申请日2012.02.24
公开(公告)日2012.07.04
IPC分类号C02F11/02; C05F15/00; C02F9/14; C02F11/04
CPC分类号
一种联合处理畜禽粪便、秸秆和污水的方法，主要包括厌氧发酵和生物接触氧化两个过程;其主要步骤是：1)将粉碎后的秸秆、粪便与污水混合，进行厌氧发酵处理;2)厌氧发酵处理产生的沼液去除悬浮物后均化水质，再进行除油后，经生物接触氧化处理降低COD和氨氮，沉淀后，出水用作农业灌溉;3)厌氧发酵处理产生的沼气经脱水、脱硫后作为能源，沼渣经堆肥后制成有机肥。本发明还公开了一种用于实现上述方法的装置。本发明在处理畜禽粪便、秸秆和农村生活污水的同时，还能产生沼气，并实现废物的资源化利用，具有工艺简单集约、资源利用率较高、运行效果好的特点。
权利要求书
1.一种联合处理畜禽粪便、秸秆和污水的方法，主要包括厌氧发酵 和生物接触氧化两个过程;其主要步骤是：
1)将粉碎后的秸秆、粪便与污水混合，进行厌氧发酵处理;
2)厌氧发酵处理产生的沼液去除悬浮物后均化水质，再进行除油后， 经生物接触氧化处理降低COD和氨氮，沉淀后，出水用作农业灌溉;
3)厌氧发酵处理产生的沼气经脱水、脱硫后作为能源，沼渣经堆肥 后制成有机肥。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中粪便、秸秆和生活 污水混合后，粪便所占质量在4%-7%之间，秸秆所占质量占6%-8%之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中厌氧发酵处理是采 用水力循环搅拌的方式，每隔12h进行一次搅拌，保证物料混合均匀。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中混合物料进行厌氧 发酵处理的停留时间在20-25天，CH4含量达60%以上。
5.一种实现权利要求1所述方法的装置，主要包括：
一厌氧发酵罐，其沼液出口通过串接的格栅和调节池连接至生物接触 氧化池，该生物接触氧化池连接斜板沉淀池;
所述厌氧发酵罐的沼气出口通过串接的脱水装置、脱硫装置、缓冲罐 和空气压缩机连接至储气罐。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，格栅和调节池之间串接有提 升泵，该提升泵由PLC控制。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，所有的连接为管路连接。
8.根据权利要求5所述的装置，其中，斜板沉淀池设有出水口，生 物接触氧化池处理后的出水通过斜板沉淀池的出水口排出。
9.根据权利要求5所述的装置，其中，厌氧发酵罐采用半地埋式保 温，厌氧发酵罐的罐体外包覆泡沫塑料，以提高冬季产气效率。
10.根据权利要求5所述的装置，其中，生物接触氧化池内采用橡胶 膜微孔曝气器进行微曝气。
说明书
一种联合处理畜禽粪便、秸秆和污水的方法和装置
技术领域
本发明属于环境污染治理领域，具体地涉及一种联合处理畜禽粪便、 秸秆和污水的方法。
本发明还涉及实现上述方法的装置。
背景技术
随着农业生产的发展和农村生活的改善，尤其是规模化畜禽养殖业在 农村的快速发展，畜禽粪便和生活污水已经成为农村主要的生活污染源， 也是造成农村水环境污染的重要原因。目前，我国畜禽养殖业每年产生约 30亿吨粪污，预计到2015年，我国仅规模化畜禽养殖场粪便产量将达32.5 亿吨，已成为阻碍畜禽养殖业持续稳定发展的重要因素。根据2010年2 月发布的《第一次全国污染源普查公报》，畜禽养殖业的COD和氨氮排放 量分别为1268.26万吨和71.73万吨，占农业源COD和氨氮排放量的95.8% 和78.1%，占全国COD和氨氮排放量的41.9%和41.5%。