本發(fā)明涉及沼氣廢液處理領(lǐng)域，尤其是一種沼氣廢液處理裝置及處理方法。

背景技術(shù)：

養(yǎng)殖場在養(yǎng)殖過程中會產(chǎn)生大量的糞尿、飼料殘余物、污水等，若排放不合理將會嚴(yán)重污染地表水、地下水以及土壤和環(huán)境空氣，對人類的身體健康和生活環(huán)境造成了很大影響。 其中，養(yǎng)殖場的糞污水中含有大量的N、P等營養(yǎng)物，極易造成水體富營養(yǎng)化，若未經(jīng)處理便排入魚塘及河流中，便會造成對有機(jī)物污染敏感的水生生物逐漸死亡，從而導(dǎo)致魚塘及河流喪失使用功能。養(yǎng)殖污水經(jīng)過長時間的滲入，會使地下水中的硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮的濃度增高，從而減少地下水溶解氧含量，增加有毒成分，導(dǎo)致水質(zhì)惡化影響水質(zhì)，而且高濃度的污水還會堵塞土壤孔隙，使得土壤透氣、透水性下降及板結(jié)、鹽化，從而降低了土壤質(zhì)量，對農(nóng)作物造成了嚴(yán)重的傷害，使其生長受阻或死亡，所以養(yǎng)殖場的廢水在進(jìn)行排放前需要進(jìn)行處理，而生物分解是一個環(huán)保而又實(shí)用的處理方法，通過厭氧和好氧生物進(jìn)行分解處理，能夠有效地降解廢水中的有機(jī)物，相比于一些化學(xué)方法，處理產(chǎn)生的副產(chǎn)物更少，成本低且容易達(dá)到無害排放的目的，是更為環(huán)保的處理方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種能夠有效處理沼氣廢液、可靠性好、成本低且易達(dá)到無害排放目的的沼氣廢液處理裝置和處理辦法。

為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種沼氣廢液處理裝置，其包括沉淀池、砂濾池、反應(yīng)池和沼氣罐，所述的沉淀池設(shè)有排氣口并與沼氣罐連接，所述的沉淀池由內(nèi)至外依序設(shè)有同心結(jié)構(gòu)環(huán)形封閉的N個溢流壁和外壁，所述的N≥2，所述的每個溢流壁上部均設(shè)有的溢流口，所述的溢流口內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)，其中最中心的溢流壁環(huán)繞形成一級沉淀區(qū)，相鄰的溢流壁之間形成N級沉淀區(qū)，第N級溢流壁與外壁之間形成沼液存儲區(qū)，所述的沉淀池上部對應(yīng)設(shè)有一級沉淀區(qū)進(jìn)料口，所述的一級至N級沉淀區(qū)下部均設(shè)有排污口，所述的沼液存儲區(qū)與砂濾池上部的進(jìn)液口管路連接，所述的反應(yīng)池與砂濾池下部的濾液出口管路連接。

所述的反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有潛水泵，所述的潛水泵安裝在反應(yīng)池的中央。

所述的N個溢流壁上部溢流口的過濾網(wǎng)目數(shù)由第一個溢流壁至第N個溢流壁依次增大，所述的N個溢流壁中的過濾網(wǎng)用于過濾沼液中的固形物。

所述的砂濾池由下至上依序填充有用于過濾沼液的小石層、粗沙層和細(xì)沙層。

作為本發(fā)明一種沼氣廢液處理裝置的處理方法，其包括以下步驟：

a）通過進(jìn)料口將沼液處理原料加入至沉淀池的一級沉淀區(qū)進(jìn)行初級沉淀處理，將殘余發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣通過排氣口輸送至沼氣罐進(jìn)行儲存；

b）沉淀池中沼液的固形物沉淀于池底，較清澈的沼液蓄積到溢流壁的溢流口，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后溢流到下一級沉淀區(qū)，由下一級沉淀區(qū)進(jìn)行再次沉淀和過濾，直到沼液溢流至第N級沉淀區(qū)后，固含量較少的沼液經(jīng)過第N個溢流壁的溢流口過濾后溢流至沼液存儲區(qū)，沼液過濾溢流完畢后，將產(chǎn)生的沼渣由一級到N級沉淀區(qū)下部的的排污口排出，沼渣排出后，重復(fù)步驟a）～b）；

