专利名称：高浓度人粪尿处理与利用的方法
技术领域：
本发明涉及一种粪便加工处理，特别是城市小区粪便工业化处理与利用的工艺方法。
背景技术：
中国的城市广泛面临着水危机和水污染的问题，全国每年仅冲厕一项就耗用自来水大约200亿立方米。把人的粪尿高浓度收集起来进行处理，并加以利用，对我们缺水国家具有重要意义。
近年来国外许多国家如美国、西德、日本、加拿大等投入了大量的资金对粪便处理，特别是城市粪便的加工处理、综合利用进行研究、试验和开发。尤其是美国于1988年在夏威夷投资1000万美元。建成了称为“优利辛”(UNISGN)的粪便综合利用研究室。它是一个集生物、能源、加工、种植为一体的综合利用系统工程。利用人、畜、禽粪便来生产肥料、饲料添加剂、低温干燥螺旋藻以及用以发电等。但这样的系统投资过于庞大，在我国目前的条件下，还难以实施工。
我国的一些单位和个人在这一领域也开始进行研究和开发。例如中国专利申请号891000、43.7、申请号99120129.9、申请号9812584.0、申请号99116692.2，但都存在着下述的缺点和问题1、工艺流程比较复杂，尤其是流程中采用了喷雾干燥塔和热式粉碎研磨机，势必使投资规模和运营、维护费用大大增加；2、对热能的利用不当，如对原料先加热高温灭菌、再冷却，这样的工艺安排必定使能耗上升，因此产品成本亦随之上升。
3、未考虑生产过程中付产品的综合利用，如物料经脱水后分离出的液体肥料及生产过程中产生的沼气未加利用；4、将液体肥料排入江河，不仅耗能，更严重的是会造成二次污染。
5、未对产品的养分添加必要的补充成份变为高效复合肥料，而使产品肥效较差。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术之不足而提供一种城市粪尿工业化处理与利用的新的工艺方法，它既可以生产出高效复合肥料，又综合利用其付产品，工艺流程简单合理，能耗低，从而使产品成本低廉。
本发明是通过下述的工艺步骤实现的一种高浓度人粪尿处理与利用的方法，其特征在于将收集到的高浓度人粪尿在40℃以上进行厌氧发酵并产生沼气，进行能量利用；厌氧发酵后排出的稠液加入CaO调节PH值。经沉淀分离后，得到富磷有机肥；清液在碱性条件下，进入吹脱塔，NH3进入气相，气体在洗涤塔中用H2SO4清洗，得到高浓度(NH4)2SO4溶液，可单独引出加以利用，也可以送至过滤脱水设备与工艺中其它残余物一起脱水。脱水设备的滤液经生化处理达标排放可充作洗厕、绿化、洗车，滤饼制作固体肥料出售。
实施本发明具有下述有益效果1、工艺流程简单，选用的工艺设备先进合理。2、工艺流程中对能源的利用合理得当，从而使能耗降低，产品成本下降。发酵产生的大量沼气又作为加热炉的燃料。3、对工艺流程中的付产品即分离出的液肥收集再出售，既增加了产品品种，又做到了综合利用。4、由于液肥不再排入江河，并对尾气排空进行了除臭处理，因此既解决了城市的粪便污染，又不会造成二次污染。5、颗粒肥料装袋前加入添加剂制成高效复合肥，增加了肥效。
图1为本发明高浓度人粪尿处理与利用的方法工艺流程示意图。
图中
1、换热器I 2、换热器II 3、沼气池 4、PH调节器 5、沉淀池 6、吹脱塔7、洗涤塔 8、脱水设备 9、生化处理池 10、热水锅炉 11、发电机具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式
进一步说明本发明。
以城市居民小区居住人数大于1000人为例设计使用该方案。粪便废水经换热器1由吹脱塔6来的温度高的废水进行初次预热，然后通过换热器2利用沼气燃烧后的能量预热至40℃以上，通过厌氧发酵3产生沼气加以能量利用，除一部分能量经10产生热水送至2用于加热粪便废水，还可以经过发电机11发电或产生过量热水用于其它用途。粪便废水经厌氧处理后通过加入CaO在调节器4将PH值调到7.5以上。通过沉淀5将大部分不溶物质沉淀分离，沉淀物经8过滤脱水，制作固体肥料。清液进入吹脱塔6，在碱性条件下大部分NH3被转换到气相。气体被送入洗涤塔7经含H2SO4的液体洗涤，吸收气体中的NH3，生成(NH4)2SO4盐类，经洗涤后的气体再引入吹脱塔。洗涤塔中一部分液体(含固体盐类)送至8过滤脱水，吹脱塔6底部出来的液体进换热器1与粪便废水进行热交换，然后送到9对其进行好氧生化处理其中所产生的生物污泥送入过滤脱水设备8，固液分离，液体进入9进行好氧生化处理，脱水后的滤饼加入微量元素作为肥料出售。
五、方案实施方式一般居民小区居住人数大于1000人，可考虑使用该方案，经过工艺处理的固体有机复合肥料，可用于城市绿化或蔬菜生产，回收水经过好氧生化处理达标后，可作小区绿化用水，厌氧发酵后产生的沼气，可发电或向小区供热。
权利要求
1.一种高浓度人粪尿处理与利用的方法，其特征在于将收集到的高浓度人粪尿在40℃以上进行厌氧发酵并产生沼气，进行能量利用；厌氧发酵出的稠液加入CaO，经沉淀分离后，得到富磷有机肥；清液在碱性条件下，进入吹脱塔，NH3进入气相，气体在洗涤塔中用H2SO4清洗，得到高浓度(NH4)2SO4溶液，可单独引出加以利用，也可以送至过滤脱水设备与工艺中其它残余物一起脱水。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度人粪尿处理与利用的方法，其特征在于所述脱水设备的滤液经生化处理达标排放可用作洗厕、绿化、洗车，滤饼制作固体肥料出售。
全文摘要
本发明公开了一种高浓度人粪尿处理与利用的方法，技术要点是将收集到的高浓度人粪尿在40℃以上进行厌氧发酵并产生沼气，进行能量利用；厌氧发酵出的稠液加入CaO，经沉淀分离后，得到富磷有机肥；清液在碱性条件下，进入吹脱塔，NH
文档编号C05F3/04GK1465448SQ0212351
公开日2004年1月7日 申请日期2002年7月1日 优先权日2002年7月1日
发明者张镜汤 申请人:张镜汤, 池延华