一种适合全量化收储运的种猪场清粪工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种适合全量化收储运的种猪场清粪工艺，包括猪场粪污全量化收集、储存和运输，全量化收集完成从猪场收集TS浓度达到6％以上的粪污，全量化储存在集污池中进行，集污池与粪污发酵工艺结合，全量化运输通过运输车辆进行，运输车辆将粪污运输至集中处理中心，集中处理中心完成粪污厌氧发酵、沼气净化处理和有机肥制备。本发明专利技术的创新性为：一是养殖场不需要再建设粪污处理设施；二是畜禽养殖环境的用水量减少50％以上，实现粪尿水全量收集；三是收集的粪污干物质浓度达到6％以上，保证了集中处理资源化利用的经济性。另外本发明专利技术还通过发酵工艺、沼气净化处理和有机肥制备工艺，充分开发畜禽废弃物资源，并提高资源利用率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种适合全量化收储运的种猪场清粪工艺


[0001]本专利技术属于环保治理
，更具体地，涉及一种适合全量化收储运的种猪场清粪工艺。

技术介绍

[0002]近年来，规模化、集约化的商品生猪养殖发展突飞猛进，因集中饲养导致生猪粪污引发的环境问题也日益严重。畜禽污染物已成为造成重要水源地污染和富营养化的污染物之一，但畜禽污染物又是农业生产中的宝贵资源。畜禽粪便无害化处理与资源化利用，是改善农村环境的迫切要求，也是实现种养结合的生产需求。生猪养殖冲栏用水量大，给环境带来巨大压力。其他禽类冲栏用水量相对较少，其粪便通常通过有机肥生产进行无害化处理和资源化利用。
[0003]目前在南方水网地区，规模化养殖场常用的粪污处理模式主要有全量化第三方集中处理模式、农牧结合资源循环模式以及微生物发酵床模式等，在难以实现资源化循环利用的地方，养殖场可采用粪污处理达标排放模式。全量化收储运是在基于第三方集中处理模式下，集中处理中心对达到合作要求的养殖企业所产生的养殖废弃物进行收集处理，通过完整有效的无害化解决方案，实现生猪养殖废弃物无害化、减量化、资源化的过程。但现有的规模养殖场环保设施不完善，或者缺乏专业技术人员和环保管理能力，且畜禽养殖废物资源未得到充分开发，不能产生真正意义上的经济价值，资源转化率低。
[0004]养殖清粪工艺经历了从干清粪、水冲粪向水泡粪和机械刮粪等工艺的转变。水冲式和水泡式清粪工艺，耗水量大，排出的污水和粪尿混合在一起，给后续处理带来很大困难，并且固液分离后的干物质肥料价值大大降低，粪便中的大部分可溶性有机物进入液体，使液体部分的浓度很高，增加了处理难度。然而万头猪粪污水处理工程采用水冲式和水泡式清粪工艺的投资和运行费用比采用干清粪工艺的总费用多1倍。与水冲式和水泡式清粪工艺相比，干清粪工艺固态粪污含水量低，粪中营养成分损失小，肥料价值高，便于高温堆肥或其他方式的处理利用，产生的污水量少，且其中的污染物含量低，易于净化处理，是较为理想的清粪工艺。
[0005]目前畜禽养殖废弃物发酵过程中容易过酸，因此防止有机酸的过量积累是发酵工艺的核心。现有方法是直接在发酵原料预处理时加入石灰水，这样容易导致原料初始碱性偏强而后期调节pH作用偏弱且不够持久。
[0006]畜禽养殖废弃物发酵的产物主要有沼气、沼液和沼渣，沼气一般用于集镇供气和并网发电，沼液和沼渣用于制取有机肥，应用到生态农业生产中。但是现有的沼气净化处理还不够高效。现有技术将沼气中混入其他气体（如乙烷、二氧化碳或硫化氢）时，通过控制压强使得硫化氢和二氧化碳在甲烷之前生成气体水合物，而甲烷仍未生成气体水合物，生成的气体水合物留在反应釜中，甲烷气体排出反应釜被收集起来。该方法经济环保、实用，且经过一次提纯就可以得到低成本、高纯度的甲烷气体。
[0007]但是沼气中由于有二氧化碳和硫化氢的存在，会促进气体水合物的形成，因此采
用上述方法分离沼气中的二氧化碳和硫化氢时，会存在部分甲烷生成水合物的可能性，因此分离后的沼气中甲烷浓度损失，影响沼气质量。此外，上述方法并没有将二氧化碳和硫化氢分离并收集，造成资源浪费。
[0008]现有的沼液和沼渣制备有机肥时，利用率不高，且需要分开制备固体有机肥和液体有机肥，工艺复杂，且肥效不好。
[0009]综上所述，如何设计一种适合全量化收储运的种猪场清粪工艺，通过第三方对畜禽粪污统一专业化集中收储运、处理和再利用，采用新型发酵工艺、沼气净化处理和有机肥制备工艺，提高资源利用率，是目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于为了解决上述技术问题，而提供一种适合全量化收储运的种猪场清粪工艺，采用粪污全量化收储运的创新模式，并通过新型发酵工艺、沼气净化处理和有机肥制备工艺，充分开发畜禽废弃物资源，并提高资源利用率和安全性。
