CN108059489A - 利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法，将粪污原料经粪便进入口输入至密封的粪便稀释调浆池中；在粪便稀释调浆池中，粪污原料通过立式搅拌泵与水或者回用水通过水混合方式制成均质浆料，并输送至密封的干湿分离器；经干湿分离器分离形成固体原料后，送入计量设备，经计量后送入亚临界水处理装置处理；经过亚临界水处理装置处理完成的物料是高温高湿的有机肥半成品，将有机肥半成品送入旋风干燥设备；经过旋风干燥设备干燥降温形成的成品送入包装机重袋包装后，入库。本发明可以应用在自动化流水线上，自动化程度高，应用范围广；制成的成品中有机肥中有机质含量高；节能环保，能够广泛的应用在各种畜牧、畜禽行业。

Description

利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法

技术领域

本发明涉及有机废弃物处理技术领域，特别涉及利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法。

背景技术

随着中国畜牧业的迅猛发展和集约化养猪的大量推行，大量的猪粪集中在养殖场内。由于猪粪含水高，不易储存，臭味大，如果采用将猪粪运送到农田的传统处理方式，不仅需要大量人力、物力，运输成本高，而且也因无法在短时间内将大量猪粪及时运出，造成环境污染，影响人、畜健康。

调查显示，目前中国每年畜禽粪尿产生量约为十九亿吨，是工业固体废弃物的二点四倍，其中畜禽粪便的COD(化学需氧量)的排放量已达七千一百一十八万吨，远远超过中国工业废水于生活废水的排放量的总和,畜禽粪便进入水体造成的水体流失率高达25％-30％。因此，畜禽养殖污染已经成为中国农村污染的主要来源之一。畜禽粪污废弃物的主要特点是：养分全面、有机质含量高，同时其纤维含量少不容易分解、含抗生素，重金属，有害细菌和杂草籽、恶臭、所含高有机质污水，污染性大，难以接触性，资源利用处理具有一定的难度。由于粪污的高污染性、难以接触性，并长期受到经济发展水平、历史条件、自然条件及养殖户传统习惯、经济成本费用等因素的影响，因而在处理上目前还很难有统一的模式，完美的效果。

现有的三沼(沼气、沼渣、沼液)技术是当前比较普及运用的畜禽粪污废弃物资源利用处理技术。三沼(沼气、沼渣、沼液)技术是目前畜禽粪污废弃物能源化利用的主流技术，三沼技术主要将粪污废弃物通过厌氧发酵产生甲烷沼气能源，消化掉粪污的有机质，实现粪污废弃物的能源化利用。厌氧产生沼气的处理，基本上进厌氧池多少水，处理出来就是多少液体，即沼液；进厌氧池多少畜禽粪污废弃固体物，产生甲烷沼气后能消化掉一半的固体废弃物，其余出来的就是固废垃圾物，即沼渣。产生的大量沼渣沼液，其物质内能已转化成了沼气能源，残余的内能已经不再具有商品有机肥的价值了，而沼渣沼液的有限价值利用需要再投入，往往造成了利用价值和再投入的失衡，形成沼渣沼液的滞留堆积，从而影响整个三沼技术处理工程的顺畅进行。目前，沼渣沼液不能去资源利用，就要超标排放、填埋，形成了二次污染。

可见，三沼能源化技术处理畜禽粪污废弃物，存在彻底资源利用、环保消纳的局限性，容易给环境保护带来很大的压力和负担。该技术实际存在着一些还难以解决的困难，由于三沼处理产生的沼渣沼液，其物质内能已经大部分被利用产生了沼气，因此沼渣沼液需要继续处理利用的投入与产出的价值极不平衡，由此造成沼渣沼液滞留堆积，阻碍了整个资源利用处理工作的顺畅进行。此外畜禽粪污废弃物产生沼气，需要高于常温的环境进行，特别到了冬天，沼气发酵运行不起来，更是一般三沼利用技术处理工程开开停停的普遍现象，处理量越大，这些弊端越明显。

用畜禽粪污废弃物进行发酵或生物发酵办法，进行有机肥资源利用，由于从粪污到有机肥的转化需要一个比较长时间的物理化学过程，这就难以满足及时大量地处置粪污废弃物的要求；其次采用发酵或生物发酵办法处理粪污废弃物的占地面积较大，劳动力成本高，受天气气候影响大；大量残留的抗生素、重金属、臭味等无法消除；大部分畜禽粪污废弃物采用的发酵处理，基本都处于过于简单的过程，对环境造成二次污染；有机肥料质量堪忧，农民不喜欢。因此发酵或生物发酵办法处理粪污废弃物，难以发展形成一个良好的种养结合、生态循环和绿色发展的资源利用局面。

