5.沼液浓缩

模式概要

沼液膜浓缩分离和液肥化技术,能使沼液处理后,其中90%的水分达到清洁排放和农田灌溉要求,还能有效利用10%沼液浓缩液,将其开发成符合农业行业标准的液体肥料,从而实现沼液和水资源标准化循环利用。该模式适合沼液社会化服务组织和大型规模养殖场推广应用。

模式内容

沼气工程采用的厌氧发酵技术不仅能够减少温室气体排放,而且还可以替代部分能源供热,利用富含营养物的终产物来促进营养物质的循环,是解决环境与能源问题的重要途径之一。但是沼气池的创建,也带来了数量庞大的厌氧发酵残留物——沼液。在不少地方,大量排出的沼液因无法得到妥善处理而引发了二次污染,所以沼液先浓缩再资源化利用显得日益重要。

浙江大学对沼液采用了“三部曲”的处理方法。首先在了解不同来源的沼液的营养特性和污染情况的基础上,进行无害化处理和固液分离,对于有重金属污染风险和悬浮物较多的沼液,用电絮凝技术分解、絮凝及固液分离,去除污染物风险;其次将经过前处理的沼液,通过陶瓷膜技术、反渗透膜技术和纳滤膜技术等多级膜处理技术,实现有机物和营养物质的截留和浓缩;最后沼液的90%分离成化学需氧量(COD)小于50毫克/升的清洁水,可回用,10%分离成浓缩沼液后加工成液体配方肥。

其中采用的反渗透膜技术,是如今最先进、节能、有效的膜分离技术之一。反渗透膜是通过膜两侧静压差所产生的推动力,对液体混合物进行分离的选择性分离膜。在使用中通过水泵对废水进行外部加压而产生反渗透压,来克服自然渗透压及膜的阻力,操作压力基本控制在1.5~10.5兆帕。因为反渗透膜的孔径极小(约1纳米),只能通过水和部分其他溶剂,因此可以较好地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。工艺流程图如下:

模式成效

该技术已在宁波、衢州、青田等地推广应用。日处理沼液50吨的设备,总投资约50万元,沼液每吨处理成本5~7元,远低于污水处理成本。按年处理沼液15000吨测算,综合效益如下:

(1)经济效益。年产值80.4万元,其中浓缩液产值75万元(1500吨×500元/吨),节水减排产值21.6万元(其中,减排废水1.35万吨×4元/吨,计5.4万元)。

(2)生态效益。减排COD 29.9吨(按COD浓度2000毫克/升计算),减排氨氮22.4吨(按平均0.2%×75%计算),节约氮肥22.5吨,减排总磷6.8吨(按平均0.05%×92.5%计算),节约化学磷肥6.8吨,节约钾肥12吨,还能节约其他肥料。同时,还可大量减少沼液配送运输成本,减轻配送运输造成的二次大气污染。