[发明专利]干湿联合消化处理禽畜粪便与秸秆的方法

说明书

技术领域                                                       

本发明涉及一种对农牧业有机废弃物进行处理的方法，具体是关于一种以禽畜粪便和秸秆为原料进行干湿联合消化处理的方法，属于农牧业废弃物处理技术领域。

背景技术

随着农村经济的巨大发展，农民开始逐步改变了传统的生活用能和生产用肥方式，使得农业废弃物过剩问题日益突出，成为生态环境的重要污染源。生活垃圾和畜禽粪便无害化处理程度很低,就地堆放现象严重；农业废弃物（如秸秆）综合利用率不高,任意焚烧和随意遗弃现象普遍。由此造成了空气、土壤和水体的严重污染,极大地影响了农产品质量,直接威胁着人民群众的身体健康,同时也浪费了大量宝贵的生物质资源,如果这些废弃物得不到妥善处理,将成为农村经济可持续发展的一大障碍。

目前我国对这些有机废弃物的处理方式有两种，一种是湿式厌氧发酵处理方式，一种是干式厌氧发酵处理方式。湿式厌氧发酵处理方式，原料的固体含量在15%以下，发酵物料流动性好，便于输送和搅拌，传质传热效果好，物料发酵均匀，产气充分。但该处理方式存在如下问题：原料单一，发酵工艺不适应原料的多元性；且耗水量大，反应产生的沼液沼渣需要进行二次处理；由于有搅拌器及进出料管道，发酵物料的预处理要求比较高。另一种干式厌氧发酵处理方式，原料的固体含量在20%左右，物料中不存在可流动的液体而呈固态。但该处理方式的缺点是：搅拌困难，导致传质传热较差，产气率不高，难以实现连续进出料。无论是哪种工艺对多元农业有机废弃物的处理都存在一定的局限性。

在大多干式发酵工程中，由于干物质含量比较高，发酵液稠性大，秸秆类物料易结壳，进出料难度大，大多需要价格较高的柱塞泵进出料，容易堵塞。另有用于城市有机垃圾处理的车库式干发酵，存在投资较高，所使用装备结构复杂的缺点。目前用于湿式发酵的连续搅拌反应器系统（CSTR）在国内应用比较广泛，近些年干发酵装备的发展等，这些可以为本方法的应用提供基础。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种干湿联合消化、传质传热效果好的处理禽畜粪便与秸秆的方法。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种干湿联合消化处理禽畜粪便与秸秆的方法，按如下步骤进行：

1)   固液分离：

将所述禽畜粪便中的牛粪进行固液分离后得到含水率为40%～50%的固体残渣和分离液，分离液流进预处理池；

2)   湿式厌氧消化：

在上述预处理池内添加30%接种物后搅拌，将得到的所述分离液与所述接种物的混合料输送至CSTR反应器中进行厌氧消化后生成消化液和第一沼气；

3)   预处理：

将秸秆粉碎至长度≤10cm，喷洒水将碎秸秆浸湿后添加2‰比例的腐秆剂，之后与所述畜禽粪便中除牛粪以外的其他粪便混合、翻堆，得到C/N比为（20～30）：1的第一混合物料；

4)   干式好氧消化：

干式好氧消化前物料准备：压取所述消化液并与所述第一混合物料混合得到55%～65%含水量的第二混合物料；

干式好氧消化过程：在温度50～60℃、供氧量5%～20%的条件下对所述第二混合物料进行好氧消化，将好氧消化过程中的第二混合物料进行渗滤得到第一渗滤液，并用第一渗滤液作为第一回流液对所述第二混合物料进行回流雾喷，生成好氧消化产物；

5)   干式厌氧消化：

干式厌氧消化前物料准备：压取所述消化液并与所述好氧消化产物混合得到70%～80%含水量的第三混合物料；

干式厌氧消化过程：在温度30～35℃、压力300～500pa的条件下对所述第三混合物料进行厌氧消化，将厌氧消化过程中的第三混合物料进行渗滤得到第二渗滤液，并用第二渗滤液作为第二回流液，

在第1至10天，用所述第二回流液对所述第三混合物料进行回流雾喷，

在第10天至消化过程结束，除继续进行所述的回流雾喷以外，同时压取所述消化液并与所述第二渗滤液1:1混合作为第三回流液对所述第三混合物料进行回流注喷，上述干式厌氧消化过程生成第二沼气、沼渣和沼液，将所述沼液回收至干式厌氧消化过程循环利用；

6)   将步骤2）和步骤5）产生的第一沼气和第二沼气收集入CSTR反应器的储气柜中，经脱硫脱水处理后送入发电机组供有机肥生产使用；

7)   将步骤1）得到的固体残渣和步骤5）产生的沼渣送入有机肥生产线，制成有机肥。