本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種處理畜禽糞便中重金屬的方法。
背景技術(shù):
畜牧養(yǎng)殖糞污已經(jīng)成為環(huán)境污染的重要來源。為治理養(yǎng)殖糞污造成的環(huán)境污染,2014年國(guó)務(wù)院頒布了《畜禽規(guī)模化養(yǎng)殖污染防治條例》,為養(yǎng)殖糞污的防治提供了法律基礎(chǔ);2015年新修訂的《環(huán)境保護(hù)法》也對(duì)養(yǎng)殖糞污提出了針對(duì)性條款;2015年4月實(shí)施的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(“水十條”)更對(duì)養(yǎng)殖糞污的治理提出年度目標(biāo)和實(shí)施措施。由此,越來越嚴(yán)格的一系列環(huán)境法律法規(guī)對(duì)養(yǎng)殖企業(yè)的糞污處理提出了全新的要求,也對(duì)養(yǎng)殖糞污養(yǎng)分的合理排放提出了更高的要求。我國(guó)大部分飼料重金屬含量都超標(biāo),畜禽對(duì)其利用率很低,排出體外的部分成為畜禽糞便中重金屬殘留的主要來源。
有中國(guó)專利號(hào)為200810071567.2,公開了一種豬糞便中重金屬去除技術(shù),即將糞便污水通過排污管網(wǎng)集中到集污池,然后,用攪拌機(jī)將糞團(tuán)打散均化,均化后污水通過無堵塞污泥泵送到網(wǎng)篩,進(jìn)行過濾,將粗渣從污水中分離出來,經(jīng)過分篩后的糞渣再通過螺旋擠壓機(jī)擠干去除污水,使豬糞便干渣中的重金屬被去除。本發(fā)明采用結(jié)合水沖式的清糞模式,將豬糞便進(jìn)行處理,技術(shù)實(shí)施簡(jiǎn)單、方便、快捷,處理成本低廉,安全環(huán)保,豬糞便中重金屬去除效果顯著,實(shí)現(xiàn)了豬糞便的安全再利用,適合大規(guī)模的推廣應(yīng)用,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。上述發(fā)明仍然采用常規(guī)的物理方法,糞便中的重金屬處理效果差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提供了一種處理畜禽糞便中重金屬的方法,該方法利用秸稈炭化的高溫對(duì)畜禽糞便中重金屬進(jìn)行有效的分離。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種處理畜禽糞便中重金屬的方法,其特征在于:將烘干后的畜禽糞便與秸稈混合,把混合后的畜禽糞便與秸稈在負(fù)壓及厭氧環(huán)境下進(jìn)行高溫裂解,裂解溫度為750℃~900℃,再將含有重金屬的木焦油進(jìn)行收集,最后將木焦油中的重金屬分離。本方法畜禽糞便重金屬處理成本低,因?yàn)樵诩S便與其他生物質(zhì)廢棄物(比如果殼,藥渣,秸稈等等)轉(zhuǎn)變成炭基肥的裂解過程中本身就是利用自身能量相互糾纏升溫裂解的;高溫裂解去除能力強(qiáng),隨著分解過程的進(jìn)行,畜禽糞便中的重金屬分離到木焦油中,由木焦油精餾工藝進(jìn)一步提取出來,在這個(gè)過程中去除重金屬達(dá)到52%~65%。
成本低是因?yàn)槲覀儫峤饽茉吹膽?yīng)用,它采用了農(nóng)業(yè)廢棄物(秸稈為介質(zhì))與糞便科學(xué)融合,利用秸稈和糞便本身所蘊(yùn)含的能量在連續(xù)裂解倉(cāng)內(nèi)不斷的相互糾纏高溫分解,而裂解倉(cāng)可以在無須任何外部能源加熱的前提下產(chǎn)生750-1008度的熱裂解溫度。畜禽糞便中的重金屬大部分被分解到木焦沒中,并通蒸餾進(jìn)一步處理。秸稈裂解過程產(chǎn)生的穩(wěn)定高溫給規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)連續(xù)大批量糞便無害處理提供了工藝支持,實(shí)現(xiàn)了一舉兩得,即對(duì)秸稈進(jìn)行了炭化處理,又能高效的處理畜禽糞便中的重金屬。
進(jìn)一步的,畜禽糞便與秸稈的質(zhì)量比為1∶2,秸稈的質(zhì)量是畜禽糞便的2倍,在高溫裂解過程中,可以提供足夠的能量裂解畜禽糞便中的重金屬。
所述的分離是將裂解得到的木焦油進(jìn)行精餾,提取木焦油中的重金屬。