c）將沼液存儲區(qū)的沼液通過管路輸送至砂濾池進(jìn)行過濾，沼液通過自重過濾后經(jīng)濾液出口流入反應(yīng)池；

d）按反應(yīng)池內(nèi)流入的沼液和微生物體積比為95～105：1的比例分別接種入微生物，將反應(yīng)池溫度調(diào)節(jié)為18～40℃，同時啟動潛水泵進(jìn)行混合和通氣處理72h后，檢測水質(zhì)，符合水排放標(biāo)準(zhǔn)后，打開反應(yīng)池的排水口將處理后的沼液排出，同時打開砂濾池的下部的濾液出口開關(guān)，將等體積過濾后的沼液流入反應(yīng)池，使反應(yīng)池中的沼液體積維持動態(tài)平衡。

優(yōu)選的，所述的步驟d）接種入的微生物為光合自養(yǎng)微生物和非光合異養(yǎng)微生物混合而成，所述的光合自養(yǎng)微生物為浮萍、微萍、柵藻、紫球藻、小球藻、硅藻、光合菌中的一種以上，所述的非光合異養(yǎng)微生物為芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、污水菌、副球菌、乳酸菌、酵母菌中的一種以上。

優(yōu)選的，所述的步驟d）的反應(yīng)池溫度為26～35℃。

優(yōu)選的，所述的步驟d）的反應(yīng)池PH為6.0～8.0。

優(yōu)選的，所述的步驟d）的反應(yīng)池光照強(qiáng)度為600～15000lux。

優(yōu)選的，所述的步驟d）按反應(yīng)池內(nèi)泵入的沼液和微生物的體積比為100：1的比例分別接種入微生物。

通過上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為：通過沉淀池將沼液原料進(jìn)行固液分離，同時將殘余發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行回收利用，發(fā)酵后的沼液經(jīng)過溢流壁的多級固液沉淀分離處理后，再由砂濾池進(jìn)行過濾以使得沼液得到充分過濾，過濾后的沼液輸送至反應(yīng)池進(jìn)行處理，利用接種微生物的處理方式，將沼液中的N、P等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生物處理，使沼液能夠達(dá)到水排放的標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行排放，通過這種方式，不僅能夠使沼液處理過程更加環(huán)保安全，還能夠?qū)π录尤氲恼右哼M(jìn)行連續(xù)化處理，節(jié)省人力和降低處理成本。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述：

圖1為本發(fā)明的實(shí)施示意圖；

圖2為本發(fā)明沉淀池的俯視剖面示意簡圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至2之一所示，本發(fā)明包括沉淀池1、砂濾池2、反應(yīng)池3和沼氣罐4，所述的沉淀池1設(shè)有排氣口11并與沼氣罐4連接，所述的沉淀池1由內(nèi)至外依序設(shè)有同心結(jié)構(gòu)環(huán)形封閉的N個溢流壁12和外壁13，所述的N≥2，所述的每個溢流壁12上部均設(shè)有的溢流口121，所述的溢流口121內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)122，其中最中心的溢流壁環(huán)繞形成一級沉淀區(qū)15，相鄰的溢流壁之間形成N級沉淀區(qū)，第N級溢流壁與外壁13之間形成沼液存儲區(qū)16，所述的沉淀池1上部對應(yīng)設(shè)有一級沉淀區(qū)15進(jìn)料口17，所述的一級至N級沉淀區(qū)下部均設(shè)有排污口14，所述的沼液存儲區(qū)16與砂濾池2上部的進(jìn)液口25管路連接，所述的反應(yīng)池3與砂濾池2下部的濾液出口24管路連接。

為了便于砂濾池2過濾后的沼液輸送至反應(yīng)池3進(jìn)行處理，反應(yīng)池3與砂濾池2有落差。所述的反應(yīng)池3內(nèi)設(shè)有潛水泵31，所述的潛水泵31安裝于反應(yīng)池3中央，啟動后可將反應(yīng)池3中的沼液進(jìn)行混合和通入空氣使反應(yīng)池3曝氣處理，達(dá)到更佳的沼液處理效果。

為了除去沉淀池1中沼液的殘留固體懸浮物，所述的N個溢流壁12上部溢流口121的過濾網(wǎng)122目數(shù)由第一個溢流壁至第N個溢流壁依次增大，所述的N個溢流壁中的過濾網(wǎng)用于過濾沼液中的固形物，使沼液由一級沉淀區(qū)溢流至N級沉淀區(qū)的過程中不會留下大量沉淀，因此沉淀池1除了一級沉淀區(qū)15以外的其他沉淀區(qū)不需要經(jīng)常進(jìn)行清理，節(jié)省人力。

