[發明專利]一種無沼液沼渣的畜禽糞便綜合利用綠色工藝

有效

• 申請號: 202010705234.1
• 申請日: 2020-07-21
• 公開（公告）號: CN112044919B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 陳新德;熊蓮;王璨;張海榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

本發明公開了一種無沼液沼渣的畜禽糞便綜合利用綠色工藝。該工藝，包括如下步驟：將畜禽糞便和/生物質經過固液分離后得到液體部分和固體部分，液體部分進入厭氧反應器進行發酵產沼氣，固體部分送入水解反應容器，加入回用水、蒸汽和酸催化劑進行水解反應，水解反應結束后得到混合物，混合物分為水解渣和水解液兩部分，水解渣進入生物質炭制備爐生產生物質炭，水解液中和后進入厭氧反應器與液體部分混合發酵產沼氣，沼氣經預處理后進行發電，厭氧反應器的發酵廢液進入水生植物氧化塘深度凈化后達標排放或回用至養殖場。本發明提出的工藝系統投料至產氣時間≤24h，經過處理后，固體減量80％以上，整個工藝系統可實現自主供熱。

技術領域

本發明涉及生物質能源和環保技術領域，尤其涉及一種無沼液沼渣的畜禽糞便綜合利用綠色工藝。

背景技術

目前我國的規模養殖每年產生約38億噸畜禽糞便，其處理率低于50％，COD排放達到了1000多萬噸，為農村主要的面污染源。近年來，由于環保不達標，眾多中小畜禽糞便養殖企業不得不關停，國家也出臺了一系列政策和指導意見，大力推進畜禽糞便處理和資源化。

現有的畜禽糞便處理技術以堆肥生產有機肥、黑膜厭氧發酵和全混流式厭氧發酵產沼氣三種為主。其中專利108546667A公開了一種畜禽糞便發酵劑，包括乳酸菌、芽孢桿菌、光合細菌、酵母菌、放線菌、醋酸菌。將畜禽糞便轉化為有機肥。專利108774081A將畜禽糞便通過干濕分離后，固體發酵堆肥生產有機肥，液體在黑膜沼氣中進行厭氧處理，然后采用陶瓷膜納濾膜過濾器進行多級濃縮，濃縮后濃液最終制成有機水溶肥。一般有機肥發酵需要定期機械翻堆，時間為20-45天，且需要添加氮磷、秸稈等物質調節營養物質比例。黑膜發酵一般是將固體或液體全部進入黑膜中發酵，發酵周期為10-30天，需要定期排渣，占地面積大。全混流式厭氧發酵產沼氣主要采用德國技術，將畜禽糞便與秸稈混合后攪拌，進行厭氧發酵，部分改良技術加入菌種進行預水解，通常發酵周期需要10-30天，存在占地面積大、沼液沼渣難以消納，易產生二次污染的問題。上述技術均難以對畜禽糞便進行實現零排放處理，且設備占地面積均較大，易產生二次污染?；诖?，畜禽養殖業的規模受到了很大的限制，尤其是禽流感、非洲豬瘟等疾病的爆發，政府亟需鼓勵養殖，對新型無沼液沼渣的處理技術和工藝路線需求緊迫。

發明內容

本發明提供了一種無沼液沼渣的畜禽糞便綜合利用綠色工藝，本發明提出的整個工藝系統可實現自主供熱，水達標排放、固體減量后得到生物質炭這一土壤調理劑產品，無沼液沼渣產生；電耗、能耗為產生的能量的三分之一，還有三分之二的電量可產生經濟效益。

本發明的目的是提出了一種無沼液沼渣的畜禽糞便綜合利用綠色工藝，包括如下步驟：將畜禽糞便和/生物質經過固液分離后得到液體部分和固體部分，液體部分進入高效厭氧反應器進行發酵產沼氣，固體部分送入水解反應容器，加入回用水、蒸汽和酸催化劑進行水解反應，水解反應結束后得到混合物，混合物經過閃蒸容器，混合物中的蒸汽通過閃蒸容器冷凝，經過閃蒸容器后的混合物通過固液分離分為水解渣和水解液兩部分，水解渣進入生物質炭制備爐生產生物質炭，水解液通過堿中和后進入高效厭氧反應器與液體部分混合進行厭氧發酵產沼氣，沼氣經預處理后進入熱電聯產沼氣發電機進行發電并網，熱電聯產沼氣發電機的余熱為水解反應提供蒸汽，高效厭氧反應器的發酵廢液經過好氧生物處理(溶氧量6～20PPM)后進入水生植物氧化塘深度凈化后即達標排放、作為水解反應的回用水或回用至養殖場。

本發明提出的無沼液沼渣的畜禽糞便綜合利用綠色工藝，實現了畜禽糞便處理無污染零排放，該工藝系統投料至產氣時間≤24h，經過處理后，固體減量80％以上。