CN108727071A - 一种畜禽粪污资源化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及畜禽粪污处理技术领域，具体为一种畜禽粪污资源化的方法。通过本发明工艺链处理粪污可将粪污分别转化为沼气、固体燃料和液态肥料等资源，并可回收砂砾和水，回收的水用于冲洗砂砾，冲洗后的水进入粪污储存池中与粪污一同进行处理；对固体燃料进行煅烧处理形成活性炭，将活性炭用于过滤由沼渣和沼液脱水处理后得到的液体，使本发明工艺链实现活性炭自产自用，大大节约了粪污处理的成本，使本发明工艺链既能对粪污进行无害化处理，又能高效资源化利用粪污。本发明工艺链可用自产的东西来支持运行，产生的东西均可作为资源直接利用或在本工艺链中循环使用，未产生其它污染物。

Description

一种畜禽粪污资源化的方法

技术领域

本发明涉及畜禽粪污处理技术领域，尤其涉及一种畜禽粪污资源化的方法。

背景技术

几千年来，畜禽粪污是农业生产的重要肥料来源之一。然而随着历史发展，养殖业的扩大及集中，畜禽粪污因为集中、量大成为环境污染的主要污染源之一。据农业部统计数据，当前我国每年产生畜禽粪污约为38亿吨，但综合利用率不足60％，直接排放或堆置的畜禽粪污对环境造成了极大的破坏：(1)对大气的危害。畜禽粪便自然堆放，臭气对大气环境造成严重污染。(2)对水体的危害。粪便的淋溶性强，能通过地表径流污染地表和地下水；使水体变黑发臭，易造成水体的富氧化，粪便、污水渗入地下还可造成地下水的硝酸盐含量过高。(3)对土壤的危害。畜禽粪便中含有大量的金属和非金属化合物，会在土壤中蓄积，造成土壤中N、P、Cu、Zn等含量超标致使土壤受到污染甚至失去使用价值。不科学的使用粪污，还易引起土壤的硝酸盐、亚硝酸盐增加。(4)对生物的危害。畜禽粪便中的病原微生物和寄生虫卵及滋生的大量蚊蝇，使环境中的病原种类增多，导致人畜共患病的发生。

另外，目前，全球每年消耗大量的不可再生能源——化石能源用于发电、加热、运输等。为了保护环境，保护资源，人类想尽各种办法来降低不可再生化石资源的利用，其中不乏成功案例，但是需要更多的资源化方法来减少化石能源的利用。

沼气法是指对畜禽粪污进行厌氧处理，然后将产生的能源用来发电，经过充分发酵的沼液可以直接作为肥料使用，实践证明沼液是一种很好的肥料，施用沼液的水果蔬菜的口味要明显优于使用化学肥料。但沼气法明显的缺点有：沼气是可燃气体，同时沼气受外界的温度影响比较大，属于不稳定能源，所以只有沼气的发电上网是比较可行的办法，很多项目发电并网是一个问题，如果产生的沼气不利用，不但是一种能源的浪费，也是一种环境污染。此外，厌氧处理后，剩余未发酵完成的沼渣处理也是一个问题。堆肥法是在人工控制的好氧条件下，在一定水分、C/N比和通风条件下，通过微生物的发酵作用，将对环境有潜在危害的有机质转变成无害的有机肥料的过程。在这种过程中有机物由不稳定状态转化为稳定的腐殖质物质。这一过程的产物称为堆肥产品，在堆肥过程中，伴随着有机物分解和腐殖质形成的过程，堆肥的材料在体积和重量上发生了明显的变化，通常由于碳素等挥发性成分分解转化，重量和体积均会减少1/2左右。堆肥法的缺点是好氧堆肥虽然比厌氧堆肥污染小，但也会造成臭气的传播，引起环境污染问题；堆肥会造成蝇蛆的生长，一旦周围有居民，容易引起摩擦。氧化塘法是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称，主要用于固液分离后污水的处理，是一种比较可行的方法，成本低，便于实施。氧化塘法的缺点是自然氧化法时间长，需求氧化塘的面积很大，一般的中小型养殖厂难以配套；自然氧化其中的大肠杆菌、蛔虫卵等指标难以达到土地吸纳的标准，这使得很难完成与下一步的衔接，大面积的氧化塘造成的臭气、苍蝇问题容易造成周围居民的反感。

此外，在整个农业生产中有必要提高农业用水的品质。畜禽粪污处理工艺中处理后的废水可以用于灌溉，在农业中进行循环应用，但要消毒灭菌后才可以使用。若不循环利用，也要进行处理，降低废水中氮、磷含量，达到国家控制标准才可以外排至江河。可用活性炭对废水进行过滤，活性炭吸附废水中的氮、磷，经处理后水可以回用农业或直排至江河。但是活性炭资源少，且处理废水需要较大量的活性炭，从而导致成本高。

