一种养殖粪污及农地膜面源污染综合处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种养殖粪污及农地膜面源污综合处理工艺，包括以下步骤：步骤（1）畜禽粪污絮凝浓缩压榨式分离处理技术；在畜禽粪污添加絮凝剂；将添加絮凝剂后的畜禽粪污用机械滚筛分离；采用螺旋挤压脱水机进行脱水；步骤（2）采用模块化污水处理设备进行污水处理；采用模块化A/O装置、絮凝剂加药装置、絮凝分离消毒一体装置、固液分离压榨装置；（3）固态粪污脱酸热水解技术；脱酸热水解方式进行固态粪污处理；（4）农地膜裂解技术；通过升温速率、热解温度及催化剂的选用，确定工艺应采用的升温速率及热解温度,以及相应的生成物回收和环保处理工艺，达到“以废治废”、杜绝二次污染的环保效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种针对畜禽粪污污染及农地膜面源污染防治与治理工艺，具体的说，涉及一种养殖粪污及农地膜面源污染综合处理工艺。
技术介绍
近年来，随着我国经济的不断发展和农业结构的调整，规模化畜禽养殖业发展迅速，并已成为我国农村经济发展中的重要支柱。随着现代畜牧业快速发展，规模化、集约化养殖场已成为当前畜牧业发展的主要方向，全国现有猪、牛、鸡三大类畜禽规模化养殖场约430万处，每年产生粪便约30亿吨。随着养殖集约化程度提高，粪污集中排放，无法通过环境自净化，规模化养殖对环境的影响越来越突出。在我国政府《水污染防治行动计划》第三条中指出“推进农业农村污染防治。防治畜禽养殖污染。现有规模化畜禽养殖场（小区）要根据污染防治需要，配套建设粪便污水贮存、处理、利用设施。控制农业面源污染。制定实施全国农业面源污染综合防治方案。”规模化畜禽养殖具有提高产量、节约成本等众多优点，与此同时，亦带来了一系列的环境问题，如流入江河湖库造成水体富营养化；渗入地下使水中的硝态氮或亚硝态氮浓度增高，地下水溶解氧含量减少，有毒成分增多，导致水质恶化，同时危及周边生活用水水质；高浓度污水还可导致土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降及板结、盐化。而农地膜的运用，最初仅在育苗中利用，随着科技的发展，增温栽培技术在农业生产中得到越来越广泛的应用，地膜覆盖栽培技术迅速在各种作物上推广普及,但废旧农膜面源污染也带来了土壤的通气性能降低、透水性能减弱、减弱耕地的抗旱能力、甚至引起土壤次生盐碱化严重环境问题针对畜禽粪污污染及农地膜面源污染防治与治理国内外已经开始进行相应的课题研究， 在规模化畜禽养殖废水处理领域多采用物化处理和生物化处理技术进行处置。农地膜类不可降解塑料处置一般采用回收造粒再利用，因为农地膜生产配方不同、成分不一、不便筛选，且使用后零散污染含杂质太多，再利用成本较高，所以农地膜利用价值低，导致回收积极性不高。常用的物化处理技术有吸附法、磁絮凝沉淀、电化学氧化、Fenton氧化等。物化处理技术对畜禽养殖废水的COD、NH3-N、色度等有一定的去除率，可作为畜禽养殖废水的预处理或深度处理工艺，但是目前大多还只停留在实验阶段，工程经验不足，需要进一步研究和实践。生物化处理技术包括厌氧处理法、好氧处理法和厌氧-好氧联合处理法。厌氧处理技术在处理高浓度有机物废水的领域应用广泛，但厌氧处理出水不能达标，若反应器不密闭常有臭味产生，因此厌氧出水常采用好氧处理技术进一步处理。厌氧-好氧联合处理法，处理周期长，占用面积大，受废水污染物浓度变化和环境温度影响大，是目前生物化处理技术面临的问题。目前我国处于环境问题频发阶段，大量养殖粪污及农地膜面源污染亟待处理。本专利技术针对养殖粪污及农地膜面源污染处理处置中面临的问题以及当前环境现状，提出利用分离处理、灭菌水解、循环利用这一思路，可以在实现养殖粪污及农地膜面源污资源化，具有显著的社会效益和生态效益，并有良好发展前景。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对我国规模化畜禽粪污的含固率低、颗粒粒径小的特点，提供一种养殖粪污及农地膜面源污综合处理工艺，首先采用絮凝浓缩压榨式分离处理，然后针对分离后产物进行处理，降低污水处理成本。相对于传统厌氧-好氧联合处理粪污方式，本专利技术采用脱酸热水解方式进行固态粪污处理，达到“脱酸除臭、灭活杀菌、水解减量”的效果。对于热水解工艺需要外接能源的问题，采用农地膜裂解生成可燃烃，可燃烃转化热能满足裂解及热水解工艺能源需求，实现畜禽粪污及农膜面源污源协同环保处理处置，达到解决外接能源及农业面源污染的“双赢”效果。污水处理完成后，中水可以再次用于畜禽粪污清洗，达到节约用水，循环利用效果。本专利技术工艺采用模块化设计，可节省大量土建成本、缩短工程时间，粪污及农地膜经环保处理处置生成的产物可再次被利用，组合工艺采用“以废治废”方式循环利用，避免二次污染，符合循环经济3R（减量化、再利用、资源化）原则，属于有突破性的技术创新，对我国畜禽粪污及农地膜面源污染环保处理处置具有重要示范意义。