CN106630146A - 一种usr沼气池和生物反应器联合处理畜禽粪便的方法 - Google Patents
一种usr沼气池和生物反应器联合处理畜禽粪便的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106630146A CN106630146A CN201611219218.1A CN201611219218A CN106630146A CN 106630146 A CN106630146 A CN 106630146A CN 201611219218 A CN201611219218 A CN 201611219218A CN 106630146 A CN106630146 A CN 106630146A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bioreactor
- usr
- mbr membrane
- biogas slurry
- methane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 244000144977 poultry Species 0.000 title claims abstract description 14
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 title claims abstract description 11
- 244000144972 livestock Species 0.000 title claims abstract description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 10
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 title abstract description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 7
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 5
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229960004424 carbon dioxide Drugs 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/02—Biological treatment
- C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
本发明提供了一种USR沼气池和生物反应器联合处理畜禽粪便的方法，USR沼气池出来的沼液通入生物反应器中，沼液从生物反应器上部通入；所述生物反应器分为左右两部分，一部分设置曝气装置，另一部分设置MBR膜生物反应器；从USR沼气池出来的沼液先经曝气装置曝气反应以后再流入MBR膜生物反应器处理。本发明的方法简单、粪便处理效果好、效率高，一体化系统，排放水体中COD、BOD5和SS等有机污染物含量低。
Description
技术领域
本发明属于畜禽粪便处理技术领域，具体涉及一种USR沼气池和生物反应器联合处理畜禽粪便的方法。
背景技术
沼气厌氧发酵是一个综合性的废物资源化利用系统，沼气发酵又称为厌氧消化或是厌氧发酵，它将有机物质(如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等)在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过种类繁多、数量巨大且功能不同的各类微生物的分解代谢，最终转变为甲烷和二氧化碳等混合性气体(沼气)的过程。
升流式固体反应系统(Up-flow Solid Reactor，简称USR)适用于处理高悬浮固体原料、总固体含量(TS)为5％畜禽粪污，在当前畜禽养殖行业粪污资源化利用方面有较多的应用。USR的下部是含有高浓度厌氧微生物的固体床。发酵原料从反应器底部进入，依靠进料和所产沼气的上升动力按一定的速度向上升流。料液通过高浓度厌氧微生物固体床时，有机物被分解发酵，上清液从反应器上部排出。未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内，上清液从消化器上部溢出，这样可以得到比水力滞留期(HRT)高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT)，从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。USR反应器内设有布水系统，底部是高浓度厌氧菌床，上部设置挡渣板。
经过USR系统处理畜禽粪便后产生的沼液属于高浓度有机废水，具有机物浓度高、可生化性好、易降解的特点，不能达到排放标准，剩余沼液须回流至集水池，必须经过建立水处理厂进行专门处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对如今畜禽粪便处理难题，提供一种简单、粪便处理效果好、效率高，一体化系统，排放水体中COD、BOD5和SS等有机污染物含量低的USR沼气池和生物反应器联合处理畜禽粪便的方法。
本发明的技术方案在于提供一种USR沼气池和生物反应器联合处理畜禽粪便的方法，USR沼气池出来的沼液通入生物反应器中，沼液通过生物反应器上部通入；
所述生物反应器分为左右两部分，一部分设置曝气装置，另一部分设置MBR膜生物反应器；
从USR沼气池出来的沼液先经曝气装置曝气反应以后再流入MBR膜生物反应器处理。
本发明通过设置USR反应器联合MBR膜生物处理技术，且通过对两项反应器进行一体化结构改变，使养殖场中的粪便污水一步得到了高效处理。
本发明进一步包括以下优选的技术方案：
