[发明专利]一种牛粪深度脱水的方法

说明书

本发明提供一种牛粪深度脱水的方法，包括向新鲜牛粪中加入氧化剂，搅拌均匀后进行水热反应处理；将水热反应处理后的牛粪与水混合并搅拌；最后经压滤机压滤脱水，完成对新鲜牛粪的处理。本发明采用水热反应处理技术，将新鲜牛粪中的难以脱去的毛细水和吸附水变为易于除去的重力水，使得新鲜牛粪的脱水程度高，本发明处理后新鲜牛粪的总氮回收率和总磷回收率高，有利于资源化利用，也防止造成水体富营养化。本发明方法工艺简单、操作简便、设备所需投资少，且运营成本较低，脱水时间短，脱水效果好，抗生素降解效率高，便于大规模化工业生产。

技术领域

本发明涉及畜类粪便处理方法领域，具体涉及一种牛粪深度脱水的方法。

背景技术

在肉牛生产中，牛粪通常作废料处理，其处理产生巨大的开销。对于牛场牛粪管理的目的是促进牛的健康和提高牛的饲料利用率以及增重率，防止牛粪对环境的污染(对水、土地和大气的污染)，有效利用牛粪中的剩余营养物质，在肉牛的一生中可吃掉将近l吨乃至更多的饲料。这些饲料一部分转化为肉牛的身体组织，一部分转变为牛粪(包括粪和尿)。肉牛在牛舍中，至少排出2吨牛粪，其中粪和尿的数量几乎相等。有研究人员专门测定了牛粪的重量，平均l头450Kg重的肉牛在牛舍内每天可产生23Kg的牛粪(包括粪和尿)。这个数字依据饲养的牛品种、所喂日粮的类型、饮水量和当地气候的不同，可以上下浮动25％。一般来说，1头牛每天产生的牛粪是牛体重的5％～6％。这一重量是1头牛每天所吃饲料重量(大约为牛体重的3％)的2倍，牛粪之所以会对环境造成影响就是因为饲料中的营养成分并不能完全被牛的消化道吸收。因此，牛粪有足够的营养物质和能量来支持虫卵、产生恶臭味的微生物，并且消耗水中的氧气。牛场的粪便如果处理不当，会对环境造成很大的污染。牛粪对环境的污染主要体现在：牛粪对清洁水源的污染、对空气的污染、对土壤的污染和牛粪滋生苍蝇等大量害虫等。牛粪对水源的污染主要是夏季降雨或冬季的融雪把带有牛粪的污水冲刷到清洁的水源。这种污水会消耗水中溶解的氧气，导致水中鱼类和植物缺氧而死亡。

在大型畜牧业中，抗生素被广泛用于预防动物疾病和促进家畜和家禽的生长以及提高摄取食物的效率，长期以来抗生素以治疗与亚治疗剂量大量用于养殖业，约75％左右的抗生素不能被动物吸收，残留于粪便，并随着粪便进入环境介质中，使得土壤特别是农业种植土壤成为兽用抗生素的巨大储存库，随着“超级细菌”的出现及其带来的巨大健康危害，人们逐渐把关注的目光投向抗生素的抗性基因污染，并引起了对环境中残留抗生素环境行为的关注，农业土壤中己可检测到高达几百ppm单种抗生素污染，考虑土壤中各种污染物的汇集特性，多种抗生素的累积浓度将会十分的惊人。畜禽粪便中的抗生素主要分为四环素类化合物和喹诺酮类化合物，其中，四环素类抗生素广泛用于传染病的防治和促进动物生长的食品添加剂。在中国，畜禽饲料添加剂每年可达100～150万吨，我国每年抗生素总量的46.1％(约9.7万吨)用于畜牧养殖业。由于抗生素代谢率低，一般仅为10～40％，所以，大部分抗生素会随粪便排放到环境中。但其中的大量抗生素会残留在畜禽粪便中，处理不当会对土壤和水体造成很严重的污染，因此，有必要对畜禽粪便中的抗生素进行降解。

近年来，畜禽养殖业集约化程度不断提高，畜禽粪便产量也逐年提升，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备受关注。畜禽粪便的含水率很高，新鲜牛粪的含水量高达70～85％，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的含水率不超过20％，而且新鲜牛粪的含水率很高不利于后续运输及最终处置。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。