同时，随着农村 经济的发展、农民生活水平的迅速提高和生活条件的明显改善，农村生活 污水排放量不断增加。由于农村地区人口居住分散，且大部分没有排水管 网无法收集，因此，绝大部分生活污水未经处理直接排放，对农村环境造 成了很大的危害。据统计，农村生活污染对整个流域污染物的贡献率中氮 占10%、磷占8%。此外，近些年来煤、天然气等便捷能源的使用导致了 秸秆的废弃和乱放，从而导致N、P的大量流失。然而，农村生产和生活 中所排放的污染物，包括畜禽粪便和生活污水等，基本不含重金属和有毒 有害物质，可生物降解性好，易于处理。因此，如何避免因污染物直接排 放而引起的农村水体、土壤和农产品污染，更好地实现畜禽粪便、秸秆和 生活污水的处理与资源化建设，是解决当前农村污染的关键。
畜禽粪便有机物含量高、含水率高(一般为90%以上)、碳氮比高(9-25 之间)的特点，经混合厌氧发酵后产气量高、沼气中CH4含量高，但厌氧 发酵产生的沼液往往不能得到及时处理而造成二次污染。目前的农村生活 污水处理大多采用以土地处理为主的治理技术，如：土地渗流、人工湿地、 稳定塘等，缺点是占地面积大、污染物去除时间长、易受外界环境条件影 响。也有采用厌氧发酵、好氧处理等集中处理技术，以及生态滤池和人工 湿地组合技术等，并取得了较好的处理效果。但对畜禽粪便和生活污水联 合处理的工艺研究较少，如何高效地对畜禽粪便进行资源化利用的同时， 又能将生活污水中有机物和氨氮等污染物有效去除是本发明的关键。
近年来，高浓度厌氧发酵技术越来越多应用于城市垃圾和农村生活垃 圾的处理，但发酵后产生的沼液和沼渣往往直接排放，造成二次污染。而 农村生活污水由于资金短缺、能源不足等原因，一般仅采用厌氧生物处理 后直接排放，出水很难达标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种联合处理畜禽粪便、秸秆和生活污水的方 法。
本发明的又一目的在于提供一种实现上述方法的装置。
为实现上述目的，本发明提供的联合处理畜禽粪便、秸秆和污水的方 法，主要包括厌氧发酵和生物接触氧化两个过程;其主要步骤是：
1)将粉碎后的秸秆、粪便与污水混合，进行厌氧发酵处理;
2)厌氧发酵处理产生的沼液去除悬浮物后均化水质，再进行除油后， 经生物接触氧化处理降低COD和氨氮，沉淀后，出水用作农业灌溉;
3)厌氧发酵处理产生的沼气经脱水、脱硫后作为能源，沼渣经堆肥 后制成有机肥。
所述的方法，其中，步骤1)中粪便、秸秆和生活污水混合后，粪便 所占质量在4%-7%之间，秸秆所占质量占6%-8%之间。
所述的方法，其中，步骤1)中厌氧发酵处理是采用水力循环搅拌的 方式，每隔12h进行一次搅拌，保证物料混合均匀。
所述的方法，其中，步骤1)中混合物料进行厌氧发酵处理的停留时 间在20-25天，CH4含量达60%以上。
本发明提供的用于实现上述方法的装置，主要包括：
一厌氧发酵罐，其沼液出口通过串接的格栅和调节池连接至生物接触 氧化池，该生物接触氧化池连接斜板沉淀池;
所述厌氧发酵罐的沼气出口通过串接的脱水装置、脱硫装置、缓冲罐 和空气压缩机连接至储气罐。
所述的装置，其中，格栅和调节池之间串接有提升泵，该提升泵由PLC 控制。
所述的装置，其中，所有的连接为管路连接。
所述的装置，其中，斜板沉淀池设有出水口，生物接触氧化池处理后 的出水通过斜板沉淀池的出水口排出。
所述的装置，其中，厌氧发酵罐采用半地埋式保温，厌氧发酵罐的罐 体外包覆泡沫塑料，以提高冬季产气效率。
所述的装置，其中，生物接触氧化池内采用橡胶膜微孔曝气器进行微 曝气。
本发明在处理畜禽粪便、秸秆和农村生活污水的同时，还能产生沼气， 并实现废物的资源化利用，CH4含量可达60%以上，出水COD低于 50mg/L，氨氮低于10mg/L。本发明具有工艺简单集约、资源利用率较高、 运行效果好的特点。