一种好氧-厌氧两步发酵处理疫病动物废水的方法技术

本发明专利技术提供了一种好氧

【技术实现步骤摘要】
一种好氧-厌氧两步发酵处理疫病动物废水的方法


[0001]本专利技术涉及疫病动物废水处理
，特别涉及一种好氧-厌氧两步发酵处理疫病动物废水的方法。

技术介绍

[0002]随着我国畜禽养殖业的迅猛发展，畜禽数量不断增多，多发病疫情不断，导致产生大量的疫病动物残尸。根据我国农业部以农医发〔2013〕34号印发《病死动物无害化处理技术规范》，要求对病死动物进行无害化处理。所谓无害化处理，是指用物理、化学等方法处理病死动物尸体及相关动物产品，消灭其所携带的病原体，消除动物尸体危害的过程，防止留下疫病隐患，造成疫病扩散。其中化制法是常采用的无害化处理方式。化制法是指在密闭的高压容器内，通过向容器夹层或容器通入高温饱和蒸汽，在干热、压力或高温、压力的作用下，处理动物尸体及相关动物产品的方法。但是化制法处理过程中会产生大量的污蒸汽，污蒸汽凝结后形成冷凝水，同时还有一部分的冲洗废水和工作人员产生的生活污水。该废水具有较高的COD、BOD、氨氮、总氮、挥发性有机物等污染物，水质变化较大，如不妥善处理，将对环境产生严重的影响。
[0003]目前，针对疫病动物废水大多采用生物处理技术，由于生物反应器进水有机物和氨氮浓度较高，且有一部分难降解物质，需要生物反应器具有极高的污泥负荷，而且由于可生物降解性较差，利用单一的生物处理技术处理疫病动物废水效果不理想。往往需要多级工艺联用才能达到较好的处理效果，如UASB+SBR工艺、厌氧水解酸化+SBR工艺、CAF+SBR工艺、UASB+CASS工艺、UASBR+SBR工艺、ABR+CASS工艺等等，但是采用多级工艺联用的处理过程复杂，初期基建费用高，病死畜禽无害化处理厂投入大，运营费用高。而疫病动物废水中所含有的有机物是宝贵的资源，可以转化为高附加值的产品，减轻病死畜禽无害化处理厂经济负担。
[0004]利用秸秆发酵产沼气可以利用动物疫病废水的高氮含量，为秸秆发酵补充氮源，通过发酵过程中的多种微生物的协同串联代谢作用，将复杂的溶解性或颗粒态的可生物降解有机质(如碳水化合物、蛋白质、脂肪等)转化为甲烷、二氧化碳，剩余物富含腐植酸、氨基酸等有机质。传统的沼气发酵采用两相厌氧消化过程，这种方法易出现水解酸化缓慢、产气周期长、沼气产量低、秸秆利用效率低等问题。为了解决上述问题，部分学者采用了好氧或微好氧水解酸化工艺，通过曝气提高水解速率，加速酸化产物的生成。但在传统的好氧发酵过程中，通氧量往往固定不变，过量的通氧会带走大量的热量，导致能耗高，并促进微生物的过渡生长，导致营养物质损耗，而且高浓度氧会抑制产甲烷微生物的生长，使得产气效率提升不明显。而通氧量不足又难以满足微生物的生长需求，使得污染物转化效果差。因此，开发一种可操作性好、能将疫病动物废水转化为高品质产品的工艺技术具有重要的社会意义。

