[發明專利]大規模畜禽養殖場糞尿污水綜合處理制備水溶肥的方法

有效

• 申請號: 202011633673.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112830652B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 郁雷
• 申請（專利權）人: 上海田應農業科技有限公司
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F9/04;C05F3/00;C05G1/00;C05G5/23
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發明涉及一種大規模畜禽養殖場糞尿污水綜合處理制備水溶肥的方法，先將畜禽養殖場糞尿及沖洗水進行厭氧發酵，然后對發酵沼液進行過濾，濾渣干燥后做固體有機肥，濾液中加入化學沉淀劑脫除重金屬，反應完全后向懸浮液中加入絮凝劑進行絮凝沉降，絮凝體經離心過濾，濾液與絮凝沉降的上清液合并后加入復合吸附劑脫除有機砷，料液過濾后，濾液經過陶瓷膜微濾去除膠體微粒和蛋白，微濾透過液最后經反滲透濃縮，得到的濃縮液作為制備液體肥的原料，向反滲透濃縮液中添加適量的大量元素和腐殖酸，制備得到符合國家標準的液體水溶肥，反滲透出水達到國家規定的排放標準。本發明工藝實現了畜禽養殖場糞尿污水的綜合處理和回收利用，不會造成環境污染。

技術領域

本發明屬于畜禽養殖場糞尿污水治理和液體肥生產的領域，尤其是涉及一種 大規模畜禽養殖場糞尿污水綜合處理制備水溶肥的方法。

背景技術

為解決養殖場廢水和固體廢棄物的環境污染問題，科研人員一直在探索畜禽 養殖場糞尿的處理方法。目前，沼氣工程技術在規模化畜禽養殖場排泄物生態化、 減量化處理和能源化、資源化利用中發揮了核心作用，是我國處理畜禽養殖廢水的 主要工藝，但是這種方法存在著糞尿發酵以后產生的大量污水和糞渣無法處理和利 用的問題。為解決厭氧發酵產生的尚未達到國家排放標準的沼液廢水問題，目前常 用的方法是利用膜分離技術將厭氧發酵液的濃縮富集處理。如一種沼液精密過濾裝 置及過濾方法(CN102258900A)、一種沼液多組分全過程資源化的方法 (CN102795725A)、一種從沼液中分離生物藥肥有效成分的方法 (CN101269999A)、一種沼液處理與資源化利用的方法(CN105692962A)、畜禽養殖污染物沼液生態處理裝置和方法(CN101343134A)、多級過濾養豬場廢水回收 養分的方法(CN103708678A)、畜禽場廢水回收養分的多級過濾裝置 (CN103723846A)等。這些方法的基本特征是，通過精密過濾、超濾、納濾和反滲 透等膜分離技術，將厭氧發酵沼液濃縮，得到的濃縮液和廢渣可作為有機肥或生物 藥肥。從已有的“畜禽厭氧發酵沼液處理方法”的報道來看，采用膜分離方法可以 將沼液濃縮，但由于飼養環境和飼料的原因，國內畜禽厭氧發酵沼液中的重金屬含 量較高，不同地區的沼液中，汞含量的生態風險指數多數已達到中等或強生態危害， 砷、銅、鉻、鉛等重金屬含量多數已達到輕微或中等生態危害(不同來源家庭戶用 沼氣池沼液成分分析及風險評價，化工學報，2014年第65卷第5期)。現有的“畜 禽厭氧發酵沼液處理方法”通過膜分離將沼液濃縮，重金屬元素、無機砷和有機砷 不能去除，濃縮液中重金屬和砷含量更高，作為有機肥或生物藥肥存在嚴重的環境 問題，難以達到“NY 1110-2010水溶肥料汞、砷、鎘、鉛、鉻的限量要求”中規 定的限量指標。此外，畜禽厭氧發酵沼液中含有的膠體微粒和蛋白，在膜分離的濃 縮過程中會從沼液中析出，堵塞超濾膜、納濾膜和反滲透膜的膜孔，用水反沖洗也 很難徹底疏通膜孔，嚴重影響了膜的壽命和裝置的穩定運行。

中國專利CN 105692962A公開了一種沼液處理與資源化利用的方法，其整體 工藝路線為：沼液進行二次厭氧消化后的出水依次經過：絮凝沉淀(去除二次厭氧 沼液中殘余的固形物，并進一步降低COD濃度)、精濾處理(石英砂、活性炭、 硅藻土或纖維濾料，進一步去除沼液中殘余的固形物，避免或減輕后續超濾膜堵 塞)、超濾處理(截留0.002-0.1微米的膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物)、 反滲透處理(用以截留小分子物質和溶解性鹽類，即沼液中所含的氨氮、磷、鉀等)。

專利CN 105692962A處理的順序為：(1)去除二次厭氧沼液中殘余的固形物， (2)進一步去除沼液中殘余的固形物，(3)截留0.002-0.1微米的膠體、蛋白質、 微生物和大分子有機物，(4)截留小分子物質和溶解性鹽類。由于該專利處理對象 為餐廚垃圾粉碎制漿經過濾后得到的廢水，一般餐廚垃圾不涉及重金屬，所以該專 利中沒有涉及重金屬，也不涉及如何避免超濾與反滲透處理過程中重金屬的富集問 題。

而畜禽養殖場糞尿沼液其重金屬含量較高，在處理工藝中需要考慮重金屬元 素的去除問題。