本发明专利技术涉及一种处理和／或预处理液体肥料或沼气装置废料以去除有害物质特别是氮、磷和有味分子的方法和设备。使用处理槽（５）进行待处理物料的生物处理，所述处理槽包括向处理槽（５）供应待处理物质的进料装置（４），将处理后物料排出处理槽的出料装置和向处理槽供应生物处理所需空气的进气装置（２），其特征在于该方法包括首先向每个处理槽（５）提供适于处理待处理物料的微生物种群；将待处理物料逐渐供应到第一处理槽从而再进入一个后续处理槽／多个后续处理槽，以便最初提供给处理槽中的微生物种群以逐步的方式替代存在于待处理物料中的原微生物种群；将基本不含原微生物的并且从末处理槽排出的物料返回第一处理槽以稀释供入第一处理槽的待处理物料；以及该方法包括在至少一个处理槽的下游通过向汽提塔（２２Ａ）供应来自处理槽（５）的待处理物料进行氮去除处理，在汽提塔中待处理物料的ｐＨ已通过微生物处理提高到就氮去除而言足够的水平。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理和/或预处理液体肥料或沼气装置废料以去除有害物 质特别是氮、磷和有味分子的方法本专利技术涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于处理和/或预处理液体肥料或 沼气装置废料以去除有害物质，特别是氮、磷和有味分子的方法。作为农业普遍发展的结果，日益增加的农场规模、农牧作业在特定区域的集中 以及另一方面农场流水作业的专业化导致产生的营养物质多于该区域所能分散的量的情 况，这种情况在集中式沼气设备中达到了高峰，其中的消化过程由农场以外的富含营养 的饲料供应。来自农业的营养物质被发现是水路超营养化的主要来源。氮径流是由氮流 失引起的最重要的环境危害。硝化作用产生的硝酸盐尤其具有径流的倾向。水系中的氮 负荷引起氮限制的藻类过度繁殖从而使水质恶化。进入饮用水库的氮径流在氮浓度过高 时可能引起健康威胁。为尽量减少进入自然水体的营养物径流，氮肥已经通过立法来限制。欧盟发布 的硝酸盐指令限制了在土地中允许播撒的氮量。因此，一些农场被迫将营养物质更进一 步去除或完全排除在农场范围外。但是，大部分液体肥料体积由水构成。这产生实质的 运输和播撒费用。随着定量生产，还有其它与使用液体肥料的氮作为肥料有关的问题。 由于液体肥料氮中部分氮是有机态，因此液体肥料氮的肥效难以估算。有机氮不是被植 物直接利用的形式，然而它只能逐渐释放成植物能够利用的无机状态。另一方面，部分 液体肥料氮可能由于在储存过程中、播撒时或刚播撒后的气态氮排放、由于氨气排放或 由于以氮氧化物和/或氮气形式脱硝化而损失。因此，液体肥料氮的肥效值波动比无机 肥料大。由于氮肥效果难以估算，因此容易导致过量施肥或者施肥不足。鉴于上述原 因，需要这样的方法，其可I)从液体部分浓缩或分离氮、II)将液体肥料氮转化成能尽可 能有效地利用液体肥料氮肥效的形式并因此减少无机肥料的使用。对于液体肥料中的磷，有一些可行的方法减少其含量或实现它的完全分离。通 过固液彼此分离，例如通过机械分离，可以简单有效的降低磷含量，其中相当一部分磷 保留在固体部分。另一方面，磷可以通过化学方式有效地从液体肥料中沉淀出来，无论 是磷酸铵镁(鸟粪石)，其中包含在沉淀物中的营养物质是植物能利用的形式，还是污水 处理厂一般利用的用三价铁盐或铝盐(Fe3+，Al3+)沉淀的方法都可以。在浓缩或分离方 面氮要比磷更具有挑战性。在机械分离中，大部分氮保留在液体部分。实践中，通过使 用试剂进行化学结合是困难的并且只能分离一部分氮。迄今为止通过逆流塔原理分离液 体肥料氨(氨汽提)还不能以经济可行的方式实现。液体肥料中的氮液体肥料中包含高浓度的有机和无机形式的氮。在液体猪肥中可溶氮的平均含 量是2.5kg/吨，总氮平均含量是3.8kg/吨。液体牛肥总氮含量是3.0kg/吨，可溶氮含量 是1.8kg/吨(土壤分析机构(Soil Analysis Service)统计数据)。总氮和可溶氮的差代表 了液体肥料中有机氮的量。大部分氮来源于尿并且在储存开始的几天内酶水解为铵。对 于大部分而言，液体肥料中的可溶氮由铵构成。相比于废水，液体肥料中的氮含量大约 是其十倍。用于分离液体肥料氮的方法液体肥料氮的分离已经促使众多各种各样的方法的发展和试验。其中包括各种 化学沉淀法、离子交换、各种膜过滤法、生物分离法以及基于逆流塔原理的氨分离(氨 汽提)等等。这些典型方法大部分都不能在氨分离和高价的经济性上充分达到可接受的 标准。固体和液体的分离物理分离对液体中溶解氮部分仅仅具有极小的效果。沉降和机械分离在机械分离中，大部分氮保留在液体部分。生物方法对于生物方法，硝化/脱硝工艺是最著名和常用的方法，尤其是污水氮分离方 法。硝化-脱硝是两段氧化还原工艺。氮首先被氧化成硝酸盐形式，即硝化。然后需 要无氧脱硝阶段，其中硝酸盐氮还原为氮气。