一种高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法技术

本发明专利技术涉及一种高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法，所述方法包括：S1：提供一种肥料制备装置；S2：得到废弃有机物；S3：得到预处理料；S4：固液分离，得到液体和固体；S4：得到浓缩液体肥；S6：得到有机肥料。所述方法通过独特的肥料制备装置、制备方法的独特工艺步骤和参数选择，从而可以通过协同效果取得诸多优异效果，并可以得到具有优异效果的浓缩液体肥和有机肥料，从而在农业废弃资源利用领域具有良好的应用前景和工业化生产潜力。

Method for preparing fertilizer from acid treated agricultural waste under high temperature and high pressure

The invention relates to a method for high temperature and high pressure acid treatment of agricultural waste fertilizer preparation, the method includes: providing a S1 fertilizer preparation device; S2: organic waste; S3: preprocessing; S4: solid-liquid separation, liquid and solid; S4: to obtain concentrated liquid fertilizer; S6: organic fertilizer. The method for preparing fertilizer by unique unique process and device parameters, choice of preparation method, which can obtain many excellent results through the synergistic effect, and can get excellent effect of concentrated liquid fertilizer and organic fertilizer, resulting in agricultural waste resource utilization has potential application prospect and good industrialized production.

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法
本专利技术涉及一种农业废弃物的综合利用方法，更特别地涉及一种高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法，属于农业废弃物资源化再利用

