本發(fā)明涉及一種廢棄物的處理方法，具體涉及一種養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的處理方法。
背景技術(shù)：
：隨著養(yǎng)殖業(yè)向規(guī)?；蛯?zhuān)業(yè)化的不斷發(fā)展，其在供應(yīng)豐富的肉蛋奶食物的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的糞便廢棄物，據(jù)報(bào)導(dǎo)2015年中國(guó)畜禽糞便年產(chǎn)生量達(dá)到近30億噸，其在養(yǎng)殖場(chǎng)的點(diǎn)源集中，易引起當(dāng)?shù)貒?yán)重的環(huán)境污染，因飼料中添加的獸藥、抗生素，使得養(yǎng)殖廢棄物中獸藥和抗生素殘留十分普遍，例如規(guī)?；曫B(yǎng)的豬糞、雞糞和牛糞中，磺胺類(lèi)獸藥殘留可達(dá)50mg/kg以上,在養(yǎng)殖業(yè)廢棄物加工利用的有機(jī)肥中抗生素殘留檢出，在養(yǎng)殖業(yè)周邊水體或應(yīng)用養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的土壤中檢出，引起抗生素環(huán)境污染，土壤和水體中抗生素抗性基因污染，嚴(yán)重影響生物安全，威脅人類(lèi)健康。因此未處理的藥殘、抗生素的釋放也帶來(lái)了巨大的生態(tài)安全問(wèn)題。另一方面，養(yǎng)殖業(yè)廢棄物例如豬糞和牛糞，產(chǎn)出時(shí)含有水分在80％以上，無(wú)疑其脫水和廢水處理成為養(yǎng)殖業(yè)廢棄物處理的重要瓶頸。因此，養(yǎng)殖業(yè)排污處理面對(duì)著廢水處理負(fù)荷高，藥殘和抗生素難處理的雙重壓力。眾所周知，養(yǎng)殖業(yè)廢棄物為廢棄生物質(zhì)，其含有較多養(yǎng)分，例如豬糞中N、P、K含量均在1-4％范圍內(nèi)，有機(jī)質(zhì)含量達(dá)30％以上，是制作有機(jī)肥的良好資源，因此，充分利用其自身特性變廢為寶，可以大大緩解處理壓力。例如，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN105906411A公開(kāi)了一種禽畜糞便炭化制肥系統(tǒng)，解決了禽畜糞便數(shù)量大，處理難度大的問(wèn)題。該裝置包括固液分離器，固液分離器的液態(tài)物出口連接沼氣池，沼氣池沼液出口連接儲(chǔ)液筒；固液分離器的固形物出口連接炭化爐，炭化爐的一側(cè)設(shè)有提供熱量的燃燒爐，炭化爐出料口連接儲(chǔ)液筒，儲(chǔ)液筒的液態(tài)物出口連接排水管，儲(chǔ)液筒的固形物出口連接造粒機(jī)，造粒機(jī)連接干燥機(jī)。上述文獻(xiàn)中提供的技術(shù)首先對(duì)禽畜糞便固液分離，對(duì)固形物進(jìn)行炭化、炭化固形物對(duì)液態(tài)物進(jìn)行吸附，制成炭基肥還田，減少了禽畜糞便的直接排放，并充分利用了其本身固有的營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)于禽畜糞便的處理利用具有重要的指導(dǎo)意義。但是，畜禽糞便固液分離得到的固形物受其本身性質(zhì)的限制，一般含水量只能減少20％左右，其形態(tài)為淤泥狀，使得固液分離后的固形物中仍然含有大量的水分，這些水分的存在不利于熱解炭化反應(yīng)的進(jìn)行，一方面其炭化過(guò)程首先需要去除大部分的水分，消耗大量的燃料來(lái)提供水分蒸發(fā)所需要的熱能，并且淤泥形式存在的固形物并不利于內(nèi)部水蒸氣的散逸，更重要的是熱解炭化過(guò)程中固形物會(huì)產(chǎn)生大量的揮發(fā)氣體，淤泥形式存在的固形物不利于內(nèi)部氣體的揮發(fā)，并且表面固形物的炭化也限制了內(nèi)部氣化向外部的散逸，從而使其在500℃左右進(jìn)行炭化時(shí)，固形物內(nèi)部的炭化效果并不好，使得到的生物炭多為結(jié)塊狀比表面小，造成后期吸附量小，由其制成的有機(jī)肥質(zhì)量較差。