这种方法需要精确的最优条件才能运转。其他生物学的氮分离方法也已经发展起来了。对这些方法来说，正在发展中的 厌氧氨氧化反应(anammox)或许已经引起更多注意。这种方法包括将铵直接氧化成氮气 (N2),而NO2官能团作为电子受体。这种方法还仅仅在发展阶段。所有生物氮分离方法的问题在于相当高的投资和维护费用。在这些方法中，氮 不是被回收而是作为气体释放到大气中。过滤虽然过滤主要用于固体的截留，但是滤液的化学性质和也可能的生物学性质也 受过滤的影响。但是，即使在最好的情况下，以液体中溶解态存在的氮化合物的减少从 未高于10%。反渗透反渗透是一种基于压力的膜净化技术。其原理基于利用压力迫使溶剂(通常是 纯水)从高浓度溶液通过半透膜到低浓度一侧，即渗透的相反方式。这使该方法适用于 需要对液体肥料进行预处理(沉降，沉淀，微滤)的液体肥料氮的分离。电化学方法电浮选是一种分离方法，其中轻粒子随小气泡一起上升到废水表面。用这种方 法，电极(阳极和阴极)的表面通过水的电解形成氢和氧的小气泡(直径22-50微米)。 气泡上升到液体的表面，同时起到细碎的小粒子收集器的功能。电解需要强电流。该工 艺受到液体肥料中高的干物质含量的限制。为了也能够有效的去除可溶氮，这种方法需 要同时的电化学氧化。电化学氧化电化学氧化有多种方式实现。一种众所周知/常用的方法是使用氯和在阳极形 成的次氯酸根用于氧化氨。在这种方法里，铵的分解作为间接的氧化反应发生。分解 反应通过在电化学反应中液体溶液里产生的强氧化剂中间物进行。在氯化物存在的情况 下，在阳极产生氯气。阳极反应之后，氯气在液体溶液中扩散(溶解作用)，并进一步通 过质子迁移形成次氯酸根和次氯酸，这取决于pH值。这种方法的效率取决于加入的盐和 电流的强度。氨的有效氧化通常需要30g/L的氯化物剂量。问题是可能形成氯化的有机中间产物。通过汽提进行氮分离该方法包括将液相通过塔中的气相来降低液相中氨的含量。该方法基于首先提 高液体肥料的pH值将其中包含的铵态氮转变成氨。随后将液体肥料通过充满填料的塔促 进NH3W蒸发，这样液体肥料从顶部供入塔，而将空气从底部吹入塔中，从而导致氨的 脱附，即它通过填料中向下滴的浆液表面(边界)进入气相。分离到气相的氨气进一步 进入水或者酸，其中氨气吸附到液体中。铵的蒸发取决于溶液的pH值和温度。随着pH值的提高，铵离 子离解并且形成氢离子和氨。所得氢离子与负电的OH离子结合生成水。 [NH4++OHNH3+H2OI。该平衡取决于pH值和温度。温度为20度时，中性溶液(pH值为7)中的氨分子的量仅占铵离子和氨分子总量的0.39%，而该比例在pH值 为9时是28.4% ο氨极易挥发，而且高度可溶于水。根据亨利定律，在恒温下，溶于给定类型和 液体体积的给定气体的量与该气体在与液体平衡状态下的分压成正比。因此，作为亨利 定律的结果，浆液表面上的氨气分压与浆液中氨的摩尔比成正比。汽提通过使用塔或者填充有能获得尽可能大的比表面积并产生尽可能低的空气 阻力的材料的塔而进行。因此，脱附，即氨从边界面进入气相的过程，能有效实现。在 该塔中，空气和水相互逆流流动，当水以薄膜形式沿填料表面向下流动时，气体以连续 相的形式向上流动。为了防止空气在填料表面附近富集氨气和提供氨的有效去除，气流 必须有足够大的强度和紊流。液流的紊流也是受欢迎的。汽提塔用于液体肥料氮的分离已经经过测试，但是它存在的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种处理和／或预处理液体肥料或沼气装置废料以去除有害物质，特别是氮、磷和有味分子的方法，所述方法包括使用如下所述的设备，其包括至少两个功能上顺序的处理槽（５）进行待处理物料的生物处理，所述处理槽包括向处理槽（５）供应待处理物质的进料装置（４），将处理后物料排出处理槽的出料装置和向处理槽供应生物处理所需空气的进气装置（２），其特征在于该方法包括首先向每个处理槽（５）提供适于处理待处理物料的微生物种群；将待处理物料逐渐供应到第一处理槽从而再进入一个后续处理槽／多个后续处理槽，以便最初提供给处理槽中的微生物种群以逐步的方式替代存在于待处理物料中的原微生物种群；将基本不含原微生物的并且存在于末处理槽中的物料返回第一处理槽以稀释供入第一处理槽的待处理物料；以及该方法包括在至少一个处理槽的下游通过向汽提塔（２２Ａ）供应来自处理槽（５）的待处理物料进行氮去除处理，在汽提塔中待处理物料的ｐＨ已通过微生物处理提高到就氮去除而言足够的水平。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：A阿里塔罗，E奥拉，R塞帕拉，
申请(专利权)人：佩龙集团公司，
类型：发明
国别省市：FI
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