技术介绍
目前，在我国的广大农村，农业废弃物资源利用存在诸多问题，例如：缺少相应的技术和设备；对农业废弃物的处理工艺简单、技术落后；处理能力和利用规模非常有限等等。其中，最首要的问题就是现有的农业废弃物利用方式会造成环境污染。大部分资源只能废弃或焚烧，利用率很低，例如农作物秸秆多作为燃料进行燃烧这样的一次性利用方式，不仅能量利用率只有10％，而且燃烧过程中产生的大量氮氧化物、二氧化硫、碳氢化合物及烟尘会直接污染大气。又如，畜禽粪便很多都未经处理直接还田，这样的一次利用方式不仅使其中含有的钙、磷等营养物质得不到利用，而且严重污染周边的水域、土壤等环境，影响人体健康。国内外许多研究表明，农业废弃物用作肥料既可解决废弃物的出路问题，同时又可改良和培肥土壤。但是，现有技术处理农业废弃物方法较为单一，多为将农业废弃物直接进行发酵，制成的固体有机肥往往因为营养物质含量低、生产技术简单、同行业竞争激烈等原因，经济效益非常有限。此外，这种发酵方法多只能处理一种或少数几种废弃物，且处理过程中有污染物二次排放的问题。除此以外，随着农业栽培技术的发展，滴灌、喷灌等技术的应用也越来越广泛，而固体有机肥已经很难适应这样的施肥方式。此外，由于天气、管理等原因，不同时间得到的食品厂废料、餐厨垃圾、畜禽粪便等农业废弃物含水率不同，传统的发酵方法只是对含水率较低的固体农业废弃物进行堆制发酵，对于含水量高或液态的农业废弃物无法利用，只能弃之不用，农业废弃物利用率仍然很低，对环境的改善作用也较小。更进一步地，传统的发酵方法对所得的产物没有选择性，无法针对不同废弃物的成分及特点进行最大限度的利用，再利用效果不佳。因此，针对目前的技术现状，亟需具有较好适应性能和推广价值的技术，突破目前一种方式只能利用一种或少数几种废弃物的障碍，改善农业废弃物利用技术落后、利用率低的现状，这不但具有良好的现实意义和环保价值，是目前本领域中的研究热点和重点课题，更是本专利技术得以完成的动力所在和基础所倚。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，更为了提供全新的农业废弃物综合利用方法和肥料的制备方法，本专利技术的目的在于提供一种高温高压下酸处理废弃物制备肥料的新颖方法，该方法可用于处理所有类型的农业废弃物，尤其适用于粘性大、脱水性能差的食品厂废料、餐厨垃圾、畜禽粪便等农业废弃物的利用，所述方法能够极大的改善农业废弃物的脱水性能，达到较好的固液分离效果，提高其应用价值，所制得的浓缩液体肥可以适应滴管、喷灌、喷施等施肥方式，施用简单、见效快；有机肥料腐熟完全，养分含量高，施用安全有效。为实现上述目的，具体地，本专利技术涉及如下几个方面。第一个方面，提供一种高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法，所述方法包括如下步骤：S1：提供一种肥料制备装置，所述装置包括依次连接的绞碎混合机、酸反应釜、酸碱调节池、固液分离机，所述固液分离机分别连接下游的浓缩机和有氧堆肥车间；S2：将农业废弃物加入到所述绞碎混合机中进行混合绞碎，得到废弃有机物；S3：将所述废弃有机物加入到所述酸反应釜中，并加入酸或酸的水溶液，搅拌均匀后，开启酸反应釜进行加热和搅拌，控制酸反应釜的温度和压力，待混合物充分反应后停止加热并泄压，得到预处理料；S4：将所述预处理料加入到所述酸碱调节池中，并用碱或碱的水溶液调节pH值为8-12，然后进入所述固液分离机进行固液分离，得到液体和固体；S5：将含氮、磷、钾化合物(即含氮化合物、含磷化合物、含钾化合物，下同)和螯合微量元素复合物与步骤S4得到的所述液体在浓缩机中进行剪切和浓缩，得到浓缩液体肥；S6：将辅料加入到步骤S4得到的所述固体中，直至碳氮比为特定比例，并调节含水率至特定比例，混合均匀后在所述有氧堆肥车间进行有氧发酵，定期翻堆，待完全腐熟后，得到有机肥料。在本专利技术中的所述高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法，作为一种优选的技术方案，在步骤S1和S2中，所述绞碎混合机包括绞碎机架，所述绞碎机架上固定安装有粉碎筒体，所述粉碎筒体的轴线水平设置，所述绞碎机架上转动安装有由第一动力装置驱动的转子，所述转子贯穿所述粉碎筒体，所述转子与所述粉碎筒体同轴设置，所述粉碎筒体内沿轴向依次设有进料段、撕裂段和剪切段，位于所述进料段的所述粉碎筒体上开设有进料口，所述粉碎筒体的尾端开设有出料口，位于所述进料段的所述转子上设有送料螺旋；位于所述撕裂段的所述转子上设有若干动刀，若干所述动刀沿所述转子的轴向且在所述转子的表面呈螺旋状布置，位于所述撕裂段的所述粉碎筒体上设有与所述动刀对应的若干定刀；位于所述剪切段的所述转子上设有若干动剪刀，所述动剪刀沿所述转子的轴向延伸且与所述转子的轴线成一夹角，位于所述剪切段的所述粉碎筒体上设有若干静剪刀。其中，进一步优选的，所述粉碎筒体上位于所述出料口位置设有筛网。在本专利技术中的所述高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法中，作为一种优选的技术方案，在步骤S3中，所述酸反应釜包括竖向设置的反应釜体，所述反应釜体内位于所述反应釜体的底部设置有出气管，所述反应釜体内设有搅拌螺旋，所述反应釜体的外壁设有加热盘管，所述反应釜体的外周包裹有保温层，所述加热盘管位于所述保温层与反应釜体之间。在本专利技术中的所述高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法中，作为一种优选的技术方案，在步骤S5中，所述浓缩机包括由第二动力装置驱动且横向设置的浓缩筒体，所述浓缩筒体内具有反应腔，所述反应腔一端为进料端，另一端为出料端，所述进料端安装有进料筒，所述进料筒内转动安装有由第三动力装置驱动的进料螺旋，所述进料筒上设有物料进口和添加剂进口，所述出料端设有由第四动力装置驱动的压榨脱水螺旋，所述出料端设有出料筒，所述压榨脱水螺旋转动安装于所述出料筒内，所述出料筒上设有压榨脱水区和物料出口。在本专利技术中的所述高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法中，在步骤S2中，所述农业废弃物并无特别的严格限定，例如可为畜禽粪便、病死畜禽、作物秸秆、果壳、菌菇渣、饮料厂废渣、食品厂废料、餐厨垃圾、栏圈铺垫料等中的任意一种或任意多种的任意组合，或者可为农业生产、农产品加工、畜禽养殖业和农村居民生活排放的废弃物中的任意一种或任意多种的任意组合，本领域技术人员可进行合适的选择与确定，在此不再进行详细描述，但特别适用于处理食品厂废料、餐厨垃圾、畜禽粪便等粘性大、脱水性能差的农业废弃物。在本专利技术中的所述高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法中，在步骤S3中，所述酸(即所述“酸”或“酸的水溶液”中所包含的酸)为硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、醋酸中的任意一种或任意多种的组合。当使用的为酸的水溶液时，其质量百分比浓度为10-20％，例如可为10％、15％或20％。其中，以其中的酸计(即按照纯的H2SO4、HNO3、HCl、H3PO4、CH3COOH计)，所述酸与所述废弃有机物的质量比为1∶4-5，例如可为1∶4、1∶4.5或1∶5。在本专利技术中的所述高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法中，在步骤S3中，酸反应釜的温度为120-135℃，例如可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法，所述方法包括如下步骤：S1：提供一种肥料制备装置，所述装置包括依次连接的绞碎混合机、酸反应釜、酸碱调节池、固液分离机，所述固液分离机分别连接下游的浓缩机和有氧堆肥车间；S2：将农业废弃物加入到所述绞碎混合机中进行混合绞碎，得到废弃有机物；S3：将所述废弃有机物加入到所述酸反应釜中，并加入酸或酸的水溶液，搅拌均匀后，开启酸反应釜进行加热和搅拌，控制酸反应釜的温度和压力，待混合物充分反应后停止加热并泄压，得到预处理料；S4：将所述预处理料加入到所述酸碱调节池中，并用碱或碱的水溶液调节pH值为8‑12，然后进入所述固液分离机进行固液分离，得到液体和固体；S5：将含氮、磷、钾化合物(即含氮化合物、含磷化合物、含钾化合物，下同)和螯合微量元素复合物与步骤S4得到的所述液体在浓缩机中进行剪切和浓缩，得到浓缩液体肥；S6：将辅料加入到步骤S4得到的所述固体中，直至碳氮比为特定比例，并调节含水率至特定比例，混合均匀后在所述有氧堆肥车间进行有氧发酵，定期翻堆，待完全腐熟后，得到有机肥料。

