[发明专利]一种堆肥渗滤液中氮素流失阻控的集成方法

权利要求书

1.一种堆肥渗滤液中氮素流失阻控的集成方法，包括下述步骤：

(1)将堆肥渗滤液中氮素含量调控到200-1000mg/L后，进行水热处理；

(2)将步骤(1)水热处理后的堆肥渗滤液氮素浓度控制在50-150mg/L，加入镁剂溶液、磷盐溶液和pH值调控剂，采用鸟粪石结晶法进行结晶，得到鸟粪石晶泥和处理后的堆肥渗滤液；

(3)将步骤(2)处理后的堆肥渗滤液以水热炭为吸附剂进行流化态吸附反应，收集吸附后的水热炭；

所述步骤(1)中，所述水热处理的反应体系的pH值4-6，所述水热处理的温度120-180℃，反应时间30-90min；

所述步骤(1)中，所述水热处理的反应体系中还加入氧化剂，所述氧化剂为氧气、臭氧或双氧水；所述氧化剂为氧气，其分压为1.5-5MPa；所述氧化剂为臭氧，其分压为0.5-2MPa；所述氧化剂为质量分数20％-30％的双氧水，所述双氧水与堆肥渗滤液的体积比为0.5-5:100；

所述步骤(2)中，所述镁剂溶液中镁离子的浓度为1～2mol/L；所述的磷盐溶液中磷酸根离子 的浓度为1mol/L；所加入的磷盐溶液中磷酸根离子与镁剂溶液中的镁离子及堆肥渗滤液氮素浓度的摩尔比为1:1-2:1；

步骤(2)中利用所述pH值调控剂将水热处理后的堆肥渗滤液的pH值调控在8～10；所述pH值调控剂是氢氧根含量为1-5mol/L的pH值调控剂；

所述步骤(2)中，所述结晶在晶种悬浮式结晶床进行，所述晶种悬浮式结晶床为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；所述步骤(3)中，所述流化态吸附反应在间歇式流化床吸附柱中进行，其高径比为3-5:1；

所述步骤(2)处理后的堆肥渗滤液以下进上出的方式通过所述间歇式流化床吸附柱，所述步骤(2)处理后的堆肥渗滤液的上升流速控制在0.5-2m/h；

所述吸附剂从所述间歇式流化床吸附柱的上方进料，下方出料；所述吸附剂与所述步骤(2)处理后的堆肥渗滤液中氮素的质量比为(50～100)：1；

所述间歇式流化床吸附柱按照如下顺序间歇式运行操作，包括进料0.5-1h、反应1-4h、排料0.5-1h和空载1-2h，每3-8h为一个周期。

2.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于：

所述水热处理在水热反应器中进行，调控堆肥渗滤液的体积与水热反应器的容积比为1-2:3。

3.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于：

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

所述晶泥贮存区的鸟粪石晶泥采用间歇式排泥控制，每个周期包括排泥5-60min、空载5-60min；采用螺旋挤压式固液分离机对鸟粪石晶泥进行固液分离，其处理能力为1-10m³/h，筛网网孔为0.3-1.0mm，主轴转速为10-30r/min，脱水后的鸟粪石收集，脱水液体回流至晶种悬浮式结晶床的晶种悬浮结晶区；

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

4.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述结晶时，水力停留时间为1～2h，机械搅拌的速度为20～120r/min。

5.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述水热炭的制备方法如下：将粉碎至1-3mm的生物质加入水热反应釜，按照固液比1-2:6kg/L加入水溶液，在升温速度5-15℃/min、峰值温度200-250℃条件下炭化0.5-2h，得到的产物按照固液比1:10-30kg/L加入1-5mol/L氢氧化钾溶液，在温度20-50℃、转速50-100r/min、超声功率30-150W、超声频率10-50MHz的条件下混合1-5h，洗涤至中性后60-100℃干燥4-24h，即得到水热炭。

6.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述吸附后的水热炭采用螺旋挤压式固液分离机进行固液分离，其处理能力1-10m³/h，筛网网孔为0.3-1.0mm，主轴转速为10-30r/min，脱水后的水热炭收集，脱水液体回流至晶种悬浮式结晶床的晶种悬浮结晶区。