CN101269999A - 一种从沼液中分离生物药肥有效成份的方法 - Google Patents

Abstract

一种从沼液中分离出生物药肥有效成份的方法，先对来自沼气池的沼液进行沉降、沙滤、保安过滤和超滤膜过滤分离预处理，超滤膜透过液在0.9～1.1MPa压力下通过纳滤膜分离，截留分子量为200～100000的物质，作为配制生物药肥的原料之一，纳滤膜透过液在1.2～1.5MPa压力下通过反渗透膜过滤分离，截留除水分子以外的物质，作为配制生物叶面肥料的原料之一。本发明通过选用不同级别的膜，根据沼液中有效成份的分子量大小进行分段分离浓缩，消除了沼液排放带来的二次污染，为无公害生态农业提供生物肥料和生物药肥的原料配方，使沼液经济价值将可数倍的提高。

Description

一种从沼液中分离生物药肥有效成份的方法

技术领域

本发明涉及一种膜组合工艺从沼液中分离浓缩生物药肥有效成分的技术方法，属于化学工程技术领域。

背景技术

沼液是沼气池的出水，含有多种动植物营养成份。常规营养成分有氮、磷、钾、镁和钙；活性有机成分有腐殖酸、各种植物激素(吲哚乙酸、赤霉素、细胞分裂素)、B族维生素(B1、B2、B5、B6、B11、B12)、各种氨基酸、蛋白质、多种水解酶、等；还有多种无机酸和某些抗菌素。

沼液作为一般农家有机肥使用已经普及，几乎所有建有沼气池的农户都利用沼液作为肥料。经研究，沼液不仅仅可以作为有机肥料，还具有杀虫除菌的功效。因此，沼液具有生物化肥和生物农药的双重功效，将沼液高效的应用到农业生产，其意义要远远大于一般的有机肥，商业性开发的价值较高。此外，目前各种规模的厌氧处理技术被广泛使用，特别是许多大中型沼气工程沼液的排放量大，在非用肥用水季节，却由于未得到有效利用而造成了二次污染。有些工程将沼液再次进行好氧生化处理后达标排放，这虽然避免了二次污染，却造成了很大的资源浪费。即使是应用，也仅仅是对沼液的直接利用，只是低层次、低水平的利用。所用浓缩技术多采用的是常规的低温蒸发技术，该技术使一些有效成分损失，而且能量消耗大。

发明内容

本发明的目的是提供一种根据有效成份的分子量大小用膜分离浓缩技术从沼液中提取生物药肥有效成分的方法。

一种从沼液中分离出生物药肥原料的方法：

1)对沼气池内的沼液进行预处理，先经沉降池进行沉降，去除较大的悬浮物后，进入沼液箱，再经过料泵依次进入沙过滤池、保安过滤、超滤膜过滤分离，截留分子量大于100000的物质，超滤膜透过液进入一级产品箱，残液返回沼液箱继续进行沙滤池、保安过滤器、超滤膜循环过滤；

2)一级产品箱内的超滤膜透过液在0.9～1.1mPa压力下通过纳滤膜过滤分离，截留分子量为200～100000的物质，纳滤膜透过液进入二级产品箱，残液返回一级产品箱继续进行纳滤膜循环过滤分离，最终一级产品箱的残留浓缩液即为配制生物药肥的原料之一；

3)二级产品箱内的纳滤膜透过液在1.2～1.5mPa的压力下通过反渗透膜过滤分离，截留除水分子以外的物质，反渗透膜透过液进入清水箱，残液返回二级产品箱继续进行反渗透膜循环过滤分离，最终二级产品箱的残留浓缩液即为配制生物叶面肥料的原料之一。

本技术是通过选用不同级别的膜，根据沼液中有效成份的分子量大小进行分段分离浓缩，一是消除沼液排放带来的二次污染；二是为无公害生态农业提供生物肥料和生物农药的原料，即最终沼液可被分离为两种不同用处的生物药肥原料配方，如作物叶面肥原料配方、生物药肥原料配方。

