CN106278514A - 一种微生物法除臭解毒灭活制取工业沼液叶面液肥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式提供一种微生物法除臭解毒灭活制取工业沼液叶面液肥的工艺方法和技术产品，其所涉及到的设备为常规设备，利用工业沼液制取高效有机液肥，使沼液肥料的使用、运输更方便，应用范围更广泛。

Description

一种微生物法除臭解毒灭活制取工业沼液叶面液肥的方法

技术领域

本发明涉及一种解决阻碍工业沼液利用的技术，尤其涉及一种采用微生物清洁菌剂、强碱性离子水(无腐蚀性)和膜分离技术浓缩沼液后除臭分解降解沼液中的多种有毒物质、灭活各种活性菌而制备高效有机叶面液肥的方法和工艺设备，属于农业有机废弃物再生资源化利用和肥料制备领域。

背景技术

采用厌氧发酵技术处理生物质有机废物，不但能实现废物的无害化处理，还能回收有用的物质，如产生的沼气可以用来发电、取暖、照明灯，沼液和沼渣是优质的有机肥料、土壤改良剂，可以施用于农田，种植生态农作物，改良土壤，增加肥效，提高农作物产量和品质，沼液还可以做水培蔬菜的营养剂，用于水培蔬菜厂和家庭种植绿色蔬菜。

沼液是有机废物厌氧发酵过程中产生的液态副产物，不仅含有丰富的氮磷钾等大量的营养元素和锌等微量元素，而且含有多种氨基酸、维生素、蛋白质、生长素、活性酶等物质。这些营养元素基本上是以速效养分形式存在的，能迅速被农作物和动物吸收利用，养分可利用率高，因此，沼液是一种多元的速效复合肥。长期的厌氧环境使大量的病菌、虫卵、杂草种子死亡，此外，沼液本身还含有吲哚乙酸、乳酸菌、芽孢杆菌、赤霉素和较高容量的氨和铵盐，这些物质可以杀死或抑制谷种表面的病菌和虫卵，因此，沼液又是病菌极少的卫生肥料。沼液主要用于浸种，叶面喷肥，拌营养钵，保花保果剂，无土栽培母液，配方滴灌，养鱼、养猪、养鸡、养牛、养鸭、养羊及 养花卉等。

如果是家庭沼气池产生的普通沼液，由于发酵周期都在20天以上的漫长时间，沼液的成分就如上述所述。但是，随着养殖业的大量发展，农业技术的迅速提高，工业化厌氧发酵的时间只能保持在6天左右，这样大的生产量产出的工业沼液，里面存在了大量的氨、硫化氢等有毒害的物质，还有一部分的病菌、虫卵、杂草种子没有死亡，这给沼液的进一步利用造成了困难，排放到环境中沼液的恶臭会污染环境，不排放又没有地方贮存。

综上所述，不难看出工业沼液存在两个主要因素限制于它的使用，一是工业沼液中的有效成分含量相对较低(含水量大)，单位面积需要施用的量较大，造成远距离运输成本过高。二是流水式作业生产的工业沼气及副产品，由于发酵周期短(通常发酵周期在6天左右)，沼气、沼液和沼渣中即含有大量的氨和硫化氢等有毒害物质成分，也含有大量的没有死亡的甲烷菌、病菌、虫卵、杂草种子，在储存池中散发着恶臭气味，没有人愿意使用，即使使用也会给使用者造成潜在的毒害危险，对农作物还会造成减产，土壤再度污染。

目前普通沼液的利用主要局限在沼气场较近的范围内，沼液无法在更大的范围内得到有效的利用，甚至有可能出现白白浪费的现象。而中大型厌氧发酵厂流水化生产的大量工业沼液几乎就是白白浪费。如何对工业沼液中的有效成分进行浓缩，将工业化流水生产的沼液中的有毒物质除臭并清除掉再根据不同使用对象再补充一些有益成分制成高效的有机液肥产品，扩大使用范围，实现沼液的高附加值利用，创造显著的经济效益是个需要解决的问题。

