[发明专利]一种畜禽粪便生产沼气及肥料的方法

说明书

本发明公开了一种畜禽粪便生产沼气及肥料的方法，将干物质浓度大于10％的固态畜禽粪便直接进入沼气发酵装置，或者与畜禽粪便发酵残余物混合后进入沼气发酵装置生产沼气，产生的沼气经净化后可直接用作燃气，沼渣作为有机肥料还田，本发明将畜禽粪便直接干发酵，不需要稀释，也不需要预处理除砂，沼气发酵装置不会形成浮渣，并且升温保温容易，养分损失少，获得的有机肥肥效高，真正实现了畜禽养殖场污染物的无害化和资源化，满足人们生活和农业生产上的需要，实现生态良性循环。

技术领域

本发明涉及一种畜禽粪便生产沼气及肥料的方法，属于环境工程的固体废弃物处理以及沼气工程领域，主要用于规模化畜禽场固态粪便的处理。

背景技术

沼气是一种新的清洁能源既可作为照明用的能源，又可作为炊事用的燃气能源。由于产生沼气的主要原料来自于农作物或动物粪便污水，可极大降低了林木资源的消耗、燃煤资源的消耗，以及废物利用，因此，沼气是近年来推广应用较为普遍的节能技术。

现有技术中，对于畜禽粪便的处理利用，主要有以下几种方法：

一是焚烧法，此法投资大，处理费用昂贵，处理过程中产生大量有害气体，不易应用推广。

二是干燥法，该方法处理规模较小，占地大，受天气影响大，干燥时产生臭味，氨挥发严重，病原体杀灭效果不理想，存在一次性投资较大，能耗大，产品肥效差，易烧苗，产品成本高等缺点，故该技术应用受到限制。

三是制作动物饲料，由于畜禽粪便作饲料存在能量低，矿物质含量较高，营养不平衡。此外，畜禽生产过程中大量使用的各种添加剂，大部分残留在粪便中，粪便再作为饲料使用时，可能会出现超标甚至中毒，发达国家已不主张使用畜禽粪便作饲料。

四是堆肥生产有机肥，调节畜禽粪便适当的碳氮比，控制适当的水分、温度、氧气、酸碱度，通过微生物降解畜禽粪便中的有机质，从而产生高温，杀死其中的病原菌，使有机物腐殖质化，同时，堆肥化处理过程中微生物分解有机质产生的能量，增加粪便中水分的散发，起到降低粪便水分的作用。鸡粪由于含有的营养成分比较高、含水量较低，得到了充分的堆肥利用，而牛粪和猪粪由于含水量较高、运输不方便，堆肥利用比例比较低。堆肥法主要存在的处理过程中氮素损失较大，猪粪槽式发酵氮素损失可高达35％-51％，并且通风的能耗比较大。

五是生产沼气，是在厌氧微生物的作用下，有机物转化为价值很高的沼气和二氧化碳，是一种比较理想的处理粪便和资源回收利用的技术。目前主要采用湿发酵技术，就是将粪便与冲洗污水混合，调配成总固体浓度(TS)10％以下的料液，再进入沼气发酵装置，具有启动快，进出料方便，管理成熟等优点，但是该技术的主要问题是：沼液和沼渣数量大，养分含量低，完全利用困难，另外，对于含砂多的粪便，如鸡粪、牛粪，预处理除砂困难，沼气发酵装置容易积砂，并且不易排出，从而减少装置有效容积，最终导致系统报废。

发明内容

本发明的目的在于克服现有畜禽粪便处理利用存在的上述问题，提供一种畜禽粪便干发酵生产沼气及肥料的方法，本发明将畜禽粪便直接干发酵，畜禽粪便不需要稀释，也不需要预处理除砂，沼气发酵装置不会形成浮渣，并且升温保温容易，养分损失少，获得的有机肥肥效高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种畜禽粪便生产沼气及肥料的方法，其特征在于：干物质浓度大于10％的固态畜禽粪便直接进入沼气发酵装置，或者与畜禽粪便发酵残余物混合后进入沼气发酵装置生产沼气，发酵残余物用作有机肥或者堆肥后生产有机肥料。

进一步地，采用能输送固态物料的螺杆泵或者转子泵将固态畜禽粪便或者固态畜禽粪便与发酵残余物混合后的物料泵入沼气发酵装置。

进一步地，所述沼气发酵装置采用地上式发酵罐，罐体为圆柱形，直径与高度之比1:1—1:3，罐顶为圆锥壳，锥角20°—30°，底部为倒圆锥壳，锥角55°—60°，地上式发酵罐中上部进料、底部出料。