[发明专利]一种处理养殖场废弃物的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护、能源技术领域，尤其涉及一种用于处理养殖场废弃物的设备和方法，具体地是用于处理养殖场的畜禽粪便以及废水的设备和方法。最具体地是，本发明涉及一种可用于一体地处理养殖场的畜禽粪便以及挤奶间废水的设备和方法。

背景技术

随着畜禽养殖业的迅速发展，产生的废弃物对环境的污染是非常严重的。畜禽粪便中有机氮素含量较高，已成为水体富营养化的主要原因，高浓度有机废水排入江河湖地表水体中，可使水中悬浮固体物(SS)、化学耗氧量(COD)、五日生化耗氧量(BOD5)、N、P和微生物含量升高，当污染物超过水体自净能力时，水质不断恶化。

畜禽粪便中所含有机物大致可以分为两类：碳水化合物和含氮化合物。畜禽粪便中含有大量的致病微生物和寄生虫卵，如果不及时处理会对人体有害的影响。由猪、牛和禽类分别带来的疾病种数是26、26和24种，传播的媒介主要是畜禽粪便。由于抗生素的使用而产生的耐药菌跟着废水和粪肥的使用，进入到环境，可能通过相关的作用将抗性基因转移至人类病原菌，对人类健康产生威胁。

废水没有处理直接进入土壤，土壤中的微生物会将废水中的蛋白质、脂肪等有机质分解。其中含氮有机物首先被分解为NH3，接着进一步被氧化成NO2-或NO3-；而含碳有机物，则被微生物分解成二氧化碳和水，从而使土壤得到自然净化。如果土壤自身的净化能力不足以处理进入土壤的污染物，污染物降解不充分，容易产生恶臭物质和有害物质。如亚硝酸盐，导致破坏土壤原有的功能。

20世纪70年代初为了更好的发展厌氧技术，美国戈什和波兰特公开了一种两相厌氧发酵方法，产甲烷相和产酸相是其工艺组成部分，从生物学角度来看，由于产氢产乙酸菌和产甲烷菌是共生互营菌，因而把他们划为一相，即产甲烷相；而把发酵细菌化为另一相，即产酸相。由于产酸菌种类很多，生长快，对环境条件变化不太敏感；相反产甲烷菌则不同，它有较强的专一性，对环境要求较高，繁殖速度缓慢，物理化学法和动力学控制法是主要的相分离技术。

ArsovR把两相厌氧技术运用到生活废水处理中，表明无论是产甲烷相还是产酸相都遵守Monod动力学有关原理，通过对酸相水力条件和甲烷相颗粒污泥的控制，以提高厌氧污泥活性并且达到较高的水平。粪污中的有机物通过厌氧微生物活动被分解为CH4、CO2和水。这种处理方式的特点是:能量消耗低、装置简单、容易实现等。最重要的是可以把废弃物综合利用起来，实现资源化处理。通过沼气设施处理畜禽粪便，可获得一定的可再生能源－沼气。同时产生的沼液可以被用农田有机肥的生产；产生的沼渣经过处理也可制成有机肥料，甚至可用作养鱼的饲料。

EP0794247A1公开了一种发酵器，其中，将发酵物装入一个里面设置螺旋线的旋转滚筒内。通过该螺旋线将发酵物栓塞形从进料口输送到腐烂物排料口。这种输送可以滚筒的正转和反转进行，其中正转，也就是发酵物向发酵物排料口方向上的输送时间上长于反向上的输送，从而达到预先规定的发酵物停留时间。因为所要处理的垃圾还含有并非微不足道比例的重料和杂质，所以采用机械输送设备的解决方案(EP0794247A1、EP0476217A1、DE19624268A1)产生相当严重的磨损，因为所使用的输送设备和其他内装件会由于含有杂质/重料的沉积物而损坏。

专利文献CN200910071230公开了一种牛粪便三段式处理工艺，在牛粪中加入占牛粪总体积0.5—2倍的秸秆粉，将牛粪和秸秆的混合原料经过好氧发酵升温处理后，用装载机械送入厌氧反应器中，并多次向厌氧反应器内的发酵原料均匀喷洒沼液，调节发酵原料含水率在75％—80％之间，进行一个周期的厌氧发酵处理，厌氧发酵产生的沼液流至贮液池用于回用喷洒，反应器产生的沼气经过沼气冷却、净化系统后进入储气装置，厌氧发酵结束后将发酵残渣再经过好氧发酵处理后，发酵残渣含水率降至30％—40％时，停止好氧发酵，再经过晾晒后，使发酵残渣的含水率降至26％—10％，将发酵残渣送到粉碎机中进行粉碎成颗粒状，制成有机肥，包装备用。

专利文献CN200910071230不能对废水进行处理，而且产生沼气效率不高，生产效率低下。