[发明专利]一种畜禽粪水无害化处理的集成技术与应用方法

说明书

本发明提供一种畜禽粪水无害化处理的集成技术与应用方法，包括：向畜禽粪污中加入接种污泥，添加载铁水热炭，搅拌，得到混合物；将所得混合物引入厌氧发酵反应器进行厌氧发酵反应，将所产气体通入发电装置；将处理后的畜禽粪污沼液沼渣混合物的10‑20％进行水热反应制备载铁水热炭，其余的沼液沼渣混合物固液分离，得到沼渣和沼液；(4)将沼渣的90‑95％引入堆肥好氧发酵反应器中，加入农业有机废弃物，堆肥好氧发酵；其余沼渣与好氧硝化污泥，厌氧亚硝化污泥，或厌氧反硝化污泥混合得到接种污泥；(5)将沼液进行正渗透膜处理，添加汲取液MgCl₂，使得反混的Mg²⁺与沼液浓缩液中的NH⁴⁺‑N和磷酸根形成鸟粪石缓释肥料。

技术领域

本发明属于农业资源与环境技术领域，具体涉及一种畜禽粪水无害化处理的集成技术与应用方法。

背景技术

近年来，畜禽养殖业规模化、集约化发展迅速，畜禽粪便产生量逐年增加，畜禽粪便无害化处理已成为影响养殖业发展的重要因素。我国畜禽粪便产量从1999年的19亿t增至2016年的40亿t，据估算2020年的全国畜禽粪便的产出量将达到42.44亿t，其有效处理率不足50％，其中规模养殖业产生的畜禽粪便经无害化处理率不足10％。畜禽粪便具有含水率高、抗生素与Cu、Zn、Pb等重金属污染物含量高及N、P等营养元素含量高的特点，如处置不当，不仅浪费资源，也将对生态环境造成严重威胁。厌氧发酵技术作为生物质能源高效利用的一种方式，不仅可以去除畜禽粪污中的有害物质，还可产生清洁的沼气能源，真正实现了变废为宝，对于改善生态环境质量和解决畜禽养殖业污染问题有重要意义。沼液沼渣作为厌氧发酵的副产物，含有丰富的养分，除了植物所需的大量营养元素N、P、K之外，还有丰富的微量元素，以及对植物有益的糖类、腐殖酸、氨基酸、激素类物质等，是一种天然的有机肥料。

目前，厌氧发酵技术处理畜禽粪水主要存在以下难点：1、从系统稳定性方面来看，由于产甲烷菌的敏感性和专性厌氧微生物酶系统对氧的极端不稳定性，使厌氧反应器中的菌群对环境微小的变化更加敏感，导致厌氧系统启动时间较长；2、从产气效率方面来看，若物料中含有大量纤维素、木质素等难降解成分的有机物，产气效果很差；3、从产物后续处理方面来看，厌氧发酵的温度决定了其在处理病原菌和难降解有机物(如抗生素)方面的局限性，因此其发酵产物沼液沼渣也存在后期处理的难题。