【技术特征摘要】
1.一种高温高压下酸处理农业废弃物制备肥料的方法，所述方法包括如下步骤：S1：提供一种肥料制备装置，所述装置包括依次连接的绞碎混合机、酸反应釜、酸碱调节池、固液分离机，所述固液分离机分别连接下游的浓缩机和有氧堆肥车间；S2：将农业废弃物加入到所述绞碎混合机中进行混合绞碎，得到废弃有机物；S3：将所述废弃有机物加入到所述酸反应釜中，并加入酸或酸的水溶液，搅拌均匀后，开启酸反应釜进行加热和搅拌，控制酸反应釜的温度和压力，待混合物充分反应后停止加热并泄压，得到预处理料；S4：将所述预处理料加入到所述酸碱调节池中，并用碱或碱的水溶液调节pH值为8-12，然后进入所述固液分离机进行固液分离，得到液体和固体；S5：将含氮、磷、钾化合物(即含氮化合物、含磷化合物、含钾化合物，下同)和螯合微量元素复合物与步骤S4得到的所述液体在浓缩机中进行剪切和浓缩，得到浓缩液体肥；S6：将辅料加入到步骤S4得到的所述固体中，直至碳氮比为特定比例，并调节含水率至特定比例，混合均匀后在所述有氧堆肥车间进行有氧发酵，定期翻堆，待完全腐熟后，得到有机肥料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述绞碎混合机包括绞碎机架，所述绞碎机架上固定安装有粉碎筒体，所述粉碎筒体的轴线水平设置，所述绞碎机架上转动安装有由第一动力装置驱动的转子，所述转子贯穿所述粉碎筒体，所述转子与所述粉碎筒体同轴设置，所述粉碎筒体内沿轴向依次设有进料段、撕裂段和剪切段，位于所述进料段的所述粉碎筒体上开设有进料口，所述粉碎筒体的尾端开设有出料口，位于所述进料段的所述转子上设有送料螺旋；位于所述撕裂段的所述转子上设有若干动刀，若干所述动刀沿所述转子的轴向且在所述转子的表面呈螺旋状布置，位于所述撕裂段的所述粉碎筒体上设有与所述动刀对应的若干定刀；位于所述剪切段的所述转子上设有若干动剪刀，所述动剪刀沿所述转子的轴向延伸且与所述转子的轴线成一夹角，位于所述剪切段的所述粉碎筒体上设有若干静剪刀。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述酸反应釜包括竖向设置的反应釜体，所述反应釜体内位于所述反应釜体的底部设置有出气管，所述反应釜体内设有搅拌螺旋，所述反应釜体...

【专利技术属性】
技术研发人员：严媛媛，冯雷雨，马雪莲，吴文丽，戴星星，王青青，
申请(专利权)人：江苏绿方园生物科技有限公司，江苏盐城环保产业工程研发服务中心，江苏同盐环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32