專利名稱：一種沼氣工程沼液處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國的畜牧養(yǎng)殖業(yè)向著規(guī)?；?、集約化的方向發(fā)展，大中型沼氣工程的數(shù)量 也與日俱增，截止到2009年底，我國已建成畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物為原料的大中型沼氣工 程22892座，其中大型沼氣工程3717座，總池容284. 9萬立方米。沼氣工程運(yùn)轉(zhuǎn)過程中除產(chǎn) 生新能源_沼氣外，還產(chǎn)生大量的沼液。沼液是很好的有機(jī)肥料，含有作物生長所需的氮、 磷、鉀等營養(yǎng)元素，同時(shí)，沼液中存留了豐富的氨基酸、B族維生素、各種水解酶、某些植物生 長素、對(duì)病蟲害有抑制作用的物質(zhì)或因子，因此它還可用來養(yǎng)魚、喂豬、喂牛、防治作物的某 些病蟲害，具有廣泛的綜合利用前景，當(dāng)前很多大中型沼氣工程的沼液都用作液體肥料，但 因全國沼氣工程多，每天產(chǎn)生的沼液量大，而作液體肥料具有運(yùn)輸困難、農(nóng)民不易接受等問 題，僅作肥料不能消納沼氣工程每天產(chǎn)生的大量的沼液，因此尋找一種沼氣工程沼液處理 系統(tǒng)勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)沼氣工程沼 液達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，它包括沉淀池、調(diào)節(jié)池、厭氧反應(yīng)裝置，沉淀池與調(diào) 節(jié)池、調(diào)節(jié)池與厭氧反應(yīng)裝置順次連接，其特征在于，還設(shè)置有與厭氧反應(yīng)裝置相連的生化 陶瓷后處理裝置，所述的厭氧反應(yīng)裝置由厭氧反應(yīng)器組成，厭氧反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有螺旋狀 生物填料，該螺旋狀生物填料由設(shè)置有孔眼的PVC板固定，厭氧反應(yīng)器的側(cè)壁下部設(shè)置有 進(jìn)水口，側(cè)壁上部設(shè)置有出水口和取樣口，頂部設(shè)置有出氣口。所述螺旋狀生物填料是由圓柱螺旋面中的拱形結(jié)構(gòu)正反折疊構(gòu)成的長螺旋帶狀 結(jié)構(gòu)；所述的拱形結(jié)構(gòu)的圓心角為60 120°。所述的圓柱螺旋面寬度為1. 0 2. Ocm,厚度為0. 10 0. 20mm。所述的螺旋狀生物填料比表面積為2800 3000m2/m3。螺旋狀生物填可由灰色PVC 管棒削制而成，灰色PVC管棒可購自無錫市大邦塑膠棒材廠。所述的孔眼直徑為10 15mm，孔眼間間距為10 20mm。所述的厭氧反應(yīng)器內(nèi)固定有兩層螺旋狀生物填料，螺旋狀生物填料上部的PVC板 與該螺旋狀生物填料下部的PVC板之間的間距為厭氧反應(yīng)器高度的1/6，厭氧反應(yīng)器最底 層的PVC板距厭氧反應(yīng)器底部距離為厭氧反應(yīng)器高度的1/5，厭氧反應(yīng)器最上層的PVC板距 厭氧反應(yīng)器上部出水口距離20cm。所述的厭氧反應(yīng)裝置由兩個(gè)厭氧反應(yīng)器組成，前一個(gè)厭氧反應(yīng)器的出水口通過連 通管與后一個(gè)厭氧反應(yīng)器的進(jìn)水口相連通。
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所述的生化陶瓷后處理裝置為圓柱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置兩層，上層為由設(shè)置有孔的 PVC板固定的螺旋狀生物填料，下層為由設(shè)置有孔的PVC板固定的生化陶瓷，生化陶瓷下部 設(shè)置曝氣裝置，生化陶瓷后處理裝置的側(cè)壁下部設(shè)置有進(jìn)水口，生化陶瓷后處理裝置的側(cè) 壁上部設(shè)置有出水口和取樣口 ；優(yōu)選的，所述的孔的直徑為8 12mm，孔間的間距為10 15mm0優(yōu)選的，所述的生化陶瓷后處理裝置中的螺旋狀生物填料上部的PVC板與螺旋狀 生物填料下部的PVC板之間的間距為生化陶瓷后處理裝置高度的1/7，生化陶瓷上部的PVC 板與下部的PVC板之間的間距為生化陶瓷后處理裝置高度的1/3，位于下部的PVC板距生化 陶瓷后處理裝置底部距離為生化陶瓷后處理裝置高度的1/5，位于最上部的PVC板距上部 出水口距離20cm。所述的生化陶瓷結(jié)構(gòu)可參考公告號(hào)為CN201305555Y (專利號(hào)為200820226933. 2) 的中國專利，制備方法可參考公開號(hào)為CN101475362A(申請(qǐng)?zhí)枮?00810238351. 0)的中國專利。所述的曝氣裝置，可購自北京思源水處理技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。所述的沉淀池和調(diào)節(jié)池可按本領(lǐng)域慣用技術(shù)設(shè)計(jì)，優(yōu)選地下式磚混結(jié)構(gòu)。