优选的方案中，所述MBR膜生物反应器侧的pH为5～10。
优选的方案中，所述MBR膜生物反应器的跨膜压差为5～30KPa。
优选的方案中，所述MBR膜生物反应器侧的温度为35-40℃。
优选的方案中，所述MBR膜生物反应器的长1000-1500mm，宽500-1000mm，高度1500-2000mm。
优选的方案中，所述曝气过程中，曝入的气体为空气，曝气管的孔径为5mm。
优选的方案中，所述曝气过程中，曝入的气体与沼液的体积比为1：(15-18)。
优选的方案中，所述MBR膜生物反应器与曝气装置垂直放置。
优选的方案中，所述USR反应器沼液通入生物反应器的通入导管高于MBR膜生物反应器水面0.6～1m。
本发明通过先曝气，提供好氧反应，使水体中的有机污染物经反应代谢能进一步达到无害化降解的目的。
通过MBR膜生物反应器进一步将水中的活性污泥和大部分污染物过滤在外，经出水泵将清水从MBR膜生物反应器上部导出，达标排放。
本发明首次针对USR反应器出来的沼液，设计了一整套的有效处理方案，且通过实验验证，发现其具有非常好的效果，具有很好的应用前景。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1)由于USR反应器与MBR膜生物反应器的联合处理可有效弥补USR处理后的液体COD、BOD5、TSS偏高的缺点，处理后的水质稳定，可直接回用；
2)工艺流程短，占地面积小，一体化运行控制灵活稳定，不用单独设立沉淀、过滤等固液分离池；
3)对细小颗粒、小分子有机物去除能力强，尤其对SS具有很好的去除能力；
4)本发明设计合理，完全可实现零污泥排放，无二次污染；
5)本发明的USR—MBR联合深度处理粪便污水技术设计合理，结构简单，处理效率高，是发明人经过大量探索才得到的。
6)通过本发明处理后的水体BOD浓度低于50mg/L，COD浓度低于70mg/L，SS浓度约为80mg/L，优于国家一级A标准，部分指标达到地表水IV类，实现达标排放。
附图说明
图1为USR—MBR反应器一体化处理工艺流程示意图。
图2为本发明的处理工艺流程具体示意图。
具体实施方式
实施例1
对某大型畜禽养殖厂发酵系统排放的沼液进行污水处理，USR各项参数为常规型尺寸，粪便污水经过下部导管进入USR反应器内部，其进料浓度为
TS5％～6％，COD42～55g/L，悬浮固体为45～55g/L，在35℃条件下，USR的负荷可达10KgCOD/(m3·d)，产气率4.882m3/(m3·d)，CH4含量60％左右，COD去除率85％左右，SS去除率为66.16％，水力滞留期约为5天。通过USR一级处理后上清液的COD浓度470mg/L、BOD5浓度326mg/L、SS含量135.72mg/L，未达到国家废水水质排放标准，上清液经上部导管进入生物反应器。
USR反应器上清液导管至少高于MBR反应器水面0.6～1m，MBR反应器内设曝气管(孔径5mm)，膜组件置MBR反应器内部，污水进入MBR膜生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在负压作用下由膜过滤出水，过滤后的水经出水泵从上部导管排出，反应器内的少量污泥可运至污泥干化场进行处理。
处理后水体的COD含量为23.32mg/L、BOD含量为6.6mg/L、总SS含量为19mg/l，可直接排放。
Claims (10)
1.一种USR沼气池和生物反应器联合处理畜禽粪便的方法，其特征在于，USR沼气池出来的沼液通入生物反应器中，沼液从生物反应器上部通入；
所述生物反应器分为左右两部分，一部分设置曝气装置，另一部分设置MBR膜生物反应器；
从USR沼气池出来的沼液先经曝气装置曝气反应以后再流入MBR膜生物反应器处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MBR膜生物反应器侧的pH为5～10。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述MBR膜生物反应器的跨膜压差为5～30KPa。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MBR膜生物反应器侧的温度为35-40℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MBR膜生物反应器的长1000-1500mm，宽500-1000mm，高度1500-2000mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述曝气过程中，曝入的气体为空气，曝气管的孔径为5mm。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述曝气过程中，曝入的气体与沼液的体积比为1：(15-18)。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物反应器中，出水口设置在MBR膜生物反应器顶端。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述MBR膜生物反应器与曝气装置垂直放置。
10.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述USR反应器沼液通入生物反应器的通入导管高于MBR膜生物反应器水面0.6～1m。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611219218.1A CN106630146A (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种usr沼气池和生物反应器联合处理畜禽粪便的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611219218.1A CN106630146A (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种usr沼气池和生物反应器联合处理畜禽粪便的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106630146A true CN106630146A (zh) | 2017-05-10 |
