[發明專利]一種利用組合吸附劑回收沼液中營養物質的方法

有效

• 申請號: 201410643203.2
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104445497A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 袁振宏;邢濤;孫永明;孔曉英;甄峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/58;C05F7/00;C05G3/04
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 莫瑤江

技術領域：

本發明涉及廢棄資源化利用領域，具體涉及一種利用組合吸附劑回收沼液中營養物質的方法。

背景技術：

生物燃氣(沼氣)是一種清潔可再生能源，在我國被列為主要的可再生能源進行重點發展。利用厭氧發酵技術制備生物燃氣不僅是治理有機廢棄物的有效手段，還是緩解我國能源緊張的重要舉措。目前，大中型工程已逐步用于畜禽糞便、農產品加工廢棄物等領域，取得良好的能源、環保和經濟效益。但是有機廢棄物厭氧消化產生大量沼液，這些經厭氧發酵處理的沼液具有化學耗氧量高，生物耗氧量低，可生化性差，處理難度大的特點。與此同時，沼液中仍含有高濃度的氮磷鉀和腐殖酸、氨基酸等營養成份，如果直接排放必然造成資源浪費，且極有可能形成水體富營養化，若加以回收利用，則可減少沼液處理的難度。雖然沼液還田利用是最簡單的方法，但大量沼液運輸成本極高，經濟性較差。因此，如何對沼液進行低成本的深度處理，并將沼液資源化、商品化，是一個亟待解決的問題。

目前，采用吸附法回收沼液中營養物質主要存在以下問題：(1)多為單一吸附劑，回收的物質也為單一營養物質；(2)沼液中成分復雜，吸附劑在在吸附時存在競爭吸附現象，影響吸附能力；(3)針對大分子有機物吸附的新型吸附劑制備工藝復雜，價格昂貴且不易獲得；(4)廢棄的吸附劑未能回收利用，易造成二次污染。

發明內容：

本發明的目的是提供一種利用組合吸附劑回收沼液中營養物質的方法。

本發明是通過以下技術方案予以實現的：

一種利用組合吸附劑回收沼液中營養物質的方法，包括以下步驟：

a、將固液分離后的沼液依次通過5A分子篩、二氧化鈦和高嶺土進行吸附，吸附時間分別為10～20分鐘、50～60分鐘和15～25分鐘，吸附溫度為25℃～35℃；

b、5A分子篩脫附后的濃縮液用于制備液態氮肥，高嶺土脫附后的濃縮液用于制備液態有機肥；

c、吸附劑廢棄后用于制備土壤改良劑。

步驟a中二氧化鈦和高嶺土的質量比為1:5，5A分子篩與高嶺土的質量比例根據沼液中各營養物質的含量確定，計算公式如下：

與現有技術相比，本發明的優點是：

(1)利用吸附劑的選擇性，用不同吸附劑吸附不同營養物質，不僅避免了競爭性吸附導致的吸附能力下降問題，同時還分別形成富氮和富有機物脫附濃縮液，便于調配液態肥營養比例；

(2)利用二氧化鈦光催化性能，將沼液中的大分子有機物光降解為小分子有機物，利于有機物在高嶺土上的吸附，部分有機物降解為無機物，減輕吸附階段壓力；

(3)吸附劑經濟易得，且為沸石類和粘土類物質，環境友好，廢棄時可作為土壤改良劑加以利用。

總之，本發明首先利用5A分子篩對氨氮的選擇吸附性回收沼液中的氨氮，再利用二氧化鈦對有機物的光催化特性將沼液中的大分子有機物分解，最后利用高嶺土吸附回收沼液中的有機物和磷；5A分子篩脫附后的濃縮液用于制備液態氮肥，高嶺土脫附后的濃縮液用于制備液態有機肥；吸附劑廢棄后用于制備土壤改良劑。本發明利用吸附劑的選擇性，用不同吸附劑吸附不同營養物質，不僅避免了競爭吸附導致吸附劑吸附能力下降的問題，還能同時回收沼液中有機物、氮、磷等營養物質，緩解了生物燃氣工程中沼液處理難的困境。

附圖說明：

圖1是5A分子篩單位吸附量的示意圖；

圖2是高嶺土在含氨氮沼液中和無氨氮沼液中的吸附性能對比圖。

具體實施方式：

以下是對本發明的進一步說明，而不是對本發明的限制。

如圖1所示，5A分子篩對有機物的單位吸附量為0.9mg/g，對氨氮的單位吸附量為7.8mg/g，可見5A分子篩對沼液中的氨氮具有良好的選擇吸附性。

如圖2所示，高嶺土在含氨氮沼液中(也就是在未經5A分子篩去除氨氮的沼液中)吸附時，高嶺土對有機物的單位吸附量為5.4mg/g，對總磷單位吸附量0.555mg/g，對氨氮的單位吸附量為2.03mg/g，在無氨氮沼液中(也就是經5A分子篩去除氨氮的沼液中)吸附時，高嶺土的有機物單位吸附量提高至21.56mg/g，總磷單位吸附量也提高至1.56mg/g，可見高嶺土在非競爭吸附時，單位吸附量有很大提升。

實施例1：利用組合吸附劑回收果蔬廢棄物厭氧發酵沼液中營養物質的方法