发明内容

本发明实施方式提供一种微生物法除臭解毒灭活制取工业沼液叶面液肥的工艺方法和技术产品，其所涉及到的设备为常规设备，利用工业沼液制 取高效有机液肥，使沼液肥料的使用、运输更方便，应用范围更广泛。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

a、粗过滤处理：用粗过滤网将沼液中的颗粒大的杂质过滤出来；

b、微滤处理：对所述粗过滤后的沼液进行连续微滤处理，微滤处理透过液进入后续处理，浓缩液回流后再次进行微滤处理；

c、纳滤处理：对所述微滤处理后的透过液进行纳滤处理，通过纳滤处理浓缩所述透过液中的有用成分，浓缩液回流后再次进行有毒物质除臭分解降解处理；

d、有毒物质除臭分解降解、调配处理：对所述纳滤后得到的浓缩液通过添加微生物清洁菌剂对浓缩液中的氨、硫化氢等有毒物质进行除臭分解降解，并利用微生物清洁菌剂中所含有的多种维生素、矿物质微量元素进行多营养成分调配处理，调配后的浓缩液即为初级有机液肥；

e、消毒灭活、包装处理：对所述纳滤处理后的有机液肥液通过采用PH值14的强碱性离子水进行消毒除臭灭活处理，即为有机叶面液肥，将有机叶面液肥包装后即为成品有机叶面液肥。

所述包装处理具体采用灌装机消毒灭活处理后的有机液肥灌装，得到灌装成品有机液肥。

所述粗过滤采用尼龙过滤网，所述过滤网孔径为10‐80目。

优选的粗过滤采用尼龙过滤网，所述过滤网孔径为20‐50目。

所述微滤处理采用中空纤维微滤膜组件进行微滤，所述中空纤维微滤膜组件的膜孔孔径为0.01‐0.3um。

优选的微滤处理采用中空纤维微滤膜组件进行微滤，所述中空纤维微滤膜组件的膜孔孔径为0.1‐0.25um。

所述纳滤处理采用筒式纳滤膜组件进行纳滤，纳滤处理后使所述透过液中的有用成分浓缩1‐10倍，水回收率为55‐95％。

优选的纳滤处理采用筒式纳滤膜组件进行纳滤，纳滤处理后使所述透过 液中的有用成分浓缩3‐5倍，水回收率为75‐80％。

所述有毒物质除臭分解降解、调配处理采用微生物清洁菌剂进行有毒物质除臭分解降解、调配处理，所述微生物清洁菌剂为已获得发明专利的技术产品，添加量为1‐50％。

优选的有毒物质除臭分解降解、调配处理采用微生物清洁菌剂进行有毒物质除臭分解降解、调配处理，所述微生物清洁菌剂为已获得发明专利的技术产品，添加量为2‐5％。

所述消毒灭活处理采用PH值14的强碱性离子水(或安全杀菌剂)进行消毒灭活处理，所述PH值14的强碱性离子水添加量为10‐70％，强碱性离子水没有腐蚀性，无毒性，不含任何化学制剂，不会对环境、人和农作物有危害。添加强碱性离子水后的沼液酸碱度为PH值7‐9范围内；所述包装处理采用定量灌装机包装，每瓶包装量为100ml。

优选的强碱性离子水的PH值为12‐13，,添加量为35‐45％.

本发明实施方式还提供一种实现上述中任一项所述方法的设备工艺，该设备工艺包括：

粗过滤单元、微滤单元、纳滤单元、除臭分解降解、调配槽单元和消毒灭活单元；其中，粗过滤单元、微滤单元、纳滤单元、除臭分解降解、调配槽单元和消毒灭活单元通过管线依次链接；微滤单元的出口通过回流管回流至微滤单元入口端，纳滤单元上设有透过液排放回用口。

所述设备还包括：在粗过滤单元和微滤单元之间的管路上设置中间水箱A，在所述微滤单元和纳滤单元之间的管理上设置中间水箱B，所述微滤单元的出水口通过管路回流至中间水箱A。