技术实现思路

[0005]针对以上现有技术中水解酸化缓慢、营养物质损耗高的问题，本专利技术提供了一种好氧-厌氧两步发酵处理疫病动物废水的方法，在微生物的不同生长时期分别通入不同量的空气，动态调控好氧水解酸化过程，快速使疫病动物废水与秸秆水解酸化，为后续厌氧发酵过程提供适宜的底物，同时提高厌氧发酵剩余物的肥效，实现将疫病动物废水转化为沼气和沼肥两个高值化产品。
[0006]为实现上述目的，本专利技术具体通过以下技术实现：
[0007]一种好氧-厌氧两步发酵处理疫病动物废水的方法，包括步骤：
[0008]S1、将疫病动物废水、粉碎的秸秆与过滤后的沼液混合均匀，得到酸化反应全浆液底物；
[0009]S2、向所述酸化反应全浆液底物中加入菌剂，根据微生物的生长周期分成四个阶段调控溶氧量，进行好氧酸化；所述四个阶段为：
[0010]迟缓期，不通气；
[0011]对数生长期，通气使溶氧量维持在≥6mg/L；
[0012]稳定期，减少通气使氧化还原电位(ORP)维持在50-150mV左右；
[0013]衰退期，停止通气；
[0014]S3、将步骤S2酸化好的全浆料液与未过滤的沼液混合，厌氧发酵；
[0015]S4、将步骤S3发酵后的剩余物进行固液分离，固体用于进一步堆肥，液体作为液态腐殖酸肥料。
[0016]进一步地，步骤S2中，所述四个阶段总时长为24h，其中，0-4h为迟缓期，4-12h为对数生长期，12-20h为稳定期，20-24h为衰退期。
[0017]进一步地，步骤S1中，所述酸化反应全浆液底物的总固体含量为8％-13％、碳氮比(C/N)为20-35：1。
[0018]进一步地，步骤S1中，所述疫病动物废水、粉碎的秸秆与过滤后的沼液按质量比3:1:3-6:1:6混合。
[0019]进一步地，步骤S1中，所述疫病动物废水、粉碎的秸秆与过滤后的沼液按质量比3.4:1:3.4混合。
[0020]进一步地，步骤S1中，在所述疫病动物废水、粉碎的秸秆与过滤后的沼液混合均匀后，将混合液于室温放置2-3d，得到酸化反应全浆液底物。
[0021]进一步地，步骤S2中，所述菌剂为枯草芽孢杆菌。
[0022]进一步地，步骤S2中，所述枯草芽孢杆菌的添加量为所述酸化反应全浆液底物总质量的3％-5％。
[0023]进一步地，步骤S3中，所述酸化好的全浆料液与未过滤的沼液按质量比1:1混合。
[0024]进一步地，步骤S3中，在所述厌氧发酵过程中，每天启动发酵罐内搅拌装置进行搅拌，每次搅拌10-15min，搅拌转速150r/min。
[0025]进一步地，步骤S2中，好氧酸化反应温度为37
±
1℃；步骤S3中，发酵温度为35
±
1℃。
[0026]相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：
[0027]1、将溶氧量与好氧微生物生长曲线相对应，在微生物的不同生长时期分别通入不
同量的空气，动态调控好氧水解酸化过程，快速使疫病动物废水与秸秆水解酸化，降低过程能耗和运行费用，提高挥发性脂肪酸(VFA)产量，为后续厌氧发酵过程提供适宜的底物，同时提高厌氧发酵剩余物的肥效，实现将疫病动物废水转化为沼气和沼肥两个高值化产品。
[0028]2、疫病动物废水处理过程中无需添加化学物质，也无需额外采用其它设备，最大限度保持低成本运行，且具有更好的生态、环保效益。
[0029]本专利技术另一目的在于提供一种腐殖酸肥料，所述腐殖酸肥料根据上述所述的好氧-厌氧两步发酵处理疫病动物废水的方法制得，所述腐殖酸肥料为液态腐殖酸肥料或固体腐殖酸肥料。所述液态腐殖酸肥料和固体腐殖酸肥料均达到腐殖酸肥料的标准，且液态腐殖酸肥料具有较高的腐殖酸和氨基酸含量，有效活菌数量大，纤维素酶活高，能够起到增加土壤中有益微生物含量，改良土壤结构和肥效的功能。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种好氧-厌氧两步发酵处理疫病动物废水的方法，其特征在于，包括步骤：S1、将疫病动物废水、粉碎的秸秆与过滤后的沼液混合均匀，得到酸化反应全浆液底物；S2、向所述酸化反应全浆液底物中加入菌剂，根据微生物的生长周期分成四个阶段调控溶氧量，进行好氧酸化；所述四个阶段为：迟缓期，不通气；对数生长期，通气使溶氧量维持在≥6mg/L；稳定期，减少通气使氧化还原电位维持在50-150mV左右；衰退期，停止通气；S3、将步骤S2酸化好的全浆料液与未过滤的沼液混合，厌氧发酵；S4、将步骤S3发酵后的剩余物进行固液分离，固体用于进一步堆肥，液体作为液态腐殖酸肥料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述四个阶段总时长为24h，其中，0-4h为迟缓期，4-12h为对数生长期，12-20h为稳定期，20-24h为衰退期。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述酸化反应全浆液底物的总固体含量为8％-13％、碳氮比为20-35：1。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿琼，罗立娜，黄欣武，
申请(专利权)人：江苏题桥环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：