CN111099800A - 一种畜禽粪污资源化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种畜禽粪污资源化的方法，包括以下步骤：1：禽畜粪便处理：1.1禽畜粪便清除与收集；1.2禽畜粪便预处理；1.3发酵前预处理；1.4堆积发酵；1.5高温发酵腐熟；1.6制配成有机肥；2、尿液或污水处理：2.1尿液或污水收集；2.2沼气处理；2.3反渗透处理；2.4浓缩液储存。整体工艺减少了粪污处理用水、用电，保持固体粪便营养，不用建设复杂的粪污处理设施，资金投入少，工艺简单，便于操作，运行成本低。

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
近年来，随着我国经济社会的迅速发展，畜禽养殖业作为农业生产的重要组成部分发展迅猛，畜禽养殖场在运行过程中既产生粪便等固体污染物，也有尿液、冲洗水等废水。
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。
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
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种畜禽粪污资源化的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种畜禽粪污资源化的方法，包括以下步骤：
1：禽畜粪便处理：
1.1禽畜粪便清除与收集：将粪便集中运输到积粪棚堆积储存；
1.2禽畜粪便预处理：在粪便中加入草木灰搅拌均匀，使得PH值达到6-7，每隔6个小时用翻抛机进行翻抛一次，经1-2天的自然发酵干化备用；
1.3发酵前预处理：将粪便、辅料和粪便发酵剂菌种按比例均匀混合成物料；
1.4堆积发酵；将混匀的物料输送到发酵槽进行堆积发酵，厚度不低于1m，然后用黑色PET薄膜覆盖进行密封；
1.5高温发酵腐熟：5-6天后物料温度可达60℃-70℃，高温发酵阶段物料中心温度可达75-85℃；用翻抛机每天翻抛1-2次（夏季1天1次、冬春季2天1次），起到疏松通气、散发水气、粉碎、搅拌等作用，促进物料发酵腐熟、干燥；高温发酵时可通过设置在槽边的鼓风系统进行曝气，以控温增氧，使温度控制在55℃-65℃；此阶段可将畜禽粪便中的寄生虫和病原菌被杀死，腐殖质开始形成，粪便初步达到腐熟；
1.6制配成有机肥：高温发酵后，再经中低温发酵、后熟，需要20-30天，出料端物料呈干粉状，形成物料干粉，再与其他配料制备成为有机肥；
2、尿液或污水处理
2.1尿液或污水收集：尿液或污水由沟渠流经粗格栅、细格栅过滤后，进入集水池；
2.2沼气处理：从集水池排出的粪水通过管道进入沼气发酵罐进行厌氧发酵，发酵时间不少于20天，发酵温度保持在28℃-30℃，发酵产生的沼液进入储存池暂存，产生沼气先通过脱水设备进行脱水处理，除去沼气中的水蒸汽；再通过脱硫设备进行脱硫处理，除去沼气中的H2S；然后，送入储气罐储存，以备用户生活使用或用于发电；
2.3反渗透处理：使用反渗透装置对步骤2.2收集到的沼液进行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；
2.4浓缩液储存：将浓缩液储存在用PE膜铺底的储存池内，存放1-2天即可直接用于农田灌溉。
进一步优化，步骤1.3中所述物料包括按质量份配比的以下组分：粪便100-200份、辅料20-30份、粪便发酵剂菌种4-6份。
进一步优化，所述的辅料为木屑、谷壳、秸秆的一种或几种。
进一步优化，步骤1.6中所述的有机肥包括按质量份配比的以下组分：物料干粉50-100份、食用菌渣50-60份、尿素20-30份、聚丙烯酰胺15-20份、甘蔗渣20-30份、草木灰5-10份、EM菌液10-15份、纤维素酶 0.1-0.2份、水适量。