而如果想使固形物內(nèi)部也能得到充分的炭化，得到吸附量佳的生物炭，則需要將熱解炭化溫度提升到800℃以上，不僅需要消耗大量的燃料來(lái)提供熱能，更重要的是如此高的溫度勢(shì)必造成糞便中固有的有機(jī)成分、微量元素的大量揮發(fā)，降低了生物炭本身的價(jià)值，也背離了利用畜禽糞便生產(chǎn)生物炭的初衷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中利用養(yǎng)殖業(yè)廢棄物生產(chǎn)的生物炭的過(guò)程中，低溫炭化時(shí)生物炭結(jié)構(gòu)差利用價(jià)值低，而高溫炭化時(shí)結(jié)構(gòu)好但其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降，且能量消增大的問(wèn)題，從而提供一種一種養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法。為此，本申請(qǐng)采取的技術(shù)方案為，一種養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法，包括，(1)收集養(yǎng)殖業(yè)廢棄物并進(jìn)行固液分離，得到固體分離物和分離液；(2)將所述固體分離物與農(nóng)林廢棄物顆?；旌系玫交旌狭希?3)對(duì)所述混合料進(jìn)行預(yù)脫水處理，得到脫水混合料；(4)熱解炭化所述脫水混合料，并隔絕空氣冷卻降溫得到生物質(zhì)炭。上述養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，還包括，將所述生物質(zhì)炭制成有機(jī)肥的步驟。上述養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，所述步驟(3)中，加熱所述混合料至200℃，以蒸發(fā)所述混合料中的水份，完成所述預(yù)脫水處理。上述養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，所述步驟(4)中，加熱所述脫水混合料至400℃以上并保持6-8小時(shí)。上述養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，所述步驟(4)中，加熱所述脫水混合料至500-550℃并保持6-8小時(shí)。上述養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，所述步驟(2)中，農(nóng)林廢棄物的加入量為每噸所述固體分離物加入150-200kg的農(nóng)林廢棄物顆粒。上述養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，所述步驟(1)中，所述固體分離物的含水量為50-60％。上述養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，所述養(yǎng)殖業(yè)廢棄物為禽畜的糞便或其與禽畜尿的混合物。上述養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，所述農(nóng)林廢棄物為秸稈、稻殼、食用菌基質(zhì)、邊角料、薪柴、樹(shù)皮、花生殼、枝椏柴、卷皮和刨花中的一種或幾種。上述養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，所述農(nóng)林廢棄物顆粒為棒狀，直徑為0.5-1.5cm，長(zhǎng)度為3-5cm。本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明的養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，向固液分離后的固形物中加入農(nóng)林廢棄物顆料，其間接降低了固形物的含水量(混料中含水量降低到40％左右)，含水量的下降有利于炭化溫度的升高，改善了物料的物理通透性，有利于熱量向固形物內(nèi)的擴(kuò)散，提高熱解反應(yīng)速率，在整個(gè)炭化過(guò)程中，農(nóng)林廢棄物首先被熱解炭化，輔助推進(jìn)周邊固體分離物的炭化，起到了輔助燃料的作用，提高了固形物的熱值，加快了物料升溫，縮短了干燥脫水過(guò)程，加快熱解炭化進(jìn)程；其首先炭化產(chǎn)生的孔洞，促進(jìn)了熱量向固形物內(nèi)的傳遞，進(jìn)一步提高熱解效率，同時(shí)固形物熱解過(guò)程中產(chǎn)生的孔洞加速了內(nèi)部氣體向外部的擴(kuò)散和揮發(fā)，改善了內(nèi)部固形物的炭化效果，并且農(nóng)林廢棄物炭化后形成的孔洞除自身成為生物炭的一部分微孔外，在固形物的炭化過(guò)程中還起到了擴(kuò)孔的作用，增加了生物質(zhì)炭的比表面積，提高了吸附量。