所述设备还包括：灌装机，灌装机通过管路与消毒灭活单元的出液口连通。

由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式通过粗过滤处理、连续微滤处理和纳滤处理后，使沼液中的有用成分有效浓缩， 再加入微生物清洁菌剂除臭分解降解有毒害物质及补充多种维生素、矿物质微量元素、肽蛋白等各种营养成分，即制得有机液肥。该方法具有如下优点：(1)浓缩过程不会破坏沼液中的有用成分；(2)浓缩过程不存在相变，运行费用低；(3)产品中有用成分的浓度是普通沼液的3‐5倍，单位面积的使用量大大减少，便于远距离运输和销售；(4)可以脱除沼液中的部分无机盐，消除臭味，分解降解有毒害物质，减少对农作物的危害；(5)消除了产气菌等菌种的活性，保证瓶装产品爆瓶的安全性；(6)整个生产过程操作简单，容易实现自动化控制。该方法能够实现沼液的高附加值利用，创造显著的经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例中的制备方法工艺流程图；

图2为本发明实施例中的设备结构示意图；

途中各标号分别为：21、粗过滤单元；22中间水箱A；23、微滤单元；231、回流管；24、中间水箱B；25、纳滤单元；251、排放回用口；26、除臭分解降解、营养调配槽单元；27消毒灭活单元；28、灌装机；A沼液入口；B、微生物清洁菌剂加入口。

具体实施方式

本发明实施方式一种微生物法除臭解毒灭活制取工业沼液叶面液肥的方法及工艺设备，该方法有粗过滤、连续微滤、纳滤、除臭分解降解调配、消毒灭活及包装等6个操作步骤组成，具体按下述步骤进行：a、将沼液首先经过粗过滤处理，用粗过滤网将沼液中的颗粒大的杂质过滤出来；b、粗过滤后的出水进入微滤单元进行连续微滤处理，微滤处理透过液进入纳滤处理，浓缩液回流后再次进行微滤处理；c、微滤处理后的出水进入纳滤处单元，实现对沼液中有用成分的浓缩，浓缩液进入后续有毒物质除臭分解降 解单元；d、对纳滤后得到的浓缩液通过添加微生物清洁菌剂对浓缩液中的氨、硫化氢等有毒物质进行除臭分解降解，并利用微生物清洁菌剂中所含有的多种维生素、矿物质微量元素进行多营养成分调配处理，调配后的浓缩液即为初级有机液肥；e、对纳滤处理后的初级有机液肥液通过采用PH值14的强碱性离子水进行消毒灭活处理，即为有机叶面液肥，将有机叶面液肥进入灌装机灌装，生产桶装或瓶装成品液肥。

生产液肥的沼液应采用从成功启动并连续稳定运行1个月以上的厌氧发酵系统中提取的沼液，制得的该有机液肥产品应该在避光、阴凉处保存，当需要长期保存时，做好在低温条件下保存。但实际中，养殖场等沼气工程系统是不能达到1个月的厌氧发酵时间的，发酵时间短，发酵不彻底，就会出现沼液中含有毒物质超标，产气菌超标的情况。该方法工艺简单，制成的有机液肥无论在使用、运输和保存等方面均很方便，有效扩大了沼液肥料的应用范围，达到对废弃资源有效利用的目的。

为便于理解，下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

实施例一

本实施例提供一种用沼液制备有机液肥的方法，主要是采用膜分离技术将沼液过滤、浓缩后通过微生物清洁菌剂除臭分解降解毒害物质，补充营养物质，消毒灭活方法制备高效有机液肥的方法，该方法的处理流程如图1所示，具体包括：

a、粗过滤处理：用粗过滤网将沼液中的颗粒大的杂质过滤出来；粗过滤采用尼龙过滤网，所述过滤网孔径为20‐50目。

b、微滤处理：对所述粗过滤后的沼液进行连续微滤处理，微滤处理透过液进入后续处理，浓缩液回流后再次进行微滤处理；微滤处理采用中空纤维微滤膜组件进行微滤，所述中空纤维微滤膜组件的膜孔孔径为0.1‐0.25um。

c、纳滤处理：对所述微滤处理后的透过液进行纳滤处理，通过纳滤处理浓缩所述透过液中的有用成分，浓缩液回流后再次进行有毒物质分解降解 处理。纳滤处理采用筒式纳滤膜组件进行纳滤，纳滤处理后使所述透过液中的有用成分浓缩3‐5倍，水回收率为75‐80％。