Family
ID=58827121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611219218.1A Pending CN106630146A (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种usr沼气池和生物反应器联合处理畜禽粪便的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106630146A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102050553A (zh) * | 2010-11-08 | 2011-05-11 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 一种沼液浓缩和清液达标排放的方法和设备 |
| CN102161550A (zh) * | 2011-01-13 | 2011-08-24 | 蔡志武 | 畜禽养殖污水用于生产饲料添加剂及净化成中水的方法 |
| CN205687757U (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-16 | 山东民和生物科技股份有限公司 | 一种养殖粪污的多级循环利用系统 |
-
2016
- 2016-12-26 CN CN201611219218.1A patent/CN106630146A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102050553A (zh) * | 2010-11-08 | 2011-05-11 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 一种沼液浓缩和清液达标排放的方法和设备 |
| CN102161550A (zh) * | 2011-01-13 | 2011-08-24 | 蔡志武 | 畜禽养殖污水用于生产饲料添加剂及净化成中水的方法 |
| CN205687757U (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-16 | 山东民和生物科技股份有限公司 | 一种养殖粪污的多级循环利用系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 隋倩雯等: "沼液深度处理技术研究与应用现状", 《中国农业科技导报》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205398223U (zh) | 内置膜分离式厌氧污泥内循环反应器 | |
| US6391202B1 (en) | Process and apparatus for treating wastewater from oil plant processing and cereal processing | |
| CN101980969A (zh) | 需氧和厌氧混合废水和污泥处理系统和方法 | |
| CN101654311A (zh) | 一种处理抗生素废水的新方法 | |
| CN105753270B (zh) | 一种适用于高氨氮畜禽养殖废水的水质净化系统 | |
| CN107010788A (zh) | 一种规模化养猪场养殖废水处理系统及方法 | |
| CN108383320A (zh) | 一种畜禽养殖废水的集成处理方法 | |
| CN105819567A (zh) | 自循环厌氧反应器 | |
| Wei et al. | Sludge reduction with a novel combined worm-reactor | |
| CN101781056B (zh) | 造纸废水的处理方法 | |
| CN1533992A (zh) | 高浓度有机污水处理组合工艺及其设备 | |
| WO2016027223A1 (en) | Anaerobic membrane bioreactor system | |
| JP3152357B2 (ja) | 有機性の懸濁物質を含む高濃度有機性廃水の嫌気性処理方法およびその装置 | |
| CN107555600A (zh) | 一种污水处理系统 | |
| CN210481124U (zh) | 一种畜禽养殖污水处理系统 | |
| CN212610152U (zh) | 一种垃圾处理系统 | |
| CN111252994A (zh) | 一种食用菌废水处理方法 | |
| CN212246656U (zh) | 一种糖蜜酒精废水处理装置 | |
| CN209307174U (zh) | 白酒生产废水处理系统 | |
| CN208632331U (zh) | 垃圾渗滤液处理系统 | |
| CN207121472U (zh) | 一种内循环厌氧好氧一体污水处理反应器装置 | |
| CN206828316U (zh) | 一种海藻加工污水的净化系统 | |
| CN208087407U (zh) | 一种含溴有机废水处理系统 | |
| CN216106228U (zh) | 去除污水中微生物代谢产物的脱碳除氮反应器 | |
| KR100460942B1 (ko) | 소화조와 연속 회분식 반응조를 이용한 하수처리방법 및장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170510 |