一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及污水处理领域，公开了一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的装置，包括提纯塔、沼液加热器、消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、气液分离罐、膜分离器、真空系统，所述提纯塔上部设有原料进口，所述提纯塔上部与沼液加热器顶部连接、提纯塔下部与沼液加热器下部连接，所述提纯塔顶部与消泡罐底部连接；所述消泡罐顶部与缓冲罐上部连接，所述缓冲罐底部与提纯塔上部连接。本实用新型专利技术将沼液在‑0.06～‑0.07MPa的压力下提浓，冷凝下来的冷凝水氨氮含量＜5mg/L，可直接回用于厌氧发酵且不影响产气效果；本实用新型专利技术比现有沼液提浓处理方式节约能耗50％以上，且整个处理过程无资源浪费、无不达标废水废气排放，减少了环境污染，具有良好的经济效益和社会效益。

Device for vacuum concentration ammonia nitrogen removal by anaerobic fermentation of biogas slurry

The utility model relates to the field of sewage treatment, and discloses a device for vacuum concentration and ammonia nitrogen removal of anaerobic fermentation biogas liquid, including a purification tower, a biogas liquid heater, a defoamer, a buffer tank, a biogas liquid cooler, a gas liquid separator, a membrane separator and a vacuum system. The upper part of the purification tower is provided with an inlet of raw materials, and the upper part of the purification tower is provided with an inlet of raw materials. The top of the purification tower is connected with the bottom of the defoaming tank, the top of the defoaming tank is connected with the upper part of the buffer tank, and the bottom of the buffer tank is connected with the upper part of the purification tower. The utility model concentrates the biogas liquid under the pressure of 0.06 to 0.07 MPa, and the ammonia nitrogen content of the condensed water is less than 5 mg/L, which can be directly reused for anaerobic fermentation without affecting the gas production effect; the utility model saves energy consumption by more than 50% compared with the existing biogas liquor concentrating treatment method, and the whole treatment process has no waste of resources and meets the standard. The discharge of waste water and exhaust gas reduces environmental pollution and has good economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的装置
本技术涉及污水处理领域，尤其是一种厌氧发酵沼液的处理方法。
技术介绍