d、有毒物质除臭分解降解、调配处理：对所述纳滤后得到的浓缩液通过添加微生物清洁菌剂对浓缩液中的氨、硫化氢等有毒物质进行除臭分解降解，并利用微生物清洁菌剂中所含有的多种维生素、矿物质微量元素进行多营养成分调配处理，调配后的浓缩液即为初级有机液肥；有毒物质除臭分解降解、调配处理采用微生物清洁菌剂进行有毒物质除臭分解降解、调配处理，所述微生物清洁菌剂为已获得发明专利的技术产品，添加量为2‐5％。

e、消毒灭活、包装处理：对所述纳滤处理后的有机液肥液通过采用PH值14的强碱性离子水进行消毒灭活处理，即为有机叶面液肥，将有机叶面液肥包装后即为成品有机叶面液肥。消毒灭活处理采用强碱性离子水进行消毒灭活处理，所述PH值12‐13的强碱性离子水添加量为35‐45％，强碱性离子水没有腐蚀性，无毒性，不含任何化学制剂，不会对环境、人和农作物有危害。添加强碱性离子水后的沼液酸碱度为PH值7‐9范围内；所述包装处理采用定量灌装机包装，每瓶包装量为100ml、500ml、1L、、5L、10L、25L、50L等不同规格的桶装或瓶装产品。这种包装方式有利于产品运输和保存，具体保存时应放置在避光、阴凉处，当需要长期保存时，可在低温(10度左右)条件下保存。

为实现上述方法，可以采用如图2所示的设备，该设备包括：

粗过滤单元21、微滤单元22、纳滤单元25、有毒物质分解降解、调配槽26和消毒灭活单元27；其中，粗过滤单元21、微滤单元22、纳滤单元25、有毒物质分解降解、调配槽26和消毒灭活单元27通过管路依次连接；粗过滤单元21上设有沼液入口A，微滤单元22的出水口通过回流管231回流至微滤单元入口，纳滤单元25上设有透过液排放回用口251。实际中，在粗过滤单元21和微滤单元23之间的管路上设置中间水箱A 22，在所述微滤单元21和纳滤单元25之间的管路上设置中间水箱B 24，所述微滤单元21 的出水口通过回流管231回流至中间水箱A 22，这样微滤单元23的出水可以先回流至中间水箱A 22中，再次进入微滤单元23进行循环微滤处理，保证微滤的效果。其中，有毒物质除臭分解降解、调配槽26上设有加入微生物清洁菌剂液体的加入口B，方便在调配有机液肥市加入营养成分。微滤对消毒灭活单元27处理后得到的有机液肥包装，常将消毒灭活单元27的出液口连通到灌装机28上，由灌装机28完成对有机液肥的罐装。

表一 除臭对比试验，下表中的沼液使用量均为25ml

说明：

1、100倍清洁菌剂稀释液体可瞬间去除空气中的臭味(主要为氨和硫化氢)

