[发明专利]一种养殖废弃物中磷素资源化回收的方法

权利要求书

1.一种养殖废弃物中磷素资源化回收的方法，包括如下步骤：

(1)对养殖废弃物进行脉冲式超声；

(2)将经步骤(1)处理后的养殖废弃物引入湿式化学氧化器，在氧化剂的作用下发生氧化；

(3)在经步骤(2)处理后的养殖废弃物的上清液中加入镁剂溶液和pH值调控剂，对混合液作用脉冲式微波；

所述脉冲式微波在微波促晶环中进行；

(4)将经步骤(3)处理后的混合液引入结晶床，经结晶后，得鸟粪石晶泥和上清液，收集所述鸟粪石晶泥；

(5)将步骤(4)中得到的上清液引入吸附柱，以载水合氧化铁生物炭为吸附剂，经吸附后，收集吸附后的载水合氧化铁生物炭。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述养殖废弃物的含固率控制在30％～70％；

所述脉冲式超声在功率30～150W，频率10～50MHz的条件下进行；

所述脉冲式超声的温度为20～40℃，时间为10～120min，且每个脉冲周期包括运行1～2min和停止1～2min。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述氧化的温度为150～300℃，时间为10～240min；

所述湿式化学氧化器中的氧化剂为氧气、臭氧或双氧水水溶液；

所述氧化剂为气体时，分压为1.5～10MPa；所述氧化剂为双氧水水溶液时，所述双氧水水溶液与所述养殖废弃物的体积比为(1～10)：100；所述双氧水水溶液的质量分数为20％～30％；

所述养殖废弃物的体积与所述湿式化学氧化器的容积比为(1～2)：3。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，加入所述镁剂溶液和pH值调控剂之前，还包括将所述上清液中磷素的质量体积浓度控制在20～300mg/L的步骤；

所述镁剂溶液中镁离子的摩尔浓度与所述上清液中磷素的摩尔浓度的比值为(1～3)：1；所述镁剂溶液为含有镁离子的溶液；所述镁剂溶液中镁离子的浓度为1～3mol/L；

利用所述pH值调控剂将所述上清液的pH值调控在8～10；所述pH值调控剂为碱溶液，所述碱溶液中氢氧根离子的摩尔浓度为1～5mol/L。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述脉冲式微波在微波促晶环中进行，所述混合液通过所述微波促晶环中的流速为0.1～0.5m/h，所述微波促晶环的长度为0.1～0.5m；每个脉冲周期包括运行1～2min和停机1～2min；

所述脉冲式微波在功率为100～500W、频率为500～1000MHz、温度为10～30℃的条件下进行。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述结晶床为晶种悬浮式结晶床，为一反应器，由竖直设置的消能板分为三部分，其中中间部分的上方为机械搅拌区，下方为晶泥贮存区，两侧部分的上方均为出水区，下方均为晶种悬浮结晶区，中间部分的晶泥贮存区与两侧部分的晶种悬浮结晶区连通，所述晶种悬浮结晶区内置有晶种；

所述机械搅拌区的高径比为(5～10)：1，所述晶种悬浮结晶区的高径比为(1～3)：1；

所述出水区的上清液通过溢流堰出水板流出，所述溢流堰出水板的锯齿采用正三角形结构，材质为双相不锈钢。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述结晶时，水力停留时间为1～2h，机械搅拌速度为20～120r/min；

采用间歇式排泥控制鸟粪石晶泥，每个周期包括排泥10～30min和空载10～30min；

采用螺旋挤压式固液分离机对所述鸟粪石晶泥进行固液分离，所述螺旋挤压式固液分离机的处理能力为2～20m³/h，筛网网孔为0.3～1.0mm，主轴转速为10-30r/min；所述固液分离后产生的液体回流至所述晶种悬浮结晶区。