所述的砂濾池2由下至上依序填充有用于過濾沼液的小石層21、粗沙層22和細(xì)沙層23，利用三層過濾的方式，將沼液存儲區(qū)16中的沼液進(jìn)行再次過濾，使其進(jìn)入反應(yīng)池3后能夠更好的進(jìn)行微生物處理，避免處理后沼液依然渾濁的情況發(fā)生。

作為本發(fā)明一種沼氣廢液處理裝置的處理方法，其包括以下步驟：

a）通過進(jìn)料口將沼液處理原料加入至沉淀池的一級沉淀區(qū)進(jìn)行初級沉淀處理，將殘余發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣通過排氣口輸送至沼氣罐進(jìn)行儲存；

b）沉淀池中沼液的固形物沉淀于池底，較清澈的沼液蓄積到溢流壁的溢流口，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后溢流到下一級沉淀區(qū)，由下一級沉淀區(qū)進(jìn)行再次沉淀和過濾，直到沼液溢流至第N級沉淀區(qū)后，固含量較少的沼液經(jīng)過第N個溢流壁的溢流口過濾后溢流至沼液存儲區(qū)，沼液過濾溢流完畢后，將產(chǎn)生的沼渣由一級到N級沉淀區(qū)下部的的排污口排出，沼渣排出后，重復(fù)步驟a）～b）；

c）將沼液存儲區(qū)的沼液通過管路輸送至砂濾池進(jìn)行過濾，沼液通過自重過濾后經(jīng)濾液出口流入反應(yīng)池；

d）按反應(yīng)池內(nèi)流入的沼液和微生物體積比為95～105：1的比例分別接種入微生物，將反應(yīng)池溫度調(diào)節(jié)為18～40℃，同時啟動潛水泵進(jìn)行混合和通氣處理72h后，檢測水質(zhì)，符合水排放標(biāo)準(zhǔn)后，打開反應(yīng)池的排水口將處理后的沼液排出，同時打開砂濾池的下部的濾液出口開關(guān)，將等體積過濾后的沼液流入反應(yīng)池，使反應(yīng)池中的沼液體積維持動態(tài)平衡。

為了使反應(yīng)池中的微生物能夠維持平衡和起到相互協(xié)同的作用，所述的步驟d）接種入的微生物為光合自養(yǎng)微生物和非光合異養(yǎng)微生物混合而成，所述的光合自養(yǎng)微生物為浮萍、微萍、柵藻、紫球藻、小球藻、硅藻、光合菌中的一種以上，其中浮萍和微萍能夠漂浮在液面，柵藻、紫球藻、小球藻和光合細(xì)菌懸浮于沼液中，利用陽光和空氣中的二氧化碳進(jìn)行光合作用，吸收和清除沼液中的N、P等污染物，同時釋放出氧氣供自身和非光合微生物生長所需；所述的非光合異養(yǎng)微生物為芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、污水菌、副球菌、乳酸菌、酵母菌中的一種以上，利用非光合微生物降解沼液中的雜蛋白和其他懸浮物以及消耗光合生物產(chǎn)生的氧氣，釋放出二氧化碳，非光合異養(yǎng)微生物所釋放出的二氧化碳又可以供給光合生物進(jìn)行光合作用和生長所需。

由于在不同溫度條件下，微生物表現(xiàn)出的活潑程度也有不同差異，優(yōu)選的，所述的步驟d）的反應(yīng)池3溫度為26～35℃，使反應(yīng)池3中的微生物更加活潑，提高其反應(yīng)降解能力，有利于促進(jìn)沼液的處理。

在不同的PH條件下，微生物的活潑程度和也存在著不同的差異，為了使微生物的處于較佳的狀態(tài)，優(yōu)選的，所述的步驟d）的反應(yīng)池3中PH為6.0～8.0。

由于反應(yīng)池3內(nèi)的微生物有光合自養(yǎng)和非光合異養(yǎng)兩種類型，通過自然光或日光燈均可對光合自養(yǎng)微生物的光合作用起到良好的輔助作用，然而自然光照受到天氣的影響較大，為了使反應(yīng)池3能夠在一個較為穩(wěn)定可控的條件下進(jìn)行反應(yīng)，通常會設(shè)置日光燈進(jìn)行輔助光照，優(yōu)選的，所述的步驟d）的反應(yīng)池3光照強(qiáng)度為600～15000lux。

