CN108911818A - 粪污资源化开发利用厌氧发酵生产有机肥料工艺系统 - Google Patents

Abstract

粪污资源化开发利用厌氧发酵生产有机肥料工艺系统，包括如下步骤：1、收集粪污、调配料液，进入地下沼气池进行初发酵及培养菌种菌群；2、将料液泵送到厌氧发酵罐内进行深加工；3、用发酵产生的沼气烧锅炉，产热水，对发酵罐内部增温加热并保持恒定温度；4、对加工完成的料液进行固液分离；5、对分离出的液态物质进行离心处理，浓缩提纯；6、对提纯后的液态肥料进行配方，灌装和包装入库；7、对分离出的固态物质进行烘干、粉碎、配方、选粒；8、对完成选粒的固态肥料进行包装入库；9、对液态有机肥料和固态肥料进行运输、市场销售和售后服务；本发明的有机肥料，具有巨大的市场潜力和经济价值，对发展生态有机绿色农产品具有重大意义。

Description

粪污资源化开发利用厌氧发酵生产有机肥料工艺系统

技术领域

本发明涉及对动物粪便及其污水，尤其是畜、禽养殖场的大量畜、禽粪便及其污水的资源化开发利用技术，特别涉及到利用厌氧发酵技术，采用工厂化生产有机液态肥料和有机固态肥料的工艺系统。

背景技术

动物粪便及其污水，尤其是畜、禽养殖场的畜、禽所产生的大量畜、禽粪便及其污水，如果不进行无害化处理，乱排乱放，就会污染空气，污染土地和地下水，污染江河湖泊，给生态环境造成严重的破坏，严重影响人民群众的生产、生活。如果把这些粪便及其污水当做植物所需肥料的原料资源，进行开发利用，生产有机肥料，那么不但解决了生态环境被污染、被破坏的问题，还能变废为宝，解决种植业因缺少有机肥料而生产不出人民群众喜欢的有机绿色农产品的问题。

目前绝大多数对粪污肥料的处理，基本上都是采取好氧发酵工艺。而好氧发酵工艺的缺点是：一是对粪汤污水不能加以利用，对臭味不能控制和消除，给生态环境带来一次污染和二次污染问题；二是肥力挥发严重，肥力损失高达52%，仅剩48%可利用，没有化学肥料有劲，添加或者补充化学肥料，就不能生产出真正的有机农产品；三是粪污好氧发酵的过程亦是各种危害植物的病虫害滋生繁衍的过程，有大量的病菌、虫保存在粪肥中，上到种植植物的田间后，形成病虫害，只好采用农药控制和消灭，结果作物和果实又出现了农药及其残留有害于人的风险。

目前也有采用沼气池对粪污肥料进行处理的，实践显示和证明，由于沼气池池容有限，没有发酵好沼气池就已经满了，由于没有发酵好，不能当肥料用，只好排放掉，结果仍没有解决污染环境问题和资源利用问题。现在全国粪污污染生态环境的问题相当严重，为了建设美丽中国，亟待利用科学创新的方法和技术从根本上解决粪污污染生态环境的问题。

发明内容

本发明的目的是针对粪污资源化开发利用中存在的种种弊端，而提供一种能让粪污达到零排放，零污染，全部都能资源化开发利用，制造出有机液态肥料和有机固态肥料的工艺系统。

采用的技术方案是：

粪污资源化开发利用厌氧发酵生产有机肥料工艺系统，包括如下步骤：

1、收集粪污、调配料液，进入地下沼气池进行初发酵及培养菌种菌群；

畜、禽养殖场随着畜、禽粪便的产生，可随时或者定时的对畜、禽粪便进行收集、清洗，以保持清洁卫生，然后通过管道随时排放到符合国家标准建设的地下沼气池中。沼气池中的料液以畜、禽养殖场大量的畜、禽粪便及其污水为原料，以水为辅料，料液浓度调配到原料干物质占料液的6-12%；辅料水（包括污水里的水分）占料液的88-94%；沼气池内的发酵温度为自然常温；沼气池内发酵料液的PH值调配至6.8-7.5；沼气池内培养的厌氧微生物菌种菌群为：发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌。沼气池采用随进料随出料的流动式作业方式，保证养殖场畜、禽产生的粪便及其污水没有任何积存和外排。

2、将料液泵送到生产厂房内地上的厌氧发酵罐内进行深加工；

由于畜、禽粪便等有机物，在30-60℃的温度条件下，需密封贮存厌氧发酵30天以上，才能被充分分解并达到国家规定的卫生标准，故生产厂房内地上设置多个厌氧发酵罐，将步骤1初发酵完成的料液通过电动污水泵送至生产厂房内地上的厌氧发酵罐中进行深加工，厌氧发酵罐采用整进整出一次性加工完成的作业方式。每天对深加工后出料的空厌氧发酵罐进行装料，30天后保证至少有一个深加工完成的厌氧发酵罐可以出料；然后每天再装满一个需加工的厌氧发酵罐，依次循环开展生产作业。厌氧发酵罐采用的是一种厌氧微生物加工剂有机肥料厌氧发酵加工装置，为已知产品。