与现有技术相比，本发明提供了一种畜禽粪污资源化的方法，具备以下有益效果：
该方法是将粪便与污水分开处理，实现资源化利用的方法。粪便作干清粪及时清理，采用自然干化、堆肥发酵、高温曝气等工艺，利用生物学特性结合机械化技术，通过自然微生物或接种微生物将猪粪完全腐熟，生产有机肥，实现粪便的减量化、稳定化和无害化；污水经厌氧发酵产生沼气用于发电，沼液经暂存净化后用于农田；此处理方法具有运行费用低、处理量大、无二次污染等优点，目前被广泛使用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
一种畜禽粪污资源化的方法，包括以下步骤：
1：禽畜粪便处理：
1.1禽畜粪便清除与收集：将粪便集中运输到积粪棚堆积储存；
1.2禽畜粪便预处理：在粪便中加入草木灰搅拌均匀，使得PH值达到6-7，每隔6个小时用翻抛机进行翻抛一次，经1-2天的自然发酵干化备用；
1.3发酵前预处理：将粪便、辅料和粪便发酵剂菌种按比例均匀混合成物料，物料包括按质量份配比的以下组分：粪便100份、谷壳20份、粪便发酵剂菌种4份；
1.4堆积发酵；将混匀的物料输送到发酵槽进行堆积发酵，厚度不低于1m，然后用黑色PET薄膜覆盖进行密封；
1.5高温发酵腐熟：5-6天后物料温度可达60℃-70℃，高温发酵阶段物料中心温度可达75-85℃，用翻抛机每天翻抛1-2次（夏季1天1次、冬春季2天1次），起到疏松通气、散发水气、粉碎、搅拌等作用，促进物料发酵腐熟、干燥；高温发酵时可通过设置在槽边的鼓风系统进行曝气，以控温增氧，使温度控制在55℃-65℃；此阶段可将畜禽粪便中的寄生虫和病原菌被杀死，腐殖质开始形成，粪便初步达到腐熟；
1.6制配成有机肥：高温发酵后，再经中低温发酵、后熟，需要20-30天，出料端物料呈干粉状，形成物料干粉，再与其他配料制备成为有机肥；
有机肥包括按质量份配比的以下组分：物料干粉50份、食用菌渣50份、尿素20份、聚丙烯酰胺15份、甘蔗渣20份、草木灰5份、EM菌液10份、纤维素酶 0.1份、水适量，通过科学的搭配能够提高土壤品质，增加土壤的肥力，能够防止由于长期使用有机肥而破坏土壤肥力；同时发明的有机肥还具有一定的杀菌作用，防止有机肥滋生的细菌而污染土壤，同时适合调理酸碱性的土壤；
2、尿液或污水处理
2.1尿液或污水收集：尿液或污水由沟渠流经粗格栅、细格栅过滤后，进入集水池；
2.2沼气处理：从集水池排出的粪水通过管道进入沼气发酵罐进行厌氧发酵，发酵时间不少于20天，发酵温度保持在28℃-30℃，发酵产生的沼液进入储存池暂存，产生沼气先通过脱水设备进行脱水处理，除去沼气中的水蒸汽；再通过脱硫设备进行脱硫处理，除去沼气中的H2S；然后，送入储气罐储存，以备用户生活使用或用于发电；
2.3反渗透处理：使用反渗透装置对步骤2.2收集到的沼液进行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；
2.4浓缩液储存：将浓缩液储存在用PE膜铺底的储存池内，存放1-2天即可直接用于农田灌溉。
整体工艺减少了粪污处理用水、用电，保持固体粪便营养，不用建设复杂的粪污处理设施，资金投入少，工艺简单，便于操作，运行成本低。
实施例2：
一种畜禽粪污资源化的方法，包括以下步骤：
1：禽畜粪便处理：
1.1禽畜粪便清除与收集：将粪便集中运输到积粪棚堆积储存；
1.2禽畜粪便预处理：在粪便中加入草木灰搅拌均匀，使得PH值达到6-7，每隔6个小时用翻抛机进行翻抛一次，经1-2天的自然发酵干化备用；
1.3发酵前预处理：将粪便、辅料和粪便发酵剂菌种按比例均匀混合成物料，物料包括按质量份配比的以下组分：粪便150份、木屑25份、粪便发酵剂菌种5份；
