[发明专利]一种畜禽粪便处理的方法

说明书

一种畜禽粪便处理的方法，先粉碎干燥的畜禽粪便过60目筛，使含水率控制在15%以下，将其与矿物催化剂混合均匀；将微波炉内的微波吸收剂床层升温至热解温度后，矿物催化剂与畜禽粪便混合物经料斗通过螺旋进料器进入热解床层，热解底物快速升温热解，所产生热解蒸汽可冷凝部分经冷凝装置回收，不可冷凝部分通入磷酸溶液以充分吸收氨气，剩余的固体残渣落入储渣罐，所含重金属在矿物催化剂提供碳、硅源的作用下完全玻璃化。本发明提出了畜禽粪便微波高温热解同步回收氮元素以及强化重金属玻璃化的新工艺，最终可以实现一条畜禽粪便减量化、无害化、资源化利用的新途径。

技术领域

本发明属于环境及资源利用技术领域，涉及畜禽粪便资源化、无害化处理方法。

背景技术

目前猪粪便资源化的主要技术路线是生物法，包括厌氧发酵/堆肥、养殖蚯蚓和蝇蛆，都还存在病原病毒消除不彻底、重金属难以固化、厌氧消化速率慢且产气率低等问题。微波高温热解可以将猪粪分解成少量的油和炭、大量的气，油和气可以作为燃料使用，有效固定了重金属的炭可以用作吸附剂，同时使猪粪中的病原微生物、寄生虫卵、病毒等在高温条件下被彻底杀死，对于猪粪处理来说是一条具有广阔发展前景和值得探索的新途径。

在热解过程中，猪粪中含氮物质分解的小分子化合物会随着热解蒸汽排出，形成的气体严重污染大气。虽然热解对于猪粪中重金属的玻璃化具有显著效果，但猪粪中硅等玻璃化原料有限以至重金属未达到完全固化的程度。

发明内容

本发明目的是针对畜禽粪便量大且严重污染环境，提供一种畜禽粪便减量化、资源化、无害化处理的方法，微波高温催化热解畜禽粪便提高氨气的形成与回收，同时强化重金属玻璃化。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明先将矿物催化剂与畜禽粪便充分混合均匀，加入到预先升温至热解温度的微波吸收剂床层，畜禽粪便在高温和矿物催化剂的作用下发生分解反应，产生热解蒸汽，可冷凝部分经冷凝装置收集，不可冷凝部分通入磷酸溶液吸收氨气，所得溶液进一步与镁盐反应制备鸟粪石，反应器中剩余的固体产渣所含重金属在矿物催化剂提供碳、硅源的作用下玻璃化，对环境无害。

具体地说，本发明所述的一种畜禽粪便处理的方法，包括以下步骤。

（1）将畜禽粪便干燥处理，粉碎过60目筛，使含水率控制在15%以下，再与矿物催化剂充分混合。

（2）将微波吸收剂床层升温至500-1000℃，待温度稳定后，将步骤（1）中的矿物催化剂和粪便混合物加入料斗，通过螺旋进料器进入热解炉。

（3）高温热解产生的蒸汽通过冷凝装置冷凝回收，不可冷凝部分通入磷酸溶液充分吸收，再进一步加工成鸟粪石，从而达到回收氮元素的目的。

（4）所得固体产物进入储渣罐，其中重金属在矿物源充足的情况下基本能够玻璃化，以至于对环境无害。

步骤（1）所述的矿物催化剂包括白云石、皂土或膨润土。畜禽粪便与矿物催化剂的比例为1:2~4:1。

步骤（2）所述的微波吸收剂为SiC。

本发明具有以下优点。

1）通过微波高温催化热解技术可以实现畜禽粪便的减量化、无害化以及资源化处理。

2）高温热解过程中所产生的氨气得以有效回收利用，同时强化了重金属玻璃化过程，实现了氮元素的回收与强化重金属玻璃化一体化新途径。

具体实施方式

本发明将通过以下实施例进一步说明。

实施例1。

畜禽粪便微波高温催化热解回收氨气以及强化重金属玻璃化一体化新途径，包括以下工艺步骤。