3、用发酵产生的沼气烧锅炉，产热水，用热水对发酵罐内部增温加热并保持恒定温度；

将步骤1料液发酵时产生的沼气收集在一定的容器里，经过脱硫处理后，成为可再生的清洁能源，通过管道输送到可燃沼气的热水锅炉里燃烧，然后热水通过管道泵送至厌氧发酵罐内盘管式加热器给料液增温加热。加热器放热后的冷却水再通过管道泵送回锅炉里继续加热，依次无限循环给料液增温加热，保持料液发酵时所需的温度。

4、对加工完成的料液进行固液分离；

将步骤2深加工完成的料液从厌氧发酵罐的排放口放出，通过32目的筛网边放边将料液中的固态物质和液态物质分离。分离后的液态物质再通过每分钟5000转以上的离心机进行离心处理。

5、对分离出的液态物质进行离心处理，浓缩提纯；

将步骤4分离出的的液态物质送入浓缩器进行浓缩提纯。浓缩提纯可根据用户需求和市场需要进行不同浓度和纯度的处理。

6、对浓缩提纯后的液态肥料进行配方，灌装和包装入库；

将步骤5浓缩提纯后的液态物质按一定的配方制成富硒、富钾，或者按一定的标靶性制成灭菌的、灭虫的各种生物质有机肥料兼农药，然后经过手工或者灌装机械流水线完成不同质量的灌装后，再用瓦楞纸板箱进行产品外包装，最后送入库房储存待批发销售。

7、对分离出的固态物质进行烘干、粉碎、配方、选粒；

将步骤4分离出的固态物质采用烘干设备进行烘干。烘干至含水量不大于12%-15%，烘干后采用粉碎机粉碎，粉碎至不大于2毫米的颗粒，然后根据用户需要和市场需求，按配方进行调配，制成富硒、富钾等各种有机固态肥料。

8、对完成选粒的固态肥料进行包装入库；

对步骤7完成选粒的固态肥料按不同质量进行包装，包装后送入库房储存待批发销售。

9、对制备好的液态有机肥料和有机固态肥料进行运输、市场销售和售后服务。

对步骤6和步骤8制备好的液态有机肥料和有机固态肥料通过各种交通工具运送到国内外销售网关。由各个销售网关进行批发或者零售，同时对用户的使用进行指导，做好售后跟踪服务。

采用本发明的工艺系统生产出的有机肥料，尤其是液态肥料，不仅是有机肥料，而且具有生物质有机农药的功能与特性，具有巨大的市场潜力和经济价值，对发展生态有机绿色农产品具有重大意义。

粪污资源化开发利用厌氧发酵生产有机肥料工艺系统是把粪污从产生到生产加工，再到成为商品出厂销售，成为一个资源化利用，零排放，零污染，工厂化生产，市场化销售的工艺系统。该工艺系统对处理动物粪便及其污水，尤其是处理畜、禽养殖场大量的畜、禽粪便及其污水方面，完全达到了零排放、零污染，对发展生态绿色养殖业意义重大，对保护生态环境，建设美丽中国有特殊的作用和意义。

附图说明

图1是粪污资源化开发利用厌氧发酵生产有机肥料工艺系统的示意图。

具体实施方式

实施例一

下面结合附图对本发明的实施例做进一步的详细说明。

某个万头养猪场，平均每头猪每天产粪便及其污水10公斤，一万头猪每天产粪便及其污水100吨左右。将这些粪便及其污水通过管道排放到地下水压式沼气池中进行菌种菌群培养的初发酵。沼气池采用连续进料连续出料的作业方式，以保证每天产生的粪便及其污水不积压。沼气池内的发酵温度为零上18℃。料液浓度为原料干物质占料液的12%，辅料水（包括污水量的水分）占料液的88%。沼气池内发酵料液的PH值为7.2。参与发酵的细菌为：发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌等五大类厌氧微生物菌群。初发酵是否成功，通过点火试验进行验证，即打开沼气表，显示气压为3000Pa时，通过沼气炉灶点火，当点火成功，说明菌种菌群已培养起来，初发酵成功完成。然后将带有大量厌氧菌的初发酵料液从沼气池出料口底部用污水泵送至生产厂房内地上的厌氧发酵罐内进行厌氧发酵深加工。生产厂房内地上设置多个厌氧发酵罐，厌氧发酵罐为一种厌氧微生物加工剂有机肥料厌氧发酵加工装置，采用整进整出一次性加工完成的作业方式。每天装满一个厌氧发酵罐，30天后一个深加工完成的料液就可以出料；每天再装满一个需加工的厌氧发酵罐，依次循环开展生产作业。厌氧发酵罐内的发酵温度设定为恒温零上38℃。为了保证厌氧发酵罐内的温度，将料液发酵产生的沼气收集在储气装置里，并采用脱硫剂进行脱硫后，通过管道输送到可燃沼气的热水锅炉里燃烧，加热后的水通过管道泵送至厌氧发酵罐内盘管式加热器，通过加热器给料液增温加热。加热器放热后的冷却水再通过循环泵送回锅炉里继续加热，依次无限循环给料液增温加热，并保持料液发酵时所需的温度。料液在厌氧发酵罐内经过30天后的深加工后，得到充分的分解，转化和衍生出植物生长所需的氮、磷、钾和各种微量元素。这时将深加工完成的料液从厌氧发酵罐的排放口放出，放出时用1/4毫米孔洞的细筛网过滤，将固态物质和液态物质分离。分离后的液态物质再通过每分钟5000转以上的离心机进行离心处理。将经过离心处理的液态物质送入浓缩器进行浓缩提纯。浓缩的浓度为50%，即100斤需浓缩的液态物质，浓缩成50斤液态物质，也可根据需要按20%或者30%或者……进行浓缩。浓缩后的液态物质按配方勾兑0.02%的硒元素，制成富硒的有机液态肥料。然后通过手工或者灌装机灌装刨500克、1000克、5000克不同的塑料瓶里，并在瓶上粘贴有商标和使用说明书等标识。将产品送到库房储存待批发销售。然后将分离出的沼渣送进烘干设备进行脱水烘干，烘干度为含水量低于12%，然后送粉碎机进行粉碎加工，粉碎度为不大于2毫米的筛网通过，然后添加0.02%的钾元素通过造粒机造粒后，制成富钾的固态有机肥料。然后对产品进行50斤、100斤的塑料编织袋包装后送入库房储存待批发销售。

