[發(fā)明專利]一種厭氧發(fā)酵沼液真空濃縮除氨氮的方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711351190.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN109734230A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 曹禮銘;李非露;宋雨
• 申請（專利權）人: 自貢佳禾新能源科技有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C05F9/04;B01D53/22;C02F101/16
• 代理公司: 成都泰合道知識產(chǎn)權代理有限公司 51231
• 代理人: 呂曉霞

本發(fā)明涉及污水處理領域，公開了一種厭氧發(fā)酵沼液真空濃縮除氨氮的方法，具體包括以下步驟：將來自厭氧發(fā)酵罐的沼液加入提純塔，對提純塔進行加熱提純使液體轉(zhuǎn)變?yōu)槎握羝握羝伤斶M入消泡罐進行消泡后再進入緩沖罐；(b)緩沖罐內(nèi)液體返回提純塔，氣體進入膜分離器，對二次蒸汽中的氨氮進行分離后進入沼液冷卻器，沼液冷卻器中冷凝下來的冷凝水返回厭氧發(fā)酵罐循環(huán)使用。本發(fā)明將沼液在?0.06～?0.07MPa的壓力下提濃，冷凝下來的冷凝水氨氮含量＜5mg/L，可直接回用于厭氧發(fā)酵且不影響產(chǎn)氣效果；本發(fā)明比現(xiàn)有沼液提濃處理方式節(jié)約能耗50％以上，且整個處理過程無資源浪費、無不達標廢水廢氣排放，減少了環(huán)境污染，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

技術領域

本發(fā)明涉及污水處理領域，尤其是一種厭氧發(fā)酵沼液的處理方法。

背景技術

隨著我國人民生活水平的提高，規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，產(chǎn)生大量養(yǎng)殖糞污，目前國內(nèi)多采用厭氧發(fā)酵工藝處理這些糞污，有效地減少了養(yǎng)殖場糞污的一次污染。但并不是所有經(jīng)厭氧發(fā)酵工藝處理后的糞污都可以被完全利用。由于養(yǎng)殖場所處地區(qū)不同，可以完全消納經(jīng)處理后的廢水的處理方法只能有限地應用于周邊有適當?shù)霓r(nóng)田、魚塘或水生植物塘的畜禽場所，以及經(jīng)過生態(tài)農(nóng)業(yè)的統(tǒng)籌系統(tǒng)安排的環(huán)境中。大多數(shù)的養(yǎng)殖場沒有充足的條件和相應的能力達到這樣的處理模式。因此在糞污資源化利用的同時，仍然會產(chǎn)生大量、集中的、次生污染物-沼液。

沼液是養(yǎng)殖糞便和農(nóng)作物秸稈等有機廢棄物在沼氣池內(nèi)經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的復雜的、高濃度的有機物廢水，沼液中含有氮、磷、鉀、鎂和鈣等多種元素，活性有機成分有腐植酸、吲哚乙酸、乳酸菌、赤霉素和細胞分裂素等植物激素以及B族維生素，還含有多種氨基酸、蛋白質(zhì)、水解酶以及多種無機酸和某些抗菌素等有機分子。這些成分之間互相協(xié)調(diào)作用以速效養(yǎng)分和生物農(nóng)藥的形式存在于沼液中，可直接迅速地被吸收和殺死有害病菌及蟲卵而促進農(nóng)作物及花卉等植物的生長，因此沼液也可以說是一種藥肥。沼液的科學施用能提高土壤中有機質(zhì)和營養(yǎng)元素的含量，改善土壤結(jié)構，提高土壤肥力；但是沼液中含有大量的固體與游離態(tài)的水，若將其直接還田利用，使得其中的固體的營養(yǎng)成分的價值得不到有效利用，且浪費水資源；而且在規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)區(qū)域，沼液中營養(yǎng)成分濃度低，沼液供大于求，沼液中氨氮含量＞500mg/L，超出排放標準，若將過量的沼液排放將造成環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種厭氧發(fā)酵沼液真空濃縮除氨氮的方法及裝置，解決現(xiàn)有技術中沼液中營養(yǎng)成分濃度低，過量沼液排放造成環(huán)境污染及水資源浪費的問題。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種厭氧發(fā)酵沼液真空濃縮除氨氮的裝置，包括提純塔、沼液加熱器、消泡罐、緩沖罐、沼液冷卻器、氣液分離罐、膜分離器、真空系統(tǒng)，所述提純塔上部設有原料進口，所述提純塔上部與沼液加熱器頂部連接、提純塔下部與沼液加熱器下部連接，所述提純塔頂部與消泡罐底部連接；所述消泡罐頂部與緩沖罐上部連接，所述緩沖罐底部與提純塔上部連接；所述沼液冷卻器上設有冷卻介質(zhì)進口、冷卻介質(zhì)出口、氣體進口、氣體出口及液體出口；

所述膜分離器上設有物料進口、氨氮出口、氣體出口，所述所述緩沖罐頂部與膜分離器物料進口連接，所述膜分離器氨氮出口與真空系統(tǒng)連接，所述膜分離器氣體出口與沼液冷卻器氣體進口連接，所述膜分離器上還設有用于保持膜分離器溫度的換熱介質(zhì)進口及換熱介質(zhì)出口；

所述沼液冷卻器氣體出口與氣液分離罐連接，所述氣液分離罐頂部與真空系統(tǒng)連接，所述所述沼液冷卻器液體出口與氣液分離罐底部連通。

進一步的，所述沼液加熱器上設有蒸汽進口和冷凝水出口，用于通蒸汽加熱提純塔。

進一步的，所述沼液冷卻器用于冷凝的冷卻介質(zhì)為冷凍鹽水或冷卻水。

一種厭氧發(fā)酵沼液真空濃縮除氨氮的方法，包括以下步驟：