为了解决上述问题，国内外的本领域技术人员已经进行了不断的研究，也取得了一定的成效。目前比较常用的处理方法，一般是在畜禽粪便中加入一定比例的秸秆以及菌种，将其混合后进行发酵，最后形成有机肥。但是，这种处理方法由于需要投入菌种，不仅增加了配置工艺的难度，难以实现自动化生产，而且增加了生产成本，较低了处理畜禽粪便所带来的经济效益。另一方面，采用上述方法生产出来的有机肥中有机质含量低，大约在45％-55％之间，并且用该种方法制备的有机肥，其有机质不容易被土壤吸收，对土壤的改良作用不明显。

因此，本领域技术人员亟需研究一种操作简单，自动化程度高、得到的有机肥中有机质含量较高、可以采用畜禽粪便制备有机肥的处理装置。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法，实现的目的之一是一种操作简单、自动化程度高、成品有机肥中有机质含量较高的生产有机肥料的方法。

为实现上述目的，本发明公开了利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法，包括有机肥制成、空气净化、污水净化；所述有机肥制成的步骤如下：

a.将粪污原料经粪便进入口输入至密封的粪便稀释调浆池中；

b.在所述粪便稀释调浆池中，所述粪污原料通过立式搅拌泵与水或者回用水通过水混合方式制成均质浆料，并输送至密封的干湿分离器；

c.经所述干湿分离器分离形成固体原料后，送入计量设备，经计量后送入亚临界水处理装置处理；

d.经过所述亚临界水处理装置处理完成的物料是高温高湿的有机肥半成品，将所述有机肥半成品送入旋风干燥设备；

e.经过所述旋风干燥设备干燥降温形成的所述成品送入包装机重袋包装后，入库。

优选的，所述空气净化是指，在所述步骤a和b中，所述粪便稀释调浆池、所述干湿分离器均籍由负压空气收集方式，将臭气收集后汇入锅炉房燃烧后，从烟囱排放。

更优选的，所述步骤c至e执行过程中，均设置烟气除尘装置，将产生的固体颗粒收集并输送至所述锅炉房燃烧后，从烟囱排放。

更优选的，所述锅炉房向所述亚临界水处理装置提供蒸汽。

优选的，所述污水净化是指，所述干湿分离器、所述亚临界水处理装置产生的废水均排入厌氧发酵装置进行发酵，经过发酵的废水输送至所述粪便稀释调浆池中回用。

更优选的，所述厌氧发酵装置发酵后产生的固体残余经过脱水脱硫处理后产生用于沼气生产的副产品。

更优选的，所述厌氧发酵装置发酵后产生的多余废水经过好氧处理、生物炭过滤处理、臭氧氧化消毒处理达标后排放。

本发明的有益效果：

亚临界水(MRM)固废有机物资源制肥技术，是目前一项先进完美的畜禽粪污废弃物资源利用专利技术。本发明的技术利用亚临界水(MRM)的超电离特性形成的强大水溶解作用，可在最短的时间里，快速将畜禽粪污废弃物的大分子结构有机物，水解成植物最容易吸收的小分子营养物质，从而最大限度地提取了畜禽粪便废弃物中的营养精华，对粪污废弃物中残留的抗生素、有害病毒病菌，杂草籽通过水的热解使之失效灭除，通过亚临界水的固化特性，具有抑制重金属溶出的效果，有效消除重金属的危害。

本发明的亚临界水(MRM)资源化转换处理畜禽粪污废弃物，不是使用有机溶媒的化学物质，而是把水作为溶媒，实现有利于环境安全保障的100％资源转化，实现无害化、资源转化同时，对环境负荷影响最小。(MRM)技术处理畜禽粪污废弃物，速度快，效果好，资源化再生程度高，模块化设计，自动化操作，按量复制扩展，具有良好的社会、环境和经济效益。因此，亚临界水制肥资源利用粪污的速度、环境、社会、经济效果，有机肥质量水平都是目前的处理手段和任何发酵制肥技术所不能比拟、达到的。

本发明可以应用在自动化流水线上，操作简单、自动化程度高，建造成本和维护成本低，且应用范围广；制成的成品中有机肥中有机质含量高；节能环保，能够被广泛的应用在各种畜牧、畜禽行业。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本发明一实施例的工艺流程图。