[0011]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种适合全量化收储运的种猪场清粪工艺，包括猪场粪污全量化收集、储存和运输，所述全量化收集完成从猪场收集TS浓度达到6％以上的粪污，所述全量化储存在集污池中进行，所述集污池与粪污发酵工艺结合，所述全量化运输通过运输车辆进行，所述运输车辆将粪污运输至集中处理中心，所述集中处理中心完成粪污发酵、沼气净化处理和有机肥制备。
[0012]所述粪污发酵方法包括以下步骤：以集污池中收集的粪污、秸秆为发酵原料，以厌氧活性污泥为接种物，混合均匀得到的发酵混合物，然后用水稀释成发酵液，泵入发酵罐中，并加入pH调节剂后，进行发酵，保持发酵罐内的温度为30
‑
40℃，搅拌速度为300
‑
500r/min，发酵完成后分别收集沼气、沼液和沼渣。
[0013]所述pH调节剂与发酵液的质量比为（0.05
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0.1）：1，pH调节剂包括质量比为1：（5
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10）：（4
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8）的调节剂A、调节剂B和调节剂C，所述调节剂A为0.1
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0.2mol/L的磷酸盐缓冲溶液（pH为6.5
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7.2），所述调节剂B由内层的石灰粉和外层包膜B按照质量比为1：（0.2
‑
0.3）组成，所述调节剂C由内层的KH2PO4粉末和外层包膜C按照质量比为1：（0.3
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0.5）组成。
[0014]进一步地，所述粪污、秸秆的质量比为1：（0.05
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0.2），所述厌氧活性污泥的添加量为发酵液质量的10
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15%。
[0015]进一步地，所述包膜B的原材料包括质量比为1：（0.04
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0.08）的羟丙基纤维素酞酸脂（HPMCP，pH<5.5溶解）和胆碱碳酸氢盐，所述包膜C的原材料包括质量比为1：（0.5
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0.8）的褐藻酸钠（pH>6溶解）和壳聚糖（pH<6.5溶解）。上述包膜材料均用水或乙醇制成材料液后应用。
[0016]本专利技术还提供了一种所述的适合全量化收储运的种猪场清粪工艺中的用于沼气净化处理的装置，所述装置包括沼气罐、压缩机、温度和压力可控的水合物反应罐、甲烷储气罐、二氧化碳储气罐和硫化氢储气罐，所述水合物反应罐的底端设有进气口，其顶端设有出气口和进水口，所述沼气罐连接压缩机，所述压缩机连接水合物反应罐的进气口，所述沼气罐、甲烷储气罐、二氧化碳储气罐和硫化氢储气罐同时连接出气口。
[0017]进一步地，所述沼气罐、甲烷储气罐、二氧化碳储气罐、硫化氢储气罐与出气口之间分别设有第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述出气口和第二开关之间依次设有甲烷检测器、增压器和第二气体流量计，所述出气口和第三开关之间依次设有二氧化碳检测器、增压器和第三气体流量计，所述出气口和第四开关之间依次设有硫化氢检测器、增压器和第四气体流量计。
[0018]进一步地，沼气净化处理工艺包括以下步骤：（1）通过进水口向水合物反应罐中加入3/4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适合全量化收储运的种猪场清粪工艺，包括猪场粪污全量化收集、储存和运输，所述全量化收集完成从猪场收集TS浓度达到6％以上的粪污，所述全量化储存在集污池中进行，所述集污池与粪污发酵工艺结合，所述全量化运输通过运输车辆进行，所述运输车辆将粪污运输至集中处理中心，所述集中处理中心完成粪污发酵、沼气净化处理和有机肥制备，其特征在于：所述粪污发酵方法包括以下步骤：以集污池中收集的粪污、秸秆为发酵原料，以厌氧活性污泥为接种物，混合均匀得到的发酵混合物，用水稀释成发酵液，泵入发酵罐中，并加入pH调节剂后，进行发酵，保持发酵罐内的温度为30