随着我国人民生活水平的提高，规模化畜禽养殖业迅猛发展，产生大量养殖粪污，目前国内多采用厌氧发酵工艺处理这些粪污，有效地减少了养殖场粪污的一次污染。但并不是所有经厌氧发酵工艺处理后的粪污都可以被完全利用。由于养殖场所处地区不同，可以完全消纳经处理后的废水的处理方法只能有限地应用于周边有适当的农田、鱼塘或水生植物塘的畜禽场所，以及经过生态农业的统筹系统安排的环境中。大多数的养殖场没有充足的条件和相应的能力达到这样的处理模式。因此在粪污资源化利用的同时，仍然会产生大量、集中的、次生污染物-沼液。沼液是养殖粪便和农作物秸秆等有机废弃物在沼气池内经厌氧发酵后产生的复杂的、高浓度的有机物废水，沼液中含有氮、磷、钾、镁和钙等多种元素，活性有机成分有腐植酸、吲哚乙酸、乳酸菌、赤霉素和细胞分裂素等植物激素以及B族维生素，还含有多种氨基酸、蛋白质、水解酶以及多种无机酸和某些抗菌素等有机分子。这些成分之间互相协调作用以速效养分和生物农药的形式存在于沼液中，可直接迅速地被吸收和杀死有害病菌及虫卵而促进农作物及花卉等植物的生长，因此沼液也可以说是一种药肥。沼液的科学施用能提高土壤中有机质和营养元素的含量，改善土壤结构，提高土壤肥力；但是沼液中含有大量的固体与游离态的水，若将其直接还田利用，使得其中的固体的营养成分的价值得不到有效利用，且浪费水资源；而且在规模化畜禽养殖业区域，沼液中营养成分浓度低，沼液供大于求，沼液中氨氮含量＞500mg/L，超出排放标准，若将过量的沼液排放将造成环境污染。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的装置，解决现有技术中沼液中营养成分浓度低，过量沼液排放造成环境污染及水资源浪费的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的装置，包括提纯塔、沼液加热器、消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、气液分离罐、膜分离器、真空系统，所述提纯塔上部设有原料进口，所述提纯塔上部与沼液加热器顶部连接、提纯塔下部与沼液加热器下部连接，所述提纯塔顶部与消泡罐底部连接；所述消泡罐顶部与缓冲罐上部连接，所述缓冲罐底部与提纯塔上部连接；所述沼液冷却器上设有冷却介质进口、冷却介质出口、气体进口、气体出口及液体出口；所述膜分离器上设有物料进口、氨氮出口、气体出口，所述缓冲罐顶部与膜分离器物料进口连接，所述膜分离器氨氮出口与真空系统连接，所述膜分离器气体出口与沼液冷却器气体进口连接，所述膜分离器上还设有用于保持膜分离器温度的换热介质进口及换热介质出口；所述沼液冷却器气体出口与气液分离罐连接，所述气液分离罐顶部与真空系统连接，所述沼液冷却器液体出口与气液分离罐底部连通。进一步的，所述沼液加热器上设有蒸汽进口和冷凝水出口，用于通蒸汽加热提纯塔。进一步的，所述沼液冷却器用于冷凝的冷却介质为冷冻盐水或冷却水。一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的方法，包括以下步骤：(a)提供如上所述的一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的装置，将来自厌氧发酵罐的沼液加入提纯塔，采用沼液加热器对提纯塔进行加热提纯使液体转变为二次蒸汽，二次蒸汽由塔顶进入消泡罐进行消泡15～20s后再进入缓冲罐内停留20～25s；所述提纯塔的压力为-0.06～-0.07MPa，所述提纯塔塔釜温度为65～70℃；(b)缓冲罐内液体返回提纯塔，气体进入膜分离器，对二次蒸汽中的氨氮进行分离后进入沼液冷却器，沼液冷却器中冷凝下来的冷凝水返回厌氧发酵罐循环使用；未被冷凝的气体进入气液分离罐气液分离后气体由真空系统抽离、冷凝水随沼液冷却器中冷凝下来的冷凝水返回厌氧发酵罐；膜分离器中富集的氨氮由真空系统抽离；所述膜分离器膜内侧压力为-0.08～-0.09MPa，膜分离器的膜外侧压力为-0.07～-0.08MPa，所述膜分离器的温度为60～65℃。进一步的，经提纯塔提纯后的沼液由输送泵输送至过滤器过滤除滤渣后得纯沼液。进一步的，所得的纯沼液作为有机肥施用。进一步的，所述的真空系统用于给提纯塔、沼液加热器、消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、膜分离器、气液分离罐提供负压。真空系统可选用真空泵。进一步的，所述膜分离器选用中空纤维式，膜分离器的膜选用聚酰亚胺膜、聚偏氟乙烯膜、磺化聚醚砜膜、醋酸纤维素膜中的一种或几种。进一步的，所述膜分离器的膜内外侧压差≥0.01MPa。本技术的有益效果是：本技术将中、高温厌氧消化产生的沼液在-0.06～-0.07MPa的压力下提浓，整个处理过程不破坏有机质等营养物质，随沼液冷却器中冷凝下来的冷凝水氨氮含量＜5mg/L，可直接回用于厌氧发酵且不影响产气效果；本技术比现有沼液提浓处理方式节约能耗50％以上，且整个处理过程无资源浪费、无不达标废水废气排放，减少了环境污染，具有良好的经济效益和社会效益。