CN107487982A - 一种畜禽粪便干化调理药剂及干化脱水工艺 - Google Patents

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邓银
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Abstract

本发明公开了一种畜禽粪便干化调理药剂，包括以下组分，按占粪便绝干量的重量百分比计：草酸10‑30%；聚合硅酸铁3‑10%；过氧化氢2‑7%；壳聚糖0.05‑0.3%；木屑3‑8%；一种畜禽粪便干化脱水工艺，包括如下工艺步骤：a.调理：取禽畜粪便加入超声反应容器中，加入草酸和聚合硅酸铁；将上述处理后的禽畜粪便加入过氧化氢搅拌；将上述畜禽粪便抽入絮凝沉淀池中，加入壳聚糖和木屑，搅拌；b.压滤：将上述调理后的禽畜粪便进行隔膜压滤脱水处理。本发明提供了一种畜禽粪便干化调理药剂及干化脱水工艺，该药剂和工艺对pH的改变小，脱水效果好，有利于畜禽粪便的堆肥、焚烧再利用。

Description

一种畜禽粪便干化调理药剂及干化脱水工艺
技术领域
本发明涉及畜禽粪便干化脱水处理技术领域，具体涉及一种畜禽粪便干化调理药剂及干化脱水工艺。
背景技术
随着经济的飞速发展、人口的不断增长、肉类食品及其副产品需求的增大，禽牧业不断的发展，养殖规模也不断的扩大，同时产生了大量的禽畜粪便，据保守统计，到2020年，我国禽畜养殖每年将产生41亿吨禽畜粪便，这些粪便如果处理不当，将会给环境带来严重的危害，相反，如果能够有效的处理，也可以变废为宝，进行资源化利用，创造巨大的经济效益。
禽畜粪便的含水率很高，一般在70-98%之间，将禽畜粪便制成有机肥是禽畜粪便处理的最常用方式，起始堆肥的最佳含水量要求控制在55-65%之间，要使禽畜粪便堆肥成功，降低粪便含水量以满足堆肥需要至关重要。
禽畜粪便脱水采用的方法主要有高温快速干燥、生物脱水和机械脱水，机械脱水的能耗相对较低，周期较短，应用最广，机械脱水的效果与机械设备的运行参数有关，禽畜粪便要达到机械脱水的效果，需要先对其进行调质处理，改变粪便的特性，提高脱水性能。粪便调理的目的是让粪便中水分更多的向自由水或间隙水转化，常用的调理方法有化学调理、生物调理、物理调理和联合调理四类。为了达到禽畜粪便堆肥处理的含水要求，研究一套有效的禽畜粪便干化调理药剂及干化脱水工艺已经成为一个比较重要的方向。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种畜禽粪便干化调理药剂及干化脱水工艺，该药剂和工艺对pH的改变小，脱水效果好，有利于畜禽粪便的堆肥、焚烧再利用。
为实现发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种畜禽粪便干化调理药剂，包括以下组分，按占粪便绝干量的重量百分比计：
草酸10-30%；
聚合硅酸铁3-10%；
过氧化氢2-7%；
壳聚糖0.05-0.3%；
木屑3-8%。
优选为，包括以下组分，按占粪便绝干量的重量百分比计：
草酸20%；
聚合硅酸铁7%；
过氧化氢5%；
壳聚糖0.2%；
木屑6%。
优选为，所述过氧化氢可用强氧化剂代替，强氧化剂包括二氧化氯、次氯酸钠。
一种畜禽粪便干化脱水工艺，包括如下工艺步骤：
a. 调理：畜禽粪便的含固率控制在2-4%之间，取禽畜粪便加入超声反应容器中，超声波段设为20kHz-100kHz，加入草酸和聚合硅酸铁，pH控制在5.5-6.5之间，搅拌，控制转速200-400r/min，反应5-10min；将上述处理后的禽畜粪便加入过氧化氢搅拌，控制转速200-400r/min，反应10-20min；将上述畜禽粪便抽入絮凝沉淀池中，加入壳聚糖和木屑，搅拌，控制转速30-50r/min，反应1-5min；
b. 压滤：将上述调理后的禽畜粪便进行隔膜压滤脱水处理，压力设为1.1~1.8MPa，压榨10~30min。
优选为，步骤b中隔膜压滤脱水所采用的滤布为单丝斜纹尼龙滤布，透气度控制在100-300×10-3M3/M2·s，禽畜粪便有机物含量高，容易堵塞粘结滤布而造成滤液无法透过滤布，采用透气率较大的滤布，不易造成滤布堵塞，不会出现粘结滤布、不易脱饼的现象。
本发明的有益效果是：
1、本发明适用范围广，可以针对的禽畜粪便为水冲粪工艺、水泡粪工艺或者干清粪工艺得到的猪粪、牛粪、羊粪、兔粪、鸡粪、鸭粪、鹅粪、鸽粪、鹌鹑粪、火鸡粪中的一种或多种；
2、本发明采用物理调理和化学调理组成的联合调理方式，通过超声波作用，缩短了化学调理所需要的反应时间，提高了工作效率；
3、本发明的化学调理方式采用了絮凝作用和强氧化作用的联合作用机理，提高了污泥的脱水性能；
4、本发明的草酸和铁盐作用形成络合物，可以防止铁盐在偏碱性溶液中形成沉淀物，降低铁盐的利用率；
5、本发明的过氧化氢可用二氧化氯、次氯酸钠等强氧化剂代替，在铁盐的催化作用下，利用氧化剂的强氧化作用，破解细胞胞外聚合物结构，再通过壳聚糖的搭桥作用和木屑的骨架作用来改变污泥的性质，提高了脱水性能；
6、本发明的干化调理药剂以有机物为主，没有引入氯离子和强酸强碱，对pH的改变较小，有利于粪便的堆肥、焚烧再利用；
7、本发明的禽畜粪便脱水后泥饼含水率在60%以下。
附图说明
图1是本发明干化脱水工艺的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种畜禽粪便干化调理药剂，包括以下组分，按占粪便绝干量的重量百分比计：
草酸10-30%；
聚合硅酸铁3-10%；
过氧化氢2-7%；
壳聚糖0.05-0.3%；
木屑3-8%。
具体的，包括以下组分，按占粪便绝干量的重量百分比计：
草酸20%；
聚合硅酸铁7%；
过氧化氢5%；
壳聚糖0.2%；
木屑6%。
具体的，所述过氧化氢可用强氧化剂代替，强氧化剂包括二氧化氯、次氯酸钠。
一种畜禽粪便干化脱水工艺，包括如下工艺步骤：
a. 调理：畜禽粪便的含固率控制在2-4%之间，取禽畜粪便加入超声反应容器中，超声波段设为20kHz-100kHz，加入草酸和聚合硅酸铁，pH控制在5.5-6.5之间，搅拌，控制转速200-400r/min，反应5-10min；将上述处理后的禽畜粪便加入过氧化氢搅拌，控制转速200-400r/min，反应10-20min；将上述畜禽粪便抽入絮凝沉淀池中，加入壳聚糖和木屑，搅拌，控制转速30-50r/min，反应1-5min；
b. 压滤：将上述调理后的禽畜粪便进行隔膜压滤脱水处理，压力设为1.1~1.8MPa，压榨10~30min。
具体的，步骤b中隔膜压滤脱水所采用的滤布为单丝斜纹尼龙滤布，透气度控制在100-300×10-3M3/M2·s，禽畜粪便有机物含量高，容易堵塞粘结滤布而造成滤液无法透过滤布，采用透气率较大的滤布，不易造成滤布堵塞，不会出现粘结滤布、不易脱饼的现象。
实施例2
如图1所示，取含固率3%的牛粪100kg加入超声反应器中，加入900g草酸和300g聚合硅酸铁，超声波为50kHz，转速200r/min，反应8min，pH为5.8；加入35%的过氧化氢400mL，搅拌转速300r/min，反应15min；将上述粪便抽入絮凝沉淀池中，加入6g壳聚糖和150g木屑，搅拌，控制转速30r/min，反应1min，将上述处理后的禽畜粪便抽入隔膜压滤脱水处理，采用单丝斜纹尼龙滤布，进料1.5h，在1.7MPa的压力下压榨30min，测得泥饼含水率为57%。
实施例3
如图1所示，取含固率8%的猪粪400kg加入超声反应器中，加入6.4kg草酸和3.2kg聚合硅酸铁，超声波为65kHz，转速300r/min，反应8min，pH为6.2；加入35%的过氧化氢6L，搅拌转速300r/min，反应15min；将上述粪便抽入絮凝沉淀池中，加入96g壳聚糖和1.6kg木屑，搅拌，控制转速30r/min，反应1min，将上述处理后的禽畜粪便抽入隔膜压滤脱水处理，进料1.5h，在1.7MPa的压力下压榨30min，测得泥饼含水率为55%。
实施例4
如图1所示，取含固率3%的牛粪100kg加入超声反应器中，加入600g草酸和210g聚合硅酸铁，超声波为50kHz，转速200r/min，反应8min，pH为6.2；加入35%的过氧化氢430mL，搅拌转速300r/min，反应15min；将上述粪便抽入絮凝沉淀池中，加入6g壳聚糖和180g木屑，搅拌，控制转速40r/min，反应3min，将上述处理后的禽畜粪便抽入隔膜压滤脱水处理，采用单丝斜纹尼龙滤布，进料1.5h，在1.5MPa的压力下压榨20min，测得泥饼含水率为55%。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，本发明可以用于类似的产品上，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (4)

