBJ14-87)所指“生物膜法”、“活性污泥法”中任何单一技术、或组合技术工艺系统予净化，或按其它需采用机电曝气的工艺净化，或还与物理法光分解，物化法混凝沉淀、气浮、吸附、膜分离、气提、吹脱、萃取，化学法氧化还原、湿式氧化、过氧化氢氧化、焚烧、电解法等单一、复合技术结合净化，会存在如下问题：
1.因其能耗、投资、运行费用较高，占地较大，管理复杂、实施困难，未切实从根本上清除跑冒滴漏、消灭污染源头，更未从珍惜资源、提高资源利用率，变废为宝、循环利用考虑。
2.大量的实践证明：要实行污染治理低投高效、资源不竭循环利用，单靠各种单一技术，难以按要求去除各种养殖污染物及衍生物，实现达标外排和循环利用。即便采用前述需采用机电曝气的工艺技术，和物理、化学、物化法技术结合的工艺，其能耗、投资、运行费用、占地等均偏高、不符合低投高效，且管理、实施亦较难。
3.因种种因素，在养殖废水净化上，大多采用机电曝气的工艺，其具有如下严重缺陷：
(1)只适用于低浓度。即便发挥充分、达到90%去除率的好氧工艺，也难将BOD>600mg/L的养殖污水处理到达标排放;
(2)耗能高。与厌氧工艺相比，是其10倍以上，相应运行管理费高。用好氧的活性污泥法技术去除1.0吨BOD，需电1000kw.h，即耗油为245L(如火力发电热效率按35%计，每发1度电需耗热能kcal≈0.245L石油);
(3)产生的污泥多，是厌氧的6-10倍，处理的装置相应较大，须加药、脱水性才好，相应处理费用亦高。
(4)必须曝气才能正常运行，与之配套的设备多，价格较高，管理难度提高;设备多增加出故障机率，维修增多、影响正常使用，耗费亦增高;
(5)曝气大多在非密闭状况下进行，占地大、难复用，渣泥横溢、嗅味四散、泡沫障眼、温控较难;
(6)需营养物多：BOD：N：P为100：5：1，是厌氧需N、P的2倍;
(7)不能降除更多的有机物和某些色剂、染料污染物;
(8)污泥浓度低，难承受较大的负荷和水质变化，一般仅为2-4kgBOD/m3.d;污泥难长期贮存、保持活性。
如采用物理、物化、化学工艺技术与其配套，其设计、施工安装、运行管理技术难度加大;相应设备及与其配套的动力、制剂等增加，其投资、运行管理费用亦增加。
发明内容
为了解决以上所述问题，本发明提供了利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的设施及方法。
本发明的设施包括泥水分离装置、及生化处理装置，生化处理装置包括污水调节池、沉淀池、厌氧反应装置、缺氧反应池、生物接触氧化池，其特征在于，所述的泥水分离装置由分流格栅、粪尿混合液池、固液分离机组成。
生化处理装置第一调节池、厌氧反应装置、第一沉淀池、压滤机、第二调节池、第二沉淀池、缺氧反应池、生物接触氧化池、第三沉淀池、消毒池串联组成。设置有污泥浓缩池分别与厌氧反应装置、第一沉淀池、第二沉淀池、第三沉淀池连接。生物接触氧化池与缺氧反应池之间设置有循环泵。设置有鼓风机分别与生物接触氧化池及第二调节池连接。
如上所述的利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的设施，具体为，所述的厌氧反应装置为三级组合厌氧反应装置，并在每一级厌氧反应装置内设有上流式活性污泥床和厌氧滤料生物膜床的组合体，并配有按照工艺流程流向而设置的向上或向下布水器。上流式活性污泥床设在距反应器底部1.0m处。上流式活性污泥床的上方设置1.0-2.0m高的厌氧生物膜床。在最后一级反应器的污泥床上1.0—2.0m处，设置滤料生物膜床。滤料采用化纤弹性填料、多孔轻质泡沫垫，竹木、棕垫、碳渣、粒径小于20mm土陶碎片粒或其组合，厌氧复合反应器为封闭式，其顶部连接脱硫脱水装置，再与沼气贮柜连接。
生物接触氧化池内设置有机械曝气装置，还设置有好氧填料生物膜与好氧活性污泥构成的组合带。
格栅间隙为5mm-10mm，所述的固液分离机筛为200目。
本发明提供的利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的方法，由以下步骤构成：
1、将养殖排放粪便分拣，含水量低于75%的粪便直接库存，其余的尿液、残留粪便及其冲洗污水分别经过格栅去除大的浮渣后自流入混合液池，经固液分离机进行固液分离，并将在上述过程中产生的含水量低于78%的粪便库存，剩余的粪便与水的混合物流入第一调节池。
2、在第一调节池中将污水进行水量调节及均化水质，并将污水泵入厌氧反应装置进行厌氧反应处理，并将在厌氧反应过程中产生的沼气收集利用。所述厌氧反应过程为三级以上的厌氧反应，并将厌氧反应处理过程中过滤产生的多余的污泥泵入污泥浓缩池进行浓缩。
3、经厌氧反应的低浓度污水进行第一次沉淀，经沉淀后进入压滤机挤压，滤液及污水再进入第二调节池，向第二调节池内的污水充氧，经调节后再进行第二次沉淀，然后进行缺氧处理、充氧处理、第三次沉淀。在此过程中，将压滤机挤压得到的含水量低于82%的污泥进入库存。将第二次沉淀、第三次沉淀所得到的沉淀泥水收集并泵入污泥浓缩池进行浓缩。将上述处理过程中所得清水消毒达排放标准后排放。
4、污泥浓缩池将收集到的污泥进行浓缩后，得含水量低于75%的污泥，并进入库存。
5、将库存内的粪便及污泥混合，得蚯蚓养殖肥土。
如上所述的利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的方法，进一步说明为，厌氧反应过程具体为，污水由第一级厌氧反应装置底部进入，并向上布水，废水经上流式活性污泥床和厌氧滤料生物膜床的组合体处理后，到达该级厌氧反应装置的上部。进入第二级厌氧反应装置的上部，并向下布水，污水经上流式活性污泥床和厌氧滤料生物膜床的组合体处理后，到达该级厌氧反应装置的下部，如此步骤分别经过至少三级厌氧反应装置处理，并经污泥过滤处理后，分别得到低浓度废水及污泥。
如上所述的利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的方法，进一步说明为，所述的污泥浓缩池浓缩过程为，将污泥浓缩池内的污泥混合后，泵入混合器，混入助凝剂，然后经压滤机压滤，滤液送入第二调节池，所得含水量低于80%的污泥进入库存。
如上所述的利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土的方法，进一步说明为，在充氧处理过程中，将产生的混合液在生物接触氧化池与缺氧反应池之间循环。
本发明利用养殖废水生产蚯蚓养殖肥土。
本发明应用范围广，在工作过程中所使用的耗能少，相应处理费用亦少。需要的设备少、并且设施与设备的价格便宜，管理简单;运行控制和嗅味控制容易;厌氧需营养物少;厌氧可降除某些染色剂与染料污染物等多种难降解物质;因厌氧污泥浓度高，能承受较大的负荷和水质变化，污泥可长期贮存、保持活性，故季节性间歇运行亦也能保持正常;方案设计简明、施工安装容易。