上述的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，大小根據(jù)沼氣工程沼液量的多少設(shè)計(jì)，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員根據(jù)常識(shí)都可以實(shí)施該設(shè)計(jì)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明的厭氧反應(yīng)器內(nèi)部填有螺旋狀生物填料作為沼氣微生物載體，有很大的 表面積，有利于菌群的吸附及生長，增加了反應(yīng)器中微生物量及微生物活性，從而提高了厭 氧發(fā)酵效率，實(shí)現(xiàn)了厭氧反應(yīng)器的小型高效；2、本發(fā)明螺旋狀生物填料厭氧反應(yīng)器反應(yīng)速度快，水力停留時(shí)間僅為20h，發(fā)酵效
率聞；3、本發(fā)明在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)后配備生化陶瓷后處理裝置，該裝置有機(jī)物去除效果 好；4、厭氧反應(yīng)器是一種以螺旋狀生物材料作為載體的新型高效厭氧反應(yīng)器，生化陶 瓷后處理裝置是一種以基質(zhì)吸附和微生物協(xié)同通過物理、化學(xué)和生物作用進(jìn)行處理的新型 好氧處理系統(tǒng)；這兩種系統(tǒng)組合的新型高效反應(yīng)器系統(tǒng)具有處理效率高、占地面積小、造價(jià) 低、維護(hù)使用方便等特點(diǎn)；5、本發(fā)明組合反應(yīng)器系統(tǒng)處理沼氣工程沼液效率高、節(jié)省投資、維護(hù)使用方便，適 合大中型沼氣工程沼液的處理；6、沼氣工程沼液經(jīng)本發(fā)明組合反應(yīng)器系統(tǒng)處理后，出水COD、BOD、TSS、NH3-N和總 P達(dá)國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，可達(dá)標(biāo)排放或回用，有效解決了目前大中型沼氣工程沼液因無法處 理造成的嚴(yán)重污染問題。


圖1是本發(fā)明的組合反應(yīng)器系統(tǒng)工藝流程示意圖；圖2是螺旋狀生物填料圓柱螺旋面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是拱形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意其中1、沉淀池，2、調(diào)節(jié)池，3、厭氧反應(yīng)器，4、生化陶瓷后處理裝置，5、曝氣裝置， 6、沼氣灶，7、泵，8、進(jìn)水管，9、連通管，10、出氣口，11、沼氣管，12、取樣口，13、螺旋狀生物填 料，14、拱形結(jié)構(gòu)，15、圓心角，16、生化陶瓷，17、進(jìn)水口，18、出水口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但本發(fā)明保護(hù)范圍不限于此。實(shí)施例中所述的灰色PVC管棒購自無錫市大邦塑膠棒材廠。實(shí)施例1如圖1所示的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，它包括沉淀池1、調(diào)節(jié)池2、厭氧反應(yīng)裝置和 生化陶瓷后處理裝置4，沉淀池1與調(diào)節(jié)池2、調(diào)節(jié)池2與厭氧反應(yīng)裝置、厭氧反應(yīng)裝置與生 化陶瓷后處理裝置4順次連接，厭氧反應(yīng)裝置由兩個(gè)厭氧反應(yīng)器3組成，前一個(gè)厭氧反應(yīng)器 3的出水口通過連通管9與后一個(gè)厭氧反應(yīng)器3的進(jìn)水口相連通；厭氧反應(yīng)器3內(nèi)填有螺 旋狀生物填料13，厭氧反應(yīng)器3的側(cè)壁下部設(shè)置有進(jìn)水管8，厭氧反應(yīng)器3的側(cè)壁上部設(shè)置 有取樣口 12，厭氧反應(yīng)器3的頂部設(shè)置有出氣口 10 ；厭氧反應(yīng)器3中產(chǎn)生的沼氣，通過與出 氣口連通的沼氣管進(jìn)入沼氣灶，供人們?nèi)粘Ｊ褂谩捬醴磻?yīng)器3內(nèi)部設(shè)置有兩層螺旋狀生 物填料，螺旋狀生物填料上部的PVC板與該螺旋狀生物填料下部的PVC板之間的間距為厭 氧反應(yīng)器高度的1/6，厭氧反應(yīng)器最底層的PVC板距厭氧反應(yīng)器底部距離為厭氧反應(yīng)器高 度的1/5，厭氧反應(yīng)器最上層的PVC板距厭氧反應(yīng)器上部出水口距離20cm，所述的PVC板上 設(shè)置有直徑15mm，間距IOmm的孔眼。所述的生化陶瓷后處理裝置4為圓柱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置有位于上層的螺旋狀生物 填料13和位于下層的生化陶瓷16，螺旋狀生物填料13和生化陶瓷16分別由PVC板固定， 生化陶瓷16下部設(shè)置曝氣裝置5，裝置側(cè)壁下部設(shè)置有進(jìn)水口 17，側(cè)壁上部設(shè)置有出水口 18 ；所述的PVC板上設(shè)置有直徑10mm，間距12mm的孔；所述的生化陶瓷后處理裝置中的螺 旋狀生物填料13上部的PVC板與螺旋狀生物填料13下部的PVC板之間的間距為生化陶瓷 后處理裝置4高度的1/7，生化陶瓷16上部的PVC板與下部的PVC板之間的間距為生化陶 瓷后處理裝置4高度的1/3，位于下部的PVC板距生化陶瓷后處理裝置4底部距離為生化陶 瓷后處理裝置4高度的1/5，位于最上部的PVC板距上部出水口 18距離20cm。