1.一种畜禽粪便干化调理药剂，其特征在于：包括以下组分，按
占粪便绝干量的重量百分比计：
草酸10-30%；
聚合硅酸铁3-10%；
过氧化氢2-7%；
壳聚糖0.05-0.3%；
木屑3-8%。
2.如权利要求1所述的畜禽粪便干化调理药剂，其特征在于：包括以下组分，按占粪便绝干量的重量百分比计：
草酸20%；
聚合硅酸铁7%；
过氧化氢5%；
壳聚糖0.2%；
木屑6%。
3.一种畜禽粪便干化脱水工艺，其特征在于：包括如下工艺步骤：
a. 调理：畜禽粪便的含固率控制在2-4%之间，取禽畜粪便加入超声反应容器中，超声波段设为20kHz-100kHz，加入草酸和聚合硅酸铁，pH控制在5.5-6.5之间，搅拌，控制转速200-400r/min，反应5-10min；将上述处理后的禽畜粪便加入过氧化氢搅拌，控制转速200-400r/min，反应10-20min；将上述畜禽粪便抽入絮凝沉淀池中，加入壳聚糖和木屑，搅拌，控制转速30-50r/min，反应1-5min；
b. 压滤：将上述调理后的禽畜粪便进行隔膜压滤脱水处理，压力设为1.1~1.8MPa，压榨10~30min。
4.如权利要求3所述的畜禽粪便干化脱水工艺，其特征在于：步骤b中隔膜压滤脱水所采用的滤布为单丝斜纹尼龙滤布，透气度控制在100-300×10-3M3/M2·s。
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