1.4堆积发酵；将混匀的物料输送到发酵槽进行堆积发酵，厚度不低于1m，然后用黑色PET薄膜覆盖进行密封；
1.5高温发酵腐熟：5-6天后物料温度可达60℃-70℃，高温发酵阶段物料中心温度可达75-85℃，用翻抛机每天翻抛1-2次（夏季1天1次、冬春季2天1次），起到疏松通气、散发水气、粉碎、搅拌等作用，促进物料发酵腐熟、干燥；高温发酵时可通过设置在槽边的鼓风系统进行曝气，以控温增氧，使温度控制在55℃-65℃；此阶段可将畜禽粪便中的寄生虫和病原菌被杀死，腐殖质开始形成，粪便初步达到腐熟；
1.6制配成有机肥：高温发酵后，再经中低温发酵、后熟，需要20-30天，出料端物料呈干粉状，形成物料干粉，再与其他配料制备成为有机肥；
有机肥包括按质量份配比的以下组分：物料干粉75份、食用菌渣55份、尿素25份、聚丙烯酰胺17.5份、甘蔗渣25份、草木灰7.5份、EM菌液12.5份、纤维素酶 0.15份、水适量，通过科学的搭配能够提高土壤品质，增加土壤的肥力，能够防止由于长期使用有机肥而破坏土壤肥力；同时发明的有机肥还具有一定的杀菌作用，防止有机肥滋生的细菌而污染土壤，同时适合调理酸碱性的土壤；
2、尿液或污水处理
2.1尿液或污水收集：尿液或污水由沟渠流经粗格栅、细格栅过滤后，进入集水池；
2.2沼气处理：从集水池排出的粪水通过管道进入沼气发酵罐进行厌氧发酵，发酵时间不少于20天，发酵温度保持在28℃-30℃，发酵产生的沼液进入储存池暂存，产生沼气先通过脱水设备进行脱水处理，除去沼气中的水蒸汽；再通过脱硫设备进行脱硫处理，除去沼气中的H2S；然后，送入储气罐储存，以备用户生活使用或用于发电；
2.3反渗透处理：使用反渗透装置对步骤2.2收集到的沼液进行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；
2.4浓缩液储存：将浓缩液储存在用PE膜铺底的储存池内，存放1-2天即可直接用于农田灌溉。
整体工艺减少了粪污处理用水、用电，保持固体粪便营养，不用建设复杂的粪污处理设施，资金投入少，工艺简单，便于操作，运行成本低。
实施例2：
一种畜禽粪污资源化的方法，包括以下步骤：
1：禽畜粪便处理：
1.1禽畜粪便清除与收集：将粪便集中运输到积粪棚堆积储存；
1.2禽畜粪便预处理：在粪便中加入草木灰搅拌均匀，使得PH值达到6-7，每隔6个小时用翻抛机进行翻抛一次，经1-2天的自然发酵干化备用；
1.3发酵前预处理：将粪便、辅料和粪便发酵剂菌种按比例均匀混合成物料，物料包括按质量份配比的以下组分：粪便200份、木屑10份、谷壳10份、秸秆10份、粪便发酵剂菌种6份；
1.4堆积发酵；将混匀的物料输送到发酵槽进行堆积发酵，厚度不低于1m，然后用黑色PET薄膜覆盖进行密封；
1.5高温发酵腐熟：5-6天后物料温度可达60℃-70℃，高温发酵阶段物料中心温度可达75-85℃，用翻抛机每天翻抛1-2次（夏季1天1次、冬春季2天1次），起到疏松通气、散发水气、粉碎、搅拌等作用，促进物料发酵腐熟、干燥；高温发酵时可通过设置在槽边的鼓风系统进行曝气，以控温增氧，使温度控制在55℃-65℃；此阶段可将畜禽粪便中的寄生虫和病原菌被杀死，腐殖质开始形成，粪便初步达到腐熟；
1.6制配成有机肥：高温发酵后，再经中低温发酵、后熟，需要20-30天，出料端物料呈干粉状，形成物料干粉，再与其他配料制备成为有机肥；
有机肥包括按质量份配比的以下组分：物料干粉100份、食用菌渣60份、尿素30份、聚丙烯酰胺20份、甘蔗渣30份、草木灰10份、EM菌液15份、纤维素酶0.2份、水适量，通过科学的搭配能够提高土壤品质，增加土壤的肥力，能够防止由于长期使用有机肥而破坏土壤肥力；同时发明的有机肥还具有一定的杀菌作用，防止有机肥滋生的细菌而污染土壤，同时适合调理酸碱性的土壤；
2、尿液或污水处理
