申请日2018.10.24
公开(公告)日2019.01.01
IPC分类号C02F9/14; C02F103/20
摘要
本发明解决了解决现有技术中养殖废水处理投资费用高、运行费用高、维护麻烦等不足之处。提供一种畜禽养殖废水循环再利用系统，包括：沿着污水处理方向依次设置的固液分离设备、沼气池、好氧池、污水渗滤设备、三级水生植物和微生物联合净化池、砂滤池、集水池;所述集水池内设置有紫外消毒设备;所述固液分离设备的固体分离出口连接到堆肥发酵池。本技术方案的技术效果是：可实现污水零排放和循环使用，并且资源最大化回收利用;基建费用低、运行费用低;系统的脱氮除磷结果好，出水水质可达标准;设计合理，运行灵活稳定，维护操作简便。
权利要求书
1.畜禽养殖废水循环再利用系统，其特征在于，包括：沿着污水处理方向依次设置的固液分离设备、沼气池、好氧池、污水渗滤设备、三级水生植物和微生物联合净化池、砂滤池、集水池;所述集水池内设置有紫外消毒设备;所述固液分离设备的固体分离出口连接到堆肥发酵池。
2.权利要求1所述的畜禽养殖废水循环再利用系统，其特征在于所述的好氧池分布有好氧微生物，包括：芽孢杆菌、酵母菌、球藻、硝化菌、亚硝化菌、酶。
3.权利要求1所述的畜禽养殖废水循环再利用系统，其特征在于所述污水渗滤设备包括一构筑物，所述构筑物内由上到下依次包括：植物层、布水层、土壤层、砂石层、陶粒层、载体填料层。
4.权利要求3所述的畜禽养殖废水循环再利用系统，其特征在于所述植物层种植的是可制备青贮饲料的作物。
5.权利要求1所述的畜禽养殖废水循环再利用系统，其特征在于所述三级净化池中均匀设置有直径为125mm的填料球，密度为每立方米600个，所述填料球表面上均匀开设有孔，所述填料球内按照填充率50%的比例填充有聚氨酯填料，所述聚氨酯填料的比表面积3.5×105m2/m3。
6.权利要求1所述的畜禽养殖废水循环再利用系统，其特征在于所述三级净化池中分布有硝化细菌和COD降解细菌微生物。
7.权利要求1所述的畜禽养殖废水循环再利用系统，其特征在于所述三级净化池中均匀设置有直径为125mm的填料球，密度为每立方米600个，所述填料球表面上均匀开设有孔，所述填料球内按照填充率50%的比例填充有聚氨酯填料，所述聚氨酯填料的比表面积3.5×105m2/m3。
8.畜禽养殖废水循环再利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
1、固液分离;
2、在沼气池的厌氧条件下，通过厌氧微生物将大分子C、H、N、P有机物转化为小分子C、H、N、P有机物，再在产甲烷菌的作用下，实现厌氧产气的过程，将污水中小分子有机物转化为CH4;
3、在好氧池的好氧条件下，利用好氧微生物氧化分解有机物和氨氮，将污水中的C、N物质转化为二氧化碳、硝态氮、亚硝态氮。
4、在污水渗滤设备完成渗滤净化;
5、在三级水生植物净化池利用水生植物吸收水中污染物质;
6、在砂滤池过滤和拦截悬浮物;
7、在集水池通过紫外消毒设备进行消毒。
9.权利要求8所述的畜禽养殖废水循环再利用方法，其特征在于步骤1所述固液分离后的固体用于堆肥发酵池。
10.权利要求8所述的畜禽养殖废水循环再利用方法，其特征在于所述步骤4所述渗滤净化包括如下步骤：
4.1、利用植物吸收污水中的N、P物质;
4.2、利用COD降解细菌、硝化细菌和反硝化细菌将污水中的COD、氨氮、总氮转化为二氧化碳、氮气和水;
4.3、利用陶粒多孔结构和砂石截留水中的C、N，供给微生物和植物联合作用将污水中的C、N转化为二氧化碳和氮气。
说明书
畜禽养殖废水循环再利用系统及方法
技术领域
本发明涉及畜禽废弃物的资源化再利用，尤其是畜禽养殖废水循环再利用系统及方法。
背景技术
随着我国社会经济的持续快速发展，人们对生活质量的要求逐渐提高，加上我国人口数量较大，对猪肉等肉类及其加工食品的需求量急剧增加，以及国家政策倡导畜禽养殖业规模化、安全化、标准化，促使生猪养殖从上世纪的分散型养殖模式逐渐转变为集中型规模化养殖。大规模畜禽养殖所产生大量粪污，养殖场所产生的废水如果直接排放至自然水体，会导致受纳水体水质急剧恶化，严重影响养殖场周围的生态环境。若采用生化处理+物化深度处理，容易造成二次污染，同时相关技术文件专利申请公开号CN 106007201A的文献中介绍了的二级处理养猪废水，很难确保达到《畜禽养殖业污染排放标准》排放标准，若加上膜工艺深度处理又存在投资费用高、运行费用高、维护麻烦等不足之处。
