專利名稱：一種禽畜廢棄物處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理方法，具體涉及一種環(huán)保、高效禽畜廢棄物的深度處
理方法。
背景技術(shù)：
近十多年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人民生活水平的提高，政府提出的 “菜藍(lán)子”工程順利實(shí)施，中國的畜牧養(yǎng)殖業(yè)以每年8%左右的速度快速增長，并且呈
現(xiàn)兩大發(fā)展趨勢，一是在農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值中所占的比例增大；二是向集約化、規(guī)模化和現(xiàn)代 化的方向發(fā)展，規(guī)模化養(yǎng)殖占總量的比例上升，規(guī)模越來越大，分布也較為集中。早在 2003年全國人大對《中華人民共和國固體廢棄物污染環(huán)境防治法》執(zhí)行檢查結(jié)果表明， 中國規(guī)?；B(yǎng)殖場畜禽糞產(chǎn)生量達(dá)17.3億噸，是工業(yè)固體廢物的2.17倍。而且中國畜禽 養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展具有它的特殊性，各地的“菜藍(lán)子”工程基地一般分布在城市的近郊，集約 化、工廠化、養(yǎng)殖頭數(shù)多、高密度飼養(yǎng)、清糞方式為機(jī)械或水沖式。產(chǎn)生的糞便和污水 數(shù)量大、濃度高、富含N、P和有機(jī)物、含水率有的高達(dá)98%以上、難以運(yùn)輸，因此造成 的污染程度大。因此畜禽糞便不及時(shí)的處理不僅危害城鎮(zhèn)郊區(qū)周圍的衛(wèi)生環(huán)境，同時(shí)也 阻礙養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。大中型的沼氣工程是一個(gè)有效的處理畜禽糞便的環(huán)境工程，是一個(gè) 實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化，生物質(zhì)多層次利用的生態(tài)工程，通過沼氣化工程處理可以大幅度的 降低畜禽糞水中的COD、BOD,同時(shí)產(chǎn)生清潔的沼氣，因此具有巨大的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì) 效益。畜禽糞便沼氣工程目前已成為中國政府部門和企業(yè)界感興趣的一個(gè)能源開發(fā)和利 用的項(xiàng)目，在中國也正在推動(dòng)沼氣工程技術(shù)商業(yè)化的發(fā)展道路，所以未來必將有越來越 多的沼氣化工程誕生。但沼氣化工程處理后仍然產(chǎn)生大量的沼液急需處理，這些沼液的 最大特點(diǎn)是仍然含有較多的懸浮性固體(SS)，含量高達(dá)2%，并且含有大量的COD、重 金屬和病原物等，對環(huán)境的污染仍然很大。發(fā)明目的發(fā)明目的本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種變廢為寶、環(huán) 保經(jīng)濟(jì)、高效的禽畜廢棄物深度處理方法。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為一種禽畜廢棄物處理方法，它包括以下步驟a、取禽畜廢棄物輸送到厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵處理，發(fā)酵得到的沼氣輸送到貯氣 罐儲(chǔ)存，發(fā)酵后的沼液輸送到生物浙浸池反應(yīng)器；b、在生物浙浸池反應(yīng)器內(nèi)加入藥劑和馴化好的微生物接種物，并通入空氣，使 沼液在生物浙浸池反應(yīng)器內(nèi)處理，生物浙浸處理后的污水進(jìn)行壓濾脫水處理，得泥餅作 為有機(jī)固定肥料，濾液加石灰乳調(diào)pH到7.0 7.5后先經(jīng)過微濾膜處理，然后再經(jīng)過超濾 膜處理，最后再經(jīng)過反滲透裝置處理得到潔凈的可用水。其中步驟a所述的厭氧發(fā)酵處理過程中加入了甲烷產(chǎn)氣菌，厭氧發(fā)酵處理在密封 性的厭氧發(fā)酵罐里進(jìn)行，發(fā)酵時(shí)間為3至6天，禽畜廢棄物經(jīng)發(fā)酵處理后得到沼氣和沼