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种养殖粪污及农地膜面源污综合处理工艺，包括以下步骤：步骤（1）畜禽粪污絮凝浓缩压榨式分离处理技术；在畜禽粪污添加絮凝剂；将添加絮凝剂后的畜禽粪污用机械滚筛分离；采用螺旋挤压脱水机进行脱水；步骤（2）采用模块化污水处理设备进行污水处理；采用模块化A/O装置、絮凝剂加药装置、絮凝分离消毒一体装置、固液分离压榨装置；（3）固态粪污脱酸热水解技术；脱酸热水解方式进行固态粪污处理；（4）农地膜裂解技术；通过升温速率、热解温度及催化剂的选用，确定工艺应采用的升温速率及热解温度,以及相应的生成物回收和环保处理工艺，杜绝产生二次污染。温度控制在390-450℃，反应时间1个小时。反应物生成不凝气体及残渣。反应物经脱酸处理后，可进入燃烧炉，进行燃烧。转化为热能为裂解反应提供能源，全程无二次污染。模块化污水处理设备，包括进水管，所述进水管连通有搅拌池，所述搅拌池的底部连通有沉降池，所述沉降池的底部固定设置有曝气器，所述沉降池通过出水管连通有中水收集池；所述沉降池的顶部设置有往复式刮泥机；复式刮泥机的一侧连通絮凝分离消毒一体装置、固液分离压榨装置；搅拌池的一侧设置有絮凝剂加药装置。升温速率、热解温度及催化剂的选用，分析工艺和条件与热水解所需能量的相关性。在此基础上，确定工艺应采用的升温速率及热解温度,以及相应的生成物回收和环保处理工艺。附图说明附图1为本专利技术实施例中养殖粪污及农地膜面源污综合处理工艺的流程图；附图2为本专利技术中模块化污水预处理设备的结构示意图。图中：1-进水管；2-搅拌器；3-刮泥机；4-沉淀池；5-曝气器；6-出水管；7-中水收集池；8-搅拌池。具体实施方式实施例，如附图1所示，一种养殖粪污及农地膜面源污综合处理工艺，包括以下步骤：第一，粪污预处理；粪污流入调节池后，按粪污干基比重的0.2%~0.5%投入阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂。粪污絮凝浓缩后，进入机械筛初步分离及螺旋挤压脱水机再次分离，分离后污水含固废率在3%左右，进入模块化污水处理设备进行污水处理；分离后絮凝物含水率在80%左右，含有大量大肠杆菌等菌落，有机质含量在15%~45%。第二、模块化污水处理；污水处理装置的模块化，具备了传统污水处理装置所不具有的灵活性优点。在该项技术研究中，针对养殖污水COD高、NH3-N高的特点，将传统污水处理工艺模块化，采用模块化A/O装置、絮凝剂加药装置、絮凝分离消毒一体装置、固液分离压榨装置；污水经处理后，中水流至中水池。絮凝物运至压榨分离；如附图2所示，模块化污水处理设备，包括进水管1，所述进水管1连通有搅拌池8，所述搅拌池8的底部连通有沉降池4，所述沉降池4的底部固定设置有曝气器5，所述沉降池4通过出水管6连通有中水收集池7；所述沉降池4的顶部设置有往复式刮泥机4。复式刮泥机4的一侧连通絮凝分离消毒一体装置、固液分离压榨装置。搅拌池8的一侧设置有絮凝剂加药装置。第三、压榨分离；粪污压榨分离后，液态再重回模块化污水处理，固态入热水解处理；热水解；将固态粪污置入密闭反应炉内，温度提升230~270℃，反应时间40min。过程前期，温度在40℃~120℃，析出大量水蒸汽，将部份蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种养殖粪污及农地膜面源污综合处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤（1）畜禽粪污絮凝浓缩压榨式分离处理技术；在畜禽粪污添加絮凝剂；将添加絮凝剂后的畜禽粪污用机械滚筛分离；采用螺旋挤压脱水机进行脱水；步骤（2）采用模块化污水处理设备进行污水处理；采用模块化A/O装置、絮凝剂加药装置、絮凝分离消毒一体装置、固液分离压榨装置；步骤（3）固态粪污脱酸热水解技术；脱酸热水解方式进行固态粪污处理；步骤（4）农地膜裂解技术；通过升温速率、热解温度及催化剂的选用，确定工艺应采用的升温速率及热解温度，以及相应的生成物回收和环保处理工艺，杜绝产生二次污染。

【技术特征摘要】
1.一种养殖粪污及农地膜面源污综合处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤（1）畜禽粪污絮凝浓缩压榨式分离处理技术；在畜禽粪污添加絮凝剂；将添加絮凝剂后的畜禽粪污用机械滚筛分离；采用螺旋挤压脱水机进行脱水；步骤（2）采用模块化污水处理设备进行污水处理；采用模块化A/O装置、絮凝剂加药装置、絮凝分离消毒一体装置、固液分离压榨装置；步骤（3）固态粪污脱酸热水解技术；脱酸热水解方式进行固态粪污处理；步骤（4）农地膜裂解技术；通过升温速率、热解温度及催化剂的选用，确定工艺应采用的升温速率及热解温度，以及相应的生成物回收和环保处理工艺，杜绝产生二次污染。2.如权利要求1所述的一种养殖粪污及农地膜面源污综合处理工艺，其特征在于：采用添加常用阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂、机械滚筛分离，螺旋压榨式分离方式，能够实现连续分离处理。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永进，
申请(专利权)人：陈永进，
类型：发明
国别省市：山东;37