CN109232026A - 一种快速高效的猪粪处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种猪粪处理方法，包括如下步骤：将新鲜猪粪与水按照固液比1:1～2比例均匀混合而得到粪水混合物；再将所述的粪水混合物置于密封的反应釜中，在无氧条件下进行水热碳化反应，在80‑120r/min的转速下进行搅拌，在150～300℃恒温下反应30分钟～60分钟；反应结束后停止加热和搅拌，冷却到室温得反应产物；最后将反应产物经过滤或自由沉降使固液分离，滤液就是液体肥原液，滤渣即是生物炭。本发明无需对猪粪进行发酵处理，可利用收集的新鲜猪粪直接进行加工生产，生产周期短；不需添加其他溶剂，处理前无需脱水处理，成本较低；能快速实现猪粪减量、无害同时还能保留猪粪大部分肥料养分。

Description

一种快速高效的猪粪处理方法
技术领域
本发明涉及养殖场粪便处理方法技术领域，具体涉及一种猪粪处理方法。
背景技术
随着我国规模化集约化养猪业的发展，养猪场产生了大量的猪粪。传统的猪粪回田方式难以消耗猪场产生的猪粪，导致大量的猪粪堆放在远离猪场和农田的地方，散发着难闻的异味，病原菌、细菌、虫卵随水冲刷流失，污染水源、大气、土壤环境，威胁人们健康。养殖户为了提高猪肉产量和品质，在饲料中添加大量的微量元素(例如：铜、锌、砷、铁等)，而猪在生长过程中对微量元素吸收很少，导致重金属元素累积到猪粪中，长期施用于农作物，易导致重金属在土壤、水源、食品中积累，危害生态环境和人们身体健康。目前，一般采用高温堆肥法和厌氧产沼气法处理猪粪，虽可以减轻一些危害并保留大量的氮磷钾肥料，但两种处理方法需要时间长(15-30天)，处理后猪粪量没有减少，且猪粪含氮和磷比较高。据有关研究报道，猪粪农用易出现高铵对作物产生毒害作用，导致死苗和减产；作物对磷素需要量较少，大量施用猪粪后过剩磷素在土壤中积累，经雨水淋溶进入地表水和地下水导致面源污染和水体富营养化。
基于以上现状，设计一种能快速实现猪粪减量、无害同时还能保留猪粪大部分肥料养分的处理技术显得尤为重要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种安全、卫生、快速将猪粪减量化、无害化制造液体肥料和固体燃料的猪粪处理方法。
本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种快速高效的猪粪处理方法，包括以下步骤：
第一步，将猪粪与水按照固液比1:1比例均匀混合而得到粪水混合物；
第二步，将所述的粪水混合物置于密封的反应釜中，在无氧条件下进行水热碳化反应，在80-120r·min-1的转速下进行搅拌，在150～300℃恒温下反应30分钟～60分钟；
第三步，反应结束后停止加热和搅拌，冷却到室温；
第四步，将第三步得到的反应产物经过滤或自由沉降使固液分离，滤液即是液体肥原液，滤渣(生物炭)可作为燃料或土壤改良剂。
优选的，所述猪粪为新鲜猪粪，所述猪粪不需添加其他溶剂，处理前无需脱水处理。
优选的，所述反应釜内的搅拌速度为120r·min-1。
优选的，所述反应釜内的反应温度为240℃。
优选的，所述反应釜内的反应时间为0.5小时。
优选的，所述水热碳化反应压强为2MPa～10Mpa，优选是5.0Mpa。
优选的，所述液体肥原液呈弱酸性，pH值为6.5。
本发明的有益效果：本处理方法中，
(1)无需对猪粪进行发酵，可利用收集的新鲜猪粪直接进行加工生产，生产周期短；
(2)不需添加其他溶剂，处理前无需脱水处理，处理成本较；
(3)滤渣(即生物炭)产率约为15％，由此减少了猪粪体积和重量约85％，大大节省了存储空间和运输成本；
(4)猪粪生物炭清洁卫生，不易出现霉变，可掺入燃煤中做燃料或作为粘性土壤改良剂；
(5)滤液(即液体肥料)，其中铵态氮、有效磷、有效钾分别为原猪粪含量的85％、15％和90％，保留了原猪粪中大量氮、钾和少量磷，既可为作物提供养分又减少了高铵对作物的毒害，降低了磷流失造成水体富营养化的风险，同等生长条件下，较其它肥料肥效更好；
(6)经该方法处理后，产生的生物炭呈黄褐色蓬松状，貌似泥土，散发一种类似咖啡的香味，看不出猪粪材料原貌，避免了使用者使用时的不适感，便于推广使用；