发明内容

本发明针对现有畜禽粪污处理方法存在以上的不足，提供一种既能无害化处理又能高效资源化利用畜禽粪污的禽畜粪污资源化处理方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种畜禽粪污资源化的方法，包括以下步骤：

S1、对粪污进行预处理以除去粪污中的砂砾。

优选的，所述预处理是：先对粪污进行过滤处理以除去枝叶和毛发杂物，过滤后的粪污进入沉砂池中进行除砂处理，分别收集砂砾和经预处理后的粪污。

优选的，通过螺旋输送机将过滤后的粪污输送至除砂池中，搅拌沉砂池中的粪污，然后静置使粪污中的砂砾沉降到沉砂池底部。

优选的，对粪污进行除砂处理的除砂率为80-98％。

优选的，用水对收集的砂砾进行冲洗，冲洗砂砾后的水流入粪污储存池中，未经预处理的粪污储存在所述粪污储存池中。

优选的，使用清水池中的水对所述砂砾进行冲洗。

优选的，收集的砂砾用水冲洗后沥干至湿度为10-20％，沥干后的砂砾中有机物含量少于2％。

S2、对经预处理后的粪污进行固液分离，分别收集液体和固体部分。

S3、使用反冲洗过滤装置或反渗透装置对步骤S2收集到的液体进行反冲洗过滤处理或反渗透处理以分离出液体中的部分水，并得到用作液态肥料的浓缩液。

优选的，所述用作液态肥料的浓缩液流入液态肥储存池中；所述从液体中分离出的水流入清水池中以回收利用。

S4、将步骤S2收集到的固体部分输入厌氧发酵罐中进行厌氧消化处理，得到沼气和沼渣及沼液。

优选的，所述沼气用于发电。

S5、对沼渣和沼液进行脱水处理，得到液体和固体部分。

S6、用活性炭对步骤S5中得到的液体进行过滤处理，然后使用反冲洗过滤装置或反渗透装置继续对液体进行反冲洗处理或反渗透处理以分离出液体中的部分水，并得到用作液态肥料的浓缩液。

优选的，所述活性炭为由步骤S8制成的活性炭。

优选的，所述用作液态肥料的浓缩液流入液态肥储存池中；所述从液体中分离出的水流入清水池中以回收利用。

S7、对固体部分进行焙烧处理以形成固体燃料。

优选的，所述焙烧处理的温度为320-370℃，焙烧时间为30-40min。

还包括步骤S8，对固体燃料进行煅烧处理以制成活性炭。

优选的，步骤S8中，固体燃料置于真空环境中，煅烧处理的温度为1000-1100℃，煅烧时间为20-30min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明工艺链处理粪污可将粪污分别转化为沼气、固体燃料和液态肥料等资源，并可回收砂砾和水，回收的水用于冲洗砂砾，冲洗后的水进入粪污储存池中与粪污一同进行处理；对固体燃料进行煅烧处理形成活性炭，将活性炭用于过滤由沼渣和沼液脱水处理后得到的液体，使本发明工艺链实现活性炭自产自用，大大节约了粪污处理的成本，使本发明工艺链既能对粪污进行无害化处理，又能高效资源化利用粪污。本发明工艺链可用自产的东西来支持运行，产生的东西均可作为资源直接利用或在本工艺链中循环使用，未产生其它污染物。

由反冲洗过滤处理或反渗透处理得到的浓缩液中因含有较高浓度的氮、磷、钾等营养元素可作为液态肥料利用。对粪污的预处理中，过滤后的粪污采用“重力除砂+旋流除砂”两级除砂工艺去除砂类重杂质，可确保后续工艺流程稳定运行。

附图说明

图1为实施例中所述畜禽粪污资源化方法的工艺流程图。

具体实施方式

为了更充分的理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例

本实施例提供一种畜禽粪污资源化的方法，本实施例处理的畜禽粪污是牛养殖厂产生的牛粪污。工艺流程图如图1所示，具体步骤如下：

(1)将牛养殖厂中牛排放的粪污存放在粪污储存池中，对粪污进行缓存。

(2)对粪污进行预处理以除去粪污中的砂砾。

预处理的方法是：先对粪污进行过滤处理以除去枝叶和毛发杂物，通过螺旋输送机将过滤后的粪污输送至沉砂池中，搅拌沉砂池中的粪污，然后静置使粪污中的砂砾沉降到沉砂池底部，除去粪污中的砂砾。分别收集砂砾和经预处理后的粪污。

对粪污进行除砂处理的除砂率控制在为80％以上。

使用清水池中的水对砂砾进行冲洗，用水冲洗后的砂砾沥干至湿度为10-20％，且控制冲洗的程度为沥干后的砂砾中有机物含量少于2％。冲洗砂砾后的水流入粪污储存池中与粪污一起进行处理，避免直接排放污染环境。

