[发明专利]一种USR沼气池和生物反应器联合处理畜禽粪便的方法

说明书

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。