[发明专利]一种生物质废弃物的综合处理与资源化利用方法

说明书

本发明涉及固废和废水的无害化处置及资源化利用领域，旨在提供一种生物质废弃物的综合处理与资源化利用方法。包括：将羽毛、亚硫酸钠和水产养殖废水进行混合后水解磺化，将水解磺化液、畜禽粪便、煤、水产养殖废水加入棒磨机中，采用湿磨工艺处理得到多元浆料；将多元浆料与压缩纯氧喷入水煤浆气化炉中，进行气化和熔融处理，得到气态产物和液态熔渣；进行激冷分离，得到含有CO和H₂的混合气体，其余有害元素被固定在玻璃态渣中排出。本发明能同时解决多种生物质废弃物的排放难题，在消纳了大量养殖业生物质废弃物的同时，还节省了多元浆料制备的煤原料、制浆用水、水煤浆添加剂，全方位降低了制浆成本，具有显著的环保效益和经济效益。

技术领域

本发明属于固废和废水的无害化处置及资源化利用领域，具体涉及一种生物质废弃物的综合处理与资源化利用方法。

背景技术

随人民对生活品质要求不断提高，我国养殖业规模逐年扩大，产生着大量的生物质废弃物如畜禽养殖废弃物和水产养殖废水，这使农业超过工业成为我国最大的面源污染产业。生物质废弃物的资源化利用是养殖业污染防治最为有效的途径，目前我国畜禽养殖废弃物(含水率通常在60％～80％)综合利用比例还不高，有四分之一尚未有效处理和利用，大部分水产养殖废水(pH通常在7.0～8.5)更是直接排入水体环境，可见我国养殖业生物质废弃物的资源化利用空间巨大。

目前养殖业生物质废弃物资源化利用的一个重要方向是种养循环化，通过直接还田和堆肥发酵等方式将畜禽养殖废弃物转换成有机肥或复合肥，实现肥料化利用和种养结合，水产养殖废水则可用作农作物灌溉。但堆肥时间周期长，减量化难彻底，占地面积大，且有机肥的肥力较差，容易有各类重金属富集，堆肥过程中还会产生恶臭气体，存在一定的环境和健康风险。且随着我国养殖业和种植业的不断分离，种养结合不再紧密，种养循环化所能消纳利用的生物质废弃物已十分有限。能源资源化是养殖业生物质废弃物利用的另一个重要方向，我国农村曾以家庭为单位推行过沼气工程建设，对畜禽养殖废弃物进行厌氧消化处理，生产沼气能源。但由于厌氧消化过程中需要稳定的原料供应与严格的温湿控制，沼气池设施需要人工维护，难处理的沼渣、沼液易造成二次污染等问题，限制了厌氧消化生物质废弃物的能源资源化技术的进一步广泛应用。

综上，目前对养殖业生物质废弃物的利用主要是种养循环化和能源资源化两个方向，但仍存在以下问题：(1)堆肥时间周期长，减量不彻底，有机肥肥力较差，重金属富集与恶臭气体可能引发环境和健康风险；(2)种养分离现象明显，种养循环对养殖业生物质废弃物的消纳能力严重不足；(3)厌氧消化需要稳定的原料供应与严格的温湿控制，难处理的沼渣、沼液易造成二次污染。因此，开发一种生物质废弃物的综合处理与资源化利用新方法，具有很好的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提出一种综合利用生物质废弃物的方法，解决养殖业生物质废弃物减量化、无害化、资源化利用的难题。

为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种生物质废弃物的综合处理与资源化利用方法，包括以下步骤：

(1)按质量比例30∶10∶60将羽毛、亚硫酸钠和水产养殖废水进行混合后，在80℃和搅拌条件下水解磺化6小时，得到水解磺化液；

(2)按质量比例1∶5～9∶55∶35～39将水解磺化液、畜禽粪便、煤、水产养殖废水加入棒磨机中，采用湿磨工艺处理得到多元浆料；

(3)按质量比例2∶1将多元浆料与压缩纯氧喷入水煤浆气化炉中，进行气化和熔融处理，得到气态产物和液态熔渣。

(4)将气态产物和液态熔渣进行激冷分离，得到含有CO和H₂的混合气体，其余有害元素被固定在玻璃态渣中排出。

作为本发明的优选方案，所述羽毛是鸡毛、鸭毛或鹅毛中的任意一种。