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40℃，搅拌速度为300
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500r/min，发酵完成后分别收集沼气、沼液和沼渣；所述pH调节剂与发酵液的质量比为（0.05
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0.1）：1，所述pH调节剂包括质量比为1：（5
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10）：（4
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8）的调节剂A、调节剂B和调节剂C，所述调节剂A为0.1
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0.2mol/L的磷酸盐缓冲溶液，所述调节剂B由内层的石灰粉和外层包膜B按照质量比为1：（0.2
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0.3）组成，所述调节剂C由内层的KH2PO4粉末和外层包膜C按照质量比为1：（0.3
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0.5）组成。2.根据权利要求1所述的适合全量化收储运的种猪场清粪工艺，其特征在于：所述粪污、秸秆的质量比为1：（0.05
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0.2），所述厌氧活性污泥的添加量为发酵液质量的10
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15%。3.根据权利要求1所述的适合全量化收储运的种猪场清粪工艺，其特征在于：所述包膜B的原材料包括质量比为1：（0.04
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0.08）的羟丙基纤维素酞酸脂和胆碱碳酸氢盐，所述包膜C的原材料包括质量比为1：（0.5
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0.8）的褐藻酸钠和壳聚糖。4.一种根据权利要求1所述的适合全量化收储运的种猪场清粪工艺中的用于沼气净化处理的装置，其特征在于：所述用于沼气净化处理的装置包括沼气罐、压缩机、温度和压力可控的水合物反应罐、甲烷储气罐、二氧化碳储气罐和硫化氢储气罐，所述水合物反应罐的底端设有进气口，其顶端设有出气口和进水口，所述沼气罐连接压缩机，所述压缩机连接水合物反应罐的进气口，所述沼气罐、甲烷储气罐、二氧化碳储气罐和硫化氢储气罐同时连接出气口。5.根据权利要求4所述的用于沼气净化处理的装置，其特征在于：所述沼气罐、甲烷储气罐、二氧化碳储气罐、硫化氢储气罐与出气口之间分别设有第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述出气口和第二开关之间依次设有甲烷检测器、增压器和第二气体流量计，所述出气口和第三开关之间依次设有二氧化碳检测器、增压器和第三气体流量计，所述出气口和第四开关之间依次设有硫化氢检测器、增压器和第四气体流量计。6.根据权利要求4或5所述的用于沼气净化处理的装置，其特征在于：所述沼气净化处理的工艺包括以下步骤：（1）通过进水口向水合物反应罐中加入3/4
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4/5容积的蒸馏水，并调节水合物反应罐内的温度为280.2
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283.2K，压力为7...

【专利技术属性】
技术研发人员：万里平，龚贵金，
申请(专利权)人：赣州锐源生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：