[发明专利]处理粪肥污泥的方法和设备

说明书

本发明涉及一种处理粪肥污泥的方法，其包括以下步骤：提供粪肥污泥；对所述粪肥污泥进行分离以提供第一干级分和第一液体级分；对第一液体级分进行离心步骤以提供第二干级分和第二液体级分；对第二液体级分进行一个或多个相继的反渗透(RO)过滤步骤以提供一种或多种RO保留物和一种或多种RO透过物，其中用于每个在后RO过滤步骤的进料是获自前一个RO过滤步骤的RO透过物。

技术领域

本发明涉及农业和分离技术。更具体地，本发明涉及借助分离技术来处理粪肥污泥。

背景技术

当今的乳生产和动物饲养是高度集中化的。因此，动物农场的规模在增大，并且就地产生了大量的粪肥污泥(manure sludge)。大的粪肥污泥量导致物流问题，因为粪肥必须在短时间内被铺展在大的场地面积上。然后必须将粪肥长途运输，这会产生费用。此外，在铺展设备方面要求巨大的投资。随着动物农场规模的增大，粪肥污泥处理的合理化比以往更为重要。现有的粪肥污泥容器的尺寸为约1000m³至8000m³，这意味着对于粪肥污泥的脱水或浓缩存在极大需求。

将粪肥污泥铺展于场地上目前受粪肥的高含磷量的限制。因此，即使出于生态原因，也需要开发出进一步使粪肥污泥及其有价值的成分能以比从前更高效的方式得以利用的粪肥污泥处理方式。

芬兰专利申请20126072公开了一种处理粪肥污泥的方法，其中对均匀的粪肥污泥进行微孔过滤，并在一个或多个反渗透步骤中将所获得的微孔过滤透过物浓缩。

养分再循环、防止水系统富营养化以及所谓的生物经济是全球范围的话题性问题。

我们现已发现一种改进的粪肥污泥处理方法，其中使粪肥高效地脱水并使养分高效地分离为不同的级分。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种处理粪肥污泥的方法，其包括以下步骤：

a)提供粪肥污泥，

b)对所述粪肥污泥进行分离以提供第一干级分和第一液体级分，

c)对所述第一液体级分进行离心步骤以提供第二干级分和第二液体级分，

d)对所述第二液体级分进行一个或多个相继的反渗透(RO)过滤步骤以提供一种或多种RO保留物(retentate)和一种或多种RO透过物，其中，用于每个在后RO过滤步骤的进料是获自前一个RO过滤步骤的RO透过物。

本发明提供了一种分离粪肥污泥中的水和固体物质的高效方法。浓缩粪肥污泥的优点在于减少了水的运输。这又减少了运输和铺展成本，减少了对耕地的压实作用，并使得可以更高效地利用粪肥养分。

本发明还提供了一种将粪肥污泥中存在的养分(例如磷、氮和钾)高效地分离为不同的级分的方法。在该方法中，磷主要保留在用该方法获得的干级分中，而氮和钾则相当均匀地分配在干级分和液体级分之间。这使得能够以适当的方式最优地利用该方法中获得的各种级分。

本发明还提供了一种产生大量的最终具有较低的化学需氧量(COD)和较低的氮、钾和磷含量的水级分的方法。

本发明还提供了一种产生含有大量氮但基本不含磷的液体级分的方法。

本发明的优点还在于粪肥污泥的铺展得以改进，这是因为含养分的级分比未经处理的粪肥污泥能够被更高效地铺展。此外，存在经济和环境上的优点，包括节约铺展成本、在施肥时更准确的投放特定养分、更好的养分响应、无需因监管问题而需要的附加铺展区域、以及更少的粪肥储存。

本发明的另一个目的在于提供一种处理粪肥污泥的设备，其包含：

-分离单元，该分离单元用于将粪肥污泥分离为干级分和第一液体级分，

-一个或多个离心机，所述离心机用于从第一液体级分中除去固体物质以提供第二液体级分，