[發明專利]一種沼液流變性調節劑及其在高固相濃縮沼液制備中的應用

有效

• 申請號: 201710279172.0
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107188658B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 周風山;張濤;李陽;郭高偉;劉悅超;崔敬程;席詩悅;朱夏雷;李德華;劉芳
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/60;C05G3/80;C05G5/27
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 路永斌;劉冬梅

本發明提出了一種沼液流變性調節劑及其在高固相濃縮沼液制備中的應用，所述流變性調節劑包括礦物纖維和增稠劑，在高固相沼液中加入流變性調節劑可提高沼液粘度、改善沼液觸變性，使細沼渣顆粒穩定懸浮，不易分層沉降結塊，便于沼液長期儲運，有利于沼液商業化高值化利用開發沼液基液體肥。本發明能夠極大地降低傳統沼液反滲透膜濃縮等技術所需要的高昂設備投資和運營成本，可增加沼液中具有肥效的沼渣顆粒固相含量的反向濃縮工藝所需設備簡單，生產方法操作容易，濃縮沼液成本低廉，可實現工業規模的推廣應用。

技術領域

本發明屬于濃縮沼液的高值化農用技術領域，涉及厭氧發酵沼液的流變性調節技術、穩定性高固相濃縮沼液及其制備方法。

背景技術

禽畜養殖業是我國農村經濟的重要組成部分，隨著集約化禽畜養殖業的大力發展，畜禽糞污所造成的環境問題日益突出，影響經濟發展，危及生態安全。以畜禽糞污、農作物秸稈、糧基糟渣、餐廚垃圾、污水廠活性污泥等為代表的有機廢棄物的經濟有效處置已成為社會普遍關注和亟待解決的問題之一。

近年來，國家大力支持和推廣基于厭氧發酵技術的規模化有機廢棄物沼氣工程，促進養殖糞污等有機廢棄物的無害化處理和能源化利用，不但可以消除環境污染，生產清潔能源沼氣，產生的沼液和沼渣還可以生產有機肥料，適應節能減排和能源可再生利用的發展需求，符合養殖-種植農業循環經濟以及國家可持續發展戰略。

隨著沼氣工程(特別是大中型沼氣工程)的逐年增多，產生了大量的沼液和沼渣。作為固態成分的沼渣一般用于生產有機肥或土壤改良劑，普遍地獲得了較好的利用。而作為液態成分的沼液，雖經回流發酵池等工藝處理，外排量有所減少，但是由于其產生量很大，總會有大量的富余沼液需要從發酵系統中外排出來。沼液的消納問題成為制約其發展的一個關鍵因素。

由于沼液產生量大，化學耗氧量高，若不經處理直接排放，不僅浪費資源，而且會造成嚴重的環境污染。若是按照環保工程中高濃度有機廢水的處理方式，不僅環保設備投資巨大，而且工藝運行費用昂貴，嚴重制約著大中型沼氣工程的投資效益及其可持續發展。

目前，沼液的處理方法主要包括以消納利用為目的的資源性利用(農林灌溉施肥與物流配送消納)、以排放為目的的低成本自然生態凈化(直接排放與生態凈化)、以排污達標為目的的高成本工廠化處理(生化處理與納管處理)、兼具利用和處理的高附加值開發性處理(鳥糞石結晶沉淀法回收氮磷養分及開發濃縮沼液肥)四種方式。第一種方式的利用度最高，然而由于沼液的連續排放和季節性用肥需求的矛盾很難解決，而且沼液養分含量低，直接施用肥效不高，物流成本高昂，缺乏相應的沼液肥料標準，沼液肥商品化前途渺茫。

沼液含有豐富的營養元素、氨基酸、腐植酸、生長素、水解酶、維生素等生物活性物質，具有生物肥料和生物農藥的雙重特性。將沼液作為有機肥施用于農田，不僅能夠提高作物產量、改善土壤品質，而且還可以減少化肥和農藥的施用，提高資源利用效率。沼液既可用于種植業進行農田澆灌、葉面噴施、沼液浸種、沼液防止病蟲害等利用，也可用于養殖業和改良土壤。

為了制備商品化高附加值沼液肥，便于貯藏運輸、節約水肥成本，前人發明了許多沼液濃縮制肥的專利技術，涉及到了沼液濃縮工藝方法以及濃縮沼液的制肥技術，其基本思路是對沼液進行納濾膜或反滲透膜濃縮，利用濃縮沼液開發有機液體肥料，而濃縮過程中產生的大量中水可進行農田灌溉及其他回用，節約水資源。

如甘海南等(CN 105475385 A)將沼液經200目篩篩分后，加入絮凝劑充分攪拌并靜置，將上層清液與沼液的體積比以3:1-4:3制備防治韭蛆的農藥。沼液作為韭菜種植有效的有機肥料來源，供給韭菜生長所需的養分，有效的提高韭菜的產量和品質，且韭蛆的防治效果很好。

朱青春(CN 105622275 A)等通過在恒溫厭氧發酵過程中加入EM菌提高沼液中養分種類，并將沼液濃縮后向其中加入木醋液、印楝素，采用容器塔式分配調制法配置，制備養分全面的純天然多效沼液復合肥。