以上是本发明对万头养猪场的实施例，该实施例每天可处理猪粪及其污水上百吨，使养猪场每天大量的猪粪无任何积存，达到了零排放，零污染，保证了猪场的生产作业有序进行，清洁卫生。同时将每天上百吨的粪污全部进行了资源化开发利用，每天可生产沼气上千立方米，全年生产沼气近40万立方米，用于对深加工料液的升温加热，节约大量的能源。每天可生产固态肥6吨，全年可生产2千吨以上。每天可生产液态肥60吨，全年可生产2万吨以上。

Claims (1)

1.粪污资源化开发利用厌氧发酵生产有机肥料工艺系统，包括如下步骤：

1）收集粪污、调配料液，进入地下沼气池进行初发酵及培养菌种菌群；

畜、禽养殖场产生的畜、禽粪便及其污水通过管道排放到地下沼气池中；料液浓度调配到原料干物质占料液的6-12%；辅料水包括污水里的水分，其占料液的88-94%；沼气池内的发酵温度为自然常温；沼气池内发酵料液的PH值调配至6.8-7.5；沼气池内培养的厌氧微生物菌种菌群为：发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌、食氢产甲烷菌、食乙酸产甲烷菌；

2）将料液泵送到生产厂房内地上的厌氧发酵罐内进行深加工；

生产厂房内地上设置多个厌氧发酵罐，将步骤1初发酵完成的料液通过电动污水泵送至生产厂房内地上的厌氧发酵罐中进行深加工，厌氧发酵罐采用整进整出一次性加工完成的作业方式；每天对深加工后出料的空厌氧发酵罐进行装料，30天后至少有一个深加工完成的厌氧发酵罐可以出料；然后每天再装满一个需加工的厌氧发酵罐，依次循环开展生产作业；厌氧发酵罐采用的是一种厌氧微生物加工剂有机肥料厌氧发酵加工装置，为已知产品；

3）用发酵产生的沼气烧锅炉，产热水，用热水对发酵罐内部增温加热并保持恒定温度；

将步骤1料液发酵时产生的沼气收集在一定的容器里，经过脱硫处理后，通过管道输送到可燃沼气的热水锅炉里燃烧，然后热水通过管道泵送至厌氧发酵罐内盘管式加热器给料液增温加热；加热器放热后的冷却水再通过管道泵送回锅炉里继续加热，依次无限循环给料液增温加热，保持料液发酵时所需的温度；

4）对加工完成的料液进行固液分离；

将步骤2深加工完成的料液从厌氧发酵罐的排放口放出，通过32目的筛网边放边将料液中的固态物质和液态物质分离；分离后的液态物质再通过每分钟5000转以上的离心机进行离心处理；

5）对分离出的液态物质进行离心处理，浓缩提纯；

将步骤4分离出的的液态物质送入浓缩器进行浓缩提纯；浓缩提纯可根据用户需求和市场需要进行不同浓度和纯度的处理；

6）对浓缩提纯后的液态肥料进行配方，灌装和包装入库；

将步骤5浓缩提纯后的液态物质按一定的配方制成富硒、富钾，或者按一定的标靶性制成灭菌的、灭虫的各种生物质有机肥料兼农药，然后经过手工或者灌装机械流水线完成不同质量的灌装后，再用瓦楞纸板箱进行产品外包装，最后送入库房储存待批发销售；

7）对分离出的固态物质进行烘干、粉碎、配方、选粒；

将步骤4分离出的固态物质采用烘干设备进行烘干；烘干至含水量不大于12%-15%，烘干后采用粉碎机粉碎，粉碎至不大于2毫米的颗粒，然后根据用户需要和市场需求，按配方进行调配，制成富硒、富钾有机固态肥料；按不同质量进行包装，包装后送入库房储存待批发销售，即得。