3液，其中沼氣經(jīng)脫水、脫硫等處理后用貯存罐儲(chǔ)存起來，作為燃料使用，而沼液由于含 有大量的懸浮性固體、N、P有機(jī)物、重金屬和病原菌需進(jìn)一步深度處理才能達(dá)到排放的 標(biāo)準(zhǔn)。步驟b發(fā)酵后的沼液輸送到生物浙浸池反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行處理，處理過程中加入藥 劑和馴化好的微生物接種物，并通入空氣曝氣處理1至2天，其中所述的藥劑為硫酸亞鐵 鹽和Fenton試劑，其中Fenton試劑為過氧化氫與催化劑Fe2+構(gòu)成的氧化體系，添加的硫 酸亞鐵鹽的終濃度為2 5g/L，F(xiàn)enton試劑的終濃度為2 5g/L。本發(fā)明通過以重金 屬和有機(jī)物的降解速率和效率來篩選硫酸亞鐵鹽和Fenton試劑的不同添加量(lg/L、2g/ L、4g/L、6g/L和8g/L)，得出硫酸亞鐵鹽和Fenton試劑的終濃度為2 5g/L時(shí)可以大 大提高沼液廢棄物中有機(jī)物和重金屬等的處理效率和處理速度。且本發(fā)明通過單獨(dú)采用 硫酸亞鐵鹽，單獨(dú)采用Fenton試劑和采用硫酸亞鐵鹽和Fenton的混合試劑來篩選對沼液 廢棄物中有機(jī)物和重金屬等的處理效率和處理速度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在同等濃度下，采 用硫酸亞鐵鹽和Fenton的混合試劑對有機(jī)物和重金屬等的處理效率分別是單獨(dú)采用硫酸 亞鐵鹽和單獨(dú)采用Fenton試劑的6倍和4倍。因此本發(fā)明通過優(yōu)化的硫酸亞鐵鹽和Fenton 的混合試劑可以更有效的處理沼液廢棄物中的有機(jī)物和重金屬等，更經(jīng)濟(jì)環(huán)保。本發(fā)明所述的馴化微生物接種物的制備方法為將5L由氧化硫硫桿菌和氧化亞 鐵硫桿菌組成的復(fù)合嗜酸性硫桿菌接入到40L沼液中，沼液的pH值為5.0至5.3，在18 200C的環(huán)境條件下通入空氣進(jìn)行曝氣馴化2 4天，即可得到生物浙浸處理的微生物接種 物。本發(fā)明通過對降解微生物進(jìn)行馴化處理，在加入微生物接種物后(微生物接種物液 和沼液體積比為5 20 100)，與馴化前相比，可以大大提高沼液廢棄物中重金屬和有 機(jī)物的處理速度和效率(馴化后的微生物接種物對銅、鋅等重金屬的降解率是馴化前微 生物的10倍)。作為優(yōu)選方案，步驟b沼液在生物浙浸池反應(yīng)器內(nèi)處理時(shí)間為24至48小時(shí)，作 為更優(yōu)選的方案，沼液在生物浙浸池反應(yīng)器內(nèi)處理時(shí)間為30小時(shí)。為了確定沼液生物浙 浸處理的最佳時(shí)間，提高工作效率，本發(fā)明篩選了 12小時(shí)、24小時(shí)、30小時(shí)、48小時(shí) 和72小時(shí)不同生物浙浸處理時(shí)間，以不同時(shí)間點(diǎn)的沼液的比阻和沉降性能進(jìn)行比較，發(fā) 現(xiàn)在生物浙浸處理30小時(shí)后沼液的比阻降到最低且沉降性能達(dá)到最高。因此確定生物浙 浸池反應(yīng)器內(nèi)處理時(shí)間為30小時(shí)。為進(jìn)一步驗(yàn)證本發(fā)明所述的生物浙浸處理的優(yōu)越性，本發(fā)明考察測定了原始沼 液直接壓濾脫水、原始沼液+CPAM后壓濾脫水和生物浙浸后壓濾脫水三種方法處理后 沼液的比阻、脫水后的泥餅含固率以及三種出水的COD、N、P、色度、濁度等。實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明原始沼液、原始沼液+CPAM、生物浙浸脫水后泥餅的含固率分別為7.87%、 8.34%, 35.33% ；比阻分別為 23.30X 1013m/kg、17.30X 1013m/kg、0.33X 1013m/kg ；壓 濾出水中總N的含量分別為257.46mg/L、370.46mg/L、562.90mg/L ；總P的含量分別為 14.10mg/L、10.73mg/L、0.34mg/L ；色度分別為 400、400、60;濁度分別為 330NTU、 241.25NTU、3.20NTU。綜上分析，本發(fā)明采用的生物浙浸處理對沼液的脫水效果優(yōu)于原 始沼液直接壓濾脫水和原始沼液+CPAM后壓濾脫水法，沼液處理效果更好。本發(fā)明還考察了采用生物浙浸處理前后固體中的有機(jī)質(zhì)、N、P、K、Cu、Zn含 量的變化，具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示
