[發明專利]一種處理養殖場廢棄物的設備和方法

有效

• 申請號: 201410728443.2
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104498355A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 馬文林;張君枝;肖冰;王齊
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;C12M1/107;C12M1/02;C02F11/04;C12P5/02
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙)11489
• 代理人: 柴智敏

技術領域

本發明涉及環境保護、能源技術領域，尤其涉及一種用于處理養殖場廢棄物的設備和方法，具體地是用于處理養殖場的畜禽糞便以及廢水的設備和方法。最具體地是，本發明涉及一種可用于一體地處理養殖場的畜禽糞便以及擠奶間廢水的設備和方法。

背景技術

隨著畜禽養殖業的迅速發展，產生的廢棄物對環境的污染是非常嚴重的。畜禽糞便中有機氮素含量較高，已成為水體富營養化的主要原因，高濃度有機廢水排入江河湖地表水體中，可使水中懸浮固體物(SS)、化學耗氧量(COD)、五日生化耗氧量(BOD5)、N、P和微生物含量升高，當污染物超過水體自凈能力時，水質不斷惡化。

畜禽糞便中所含有機物大致可以分為兩類：碳水化合物和含氮化合物。畜禽糞便中含有大量的致病微生物和寄生蟲卵，如果不及時處理會對人體有害的影響。由豬、牛和禽類分別帶來的疾病種數是26、26和24種，傳播的媒介主要是畜禽糞便。由于抗生素的使用而產生的耐藥菌跟著廢水和糞肥的使用，進入到環境，可能通過相關的作用將抗性基因轉移至人類病原菌，對人類健康產生威脅。

廢水沒有處理直接進入土壤，土壤中的微生物會將廢水中的蛋白質、脂肪等有機質分解。其中含氮有機物首先被分解為NH3，接著進一步被氧化成NO2-或NO3-；而含碳有機物，則被微生物分解成二氧化碳和水，從而使土壤得到自然凈化。如果土壤自身的凈化能力不足以處理進入土壤的污染物，污染物降解不充分，容易產生惡臭物質和有害物質。如亞硝酸鹽，導致破壞土壤原有的功能。

20世紀70年代初為了更好的發展厭氧技術，美國戈什和波蘭特公開了一種兩相厭氧發酵方法，產甲烷相和產酸相是其工藝組成部分，從生物學角度來看，由于產氫產乙酸菌和產甲烷菌是共生互營菌，因而把他們劃為一相，即產甲烷相；而把發酵細菌化為另一相，即產酸相。由于產酸菌種類很多，生長快，對環境條件變化不太敏感；相反產甲烷菌則不同，它有較強的專一性，對環境要求較高，繁殖速度緩慢，物理化學法和動力學控制法是主要的相分離技術。

ArsovR把兩相厭氧技術運用到生活廢水處理中，表明無論是產甲烷相還是產酸相都遵守Monod動力學有關原理，通過對酸相水力條件和甲烷相顆粒污泥的控制，以提高厭氧污泥活性并且達到較高的水平。糞污中的有機物通過厭氧微生物活動被分解為CH4、CO2和水。這種處理方式的特點是:能量消耗低、裝置簡單、容易實現等。最重要的是可以把廢棄物綜合利用起來，實現資源化處理。通過沼氣設施處理畜禽糞便，可獲得一定的可再生能源－沼氣。同時產生的沼液可以被用農田有機肥的生產；產生的沼渣經過處理也可制成有機肥料，甚至可用作養魚的飼料。

EP0794247A1公開了一種發酵器，其中，將發酵物裝入一個里面設置螺旋線的旋轉滾筒內。通過該螺旋線將發酵物栓塞形從進料口輸送到腐爛物排料口。這種輸送可以滾筒的正轉和反轉進行，其中正轉，也就是發酵物向發酵物排料口方向上的輸送時間上長于反向上的輸送，從而達到預先規定的發酵物停留時間。因為所要處理的垃圾還含有并非微不足道比例的重料和雜質，所以采用機械輸送設備的解決方案(EP0794247A1、EP0476217A1、DE19624268A1)產生相當嚴重的磨損，因為所使用的輸送設備和其他內裝件會由于含有雜質/重料的沉積物而損壞。

專利文獻CN200910071230公開了一種牛糞便三段式處理工藝，在牛糞中加入占牛糞總體積0.5—2倍的秸稈粉，將牛糞和秸稈的混合原料經過好氧發酵升溫處理后，用裝載機械送入厭氧反應器中，并多次向厭氧反應器內的發酵原料均勻噴灑沼液，調節發酵原料含水率在75％—80％之間，進行一個周期的厭氧發酵處理，厭氧發酵產生的沼液流至貯液池用于回用噴灑，反應器產生的沼氣經過沼氣冷卻、凈化系統后進入儲氣裝置，厭氧發酵結束后將發酵殘渣再經過好氧發酵處理后，發酵殘渣含水率降至30％—40％時，停止好氧發酵，再經過晾曬后，使發酵殘渣的含水率降至26％—10％，將發酵殘渣送到粉碎機中進行粉碎成顆粒狀，制成有機肥，包裝備用。

專利文獻CN200910071230不能對廢水進行處理，而且產生沼氣效率不高，生產效率低下。