一种畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的方法技术

本发明专利技术涉及一种畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的方法，将畜禽养殖场粪尿及冲洗水进行厌氧发酵，对发酵沼液进行过滤，滤渣干燥后做固体有机肥，滤液经絮凝沉降后，絮凝体经离心过滤，滤液与絮凝沉降的上清液合并，经过陶瓷膜微滤除去大分子蛋白和胶体微粒，微滤滤出液再经过超滤去除中小分子量蛋白，超滤过滤液最后经反渗透过滤，向反渗透浓缩液中添加大量元素和腐殖酸，制备得到符合国家标准的液体肥，反渗透出水达到国家规定的排放标准。与现有技术相比，本发明专利技术工艺实现了畜禽养殖场粪尿污水的综合处理和回收利用，不会造成环境污染，而且所制备的液体肥符合国家相关标准对产品的要求。

A comprehensive treatment of livestock and poultry farms waste biogas recovery preparation method of liquid fertilizer

The invention relates to a livestock manure biogas comprehensive treatment method for preparation of recycled liquid fertilizer, the livestock excrement and flushing water for anaerobic fermentation and filtration of the biogas slurry, residue after drying solid organic fertilizer filtrate after settling, flocculation by centrifugal filtration, filtrate and flocculation the supernatants were combined, after ceramic membrane microfiltration removes large molecule protein and colloidal particles, microfiltration filtrate after ultrafiltration to remove small molecular weight protein, ultra filtration filtrate through reverse osmosis filtration, reverse osmosis to add a large number of elements and humic acid in the concentrated liquid, prepared in accordance with national standards of liquid fertilizer, reverse osmosis water reach the national emission standards. Compared with the prior art, the technique of the invention realizes the field waste comprehensive treatment and recycling of livestock, will not cause environmental pollution, and the prepared liquid fertilizer to comply with the relevant national standards on product requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的方法
本专利技术属于畜禽养殖场粪尿污水治理和液体肥生产的领域，尤其是涉及一种畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的方法。
技术介绍
