基本信息
- 项目名称：
- 辽宁农村畜禽养殖污粪一体化智能处理系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 作品辽宁农村畜禽养殖污粪一体化智能处理系统的设计是为了满足“推进农村环境综合整治，全面推进畜禽养殖污染防治”（国家“十二五”发展规划第七章第四节）的需要，首次提出应用小型智能系统解决辽宁农村地区畜禽养殖污粪的严重污染问题。关键技术是先将混合污废进行固液分选，粪污部分进行堆肥发酵，污水部分进行深度厌氧、兼氧、好氧、沼气收集、强化灭菌等技术单元组合处理，基于以上工艺研制畜禽污粪一体化智能处理系统。
- 详细介绍：
- 作品辽宁农村畜禽养殖污粪一体化智能处理系统的设计是为了满足“推进农村环境综合整治，全面推进畜禽养殖污染防治”（国家“十二五”发展规划第七章第四节）的需要，首次提出应用小型智能系统解决辽宁农村地区畜禽养殖污粪的严重污染问题。 本项技术由两名指导老师带领三名来自不同学院不同专业的学生组成科研小团队共同攻关完成，科研工作有效利用交叉学科的优势，发挥每个人的专业特长，充分调动团队成员的积极性，顺利推动项目的研发工作。 关键技术是先将混合污废进行固液分选，粪污部分进行堆肥发酵，污水部分进行深度厌氧、兼氧、好氧、沼气收集、强化灭菌等技术单元组合处理，基于以上两套工艺研制畜禽污粪一体化智能处理系统。 本系统经厌氧段（ASBR）处理后COD去除率可达80％以上；好氧段（SBR）对COD、氨氮的去除率分别在80％～85％和85～90％；处理工艺总体COD、氨氮平均去除率不低于96％和87％，处理后废水可达《畜禽养殖废水排放标准(GB 18596．2001)》。 本系统采用颗粒污泥接种的启动方法，大大缩短厌氧菌的培养驯化时间。经过70余天的连续稳定运行后，好氧段的容积负荷最终达到7.5kgCOD／(m3•d)。当有机负荷在5～7.5kgCOD／(m3•d)之间时，COD平均去除率为80.91％，BOD5去除率为93.72％。反应器正常运行期间，ASBR的产甲烷率基本在1.0～2.1m3／(m3•d)之间，单日产甲烷率最高可达2.8 m3／(m3•d)。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品辽宁农村畜禽养殖污粪一体化智能处理系统的设计是为了满足“推进农村环境综合整治，全面推进畜禽养殖污染防治”（国家“十二五”发展规划第七章第四节）的需要，首次提出应用小型智能系统解决辽宁农村地区畜禽养殖污粪的严重污染问题。 本项技术由两名指导老师带领三名来自不同学院不同专业的学生组成科研小团队共同攻关完成，科研工作有效利用交叉学科的优势，发挥每个人的专业特长，充分调动团队成员的积极性，顺利推动项目的研发工作。 关键技术是先将混合污废进行固液分选，粪污部分进行堆肥发酵，污水部分进行深度厌氧、兼氧、好氧、沼气收集、强化灭菌等技术单元组合处理，基于以上两套工艺研制畜禽污粪一体化智能处理系统。 本系统经厌氧段（ASBR）处理后COD去除率可达80％以上；好氧段（SBR）对COD、氨氮的去除率分别在80％～85％和85～90％；处理工艺总体COD、氨氮平均去除率不低于96％和87％，处理后废水可达《畜禽养殖废水排放标准(GB 18596．2001)》。 本系统采用颗粒污泥接种的启动方法，大大缩短厌氧菌的培养驯化时间。经过70余天的连续稳定运行后，好氧段的容积负荷最终达到7.5kgCOD／(m3•d)。当有机负荷在5～7.5kgCOD／(m3•d)之间时，COD平均去除率为80.91％，BOD5去除率为93.72％。反应器正常运行期间，ASBR的产甲烷率基本在1.0～2.1m3／(m3•d)之间，单日产甲烷率最高可达2.8 m3／(m3•d)。
科学性、先进性