混合后的畜禽糞便與秸稈高溫裂解時(shí)負(fù)壓環(huán)境的氣壓為0.01-0.05mpa,負(fù)壓環(huán)境可以提高裂解的溫度。
混合后的畜禽糞便與秸稈在高溫裂解時(shí)厭氧環(huán)境的含氧量為10%--12%,厭氧環(huán)境可以防止秸稈與畜禽糞便化為灰燼,最終產(chǎn)品為炭粉或做肥料,一舉兩得。
還包括將高溫裂解后的畜禽糞便與秸稈混合物冷卻,冷卻后在隔氧環(huán)境下儲(chǔ)存,防止復(fù)燃。
所述畜禽糞便與秸稈的裂解時(shí)間為10-30分鐘。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1,畜禽糞便重金屬處理可以不計(jì)成本,因?yàn)樵诩S便與其他生物質(zhì)廢棄物(比如果殼,藥渣,秸稈等等)轉(zhuǎn)變成炭基肥的裂解過程中本身就是利用自身能量相互糾纏升溫裂解的。
2,高溫裂解去除能力強(qiáng),在這個(gè)過程中去除重金屬達(dá)到52%~65%,隨著熱解重金屬分離到木焦油中,由焦油精餾工藝進(jìn)一步提取出來。
3,生物炭自身的獨(dú)特吸附性能把剩下的重金屬牢牢的吸附在強(qiáng)大的活性炭間隙中。具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種處理畜禽糞便中重金屬的方法,將烘干后的畜禽糞便與秸稈混合,把混合后的畜禽糞便與秸稈在負(fù)壓及厭氧環(huán)境下進(jìn)行高溫裂解,裂解溫度為750℃~900℃,畜禽糞便中的重金屬被熱解析出,同時(shí)秸稈高溫裂解產(chǎn)生木焦油,析出的重金屬溶入木焦油中,再將含有重金屬的木焦油進(jìn)行收集,最后將木焦油中的重金屬分離,在這個(gè)過程中去除重金屬達(dá)到52%~65%。
將高溫裂解后的畜禽糞便與秸稈混合物冷卻(即活性炭粉),冷卻后在厭氧環(huán)境下儲(chǔ)存,預(yù)備進(jìn)入炭基肥造粒生產(chǎn)過程。
其工藝方法為:
將收集的畜禽糞便烘干至含水量為5%,現(xiàn)將秸稈(如油菜桿等)與烘干的畜禽糞便混合,然后把混合后的混合物送入分解倉(cāng)內(nèi)點(diǎn)火進(jìn)行裂解,使分解倉(cāng)內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài),且分解倉(cāng)內(nèi)為厭氧狀態(tài),其氧含量為10%--12%,裂解溫度為750℃~900℃,時(shí)間為10-30分鐘,經(jīng)過上述裂解,畜禽糞便中的大部分重金分離到秸稈裂解后產(chǎn)生的木焦油中,將含有重金屬的木焦沒收集,再將其中的重金屬進(jìn)行分離(采用精餾的方法提取重金屬),裂解后的秸稈與畜禽糞便被炭化成炭粉??勺鳛橛袡C(jī)肥料。
具體步驟為:
(1)將畜禽糞便以速度0.8米/min均速通過直徑ф219余熱回收烘干螺旋管,溫度設(shè)定90~105℃,烘干過程產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)行冷卻回收。干燥后的畜禽糞便含水率為5%,進(jìn)入混合倉(cāng)內(nèi),與干燥的秸稈(油菜桿)以1:2進(jìn)行持續(xù)不斷的混合。
(2)混合后的秸稈畜禽糞便先預(yù)量75~90kg進(jìn)入裂解倉(cāng),倉(cāng)體形成0.01-0.05mpa的負(fù)壓環(huán)境。秸稈與畜禽糞便和10%--12%厭氧進(jìn)行融合,利用秸稈與畜禽糞便自身能量進(jìn)行糾纏升溫至750~900℃。保持高溫環(huán)境820~880℃。
(3)上述高溫環(huán)境穩(wěn)定后,開始自動(dòng)連續(xù)進(jìn)料進(jìn)行0.45~0.5kg/min的速度進(jìn)行裂解。自動(dòng)裂解過程中需要保證進(jìn)料倉(cāng)不能有空氣進(jìn)入,保持裂解倉(cāng)0.01-0.05mpa的負(fù)壓環(huán)境。
(4)收集秸稈裂解過程中產(chǎn)生的木焦油,并對(duì)木焦油中重金屬采用精餾的方法進(jìn)行提取。
(5)連續(xù)裂解過程中其出料口的出料量0.25~0.3kg/min處于210~265℃。陸續(xù)進(jìn)入排列式雙層冷卻螺旋管進(jìn)行冷卻處理,溫度45~50℃。裂解好的畜禽糞便在不與空氣接觸直接進(jìn)行24小時(shí)隔氧儲(chǔ)存,然后預(yù)備進(jìn)入炭基肥造粒生產(chǎn)過程,制作有機(jī)肥料。