[发明专利]一种沼液流变性调节剂及其在高固相浓缩沼液制备中的应用

说明书

本发明提出了一种沼液流变性调节剂及其在高固相浓缩沼液制备中的应用，所述流变性调节剂包括矿物纤维和增稠剂，在高固相沼液中加入流变性调节剂可提高沼液粘度、改善沼液触变性，使细沼渣颗粒稳定悬浮，不易分层沉降结块，便于沼液长期储运，有利于沼液商业化高值化利用开发沼液基液体肥。本发明能够极大地降低传统沼液反渗透膜浓缩等技术所需要的高昂设备投资和运营成本，可增加沼液中具有肥效的沼渣颗粒固相含量的反向浓缩工艺所需设备简单，生产方法操作容易，浓缩沼液成本低廉，可实现工业规模的推广应用。

技术领域

本发明属于浓缩沼液的高值化农用技术领域，涉及厌氧发酵沼液的流变性调节技术、稳定性高固相浓缩沼液及其制备方法。

背景技术

禽畜养殖业是我国农村经济的重要组成部分，随着集约化禽畜养殖业的大力发展，畜禽粪污所造成的环境问题日益突出，影响经济发展，危及生态安全。以畜禽粪污、农作物秸秆、粮基糟渣、餐厨垃圾、污水厂活性污泥等为代表的有机废弃物的经济有效处置已成为社会普遍关注和亟待解决的问题之一。

近年来，国家大力支持和推广基于厌氧发酵技术的规模化有机废弃物沼气工程，促进养殖粪污等有机废弃物的无害化处理和能源化利用，不但可以消除环境污染，生产清洁能源沼气，产生的沼液和沼渣还可以生产有机肥料，适应节能减排和能源可再生利用的发展需求，符合养殖-种植农业循环经济以及国家可持续发展战略。

随着沼气工程(特别是大中型沼气工程)的逐年增多，产生了大量的沼液和沼渣。作为固态成分的沼渣一般用于生产有机肥或土壤改良剂，普遍地获得了较好的利用。而作为液态成分的沼液，虽经回流发酵池等工艺处理，外排量有所减少，但是由于其产生量很大，总会有大量的富余沼液需要从发酵系统中外排出来。沼液的消纳问题成为制约其发展的一个关键因素。

由于沼液产生量大，化学耗氧量高，若不经处理直接排放，不仅浪费资源，而且会造成严重的环境污染。若是按照环保工程中高浓度有机废水的处理方式，不仅环保设备投资巨大，而且工艺运行费用昂贵，严重制约着大中型沼气工程的投资效益及其可持续发展。

目前，沼液的处理方法主要包括以消纳利用为目的的资源性利用(农林灌溉施肥与物流配送消纳)、以排放为目的的低成本自然生态净化(直接排放与生态净化)、以排污达标为目的的高成本工厂化处理(生化处理与纳管处理)、兼具利用和处理的高附加值开发性处理(鸟粪石结晶沉淀法回收氮磷养分及开发浓缩沼液肥)四种方式。第一种方式的利用度最高，然而由于沼液的连续排放和季节性用肥需求的矛盾很难解决，而且沼液养分含量低，直接施用肥效不高，物流成本高昂，缺乏相应的沼液肥料标准，沼液肥商品化前途渺茫。

沼液含有丰富的营养元素、氨基酸、腐植酸、生长素、水解酶、维生素等生物活性物质，具有生物肥料和生物农药的双重特性。将沼液作为有机肥施用于农田，不仅能够提高作物产量、改善土壤品质，而且还可以减少化肥和农药的施用，提高资源利用效率。沼液既可用于种植业进行农田浇灌、叶面喷施、沼液浸种、沼液防止病虫害等利用，也可用于养殖业和改良土壤。

为了制备商品化高附加值沼液肥，便于贮藏运输、节约水肥成本，前人发明了许多沼液浓缩制肥的专利技术，涉及到了沼液浓缩工艺方法以及浓缩沼液的制肥技术，其基本思路是对沼液进行纳滤膜或反渗透膜浓缩，利用浓缩沼液开发有机液体肥料，而浓缩过程中产生的大量中水可进行农田灌溉及其他回用，节约水资源。

如甘海南等(CN 105475385 A)将沼液经200目筛筛分后，加入絮凝剂充分搅拌并静置，将上层清液与沼液的体积比以3:1-4:3制备防治韭蛆的农药。沼液作为韭菜种植有效的有机肥料来源，供给韭菜生长所需的养分，有效的提高韭菜的产量和品质，且韭蛆的防治效果很好。

朱青春(CN 105622275 A)等通过在恒温厌氧发酵过程中加入EM菌提高沼液中养分种类，并将沼液浓缩后向其中加入木醋液、印楝素，采用容器塔式分配调制法配置，制备养分全面的纯天然多效沼液复合肥。