優(yōu)選的，所述的步驟d）按反應(yīng)池3內(nèi)泵入的沼液和微生物的體積比為100：1的比例分別接種入微生物，每種微生物均按沼液和微生物體積比100：1進(jìn)行添加，使反應(yīng)池3中的微生物的含量維持基本穩(wěn)定的狀態(tài)。

為了保證反應(yīng)池連續(xù)處理的質(zhì)量和效率，也可以根據(jù)反應(yīng)池在一定周期內(nèi)的沼液處理量，按沼液和微生物體積比100：1的比例分別接種入預(yù)先培養(yǎng)好的光合自養(yǎng)微生物和非光合異養(yǎng)微生物，使反應(yīng)池在整個處理過程中微生物的含量均處于較高的水平，維持連續(xù)處理體系中微生物的數(shù)量和質(zhì)量。

實(shí)施例1

一種沼氣廢液處理裝置的處理方法，其包括以下步驟：

a）通過進(jìn)料口將沼液處理原料加入至沉淀池的一級沉淀區(qū)進(jìn)行初級沉淀處理，將殘余發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣通過排氣口輸送至沼氣罐進(jìn)行儲存；

b）沉淀池中沼液的固形物沉淀于池底，較清澈的沼液蓄積到溢流壁的溢流口，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后溢流到下一級沉淀區(qū)，由下一級沉淀區(qū)進(jìn)行再次沉淀和過濾，直到沼液溢流至第N級沉淀區(qū)后，固含量較少的沼液經(jīng)過第N個溢流壁的溢流口過濾后溢流至沼液存儲區(qū)，沼液過濾溢流完畢后，將產(chǎn)生的沼渣由一級到N級沉淀區(qū)下部的的排污口排出，沼渣排出后，重復(fù)步驟a）～b）；

c）將沼液存儲區(qū)的沼液通過管路輸送至砂濾池進(jìn)行過濾，沼液通過自重過濾后經(jīng)濾液出口流入反應(yīng)池；

d）按反應(yīng)池內(nèi)流入的沼液和微生物體積比為95：1的比例分別接種入微生物，所述的微生物由浮萍、微萍、柵藻、紫球藻、小球藻、硅藻、光合菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、污水菌、副球藻、乳酸菌、酵母菌等比例混合而成，將反應(yīng)池溫度調(diào)節(jié)為40℃，PH調(diào)節(jié)為8.0，光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)為15000lux，同時啟動潛水泵進(jìn)行混合和通氣處理72h后，檢測水質(zhì)，符合水排放標(biāo)準(zhǔn)后，打開反應(yīng)池的排水口將處理后的沼液排出，同時打開砂濾池的下部的濾液出口開關(guān)，將等體積過濾后的沼液流入反應(yīng)池，使反應(yīng)池中的沼液體積維持動態(tài)平衡。

實(shí)施例2

一種沼氣廢液處理裝置的處理方法，其包括以下步驟：

a）通過進(jìn)料口將沼液處理原料加入至沉淀池的一級沉淀區(qū)進(jìn)行初級沉淀處理，將殘余發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣通過排氣口輸送至沼氣罐進(jìn)行儲存；

b）沉淀池中沼液的固形物沉淀于池底，較清澈的沼液蓄積到溢流壁的溢流口，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后溢流到下一級沉淀區(qū)，由下一級沉淀區(qū)進(jìn)行再次沉淀和過濾，直到沼液溢流至第N級沉淀區(qū)后，固含量較少的沼液經(jīng)過第N個溢流壁的溢流口過濾后溢流至沼液存儲區(qū)，沼液過濾溢流完畢后，將產(chǎn)生的沼渣由一級到N級沉淀區(qū)下部的的排污口排出，沼渣排出后，重復(fù)步驟a）～b）；

c）將沼液存儲區(qū)的沼液通過管路輸送至砂濾池進(jìn)行過濾，沼液通過自重過濾后經(jīng)濾液出口流入反應(yīng)池；

d）按反應(yīng)池內(nèi)流入的沼液和微生物體積比為100：1的比例分別接種入微生物，所述的微生物由浮萍、微萍、柵藻、紫球藻、小球藻、光合菌、芽孢桿菌、污水菌、副球藻、乳酸菌、酵母菌等比例混合而成，將反應(yīng)池溫度調(diào)節(jié)為26℃，PH調(diào)節(jié)為7.0，光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)為7800lux，同時啟動潛水泵進(jìn)行混合和通氣處理72h后，檢測水質(zhì)，符合水排放標(biāo)準(zhǔn)后，打開反應(yīng)池的排水口將處理后的沼液排出，同時打開砂濾池的下部的濾液出口開關(guān)，將等體積過濾后的沼液流入反應(yīng)池，使反應(yīng)池中的沼液體積維持動態(tài)平衡。