- 本系统具有以下优势：1)脱氮除磷效果好，稳定性高：应用A2O内循环工艺，具有较好的脱氮效率，具有一定的除磷功能；2)安装、操作简便，便于管理：安装程序简单，仅需少量土方施工和管路连接即可投入运行，全工艺智能化运行；3)一次性投资少、运行费用低：该系统的一次性投资相当于传统工艺的1/2，运行费用相当于传统工艺的1/5，运行过程中只消耗一定的电、药剂和定期的维护费用；4)系统可实现沼气自动收集、储存：系统收集的沼气可定期送往当地沼气站进行加压、净化处理后使用；5)系统设置杀菌单元，可抑制疾病传播：在沉淀单元设置臭氧氧化杀菌装置，可抑制原生动物、细菌和病毒的繁殖，抑制禽流感等危险传染病的传播。
获奖情况及鉴定结果
- 作品辽宁农村畜禽养殖污粪一体化智能处理系统，作为一项解决农村环境脏乱差等问题的综合整治技术，2010年被辽宁省科技厅农村处列入辽宁省新农村建设—辽宁农村环境综合治理推荐技术行列，同时得到科技专家的认可与支持。农村畜禽养殖污粪一体化智能处理技术已被列入国家“十二五”水专项的课题任务，并于2011年在国家水专项办的“十二五”课题启动会议中给予立项启动，课题承担单位为沈阳大学科学技术研究中心。
作品所处阶段
- 小试阶段基本完成，已进入中试阶段。
技术转让方式
- 本项技术拟寻找知识产权代理公司，代理技术转让等相关事宜，技术转让方式为独家许可。
作品可展示的形式
- 在保障知识产权的条件下，作品可进行实物、外观以及图片的展示。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 辽宁农村畜禽养殖污粪一体化智能处理系统，利用污水厌氧好氧一体化处理、污泥自发酵、强化灭菌、沼气产生收集等多项技术的全系统集成，实现全工艺自动化控制运行。该系统相比传统工艺具有占地面积小、设备投资少，运行成本低，管理维护方便等显著优势。作为一项惠民环保综合整治技术，面向的客户群体主要为集约型畜禽养殖企业、地方政府与相关环保企业，可满足畜禽养殖污染治理的多方需求。该系统的静态投资回收周期为三年。
同类课题研究水平概述
- 畜禽养殖废水具有浓度高的特征。以养猪废水为例，有研究表明：一头猪每天产生的粪便、尿液对环境的污染相当于6个人产生的污染量。畜禽养殖废水的好氧生物处理法主要有活性污泥法、曝气氧化沟法、生物滤池等。厌氧生物处理工艺主要有厌氧过滤器（AF）、升流式厌氧污泥床（UASB）、折流式厌氧反应器（ABR）、厌氧流化床反应器（AFB）等。自然生物处理方法也可以用作处理畜禽养殖废水，主要是有水体净化法和土壤净化法。水体净化法包括氧化塘（好氧塘、兼性塘、厌氧塘）和养殖塘，土壤净化法包括土地处理（慢速渗滤、快速渗滤、地面漫流）和人工湿地等。将好氧法、厌氧法、自然处理方法进行组合形成复合处理工艺对养殖废水也有很好的处理效果。当前，诸如“畜禽舍粪便污水多级酸化与人工湿地串联处理”工艺、“初沉池→UASB→生物接触氧化池→二沉池缺氧池→人工土快滤池”工艺；“固液分离机→沉淀→UASB →SBR →水生植物塘”工艺、“猪粪（渣）堆沤发酵生产有机肥”工艺和“固液分离技术、厌氧、好氧及生物稳定塘、好氧发酵制肥技术组合”工艺在国内外很多农村地区有所应用。 目前我国有很多规模化养猪场开展了养猪污水的处理工作，其所采用的技术主要有3种：厌氧处理工艺(水压式沼气制备工艺)、厌氧-好氧联合处理工艺、好氧处理工艺(曝气氧化塘-生物稳定塘工艺)。由于水压式沼气池和氧化塘处理工艺有很多缺点，越来越多的规模化养猪场采用高效厌氧反应器(UASB)技术作为厌氧处理单元，COD去除率可达70%～80%，应用活性污泥法或生物接触氧化法作为好氧处理单元，COD去除率可达50%～60%，最后采用氧化塘作为最终出水修饰单元，经这种组合工艺处理后基本能达到国家三级排放标准，但对其处理出水的受纳水体是敏感类的水体，规模化养猪场则必须采用更完善的组合处理工艺。 澳大利亚在养猪行业积极推广厌氧塘-兼性塘-好氧塘工艺。例如：澳大利亚昆士兰州的一个种猪场利用3个大的单元塘贮存1000头种猪废水并作为循环使用。第1个塘是厌氧条件，第2个塘是兼氧条件，第3个塘是好氧条件。每天从贮存塘提取250吨水用于冲洗猪粪。冲洗排出水通过狭窄的、平行的地下水器进入厌氧塘，废水在每一个塘中停留200天，出水通过贮水池收集，作为循环用水。但其缺点是处理周期过长，占地面积过大，容易滋生蚊虫问题。