表1生物浙浸前后固體中的有機(jī)質(zhì)、N、P、K、Cu、Zn含量的變化情況
沼餅有機(jī)質(zhì)全 N (%)全 P (%)全 K (%)CuZn(%)(mg/kg)(mg/kg)瀝浸前58.051.911.301.70207814.2瀝浸后56.911.801.251.6026.1010.16上表1中可以看出，生物浙浸結(jié)束后對固體中的養(yǎng)分損失較少，不影響農(nóng)用價(jià) 值，同時(shí)經(jīng)過生物浙浸處理后有效的去除了沼液中的重金屬Zn和Cu。且實(shí)驗(yàn)還檢測沼液中總的大腸桿菌數(shù)量仍然達(dá)到1.7X107個(gè)/ml，經(jīng)過生物浙浸 以后總的大腸桿菌變?yōu)?.0X IO2個(gè)/ml，去除率達(dá)到99.99%，可見經(jīng)過生物浙浸的過程 有效的殺滅了病原菌。作為優(yōu)選方案，以上所述的禽畜廢棄物處理方法，其中步驟b中生物浙浸處理 后的污水壓濾后得到的濾液經(jīng)過石灰乳調(diào)pH到7.05后再經(jīng)過微濾膜過濾處理和發(fā)滲透處 理，經(jīng)發(fā)滲透處理后的水各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了中華人民共和國中畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo) 準(zhǔn)GB18596-2001。其中步驟b中所述的微濾膜截留的分子量為5000至10000，超濾膜 截留的分子量為1000至5000。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)考察了生物浙浸處理后濾液的二種不同處理方式，處理一是對浙浸 后的壓濾出水直接通過膜過濾和反滲透處理；處理二是對浙浸的出水用石灰乳調(diào)節(jié)pH值 為7.05，然后再通過膜過濾和反滲透處理。分析二種不同處理方法所得的出水性質(zhì)。實(shí) 驗(yàn)結(jié)果表明采用處理二方式，即浙浸沼液壓濾后的出水經(jīng)過石灰乳調(diào)pH到7.05后再經(jīng)過 膜過濾和反滲透處理后，所得水的COD大幅度降低，不同濃縮倍數(shù)下都小于5mg/L，總 P、總Fe和NO3-的濃度都為Omg/L，色度和濁度也為0，這幾個(gè)指標(biāo)都達(dá)到了國家地表 水環(huán)境質(zhì)量I類標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)，且pH值隨著濃縮倍數(shù)的增加而降低，濃縮倍數(shù)為 6倍后的出水pH為6.87，達(dá)到了國家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)。而出水的電 導(dǎo)率隨著濃縮倍數(shù)的增加而增加，濃縮倍數(shù)為6倍后的出水電導(dǎo)率為295 μ s/cm,水中懸 浮物濃度為Omg/L，未檢測出糞大腸桿菌和蛔蟲卵。除了 NH4+的濃度外，反滲透出水的 各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了中華人民共和國中畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18596-2001。表2是生物浙浸出水和石灰調(diào)節(jié)后的水經(jīng)過膜過濾和反滲透處理濃縮6倍后的濃 縮水的性質(zhì)比較，可以看出兩種濃縮水的pH分別為4.29和5.33，都偏酸性，但處理二方 法出水的電導(dǎo)、色度、濁度、COD、N03_和S042_等均低于處理一方法的出水，尤其是 處理二方法濃縮水中Fe的濃度為16.04mg/L明顯低于處理一方法濃縮水中總Fe的濃度 336.23mg/L，且處理二方法出水中總N、NH4+等有機(jī)物的濃度大于處理一方法的出水， 表明浙浸沼液壓濾后的出水經(jīng)過石灰乳調(diào)pH到7.05后再經(jīng)過膜過濾和反滲透處理可以得 到更好的水質(zhì)。表2生物浙浸出水和石灰調(diào)節(jié)后的水經(jīng)過膜過濾和反滲透處理后水質(zhì)比較
權(quán)利要求