實(shí)施例3

一種沼氣廢液處理裝置的處理方法，其包括以下步驟：

a）通過進(jìn)料口將沼液處理原料加入至沉淀池的一級沉淀區(qū)進(jìn)行初級沉淀處理，將殘余發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣通過排氣口輸送至沼氣罐進(jìn)行儲存；

b）沉淀池中沼液的固形物沉淀于池底，較清澈的沼液蓄積到溢流壁的溢流口，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后溢流到下一級沉淀區(qū)，由下一級沉淀區(qū)進(jìn)行再次沉淀和過濾，直到沼液溢流至第N級沉淀區(qū)后，固含量較少的沼液經(jīng)過第N個溢流壁的溢流口過濾后溢流至沼液存儲區(qū)，沼液過濾溢流完畢后，將產(chǎn)生的沼渣由一級到N級沉淀區(qū)下部的的排污口排出，沼渣排出后，重復(fù)步驟a）～b）；

c）將沼液存儲區(qū)的沼液通過管路輸送至砂濾池進(jìn)行過濾，沼液通過自重過濾后經(jīng)濾液出口流入反應(yīng)池；

d）按反應(yīng)池內(nèi)流入的沼液和微生物體積比為105：1的比例分別接種入微生物，所述的微生物由浮萍、微萍、柵藻、紫球藻、小球藻、硅藻、光合菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、污水菌、副球藻、乳酸菌、酵母菌等比例混合而成，將反應(yīng)池溫度調(diào)節(jié)為18℃，PH調(diào)節(jié)為6.0，光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)為600lux，同時啟動潛水泵進(jìn)行混合和通氣處理72h后，檢測水質(zhì)，符合水排放標(biāo)準(zhǔn)后，打開反應(yīng)池的排水口將處理后的沼液排出，同時打開砂濾池的下部的濾液出口開關(guān)，將等體積過濾后的沼液流入反應(yīng)池，使反應(yīng)池中的沼液體積維持動態(tài)平衡。

實(shí)施例4

一種沼氣廢液處理裝置的處理方法，其包括以下步驟：

a）通過進(jìn)料口將沼液處理原料加入至沉淀池的一級沉淀區(qū)進(jìn)行初級沉淀處理，將殘余發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣通過排氣口輸送至沼氣罐進(jìn)行儲存；

b）沉淀池中沼液的固形物沉淀于池底，較清澈的沼液蓄積到溢流壁的溢流口，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后溢流到下一級沉淀區(qū)，由下一級沉淀區(qū)進(jìn)行再次沉淀和過濾，直到沼液溢流至第N級沉淀區(qū)后，固含量較少的沼液經(jīng)過第N個溢流壁的溢流口過濾后溢流至沼液存儲區(qū)，沼液過濾溢流完畢后，將產(chǎn)生的沼渣由一級到N級沉淀區(qū)下部的的排污口排出，沼渣排出后，重復(fù)步驟a）～b）；

c）將沼液存儲區(qū)的沼液通過管路輸送至砂濾池進(jìn)行過濾，沼液通過自重過濾后經(jīng)濾液出口流入反應(yīng)池；

d）按反應(yīng)池內(nèi)流入的沼液和微生物體積比為100：1的比例分別接種入微生物，所述的微生物由浮萍、微萍、柵藻、紫球藻、小球藻、硅藻、光合菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、污水菌、副球藻、乳酸菌、酵母菌等比例混合而成，將反應(yīng)池溫度調(diào)節(jié)為35℃，PH調(diào)節(jié)為7.0，光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)為7800lux，同時啟動潛水泵進(jìn)行混合和通氣處理72h后，檢測水質(zhì)，符合水排放標(biāo)準(zhǔn)后，打開反應(yīng)池的排水口將處理后的沼液排出，同時打開砂濾池的下部的濾液出口開關(guān)，將等體積過濾后的沼液流入反應(yīng)池，使反應(yīng)池中的沼液體積維持動態(tài)平衡。

以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這僅是舉例說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對此實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。