具体实施方式

实施例

如图1所示，利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法，包括有机肥制成、空气净化、污水净化；有机肥制成的步骤如下：

a.将粪污原料经粪便进入口输入至密封的粪便稀释调浆池中；

b.在粪便稀释调浆池中，粪污原料通过立式搅拌泵与水或者回用水通过水混合方式制成均质浆料，并输送至密封的干湿分离器；

c.经干湿分离器分离形成固体原料后，送入计量设备，经计量后送入亚临界水处理装置处理；

d.经过亚临界水处理装置处理完成的物料是高温高湿的有机肥半成品，将有机肥半成品送入旋风干燥设备；

e.经过旋风干燥设备干燥降温形成的成品送入包装机重袋包装后，入库。

在本发明中，籍由亚临界水处理装置对粪污进行处理生产肥料，并籍由空气净化、污水净化对审查过程中产生了各种污染物进行无害化处理。

在某些实施例中，空气净化是指，在步骤a和b中，粪便稀释调浆池、干湿分离器均籍由负压空气收集方式，将臭气收集后汇入锅炉房燃烧后，从烟囱排放。

再此基础上，步骤c至e执行过程中，均设置烟气除尘装置，将产生的固体颗粒收集并输送至锅炉房燃烧后，从烟囱排放。

此外，锅炉房向亚临界水处理装置提供蒸汽。

通过负压抽吸的方式将粪污原料散发出的臭气和伸长过程中产生的颗粒粉尘收集到一起，并汇入锅炉房进行燃烧，消除臭气和粉尘对环境的影响。

在某些实施例中，污水净化是指，干湿分离器、亚临界水处理装置产生的废水均排入厌氧发酵装置进行发酵，经过发酵的废水输送至粪便稀释调浆池中回用。

再此基础上，厌氧发酵装置发酵后产生的固体残余经过脱水脱硫处理后产生用于沼气生产的副产品。

此外，厌氧发酵装置发酵后产生的多余废水经过好氧处理、生物炭过滤处理、臭氧氧化消毒处理达标后排放。

将因粪污原料均质、干燥，以及亚临界水处理产生的废水通过厌氧发酵方式无害化处理，其中固态残余经过脱水脱硫处理后可用于沼气的生产，而废水则可以在粪污原料均质时再次回佣，对于多余的废水则通过好氧处理、生物炭过滤处理、臭氧氧化消毒后排放。

亚临界水资源化处理(MRM)技术，在国际上也是先进完美的畜禽粪污废弃物资源化处理技术，不受环境气候影响，从畜禽粪污废弃物进入(MRM)资源转换设备，只需在(MRM)设备中停留30分钟时间，即可转化成为3无2高1全(3无：无臭、无抗生素重金属、无有害病菌杂草籽。2高：高有机质、高养分。1全：营养全面。)的优质商品有机肥，在当前大力倡导安全食品，化肥农药零增长的生态农业时代，极具推广使用性。亚临界水资源处理的有机肥料产品具有较高的商品价值，其有机质含量及养分含量均高于《有机肥》NY525-2012标准，优于植物菜籽饼有机肥。

畜禽粪污废弃物的资源来源极其丰富，如此来源广泛丰富、优质的有机肥料原料采用亚临界水(MRM)技术制成3无2高1全的优质有机肥料，如以现有植物有机菜籽饼肥的市场价格2800元/吨的四分之一作参考，以700元/吨计，就能为畜禽粪污废弃物资源利用的有机肥项目带来良好的经济效益。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法，其特征在于，包括有机肥制成、空气净化、污水净化；所述有机肥制成的步骤如下：

a.将粪污原料经粪便进入口输入至密封的粪便稀释调浆池中；

b.在所述粪便稀释调浆池中，所述粪污原料通过立式搅拌泵与水或者回用水通过水混合方式制成均质浆料，并输送至密封的干湿分离器；

c.经所述干湿分离器分离形成固体原料后，送入计量设备，经计量后送入亚临界水处理装置处理；

d.经过所述亚临界水处理装置处理完成的物料是高温高湿的有机肥半成品，将所述有机肥半成品送入旋风干燥设备；

e.经过所述旋风干燥设备干燥降温形成的所述成品送入包装机重袋包装后，入库。

2.根据权利要求1所述的利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法，其特征在于，所述空气净化是指，所述步骤a和b中，所述粪便稀释调浆池、所述干湿分离器均籍由负压空气收集方式，将臭气收集后汇入锅炉房燃烧后，从烟囱排放。

3.根据权利要求2所述的利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法，其特征在于，所述步骤c至e执行过程中，均设置烟气除尘装置，将产生的固体颗粒收集并输送至所述锅炉房燃烧后，从烟囱排放。

4.根据权利要求2所述的利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法，其特征在于，所述锅炉房向所述亚临界水处理装置提供蒸汽。

5.根据权利要求1所述的利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法，其特征在于，所述污水净化是指，所述干湿分离器、所述亚临界水处理装置产生的废水均排入厌氧发酵装置进行发酵，经过发酵的废水输送至所述粪便稀释调浆池中回用。

6.根据权利要求5所述的利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法，其特征在于，所述厌氧发酵装置发酵后产生的固体残余经过脱水脱硫处理后产生用于沼气生产的副产品。

7.根据权利要求5所述的利用亚临界水技术将畜禽粪污资源生产有机肥料的方法，其特征在于，所述厌氧发酵装置发酵后产生的多余废水经过好氧处理、生物炭过滤处理、臭氧氧化消毒处理达标后排放。