進(jìn)一步的，農(nóng)林廢棄物顆粒與固形物的共熱解，農(nóng)林廢棄物顆粒在熱解過(guò)程中炭化產(chǎn)氣，還增強(qiáng)了體系的循環(huán)供熱，從而減少了外部能源的燃燒供熱。(2)本發(fā)明的養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，在400℃以上即可達(dá)到良好的炭化效果，不僅具有良好的微孔結(jié)構(gòu)，還最大程度保留了原廢棄物中固有的營(yíng)養(yǎng)成分。生物質(zhì)炭得率為每噸鮮重(未脫水)廢棄物產(chǎn)生200kg左右的生物炭。采用本申請(qǐng)的方法制備得到的生物質(zhì)炭孔道豐富，施于土壤中可以起到疏松土壤的作用，保持了土壤的通透性提供了充足的氧氣，同時(shí)多孔結(jié)構(gòu)還利于涵養(yǎng)水份，促進(jìn)了根系的生長(zhǎng)及對(duì)土壤中養(yǎng)份的吸收，較大的比表面積利于吸附大量的營(yíng)養(yǎng)，避免了土壤中養(yǎng)分的流失。(3)本發(fā)明的養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，由于前期的固液分離去除分離液的過(guò)程，只能排除了游離水，每噸鮮物料減少了20％左右的水分，這部分水分成為需要地面處理的廢水；而大量未機(jī)械析出的吸附性水分，在預(yù)脫水處理過(guò)程中，通過(guò)蒸汽逸失于空氣中，排出的水氣基本無(wú)色，無(wú)味，無(wú)臭，減少了廢水的產(chǎn)生，使廢水處理負(fù)荷減少了70％以上。無(wú)廢氣、煙塵和大量廢水的排出。(4)本發(fā)明的養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化利用的處置方法中，外部供熱少，只需提供預(yù)熱的能量，添加的農(nóng)林廢棄物顆粒作為輔助燃料，降低了能源消耗節(jié)省了成本，以每噸固體分離物中添加30％的秸稈生物質(zhì)顆粒為例，成本約200元，外部能源供應(yīng)一般僅需要預(yù)熱使用。因此，處理每噸廢棄物的能源消耗成本在250元左右，但增加生物質(zhì)炭200kg，凈增加能源處理成本不到150元。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明盆栽試驗(yàn)小白菜產(chǎn)量的柱狀圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的生物質(zhì)炭的SEM電鏡圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的生物質(zhì)炭的SEM電鏡圖；圖4是豬糞的SEM電鏡圖；圖5是本發(fā)明對(duì)比例制備得到的生物質(zhì)炭的SEM電鏡圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1(1)收集養(yǎng)豬場(chǎng)的豬糞，并進(jìn)行固液分離，得到含水量為60％的固體分離物和分離液；(2)將秸稈粉碎成顆粒，并與所述固體分離物混合得到混合料，秸稈顆粒加入量為每噸所述固體分離物加入150kg的秸稈顆粒；(3)加熱所述混合料至200℃，以蒸發(fā)掉所述混合料中的水份，使其含水量下降至25％，完成預(yù)脫水處理，得到脫水混合料；(4)加熱所述脫水混合料至500℃并保持6小時(shí)，完成熱解炭化過(guò)程，并隔絕空氣冷卻降溫得到生物質(zhì)炭，如圖2所示。以所述固體分離物的重量計(jì)，每噸所述固體分離物得180kg豬糞炭。實(shí)施例2(1)收集養(yǎng)雞場(chǎng)的雞糞，并進(jìn)行固液分離，得到含水量為55％的固體分離物和分離液；(2)將稻殼粉碎成顆粒，并與所述固體分離物混合得到混合料，稻殼顆粒加入量為每噸所述固體分離物加入200kg的稻殼顆粒；(3)加熱所述混合料至200℃，以蒸發(fā)掉所述混合料中的水份，使其含水量下降至30％，完成預(yù)脫水處理，得到脫水混合料；(4)加熱所述脫水混合料至550℃并保持6小時(shí)，完成熱解炭化過(guò)程，并隔絕空氣冷卻降溫得到生物質(zhì)炭。