附图说明图1是本技术的装置结构示意图；图中标记为：1-提纯塔、2-沼液加热器、3-消泡罐、4-缓冲罐、5-沼液冷却器、6-气液分离罐、7-膜分离器、8-真空泵、9-厌氧发酵罐。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。如图1所示，一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的装置，包括提纯塔1、沼液加热器2、消泡罐3、缓冲罐4、沼液冷却器5、气液分离罐6、膜分离器7、真空泵8，所述提纯塔1上部设有原料进口，所述提纯塔1上部与沼液加热器2顶部连接、提纯塔1下部与沼液加热器2下部连接，所述提纯塔1顶部与消泡罐3底部连接；所述消泡罐3顶部与缓冲罐4上部连接，所述缓冲罐4底部与提纯塔1上部连接；所述沼液冷却器5上设有冷却介质进口、冷却介质出口、气体进口、气体出口及液体出口；所述膜分离器7上设有物料进口、氨氮出口、气体出口，所述缓冲罐4顶部与膜分离器7物料进口连接，所述膜分离器7氨氮出口与真空泵8连接，所述膜分离器7气体出口与沼液冷却器5气体进口连接，所述膜分离器7上还设有用于保持膜分离器7温度的换热介质进口及换热介质出口；所述的换热介质可选用热水或蒸汽。所述沼液冷却器5气体出口与气液分离罐6连接，所述气液分离罐6顶部与真空泵8连接，所述沼液冷却器5液体出口与气液分离罐6底部连通。所述沼液加热器2上设有蒸汽进口和冷凝水出口，用于通蒸汽加热提纯塔1。所述沼液冷却器用于冷凝的冷却介质为冷冻盐水或循环水冷却水。一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的方法，包括以下步骤：(a)提供如上所述的一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的装置，将来自厌氧发酵罐9的沼液加入提纯塔1，采用沼液加热器2对提纯塔1进行加热提纯使液体转变为二次蒸汽，二次蒸汽由塔顶进入消泡罐3进行消泡15～20s后再进入缓冲罐4内停留20～25s；所述提纯塔1的压力为-0.06～-0.07MPa，所述提纯塔1塔釜温度为65～70℃；经提纯塔1提纯后的沼液由输送泵输送至过滤器过滤除滤渣后得纯沼液，所得的纯沼液作为有机肥施用。所述提纯塔1塔釜温度为65～70℃，控制提纯塔1液位为1/3～2/3；沼液的成分为有机质35～50％、腐殖酸10～25％、全氮0.6～1.5％、全磷0.2～0.5％、全钾0.5～1.0％，及一些微量元素；提纯塔1的压力为-0.06～-0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的装置，其特征在于：包括提纯塔、沼液加热器、消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、气液分离罐、膜分离器、真空系统，所述提纯塔上部设有原料进口，所述提纯塔上部与沼液加热器顶部连接、提纯塔下部与沼液加热器下部连接，所述提纯塔顶部与消泡罐底部连接；所述消泡罐顶部与缓冲罐上部连接，所述缓冲罐底部与提纯塔上部连接；所述沼液冷却器上设有冷却介质进口、冷却介质出口、气体进口、气体出口及液体出口；所述膜分离器上设有物料进口、氨氮出口、气体出口，所述缓冲罐顶部与膜分离器物料进口连接，所述膜分离器氨氮出口与真空系统连接，所述膜分离器气体出口与沼液冷却器气体进口连接，所述膜分离器上还设有用于保持膜分离器温度的换热介质进口及换热介质出口；所述沼液冷却器气体出口与气液分离罐连接，所述气液分离罐顶部与真空系统连接，所述沼液冷却器液体出口与气液分离罐底部连通。

【技术特征摘要】
1.一种厌氧发酵沼液真空浓缩除氨氮的装置，其特征在于：包括提纯塔、沼液加热器、消泡罐、缓冲罐、沼液冷却器、气液分离罐、膜分离器、真空系统，所述提纯塔上部设有原料进口，所述提纯塔上部与沼液加热器顶部连接、提纯塔下部与沼液加热器下部连接，所述提纯塔顶部与消泡罐底部连接；所述消泡罐顶部与缓冲罐上部连接，所述缓冲罐底部与提纯塔上部连接；所述沼液冷却器上设有冷却介质进口、冷却介质出口、气体进口、气体出口及液体出口；所述膜分离器上设有物料进口、氨氮出口、气体出口，所述缓冲罐顶部与膜分离器物料进口连接，所述膜分离器氨氮出口与真空系统连接，所述膜分离器气体出口与沼液冷却器气体进口连接，所述膜分离器上还设有用于保持膜分离器温度的换热介质进口及换热介质出口；所述沼液冷却器气体出口与气液分离罐连接，所述气液分离罐顶部与真空系统连接，所述沼液冷却器液体出口与气液分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹礼铭，李非露，宋雨，
申请(专利权)人：自贡佳禾新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51