(3)使用过滤压榨机或离心机等固液分离设备对经预处理后的粪污进行固液分离，分别收集液体和固体部分。

(4)步骤(3)收集到的液体进入反冲洗过滤装置或反渗透装置，通过反冲洗过滤装置或反渗透装置对液体进行反冲洗过滤处理或反渗透处理以分离出液体中的部分水，并得到用作液态肥料的浓缩液。用作液态肥料的浓缩液进入液态肥储存池中储存，因浓缩液中含较高浓度的氮、磷、钾等营养元素，可作为液态肥储存、利用或出售。从液体中分离出的水则流入清水池中以回收利用，用于冲洗砂砾。

(5)步骤(3)收集到的固体部分进入厌氧发酵罐中进行厌氧消化处理，得到沼气和沼渣及沼液。沼气可用于发电。

(6)通过脱水装置对沼渣和沼液进行脱水处理，如离心脱水或压榨脱水，得到液体和固体部分。

(7)由于牛养殖厂的粪污中含有大量牛不能消化的纤维物质，厌氧消化后的沼渣中也含有大量厌氧消化不完全的固体纤维物质，因此对固体部分进行焙烧处理以形成固体燃料，焙烧处理的温度为320-370℃，焙烧时间为30min。

(8)对固体燃料进行改造，将固体燃料置于真空环境中，对固体燃料进行煅烧处理以制成活性炭，煅烧处理的温度为1000℃，煅烧时间为30min。

(9)用步骤(8)制成的活性炭对步骤(6)中得到的液体进行过滤处理，然后使用反冲洗过滤装置或反渗透装置继续对液体进行反冲洗处理或反渗透处理以分离出液体中的部分水，并得到用作液态肥料的浓缩液。用作液态肥料的浓缩液进入液态肥储存池中储存利用或出售。。从液体中分离出的水流入清水池中以回收利用。

本实施例处理牛粪污的工艺链可将粪污分别转化为沼气、固体燃料、液态肥料和活性炭等资源，并可回收砂砾和水，回收的水用于冲洗砂砾，冲洗后的水进入粪污储存池中与粪污一同进行处理，活性炭则用于过滤由沼渣和沼液脱水处理后得到的液体，使本实施例处理牛粪污的工艺链实现活性炭自产自用，用自产的东西来支持运行，产生的东西均可作为资源直接利用或在本工艺链中循环使用，未产生其它污染物，大大节约了粪污处理的成本，使本实施例工艺链既能对粪污进行无害化处理，又能高效资源化利用粪污。

以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (10)

1.一种畜禽粪污资源化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对粪污进行预处理以除去粪污中的砂砾；

S2、对经预处理后的粪污进行固液分离，分别收集液体和固体；

S3、使用反冲洗过滤装置或反渗透装置对步骤S2收集到的液体进行反冲洗处理或反渗透处理以分离出液体中的部分水，并得到用作液态肥料的浓缩液；

S4、将步骤S2收集到的固体输入厌氧发酵罐中进行厌氧消化处理，得到沼气和沼渣及沼液；

S5、对沼渣和沼液进行脱水处理，得到液体和固体部分；

S6、用活性炭对步骤S5中得到的液体进行过滤处理，然后使用反冲洗过滤装置或反渗透装置继续对液体进行反冲洗处理或反渗透处理以分离出液体中的部分水，并得到用作液态肥料的浓缩液；

S7、对固体部分进行焙烧处理以形成固体燃料。

2.根据权利要求1所述畜禽粪污资源化的方法，其特征在于，步骤S7后还包括步骤S8，对固体燃料进行煅烧处理以制成活性炭。

3.根据权利要求2所述畜禽粪污资源化的方法，其特征在于，步骤S8中，固体燃料置于真空环境中，煅烧处理的温度为1000℃，煅烧时间为30min。

4.根据权利要求2所述畜禽粪污资源化的方法，其特征在于，步骤S6中所述活性炭为由步骤S8制成的活性炭。

5.根据权利要求1所述畜禽粪污资源化的方法，其特征在于，步骤S7中，所述焙烧处理的温度为320-370℃，焙烧时间为30min。

6.根据权利要求1所述畜禽粪污资源化的方法，其特征在于，步骤S3和步骤S6中，所述用作液态肥料的浓缩液流入液态肥储存池中；所述从液体中分离出的水流入清水池中以回收利用。

7.根据权利要求1所述畜禽粪污资源化的方法，其特征在于，步骤S4中所述沼气用于发电。

8.根据权利要求1-7任一项所述畜禽粪污资源化的方法，其特征在于，步骤S1中，所述预处理是：先对粪污进行过滤处理以除去枝叶和毛发杂物，过滤后的粪污进入沉砂池中进行除砂处理，分别收集砂砾和经预处理后的粪污。

9.根据权利要求8所述畜禽粪污资源化的方法，其特征在于，步骤S1中，用水对收集的砂砾进行冲洗，冲洗砂砾后的水流入粪污储存池中，未经预处理的粪污储存在所述粪污储存池中。

10.根据权利要求9所述畜禽粪污资源化的方法，其特征在于，步骤S1中，使用清水池中的水对所述砂砾进行冲洗。