粪污中含有的C、N、P、S等物质直接排放则为污染物质;若粪污得到妥善处理，则为放错地方的资源。相关技术文件专利申请公开号CN107698119A中介绍了一种实现猪场粪污资源化利用零排放的治理方法，文章中采用“干清粪+蝇蛆养殖+污水厌氧+好氧+资源化利用”的模式，对养猪场的粪污进行资源化利用;但未介绍污水如何循环。
发明内容
本发明提供畜禽养殖废水循环再利用系统及方法，解决现有技术中养殖废水处理投资费用高、运行费用高、维护麻烦等不足之处。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
畜禽养殖废水循环再利用系统，包括：沿着污水处理方向依次设置的固液分离设备、沼气池、好氧池、污水渗滤设备、三级水生植物净化池、砂滤池、集水池;所述集水池内设置有紫外消毒设备;所述固液分离设备的固体分离出口连接到堆肥发酵池。
优选的，所述的好氧池分布有好氧微生物，包括：芽孢杆菌、酵母菌、球藻、硝化菌、亚硝化菌、酶。
优选的，所述污水渗滤设备包括一构筑物，所述构筑物内由上到下依次包括：植物层、布水层、土壤层、砂石层、陶粒层、载体填料层。
优选的，所述污水渗滤设备土壤层采用60目～100目的黄土，厚度20cm。
优选的，所述砂石层采用30目～60目的砂石，厚度30cm。
优选的，所述砂石层内分布有COD降解细菌、硝化细菌和反硝化细菌。
优选的，所述陶粒层采用1cm～5cm的陶粒或火山岩，厚度30cm。
优选的，所述载体填料层采用聚氨酯填料，其比表面积3.5×105m2/m3，压实厚度20cm。
优选的，所述植物层种植的是可制备青贮饲料的作物。
优选的，所述三级净化池中均匀设置有直径为125mm的填料球，密度为每立方米600个，所述填料球表面上均匀开设有孔，所述填料球内按照填充率50%的比例填充有聚氨酯填料，所述聚氨酯填料的比表面积3.5×105m2/m3。
优选的，所述三级净化池中分布有硝化细菌和COD降解细菌微生物。
优选的，所述砂滤池由上到下依次分为布水层、陶粒层、砂滤层，出水层，陶粒层采用1cm～5cm的陶粒或火山岩，厚度40cm，下砂石层采用30目～60目的砂石，厚度40cm。
畜禽养殖废水循环再利用方法，包括如下步骤：
1、固液分离;
2、在沼气池的厌氧条件下，通过厌氧微生物将大分子C、H、N、P有机物转化为小分子C、H、N、P有机物，再在产甲烷菌的作用下，实现厌氧产气的过程，将污水中小分子有机物转化为CH4;
3、在好氧池的好氧条件下，利用好氧微生物氧化分解有机物和氨氮，将污水中的C、N物质转化为二氧化碳、硝态氮、亚硝态氮。
4、在污水渗滤设备完成渗滤净化;
5、在三级水生植物净化池利用水生植物吸收水中污染物质;
6、在砂滤池过滤和拦截悬浮物;
7、在集水池通过紫外消毒设备进行消毒。
优选的，步骤1所述固液分离后的固体进入堆肥发酵池。
优选的，步骤4所述渗滤净化包括如下步骤：
4.1、利用植物吸收污水中的N、P物质;
4.2、利用COD降解细菌、硝化细菌和反硝化细菌将污水中的COD、氨氮、总氮转化为二氧化碳、氮气和水;
4.3、利用陶粒多孔结构和砂石截留水中的C、N，供给微生物和植物联合作用将污水中的C、N转化为二氧化碳和氮气。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有的技术效果是：
(1)可实现污水零排放和循环使用，并且资源最大化回收利用;
(2)基建费用低、运行费用低;
(3)系统的脱氮除磷结果好，出水水质可达到《NY 5027-2008无公害食品畜禽饮用水水质》，出水COD和氨氮可达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)标准;
(4)设计合理，运行灵活稳定，维护操作简便。