[发明专利]畜禽粪便杀菌、除臭及深度脱水方法

说明书

技术领域

本发明涉及畜禽粪便处理领域，具体是涉及到一种畜禽粪便杀菌、除臭及深度脱水方法。

背景技术

2003年我国畜禽粪便产生量约为31.90亿吨，是当年工业产生固体废物(10亿吨)的3.2倍，而且畜禽粪便产生量正逐年提高。畜禽粪便总量大的同时，畜禽养殖业的集约化程度不断提高，2009年，生猪、奶牛和蛋鸡的规模化程度分别达到了61%、42%、79%，这使得畜禽粪便与环境之间的矛盾逐渐凸显，畜禽粪便对水体、土壤和大气环境产生的不利影响倍受关注。

畜禽粪便的含水率很高，新鲜猪粪的含水量高达70-85%，新鲜牛粪含水率为80-90%，新鲜鸡粪含水率约为75-90%，水冲粪的含水率为95-98%，水泡粪的含水率为90-95%。中国要求颗粒性生物有机肥含水率不大于15%，堆肥最优的初始含水率是50-65%。用作燃烧的畜禽粪便要求含水率不超过20%。由上可知，降低含水率是畜禽粪便资源化利用的关键。

畜禽粪便是由未消化的饲料养分、体内代谢产物、消化道粘膜、分泌物、肠道微生物及其分解产物等共同组成。这些物质使得畜禽粪便的水分以难去除的吸附水、毛细管水为主，容易去除的重力水比例少。如何破坏畜禽粪便内的蓄水结构，将不易去除的吸附水、毛细管水转为易去除的重力水是降低畜禽粪便含水率的重点。

畜禽粪便脱水国内外采用的方法主要有高温快速干燥、生物脱水和机械脱水。与加热脱水方式和生物脱水相比，机械挤压具有能耗低和周期短的优点。因此，机械脱水被广泛应用于脱水。现在市面上流行的畜禽粪便固液分离机虽然在固液分离后固体部分含水率均低于60%，但固液分离机的固体回收率不高（均低于30%），总氮、总磷回收率更低。这会造成资源的浪费，且大大增加后期污水处理费用，还加重对环境的影响。

通过对比絮凝剂、表面活性剂和酸对畜禽粪便进行处理，发现絮凝法只能够提高脱水速率，而表面活性剂和酸化能够提高脱水程度。加入絮凝剂脱水后，畜禽粪便的含水率还是很高。

近年来，国内也有一些专利报道了畜禽粪便脱水的方法，例如：

1、《一种对畜禽粪便进行生物脱水的堆肥方法》（申请号：201010104194.1）的专利中将猪粪在添加生物发酵菌剂的情况下将畜禽粪便平摊后添加蝇蛆进行发酵处理，使得猪粪中的含水率下降到能够堆肥处理的程度。该方法周期长，要7-12天才能完成脱水。因此基础建设投资大，占用场地也大，不适宜大规模工业化生产。

2、《固液分离一专性生物菌好氧堆肥无害化资源化生态化综合利用畜禽废弃物》（申请号：200610020734.1）的专利中通过固液分离技术将含湿量较高的畜禽粪便进行固液分离，从而降低其含湿量，固液分离机配有0.3、0.5、0.75、1.0mm等不同型号网孔的筛网。该方法筛孔大则固体回收率低；筛孔小则固体回收率高，但筛孔容易堵塞。相对滤布来说，该固液分离机的筛网非常大，导致畜禽粪便的固体回收率非常低，皆低于30%。这不利于固体的后期资源化利用，也会大大加重污水处理的难度。

3、《一种粪便无害化资源化处理方法》（申请号：201210251613.3）的专利中用泵送粪液至絮凝反应罐内，加入高分子絮凝药剂进行絮凝反应，絮凝后的粪液在脱水机内经螺旋挤压分离出细小固体物和胶体颗粒成分的粪渣，滤液进入集聚鳌合处理。该方法加入絮凝剂后脱水只能够提高脱水速率而不能提高脱水程度，故脱水后的畜禽粪便的含水率还是很高，高含水量的粪便不利于后期资源化利用。

4、《一种禽粪处理方法》（申请号：201010233989.2）的专利中将禽粪置于500-650℃的高温下烘干，能将含水率为80%左右的禽粪烘干至20%左右的水分。采用高温烘干的方式干燥畜禽粪便往往能耗很高，由此导致的成本很高，因而难以推广开来。

上述这些方法都有各自的缺点，因此亟待寻找一种速度快、周期短、固体回收率高、脱水程度高、能耗低、成本低的畜禽粪便脱水方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种固体回收率高、热值下降少且脱水程度高的畜禽粪便杀菌、除臭及深度脱水方法，本方法使用成本低，操作简单，处理速度快。

本发明的技术方案包括如下步骤，

a.酸化：用酸将畜禽粪便的pH调节至3～6；

b.氧化：按每千克畜禽粪便干重投加0.5～1.2mol氧化剂的比例向酸化后的畜禽粪便内加入氧化剂，搅拌均匀；

c.微波加热处理：将氧化后的畜禽粪便用微波加热升温至95～120℃，继续保持该温度下微波处理5-12min，在微波处理的同时搅拌畜禽粪便；