以所述固體分離物的重量計(jì)，每噸所述固體分離物得190kg雞糞炭實(shí)施例3(1)收集養(yǎng)牛場(chǎng)的牛糞，并進(jìn)行固液分離，得到含水量為50％的固體分離物和分離液；(2)將樹(shù)皮粉碎成顆粒，并與所述固體分離物混合得到混合料，樹(shù)皮顆粒加入量為每噸所述固體分離物加入180kg的樹(shù)皮顆粒；(3)加熱所述混合料至200℃，以蒸發(fā)掉所述混合料中的水份，使其含水量下降至25％，完成預(yù)脫水處理，得到脫水混合料；(4)加熱所述脫水混合料至500℃并保持7小時(shí)，完成熱解炭化過(guò)程，并隔絕空氣冷卻降溫得到生物質(zhì)炭，如圖3所示。以所述固體分離物的重量計(jì)，每噸所述固體分離物得200kg牛糞炭。實(shí)施例4(1)收集養(yǎng)豬場(chǎng)的豬糞，并進(jìn)行固液分離，得到含水量為60％的固體分離物和分離液；(2)將花生殼粉碎成顆粒，并與所述固體分離物混合得到混合料，花生殼顆粒加入量為每噸所述固體分離物加入160kg的花生殼顆粒；(3)加熱所述混合料至200℃，以蒸發(fā)掉所述混合料中的水份，使其含水量下降至30％，完成預(yù)脫水處理，得到脫水混合料；(4)加熱所述脫水混合料至450℃并保持8小時(shí)，完成熱解炭化過(guò)程，并隔絕空氣冷卻降溫得到生物質(zhì)炭。以所述固體分離物的重量計(jì)，每噸所述固體分離物得205kg豬糞炭。實(shí)施例5(1)收集養(yǎng)牛場(chǎng)的牛糞，并進(jìn)行固液分離，得到含水量為55％的固體分離物和分離液；(2)將秸稈粉碎成顆粒，并與所述固體分離物混合得到混合料，秸稈顆粒加入量為每噸所述固體分離物加入200kg的秸稈顆粒；(3)加熱所述混合料至200℃，以蒸發(fā)掉所述混合料中的水份，使其含水量下降至28％，完成預(yù)脫水處理，得到脫水混合料；(4)加熱所述脫水混合料至400℃并保持8小時(shí)，完成熱解炭化過(guò)程，并隔絕空氣冷卻降溫得到生物質(zhì)炭。以所述固體分離物的重量計(jì)，每噸所述固體分離物得195kg牛糞炭。對(duì)比例(1)收集養(yǎng)豬場(chǎng)的豬糞，并進(jìn)行固液分離，得到含水量為60％的固體分離物和分離液；(3)加熱所述固體分離物至200℃，以蒸發(fā)掉所述固體分離物中的水份，使其含水量下降至25％，完成預(yù)脫水處理，得到脫水料；(4)加熱所述脫水料至500℃并保持6小時(shí)，完成熱解炭化過(guò)程，并隔絕空氣冷卻降溫得到生物質(zhì)炭，如圖5所示。以所述固體分離物的重量計(jì)，每噸所述固體分離物得60kg豬糞。評(píng)價(jià)例將豬糞原料與實(shí)施例1和對(duì)比例中炭化得到的生物質(zhì)炭用于盆栽試驗(yàn)。選取小白菜為供試作物。盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：處理1(CK)：未添加生物質(zhì)炭，也未添加豬糞；處理2豬糞(1％SM)：每100g干土加入1g豬糞；處理3豬糞(2％SM)：每100g干土加入2g豬糞；處理4豬糞炭(1％SMB)：每100g干土加入1g實(shí)施例1制備得到的豬糞炭；處理5豬糞炭(2％SMB)：每100g干土加入2g實(shí)施例1制備得到的豬糞炭；處理6豬糞炭(1％SMD)：每100g干土加入1g對(duì)比例制備得到的豬糞炭；處理7豬糞炭(2％SMD)：每100g干土加入2g對(duì)比例制備得到的豬糞炭；每個(gè)處理重復(fù)4次取平均值計(jì)量小白菜產(chǎn)量如圖1所示。相同質(zhì)量的豬糞炭相較于豬糞處理，小白菜產(chǎn)量提高，而采用本申請(qǐng)實(shí)施例1的豬糞炭比對(duì)比例1的豬糞炭，小白菜增產(chǎn)顯著。下述表1-4為上述實(shí)施例中制得的生物炭與對(duì)比例制得的生物炭的基本性質(zhì)對(duì)比。表1炭化前后樣品基本性質(zhì)1表2炭化前后樣品基本性質(zhì)2表3炭化前后樣品金屬含量表4炭化前后樣品比表面積比表面積m2/g豬糞38.4牛糞25.37雞糞11.86實(shí)施例1194.04實(shí)施例272.08實(shí)施例3148.8實(shí)施例4194.06實(shí)施例5150.2對(duì)比例59.2顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3