所述的PVC 板上設(shè)置有直徑15mm，間距IOmm的孔。所述的生化陶瓷主要由污水處理廠的剩余污泥通過新配方和新的燒制工藝燒制 而成，具有可收縮的孔隙和固定微生物的功能。在廢水處理過程中具有非常好的效果?？?自動(dòng)固定細(xì)菌，無需人工固定。成本低，易于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。該生化陶瓷采用公開號(hào)為 CN101475362A(申請(qǐng)?zhí)枮?00810238351.0)的中國專利中所述的制備制得，結(jié)構(gòu)按照公告 號(hào)為CN201305555Y(專利號(hào)為200820226933. 2)的中國專利加工而成。所述的螺旋狀生物填料13由圓柱螺旋面中的拱形結(jié)構(gòu)15正反折疊構(gòu)成的長螺旋 帶狀結(jié)構(gòu)組成。所述的拱形結(jié)構(gòu)14的圓心角15為60° (如圖3所示)。所述的圓柱螺旋 面寬度為1. 6cm，厚度為0. 12mm。所述的螺旋狀生物填料13比表面積為2800m2/m3，由灰色 PVC管棒削制而成。上述沼氣工程沼液處理系統(tǒng)針對(duì)每天產(chǎn)生IOOm3豬糞沼氣工程沼液的相關(guān)設(shè)計(jì)參 數(shù)如下
每天需要處理的沼液量為100m3，具體裝置設(shè)計(jì)尺寸如下(1)沉淀池1材質(zhì)為磚混，容積為150m3，尺寸為長X寬X高= 10. OmX 3. OmX 5. Om ；(2)調(diào)節(jié)池2材質(zhì)為磚混，容積為120m3，尺寸為長X寬X高= 10. OmX 6. OmX 2. Om ；(3)厭氧反應(yīng)器3設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為20h，每個(gè)反應(yīng)器設(shè)計(jì)容積為45m3 ；(4)設(shè)計(jì)生化陶瓷后處理裝置4容積為30m3。進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為C0D、B0D、NH3_N、TSS 和總 P 為 5000-10000mg/L、3000-7000mg/L、 20-100mg/L、1000-4000mg/L和10_30mg/L，經(jīng)該新型沼氣工程沼液處理系統(tǒng)后，出水指標(biāo) COD,BOD,NH3-N,TSS 和總 P 分別能達(dá)到 100mg/L、50mg/L、24mg/L、150mg/L 和 1. Omg/L 以下， 出水可達(dá)到污水排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2如實(shí)施例1所述的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，不同之處在于，所述的拱形結(jié)構(gòu)14的 圓心角15為75° (如圖3所示)。所述的圓柱螺旋面寬度為1.8cm，厚度為0.15mm。上述沼氣工程沼液處理系統(tǒng)針對(duì)每天產(chǎn)生200m3牛糞原料沼液的相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如 下每天需要處理的沼液量為200m3，具體裝置設(shè)計(jì)尺寸如下(1)沉淀池1材質(zhì)為磚混，容積為300m3，尺寸為長X寬X高= 10. OmX 6. OmX 5. Om ；(2)調(diào)節(jié)池2材質(zhì)為磚混，容積為240m3，尺寸為長X寬X高= 10. OmX4. OmX6. Om ；(3)厭氧反應(yīng)器3為設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為20h，每個(gè)反應(yīng)器設(shè)計(jì)容積為90m3 ；(4)設(shè)計(jì)生化陶瓷后處理裝置4容積為60m3。進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為C0D、B0D、NH3_N、TSS 和總 P 為 6000-11000mg/L、3000-7500mg/L、 22-110mg/LU200-4300mg/L和12_24mg/L，經(jīng)該新型沼氣工程沼液處理系統(tǒng)后，出水指標(biāo) COD,BOD,NH3-N,TSS 和總 P 分別能達(dá)到 100mg/L、50mg/L、25mg/L、150mg/L 和 1. Omg/L 以下， 出水可達(dá)到污水排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，它包括沉淀池、調(diào)節(jié)池、厭氧反應(yīng)裝置，沉淀池與調(diào)節(jié) 池、調(diào)節(jié)池與厭氧反應(yīng)裝置順次連接，其特征在于，還設(shè)置有與厭氧反應(yīng)裝置相連的生化陶 瓷后處理裝置，所述的厭氧反應(yīng)裝置由厭氧反應(yīng)器組成，厭氧反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有螺旋狀生 物填料，該螺旋狀生物填料由設(shè)置有孔眼的PVC板固定，厭氧反應(yīng)器的側(cè)壁下部設(shè)置有進(jìn) 水口，側(cè)壁上部設(shè)置有出水口和取樣口，頂部設(shè)置有出氣口。