2、原菌原液系指清洁菌剂原液的重要组成部分，有几十种有益菌组成。

3、目的是确定哪一种的添加物有明显的作用效果。

结论：

序号3的清洁菌剂原液叫其他添加物的除臭效果起效快、明显且持久。

表二 沼液中添加清洁菌剂的比例

说明：

1、进一步确定1ml清洁菌剂添加在各种沼液量里的效果

2、从中找出符合理想工艺设计的时间因素

结论：

在50ml的沼液中添加1ml的清洁菌剂，40分钟内就能达到消除臭味的效果，从而为下一个工艺环节灭活提供了准确的计量。

表三 酸性离子水、碱性离子水进行灭活对比

说明：

1、无论是采用酸性离子水还是碱性离子水进行灭活除臭后的沼液，均可以在30分钟后有明显的效果。

2、从成本上考虑，碱性离子水使用量较少，且碱性离子水的稳定性比酸性离子水稳定。

3、不经灭活的沼液，因里面还有清洁菌剂的微生物菌活体和甲烷菌活体，还会进行繁殖并释放废气。在封闭的瓶体中还会产生压力，还存在爆瓶的隐患。

综上所述，通过灭活，可将沼液中存在的微生物活菌体与甲烷菌体的数量控制在安全范围内，在较长时间内解决了沼液叶面肥爆瓶的隐患问题。

发明人通过大量试验，寻找到了如下优选方案，用以最大限度地解决沼液中的恶臭问题。

1、用微生物清洁菌剂原种菌剂1份加入50份沼液，30分钟后恶臭味消失，经过48小时以上敞开式存放，依然没有臭味。

2、重新配制上述液体，倒入瓶中，加入另一种物质，经过72小时后，瓶中只有沼液固有气味，不产生气体和臭味，对照瓶则有较大量气体产生并伴有臭味。本实验获得较满意的结果，达到了预期的目标。

3、以上实验的条件：室内温度均在32度左右，空气湿度55％左右。

综上所述，本发明实施例中通过粗过滤、连续微滤、纳滤、除臭分解降解调配、消毒灭活及包装等处理过程的有机结合，将沼液浓缩后调配得到高 效的有机液肥，极大地便利了沼液肥料的使用、运输和保存，达到了废弃物资源有效利用的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种微生物法除臭解毒灭活制取工业沼液叶面液肥的方法，其特征在于，该方法包括：

a、粗过滤处理：用粗过滤网将沼液中的颗粒大的杂质过滤出来；

b、微滤处理：对所述粗过滤后的沼液进行连续微滤处理，微滤处理透过液进入后续处理，浓缩液回流后再次进行微滤处理；

c、纳滤处理：对所述微滤处理后的透过液进行纳滤处理，通过纳滤处理浓缩所述透过液中的有用成分，浓缩液回流后再次进行有毒物质分解降解处理；

d、有毒物质除臭分解降解、调配处理：对所述纳滤后得到的浓缩液通过添加微生物清洁菌剂对浓缩液中的氨、硫化氢等有毒物质进行除臭分解降解，并利用微生物清洁菌剂中所含有的多种维生素、矿物质微量元素进行多营养成分调配处理，调配后的浓缩液即为初级有机液肥；

e、消毒灭活、包装处理：对所述纳滤处理后的有机液肥液通过采用PH值14的强碱性离子水进行消毒灭活处理，即为有机叶面液肥，将有机叶面液肥包装后即为成品有机叶面液肥。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤e中的包装处理步骤具体包括：采用灌装机对消毒灭活后的有机肥料进行灌装，得到灌装成品有机液肥。

3.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述粗过滤采用尼龙过滤网，所述过滤网孔径为20‐50目。

4.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述微滤处理采用中空纤维微滤膜组件进行微滤，所述中空纤维微滤膜组件的膜孔孔径为0.01‐0.3um。

5.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述纳滤处理采用筒式纳滤膜组件进行纳滤，纳滤处理后使所述透过液中的有用成分浓缩3‐5倍，水回收率为75‐80％。

6.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述有毒物质除臭分解降解、调配处理采用微生物清洁菌剂进行有毒物质除臭分解降解、调配处理，所述微生物清洁菌剂为已获得发明专利的技术产品，添加量为5‐50％。

7.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述消毒灭活处理采用PH值14的强碱性离子水进行消毒灭活处理，所述PH值14的强碱性离子水添加量为1‐30％；所述包装处理采用定量灌装机包装，每瓶包装量为100ml。

8.一种实现上述权利要求1‐7中任一项所述方法的设备，其特征在于，该设备包括：

粗过滤单元、微滤单元、纳滤单元、除臭分解降解、调配槽单元和消毒灭活单元；其中，粗过滤单元、微滤单元、纳滤单元、除臭分解降解、调配槽单元和消毒灭活单元通过管线依次链接；微滤单元的出口通过回流管回流至微滤单元入口端，纳滤单元上设有透过液排放回用口。

9.根据权利8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：在粗过滤单元和微滤单元之间的管路上设置中间水箱A，在所述微滤单元和纳滤单元之间的管理上设置中间水箱B，所述微滤单元的出水口通过管路回流至中间水箱A。

10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：灌装机，灌装机通过管路与消毒灭活单元的出液口连通。