这种技术方法主要应用膜分离前预处理工艺和膜多级过滤分离处理，根据沼液的有效成份分子量大小进行分离浓缩，可得到两种含有多种有效成分的生物药肥原料配方产品。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方法

下面结合说明书附图，对本发明以膜分离技术从沼液中分离生物药肥有效成分的技术方法作详细描述，正如说明书附图所示：

先预处理，包括沉降、沙滤、保安过滤、超滤，目的去除10万分子量以上大颗粒物质、微生物和降低电导率。沼气池的沼液经过沉降池沉降作用去除较大悬浮物后，进入沼液箱储存，沼液箱的沼液再经进料泵进入一级沙滤池(填料为活性碳和石英沙)、二级沙滤池(填料为石英沙)、再经两级保安过滤后进入超滤膜分离器过滤，去除分子量10万以上的大颗粒物质、微生物和降低电导率。超滤膜透过液进入一级产品箱，残液返回沼液箱，再进行循环过滤。沼液的流体通量为120～160L/m²h，常压条件下进行。本预处理工艺优点，全部物理性处理，不影响沼液活性成分，且成本低。

纳滤膜过滤，一级产品箱内的超滤膜透过液在0.9～1.1MPa下通过纳滤膜进行过滤分离浓缩，截留分子量为200～100000的物质。纳滤膜分离所得透过液进入二级产品箱，残液返回一级产品箱，再进行循环分离浓缩过滤。一级产品箱最终得到产品主要含有蛋白质、酶、乳胶、B族维生素、氨基酸、腐殖酸、赤霉素、吲哚乙酸、抗菌素等有机分子，有效成份截留率≥80％。由于这些成份之间互相协调作用具有抗病虫害和调节植物生长的作用，可作为配制生物药肥原料配方。膜分离压力控制在0.9mPa和1.1mPa之间，料液流体通量120～160L/m²h。

反渗透膜过滤，二级产品箱的纳滤膜透过液在1.2～1.5MPa下通过反渗透膜进行过滤分离浓缩，目的截留浓缩分子量小于200(除水分子以外)的物质。膜分离后透过液，即水进入清水箱，残液返回二级产品箱，再进行循环分离浓缩过滤。二级产品箱最终得到产品主要含有铵离子、磷、钾、镁、钙和无机酸等无机元素。这些是植物生长的常规营养元素，有效成份截留率≥95％，可作为配制叶面肥原料配方。料液流体通量120～160L/m²h，膜分离压力控制在1.2mPa和1.5mPa之间。

清洗，当膜受到污染后需要对此进行清洗。包括超滤膜清洗，纳滤膜清洗，反渗透膜清洗。主要参考指标为清洗进出水电导率。膜污染的情况不同，清洗时间不同。清洗水流量控制大于120L/m²h，直到出水电导率等于或接近进水电导率时，清洗结束。

当膜污染严重，普通清水冲洗已经不能解决问题时，采用NaOH水溶液清洗。

Claims (1)

1、一种从沼液中分离出生物药肥有效成份的方法：

1)对沼气池内的沼液进行预处理，先经沉降池进行沉降，去除较大的悬浮物后，进入沼液箱，再经过料泵依次进入沙滤池、保安过滤器、超滤膜过滤分离，截留分子量大于100000的物质，超滤膜透过液进入一级产品箱，残液返回沼液箱继续进行沙滤池、保安过滤器、超滤膜循环过滤；

2)一级产品箱内的超滤膜透过液在0.9～1.1mPa压力下通过纳滤膜过滤分离，截留分子量为200～100000的物质，纳滤膜透过液进入二级产品箱，残液返回一级产品箱继续进行纳滤膜循环过滤分离，最终一级产品箱的残留浓缩液即为配制生物药肥的原料之一；

3)二级产品箱内的纳滤膜透过液在1.2～1.5mPa的压力下通过反渗透膜过滤分离，截留除水分子以外的物质，反渗透膜透过液进入清水箱，残液返回二级产品箱继续进行反渗透膜循环过滤分离，最终二级产品箱的残留浓缩液即为配制生物叶面肥料的原料之一。

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