(7)由于大部分重金属以固定态形式富集在生物炭中，液体肥原液中重金属含量明显减少，原猪粪中的致病菌危害基本消除，液体肥料与原猪粪相比更卫生、安全和环保，不会出现二次污染的问题。
附图说明
图1为本发明实施的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细解说。但不应将此理解为本发明上述主题的范围，仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1所示，一种猪粪处理方法，包括以下步骤，
第一步，将猪粪与水按照固液比1:1比例均匀混合而得到粪水混合物；
第二步，将所述的粪水混合物置于密封的反应釜中，在无氧条件下进行水热碳化反应，在400r·min-1的转速下进行搅拌，在240℃恒温下反应0.5小时；
第三步，反应结束后停止加热和搅拌，冷却到室温；
第四步，将第三步得到的反应产物经过滤或自由沉降使固液分离，滤液就是液体肥原液，滤渣即是生物炭。
本实施例中，所述猪粪为新鲜猪粪，所述猪粪不需添加其他溶剂，处理前无需脱水处理，成本较低，无需对猪粪进行发酵，可利用收集的新鲜猪粪直接进行加工生产，生产周期短。
本实施例中，所述水热碳化反应压强为5.0Mpa。
本实施例中，所述液体肥原液呈弱酸性，pH值为6.5。液体肥原液中铵态氮、有效磷、有效钾分别为原猪粪含量的85％、15％和90％，保留了原猪粪中大量氮、钾和少量磷，既可为作物提供养分又减少了高铵对作物的毒害，降低了磷流失造成水体富营养化的风险。
本实施例中，滤渣(即生物炭)，产率为15％，由此猪粪量减少了85％，大大节省了存放空间和运输成本，猪粪生物炭清洁卫生，不易出现霉变，可掺入燃煤中做燃料或作为粘性土壤改良剂；滤液(即液体肥原液)，其中铵态氮、有效磷、有效钾分别为原猪粪含量的85％、15％和90％，保留了原猪粪中大量氮、钾和少量磷，既可为作物提供养分又减少了高铵对作物的毒害，降低了磷流失造成水体富营养化的风险；经该方法处理后，看不出猪粪材料，避免了使用者使用时的不适感，便于推广使用，而且由于大部分重金属以固定态形式富集在生物炭中，液体肥原液中重金属含量明显减少，原猪粪中的致病菌危害基本消除，液体肥料与原猪粪相比更卫生、安全和环保，不会出现二次污染的问题，具有良好的防疫效果，同等生长条件下，较其它肥料肥效更好。
以上所述是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种快速高效的猪粪处理方法，其特征在于：包括以下步骤，
第一步，将猪粪与水按照固液比1:1比例均匀混合而得到粪水混合物；
第二步，将所述的粪水混合物置于密封的反应釜中，在无氧条件下进行水热碳化反应，在80-120r·min-1的转速下进行搅拌，在150～350℃恒温下反应30分钟～60分钟；
第三步，反应结束后停止加热和搅拌，冷却到室温；
第四步，将第三步得到的反应产物经过滤或自由沉降使固液分离，滤液就是液体肥原液，滤渣即是生物炭。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述猪粪为新鲜猪粪，所述猪粪不需添加其他溶剂，处理前无需脱水处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应釜内的搅拌速度为120r·min-1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应釜内的反应温度为240℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应釜内的反应时间为0.5小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水热碳化反应压强为2MPa～10Mpa，优选是5.0Mpa。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述液体肥原液呈弱酸性，pH值为6.5。
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