[发明专利]采用微泡沫填料的沼液生物滴滤氨氮硝化处理装置及方法

说明书

本发明涉及一种采用微泡沫填料的沼液生物滴滤氨氮硝化处理装置及方法。该装置包括硝化滴滤塔、回流泵和回流管；硝化滴滤塔自上而下设置顶盖、通风口、布水区、充氧区、滤料层、储水区；滤料层采用可漂浮聚苯乙烯微泡沫填料。该方法利用微泡沫填料上的好氧微生物对沼液进行生物处理，运行时根据沼液初始浓度经一定比例稀释后通过布水区均匀布水，下落过程中经充氧区充氧后落在滤料层，下渗过程中沼液与滤料层所负载的硝化细菌反应，最后滴滤至储水区经回流泵输送至布水区用于稀释新鲜沼液。该方法将沼液中的铵态氮转化为硝态氮，减少存储和还田过程的氨挥发损失，提升沼液氮素养分利用效率，对大气污染防控治理、绿色农业发展有着重要意义。

技术领域

本发明属于畜禽粪污资源化利用及大气污染防治技术领域，具体涉及一种采用微泡沫填料的沼液生物滴滤氨氮硝化处理装置及方法。

背景技术

近年来，我国畜禽养殖规模化和集约化程度不断提高，但畜禽粪污处理利用水平相对滞后。据农业农村部统计，我国畜禽粪污年产生量约38亿吨，而综合利用率与无害化率不足60％和50％。新修订的《环境保护法》、《畜禽规模养殖污染防治条例》以及《水污染防治行动计划》等法规政策的施行，加快推进了各地区畜禽养殖布局的进一步优化，并倒逼畜禽养殖从业者加大畜禽粪污处理力度。

尿污水处理是规模化畜禽养殖场尤其是规模化猪场当前面临主要的环保问题之一，传统的处理模式一般有两种，一是达标处理模式，二是还田利用模式。其中，达标处理模式主要是采用好氧-厌氧联合工艺，通过降解或去除废水中的氮磷等有机及无机污染物，确保相关指标满足地方或行业排放标准的要求，适于周边无充足配套农田的养殖场；还田利用模式一般是采用厌氧发酵技术，将尿污水转化为沼液后储存，作为液肥根据农田作物需肥特征施用于周边区域农田，该种资源化利用方式已成为我国现阶段畜禽粪污处理的主导模式。但在污水厌氧发酵过程中，氮素主要以铵态氮的形式存在，氨化率达到95％以上，在储存及还田过程中极易通过氨挥发等方式排放到大气中去，不但造成氮素养分的流失和低利用率，还会导致PM_2.5污染、灰霾天气频发、土壤及水体酸化等一系列环境危害，日益受到环境管理部门的关注。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，针对规模化猪场尿污水处理采用的常规厌氧发酵处理工艺中末端产生的沼液储存、还田利用过程中固氮能力差、氮素利用效率低、氨挥发损失严重等问题，提供一种能提升沼液储存和还田过程资源化利用效率和改善环境空气质量水平的采用微泡沫填料的沼液生物滴滤氨氮硝化处理装置及方法。通过这种采用微泡沫填料的沼液生物滴滤氨氮硝化控氨方法，以达到固氮控氨、资源化利用的目的，同时对改善环境空气质量、发展绿色农业有着重要的意义。

本发明的构思如下：针对猪场沼液处理过程中固氮能力差、资源化利用效率低和氨挥发严重等问题，通过设计制作一种利用微泡沫填料的沼液生物滴滤氨氮硝化处理装置，并提供该装置的运行方法及相关参数，通过将沼液中易挥发的铵态氮转化为不易挥发的硝态氮，在降低沼液中氨氮浓度的同时又保留氮素营养物质，达到后续还田过程中降低氨排放水平、提升资源化利用效率的目的。

本发明的技术方案如下：

本发明一种采用微泡沫填料的沼液生物滴滤氨氮硝化处理装置，该装置包括硝化滴滤塔、回流泵和回流管；硝化滴滤塔，自上而下分别设置顶盖、通风口、布水区、充氧区、滤料层、储水区；顶盖位于硝化滴滤塔的顶端；通风口为顶盖上的开口，通过与外界空气交换补充硝化滴滤塔中上部的氧气含量；布水区位于硝化滴滤塔的通风口下方，布水区横向设置有布水器，布水器悬挂固定于顶盖下方，布水器的进水口与储水区回流管相连；充氧区位于布水区下方；滤料层位于充氧区下方，储水区上方；滤料层采用微泡沫填料，该微泡沫填料漂浮在储水区水面上；滤料层下方为储水区，储水区中上部设有一个排水口，用于排出上清液；储水区底部设有排泥口和回流口，回流口通过回流管与回流泵进水口连接，回流泵出水口通过回流管道与布水器的进水口连接。

进一步地，该装置(生产装置、中试装置)，布水器的进水口还与厌氧池出水口相连。