在农村地区，近年来畜禽养殖业发展很快，出现了很多大型养殖场，每天要产生大量的畜禽粪尿。养殖场的畜禽粪尿直接堆放或排放，不仅污染了环境，同时也浪费了资源。为了减少畜禽养殖对环境产生的污染，国家制定了《畜禽养殖业水污染物排放标准》，对养殖场畜禽粪尿的排放进行严格限定。为解决养殖场废水和固体废弃物的环境污染问题，人们一直在探索畜禽养殖场粪尿的处理方法。目前，沼气工程技术在规模化畜禽养殖场排泄物生态化、减量化处理和能源化、资源化利用中发挥了核心作用，是我国处理畜禽养殖粪尿的主要工艺，但是这种方法存在着粪尿发酵以后产生的大量污水和粪渣无法处理和利用的问题。为解决厌氧发酵产生的尚未达到国家排放标准的有机废水问题，目前常用的方法是利用膜分离技术将厌氧发酵沼液进行浓缩富集处理。如一种沼液精密过滤装置及过滤方法(20111011871.8)、一种沼液多组分全过程资源化的方法(201210301484.4)、一种从沼液中分离生物药肥有效成分的方法(200810061050.5)、畜禽养殖污染物沼液生态处理装置和方法(200810120398.7)、多级过滤养猪场废水回收养分的方法(201310703897.X)、畜禽场废水回收养分的多级过滤装置(201310703954.4)等。这些方法的基本特征是，通过精密过滤、超滤、纳滤和反渗透中的一种或几种膜分离技术，将畜禽粪尿厌氧发酵沼液浓缩，得到的浓缩液和废渣可作为有机肥或生物药肥。从已有的“畜禽厌氧发酵沼液处理方法的报道来看，采用膜分离方法可以将沼液浓缩。但由于饲料和饲养环境的原因，国内畜禽厌氧发酵沼液中的重金属含量较高，不同地区的沼液中，汞含量的生态风险指数多数已达到中等或强生态危害，砷、铜、铬、铅等重金属含量多数已达到轻微或中等生态危害(不同来源家庭户用沼气池沼液成分分析及风险评价，化工学报，2014年第65卷第5期)。现有的畜禽厌氧发酵沼液处理方法通过膜分离将沼液浓缩，重金属元素不能去除，浓缩液中重金属含量更高，作为有机肥或生物药肥存在严重的环境问题，难以达到“NY1110-2010水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量要求”中规定的限量指标。此外，畜禽厌氧发酵沼液中含有的大分子蛋白和胶体微粒，在膜分离的浓缩过程中会从沼液中析出，堵塞超滤膜、纳滤膜和反渗透膜的膜孔，用水反冲洗也很难彻底疏通膜孔，严重影响了膜的寿命和装置的稳定运行。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服现有的畜禽厌氧发酵沼液处理方法不足的问题而提供一种畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的方法。本专利技术主要采用絮凝结合膜分离技术处理畜禽养殖场粪尿沼液，并制备液体肥。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的方法，将畜禽养殖场粪尿及冲洗水进行厌氧发酵，对发酵沼液进行过滤，滤渣干燥后做固体有机肥，滤液经絮凝沉降后，絮凝体经离心过滤，滤液与絮凝沉降的上清液合并，经过陶瓷膜微滤除去大分子蛋白和胶体微粒，微滤滤出液再经过超滤去除中小分子量蛋白，超滤过滤液最后经反渗透过滤，向反渗透浓缩液中添加大量元素和腐殖酸，制备得到符合国家标准的液体肥，反渗透出水达到国家规定的排放标准。对发酵沼液进行过滤的过滤设备是离心过滤机或板框过滤机。絮凝沉降过程加入的絮凝剂为有机高分子絮凝剂，选自聚丙烯酰胺及其衍生物、聚丙烯酸及其衍生物，絮凝剂添加量为滤液质量的0.05％～0.5％。絮凝剂添加完后，继续搅拌3～5分钟，停止搅拌后料液静置3～8小时，放出上清液，对沉降的絮凝体进行离心过滤，滤液和上清液合并后去陶瓷膜过滤。絮凝体离心过滤所用的过滤设备是管式离心机、碟式离心机或卧螺离心机。陶瓷膜微滤过程，所用陶瓷膜平均孔径为50-200纳米，陶瓷膜过滤操作压力为0.1MPa～1.0MPa。超滤过程使用的超滤膜截留分子量为500D，超滤的操作压力为0.1MPa～0.6MPa。反渗透过滤过程中，反渗透操作压力为0.6MPa～1.5MPa，浓缩液体积为反渗透进料的10％～30％，反渗透出水达到GB18596-2001规定的畜禽养殖业污染物排放标准。向反渗透浓缩液中添加的大量元素为氮、磷、钾，所添加腐殖酸为水溶性腐植酸，大量元素与腐殖酸的添加量依据反渗透浓缩液中的大量元素和腐植酸的含量而确定，最后得到的液体肥符合“NY1106-2010含腐植酸水溶肥料”标准。与现有技术相比，本专利技术的改进以及技术效果主要体现在：本专利技术采用了絮凝沉降结合膜分离技术的厌氧发酵沼液处理工艺。发酵沼液经过过滤后，滤清液经过絮凝和陶瓷膜过滤，原沼液中的大部分重金属、胶体微粒和大分子蛋白被脱除，陶瓷膜过滤后的滤液经过超滤脱除中小分子蛋白，再经过反渗透浓缩，反渗透出水达到中华人民共和国《畜禽养殖业污染物排放标准》，浓缩液用于制备液体肥，其中的重金属含量能满足“NY1110-2010水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量要求”中规定的限量指标。