2.如權(quán)利要求1所述的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述螺旋狀生物填料是 由圓柱螺旋面中的拱形結(jié)構(gòu)正反折疊構(gòu)成的長螺旋帶狀結(jié)構(gòu)；所述的拱形結(jié)構(gòu)的圓心角為 60 120°。
3.如權(quán)利要求2所述的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的圓柱螺旋面寬度 為 1. 0 2. Ocm,厚度為 0. 10 0. 20mm。
4.如權(quán)利要求1所述的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的螺旋狀生物填料 比表面積為2800 3000m2/m3。
5.如權(quán)利要求1所述的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的孔眼直徑為10 15mm，孔眼間間距為10 20讓。
6.如權(quán)利要求1所述的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的厭氧反應(yīng)器內(nèi)固 定有兩層螺旋狀生物填料，螺旋狀生物填料上部的PVC板與該螺旋狀生物填料下部的PVC 板之間的間距為厭氧反應(yīng)器高度的1/6，厭氧反應(yīng)器最底層的PVC板距厭氧反應(yīng)器底部 距離為厭氧反應(yīng)器高度的1/5，厭氧反應(yīng)器最上層的PVC板距厭氧反應(yīng)器上部出水口距離 20cmo
7.如權(quán)利要求1所述的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的厭氧反應(yīng)裝置由 兩個(gè)厭氧反應(yīng)器組成，前一個(gè)厭氧反應(yīng)器的出水口通過連通管與后一個(gè)厭氧反應(yīng)器的進(jìn)水 口相連通。
8.如權(quán)利要求1所述的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的生化陶瓷后處理 裝置為圓柱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置兩層，上層為由設(shè)置有孔的PVC板固定的螺旋狀生物填料，下 層為由設(shè)置有孔的PVC板固定的生化陶瓷，生化陶瓷下部設(shè)置曝氣裝置，生化陶瓷后處理 裝置的側(cè)壁下部設(shè)置有進(jìn)水口，生化陶瓷后處理裝置的側(cè)壁上部設(shè)置有出水口和取樣口。
9.如權(quán)利要求8所述的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的孔的直徑為8 12mm，孔間的間距為10 15mm。
10.如權(quán)利要求8所述的沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的生化陶瓷后處理 裝置中的螺旋狀生物填料上部的PVC板與螺旋狀生物填料下部的PVC板之間的間距為生化 陶瓷后處理裝置高度的1/7，生化陶瓷上部的PVC板與下部的PVC板之間的間距為生化陶瓷 后處理裝置高度的1/3，位于下部的PVC板距生化陶瓷后處理裝置底部距離為生化陶瓷后 處理裝置高度的1/5，位于最上部的PVC板距上部出水口距離20cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。一種沼氣工程沼液處理系統(tǒng)，它包括沉淀池、調(diào)節(jié)池、厭氧反應(yīng)裝置，沉淀池與調(diào)節(jié)池、調(diào)節(jié)池與厭氧反應(yīng)裝置順次連接，其特征在于，還設(shè)置有與厭氧反應(yīng)裝置相連的生化陶瓷后處理裝置，所述的厭氧反應(yīng)裝置由厭氧反應(yīng)器組成，厭氧反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有螺旋狀生物填料，該螺旋狀生物填料由設(shè)置有孔眼的PVC板固定，厭氧反應(yīng)器的側(cè)壁下部設(shè)置有進(jìn)水口，側(cè)壁上部設(shè)置有出水口和取樣口，頂部設(shè)置有出氣口。本發(fā)明具有處理效率高、占地面積小、造價(jià)低、維護(hù)使用方便等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102101744SQ20111000448
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者劉兆輝, 姚利, 張昌愛, 李國生, 王艷芹, 袁長波, 邊文范 申請(qǐng)人:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所