1.一種禽畜廢棄物處理方法，其特征在于，它包括以下步驟a、取禽畜廢棄物輸送到厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵處理，發(fā)酵得到的沼氣輸送到貯氣罐儲(chǔ) 存，發(fā)酵后的沼液輸送到生物浙浸池反應(yīng)器；b、在生物浙浸池反應(yīng)器內(nèi)加入藥劑和馴化好的微生物接種物，并通入空氣，使沼液 在生物浙浸池反應(yīng)器內(nèi)處理，生物浙浸處理后的污水進(jìn)行壓濾脫水處理，得泥餅作為有 機(jī)固定肥料，濾液加石灰乳調(diào)pH到7.0 7.5后先經(jīng)過微濾膜處理，然后再經(jīng)過超濾膜處 理，最后再經(jīng)過反滲透裝置處理得到潔凈的可用水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禽畜廢棄物處理方法，其特征在于，步驟a所述的厭氧發(fā)酵 處理中加入甲烷產(chǎn)氣菌，發(fā)酵處理時(shí)間為2至6天。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禽畜廢棄物處理方法，其特征在于，步驟b中生物浙浸池反 應(yīng)器內(nèi)加入的藥劑為硫酸亞鐵鹽和Fenton試劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的禽畜廢棄物處理方法，其特征在于，加入的硫酸亞鐵鹽的終 濃度為2 5g/L，F(xiàn)enton試劑的終濃度為2 5g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禽畜廢棄物處理方法，其特征在于，步驟b中所述的馴化好 的微生物接種物的馴化方法為將5L由氧化硫硫桿菌和氧化亞鐵硫桿菌組成的復(fù)合嗜酸 性硫桿菌接入到40L沼液中，沼液的pH值為5.0至5.3，在18 20°C的環(huán)境條件下通入 空氣進(jìn)行曝氣馴化2 4天。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禽畜廢棄物處理方法，其特征在于，步驟b沼液在生物浙浸 池反應(yīng)器內(nèi)處理時(shí)間為24至48小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的禽畜廢棄物處理方法，其特征在于，步驟b沼液在生物浙浸 池反應(yīng)器內(nèi)處理的溫度為25至35°C，處理的時(shí)間為30小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禽畜廢棄物處理方法，其特征在于，步驟b中生物浙浸處理 后的污水壓濾后得到的濾液經(jīng)過石灰乳調(diào)pH到7.05后經(jīng)過微濾膜過濾處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禽畜廢棄物處理方法，其特征在于，步驟b中所述的微濾膜 截留的分子量為5000至10000。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的禽畜廢棄物處理方法，其特征在于，步驟b中所述的超濾 膜截留的分子量為1000至5000。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種禽畜廢棄物的處理方法，該方法首先將禽畜廢棄物采用發(fā)酵處理得到實(shí)用價(jià)值的沼氣，然后對發(fā)酵的沼液進(jìn)行深度處理，采用生物瀝浸處理技術(shù)，加入優(yōu)選的瀝浸微生物接種物，然后在優(yōu)選的瀝浸條件下處理，瀝浸處理壓濾后得到固體有機(jī)肥料和濾液，對濾液經(jīng)過石灰調(diào)節(jié)后進(jìn)行膜過濾和二級(jí)反滲透處理，得到達(dá)標(biāo)的水資源。本發(fā)明提供的禽畜廢棄物處理方法，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，可操作性強(qiáng)，污水處理效果好，效率高，應(yīng)用范圍廣泛，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
文檔編號(hào)C02F1/44GK102010112SQ20101029950
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者滕昆辰 申請人:南京宏博環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司