2.1尿液或污水收集：尿液或污水由沟渠流经粗格栅、细格栅过滤后，进入集水池；
2.2沼气处理：从集水池排出的粪水通过管道进入沼气发酵罐进行厌氧发酵，发酵时间不少于20天，发酵温度保持在28℃-30℃，发酵产生的沼液进入储存池暂存，产生沼气先通过脱水设备进行脱水处理，除去沼气中的水蒸汽；再通过脱硫设备进行脱硫处理，除去沼气中的H2S；然后，送入储气罐储存，以备用户生活使用或用于发电；
2.3反渗透处理：使用反渗透装置对步骤2.2收集到的沼液进行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；
2.4浓缩液储存：将浓缩液储存在用PE膜铺底的储存池内，存放1-2天即可直接用于农田灌溉。
整体工艺减少了粪污处理用水、用电，保持固体粪便营养，不用建设复杂的粪污处理设施，资金投入少，工艺简单，便于操作，运行成本低。
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术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种畜禽粪污资源化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1：禽畜粪便处理：
1.1禽畜粪便清除与收集：将粪便集中运输到积粪棚堆积储存；
1.2禽畜粪便预处理： 在粪便中加入草木灰搅拌均匀，使得PH值达到6-7，每隔6个小时用翻抛机进行翻抛一次，经1-2天的自然发酵干化备用；
1.3发酵前预处理：将粪便、辅料和粪便发酵剂菌种按比例均匀混合成物料；
1.4堆积发酵；将混匀的物料输送到发酵槽进行堆积发酵，厚度不低于1m，然后用黑色PET薄膜覆盖进行密封；
1.5高温发酵腐熟：5-6天后物料温度可达60℃-70℃，高温发酵阶段物料中心温度可达75-85℃，用翻抛机每天翻抛1-2次，高温发酵时可通过设置在槽边的鼓风系统进行曝气，以控温增氧，使温度控制在55℃-65℃，粪便初步达到腐熟；
1.6制配成有机肥：高温发酵后，再经中低温发酵、后熟，需要20-30天，出料端物料呈干粉状，形成物料干粉，再与其他配料制备成为有机肥；
2、尿液或污水处理
2.1尿液或污水收集：尿液或污水由沟渠流经粗格栅、细格栅过滤后，进入集水池；
2.2沼气处理：从集水池排出的粪水通过管道进入沼气发酵罐进行厌氧发酵，发酵时间不少于20天，发酵温度保持在28℃-30℃，发酵产生的沼液进入储存池暂存，产生沼气先通过脱水设备进行脱水处理，除去沼气中的水蒸汽；再通过脱硫设备进行脱硫处理，除去沼气中的H2S；然后，送入储气罐储存，以备用户生活使用或用于发电；
2.3反渗透处理：使用反渗透装置对步骤2.2收集到的沼液进行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；
2.4浓缩液储存：将浓缩液储存在用PE膜铺底的储存池内，存放1-2天即可直接用于农田灌溉。
2.根据权利要求1所述的畜禽粪污资源化的方法，其特征在于：步骤1.3中所述物料包括按质量份配比的以下组分：粪便100-200份、辅料20-30份、粪便发酵剂菌种4-6份。
3.根据权利要求1所述的畜禽粪污资源化的方法，其特征在于：所述的辅料为木屑、谷壳、秸秆的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的畜禽粪污资源化的方法，其特征在于：步骤1.6中所述的有机肥包括按质量份配比的以下组分：物料干粉50-100份、食用菌渣50-60份、尿素20-30份、聚丙烯酰胺15-20份、甘蔗渣20-30份、草木灰5-10份、EM菌液10-15份、纤维素酶 0.1-0.2份、水适量。
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