因此，本专利技术所述的工艺实现了畜禽养殖场粪尿污水的综合处理和回收利用，不会造成环境污染，而且所制备的液体肥符合国家相关标准对产品的要求。附图说明图1为本专利技术畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的工艺流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例一种大规模畜禽养殖场粪尿污水综合处理回收液态肥的方法，工艺流程如图1所示，按如下步骤进行：(1)粪尿沼液的过滤处理：厌氧发酵池的沼液用板框过滤机过滤，滤渣晒干后做有机肥返田，滤清液去絮凝处理；(2)絮凝处理：在搅拌条件下向滤清液中加入聚丙烯酰胺絮凝剂，添加量为滤清液量的0.12％，絮凝剂添加完成后继续搅拌3分钟停止搅拌，絮凝沉降5小时，放出上清液，沉降池底部的絮凝体用碟式离心机过滤后，滤液与絮凝上清液合并去陶瓷膜过滤；(3)陶瓷膜过滤:步骤(2)得到的滤液和上清液通过平均孔径为50纳米的陶瓷膜过滤，陶瓷膜过滤操作压力为0.1Mpa～1.0Mpa。在操作压力范围内，过滤通量急剧下降时需对陶瓷膜进行清洗。(4)超滤：步骤(3)得到的滤液通过截留分子量为500D的超滤膜过滤，超滤的操作压力0.1Mpa～0.6Mpa。(5)反渗透：步骤(4)得到的滤液在0.6Mpa～1.5Mpa操作压力下进行反渗透浓缩，浓缩至进料量的15％，反渗透出水达到中华人民共和国《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的要求，可作为膜装置冲洗水和养殖场冲洗水。(6)液体肥配制：反渗透浓缩液指标：氨氮79.8g/L，总磷51.3g/L，总钾70.5g/L，腐植酸9.8mg/L，总汞0.02mg/L，总砷1.4mg/L，总镉0.03mg/L，总铅0.16mg/L，总铬0.14mg/L。反渗透浓缩液中的大量元素已达到“NY1106-2010含腐植酸水溶肥料”的要求，向浓缩液中补充水溶性腐植酸，制备得到的液态有机肥指标：氮：79.6g/L，磷51.2g/L，钾70.8g/L，腐植酸30.2g/L，满足“NY1106-2010含腐植酸水溶肥料”和“NY1110-2010水溶肥料汞、砷、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的方法，其特征在于，将畜禽养殖场粪尿及冲洗水进行厌氧发酵，对发酵沼液进行过滤，滤渣干燥后做固体有机肥，滤液经絮凝沉降后，絮凝体经离心过滤，滤液与絮凝沉降的上清液合并，经过陶瓷膜微滤除去大分子蛋白和胶体微粒，微滤滤出液再经过超滤去除中小分子量蛋白，超滤过滤液最后经反渗透过滤，向反渗透浓缩液中添加大量元素和腐殖酸，制备得到符合国家标准的液体肥，反渗透出水达到国家规定的排放标准。

【技术特征摘要】
1.一种畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的方法，其特征在于，将畜禽养殖场粪尿及冲洗水进行厌氧发酵，对发酵沼液进行过滤，滤渣干燥后做固体有机肥，滤液经絮凝沉降后，絮凝体经离心过滤，滤液与絮凝沉降的上清液合并，经过陶瓷膜微滤除去大分子蛋白和胶体微粒，微滤滤出液再经过超滤去除中小分子量蛋白，超滤过滤液最后经反渗透过滤，向反渗透浓缩液中添加大量元素和腐殖酸，制备得到符合国家标准的液体肥，反渗透出水达到国家规定的排放标准。2.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的方法，其特征在于，对发酵沼液进行过滤的过滤设备是离心过滤机或板框过滤机。3.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的方法，其特征在于，絮凝沉降过程加入的絮凝剂为有机高分子絮凝剂，选自聚丙烯酰胺及其衍生物、聚丙烯酸及其衍生物，絮凝剂添加量为滤液质量的0.05％～0.5％。4.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖场粪尿沼液综合处理回收制备液体肥的方法，其特征在于，絮凝体离心过滤所用的过滤设备是管式离心机、碟式离心机或卧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁雷，
申请(专利权)人：上海田应农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31