[发明专利]一种沼液处理与资源化利用的方法

说明书

本发明公开了一种沼液处理与资源化利用的方法，特点是包括以下步骤：（1）将沼液进行二次厌氧消化，沼渣作固体有机肥原料；（2）将二次厌氧产生的出水进行絮凝沉淀处理，产生的污泥作固体有机肥原料；（3）将絮凝沉淀产生的出水进行精滤处理，将产生的反冲水送回到混絮凝沉淀过程重新处理；（4）将精滤过程产生的出水采用超滤膜组件进行超滤处理，将超滤过程产生的浓水作为液态有机肥原料；（5）将超滤过程产生的清水采用反渗透膜组件进行反渗透处理，将反渗透过程产生的浓水作为液态有机肥原料，将反渗透过程产生的清水直接排放或者回收利用，优点是能实现沼液中营养物质低成本浓缩利用并实现沼液达标排放。

技术领域

本发明涉及环境保护领域，尤其是涉及一种沼液处理与资源化利用的方法。

背景技术

沼液是有机物厌氧消化过程产生的副产物，富含氮、磷、钾等营养元素和对植物生长发育有益的微量元素，因此沼液作为有机肥料已广泛地应用于农林业中。不同沼气工程所产生的沼液中营养物质的含量有较大差异。通常情况下，沼液中的化学需氧量（CODcr）、氨氮（NH₄⁺）、总磷(TP)分别可达8000-12000mg/L、2000-4000 mg/L、30-150 mg/L。然而，由于农林业生产季节性很强，肥料的需要量也具有强的季节性，而沼气工程所产生的沼液量太大且难以配送，沼液的产生量与农林生产的季节性需要之间有较大差异，导致大量的沼液没有出路，很多沼气工程只能将产生的大量沼液囤积在周边的池塘、沟港等低洼地带，或者随意排放于周边环境之中。由于沼液中的营养物浓度非常高，其囤积或随意排放都会给水环境造成严重污染。因此，沼液的处理和利用是限制我国大中型沼气工程广泛推广应用的瓶颈因素。

国内外对沼液的处理和利用进行了大量的研究并形成了众多的技术与方法。沼液处理的传统方法是采用化学、生物等方法去除沼液中的营养物，以图达标后排放。此类方法大多能耗大、成本高，难以达到排放标准，且沼液中的营养物得不到有效利用。特别是对于某些类别的沼液（如餐厨垃圾及其废水的厌氧沼液），因含有高浓度的悬浮物（SS）、蛋白质类、胶体类污染物，其达标处理的成本更高。因此，将沼液进行浓缩处理并提取其中的有效成份作为肥料，已成为解决大量沼液污染问题并实现资源化利用的基本思路。CN101712565 A提出了一种“沼液转有机肥生产方案及制备方法”，其基本方法是将沼液进行砂滤后采用反渗透技术实现沼液浓缩。但沼液中污染物浓度通常很高，此法仅用砂滤作为反渗透的预处理，达不到反渗透装置所需要的进水水质要求，易造成非常严重的膜污染和堵塞并将很快导致膜报废。CN 104058799 A提出“一种沼液浓缩液及工程化制备方法”，其基本流程是将沼液进行酸化水解、精滤、超滤、纳滤等预处理后进行反渗透。但对于含有高浓度的SS及胶体类污染物的餐厨垃圾厌氧沼液，采用此法仍难以较好地解决反渗透前的预处理问题。CN 102603369 A提出了一种“沼液制肥工艺”，其基本工序为厌氧发酵、气浮、无机陶瓷膜分离，将分离后得到的液体作为叶面肥粗产品。此法主要采用无机陶瓷膜分离工艺，氮、磷、钾等大量元素和微量元素均进入分离所得的清液中，实际上仍然无法解决沼液浓缩问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能实现沼液中营养物质低成本浓缩利用并实现沼液达标排放的沼液处理与资源化利用的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种沼液处理与资源化利用的方法，包括以下步骤：

（1）将沼液进行二次厌氧消化产生沼气，同时将二次厌氧过程产生的污泥作为固体有机肥原料；其主要目的是将沼液中残存的高浓度的COD进一步转化为沼气，降低COD浓度；同时通过厌氧作用，将沼液中的有机氮进一步转化为NH₄⁺，提高NH₄⁺浓度；

（2）将二次厌氧产生的出水进行絮凝沉淀处理，将絮凝沉淀过程产生的污泥作为固体有机肥原料；其作用主要是去除二次厌氧沼液中残余的固形物，并进一步降低COD浓度，为后续的精滤和超滤过程提供良好的运行条件，避免或减轻堵塞；