用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水及其制备方法技术

本发明专利技术涉及环保工程领域，尤其涉及一种用于人类粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水及其制备方法，由含量为4.5‑5.5g/L的氯化钙、0.68‑0.83g/L的磷酸二氢钾和余量的水组成；有效氯含量为150‑160mg/L，氧化电位为990‑1000mV，pH值为6.6‑6.7，杀菌效果好、稳定性高，且能够有效保存肥效。

Oxygenated Potential Water for Sterilization and Fertilization of Human Feces and Urine and Its Preparation Method

The invention relates to the field of environmental protection engineering, in particular to an oxidized potential water used for sterilization and fertilizer retention of human feces and urine and its preparation method, which is composed of calcium chloride with a content of 4.5 5.5g/L, potassium dihydrogen phosphate with a content of 0.68 0.83g/L and residual water; the effective chlorine content is 150 160 mg/L, the oxidation potential is 990 1000mV, and the pH value is 6.7, and has good sterilization effect, high stability and energy. Enough effective preservation of fertilizer efficiency.

【技术实现步骤摘要】
用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水及其制备方法
本专利技术涉及环保工程领域，尤其涉及一种用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水及其制备方法。
技术介绍
厕所革命这一概念，最早是联合国儿童基金提出的，意在改善厕所卫生状况从而改善人民的健康和环境卫生。厕所革命近年来在中国正轰轰烈烈地开展中。厕所革命的中心工作是人粪尿的科学处理，因为人粪尿这种排泄物会污染食物和水源，引发肠道疾病，肠道疾病在全球每年造成150万未满五岁的儿童丧生，比艾滋病和疟疾共同造成的死亡人数还高。据统计，全球因为厕所问题而致GDP的损失高达5％。每人每天上厕所6-8次，一年约2500次，算下来人的一生大概有3年时间在厕所里度过。成年人平均一年有790公斤人粪尿，其中90公斤人粪，700公斤人尿，1吨人粪尿相当于硫酸铵25～40公斤，过磷酸钙13～25公斤，硫酸钾4～6公斤，我国农村有5亿成年人，一年的人粪尿相当于1625万化肥，占有机肥的13-20％。人类粪便及尿液中各种成分含量如表1。表1种类水份有机质氮磷钾粪便70％20％左右1.00％0.50％0.37％尿液≥90％3％左右0.50％0.13％0.19％人粪尿80％左右5-10％0.5-0.8％0.2-0.4％0.2-0.3％人粪尿里会污染环境和危害人们健康的的成分是氨氮、COD、大肠杆菌、沙门氏菌等，其中大肠杆菌群是生长于人肠道中的一组肠道细菌，随粪便排出体外，约占粪便干重的1/3以上，故称为粪大肠菌群.人粪尿的目的是除臭、灭菌、保氮素肥效，保氮肥效是将有机氮转化为植物容易吸收的无机氮化合物。现有的技术主要是将人粪尿集中堆积高温腐熟发酵。国家标准GB7959-2012《粪便无害化卫生要求》，粪便无害化处理的内容是减少、去除或杀灭粪便中的肠道致病菌、寄生虫卵等致病体，能控制蚊蝇孽生，防止臭味扩散，并使其处理物达到土地处理与农业资源化利用的处理技术(GB7959-20123.2)。这里粪便无害化处理的中心技术是集中堆积高温发酵，其中好氧发酵(高温堆积)是采用人工与机械堆积的方式，在有氧条件下，经微生物作用，使粪便和生活垃圾及植物秸杆等有机物，温度达到50℃及以上并维持一定的时间，人工法堆温≥50℃，至少持续10天；堆温≥60℃，至少持续5天，机械法堆温≥50℃，至少持续2天。厌氧与兼性厌氧消化户用型的常温厌氧消化持续时间≥30天，兼性厌氧发酵持续时间≥30天。根据我们处理人粪尿的目的是除臭、灭菌、保氮素肥效，审视集中堆积高温发酵技术存在以下不足：一是将多处的粪便或堆积多天的粪便集中处理，已经失去除臭、灭菌、保氮素肥效的最佳时间、最需要的时间，结果依然是现场臭气污染，大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌污染食物和水源，其中的尿氨也挥发不少。二是粪便堆积发酵需要的高温(50-60℃以上)如何获得，该方法的高温是通过粪便和大量的植物拮杆或生活垃圾混合，使C∶N比至少25∶1，该高温实际是利用纤维素酶对纤维素等物质的发酵发热升温形成的。实际是达到50-60℃以上的高温需要多天，维持这样的高温只有中间几天，真正达到无害化处理的标准要求，往往超过所规定的时间。三是发酵时间长，往往达到要求的时间不确定。四是对粪便处理的除臭、灭菌、保氮素肥效三项内容，其中的致病菌致病体是直接危害人们健康，可是本技术只能是“减少、去除或杀灭粪便中的肠道致病菌、寄生虫卵等致病体”(GB7959-20123.2)不能确定地杀灭粪便中的肠道致病菌、寄生虫卵等致病体。五是堆积高温发酵法的保氮肥效技术是通过纤维素发酵产生的碳酸气体与有机氨氮化学反应生成无机物碳酸铵，再将碳酸铵与人工添加的保氮剂磷酸盐或硫酸盐反应生成稳定的磷酸铵或硫酸铵。发酵生成碳酸气需要时间，在这个时间段里，有机氨氮在此高温下也相当多地被挥发。所以，堆积高温发酵的实际效果是产生比人粪尿多很多倍的有机肥料。六是堆积高温发酵法用于人粪尿的技术目的不够精准，不是在最需要的现场和时间除臭、灭菌，保氮肥效，而是在若干时间后伴随着大量其他有机物，制造有机肥料。在这里人粪尿是作为提供氮源的，其本身的变化是有机氮转化的无机氮肥。如何在厕所现场即时地除臭、灭菌、保氮肥效，规范性定量地运行是本专利技术努力的目标。《消毒技术规范2002版》4.6.3.5，非芽孢污染场所、污染物品的消毒处理方法与用量如表2。表2审视该技术用于厕所现场即时地除臭、灭菌、保氮肥效不可采取，因为没有考虑对粪便的保氮肥效的内容，漂白粉和普通含氯消毒剂存在严重的污染，这样高浓度的用量，结果使粪便本是植物生长的营养物反成为有害物。GB28234-2011《酸性氧化电位水生成器安全与卫生标准》酸性氧化电位水对光线敏感，生成后应尽快使用，最好现用现制备。存放时室温条件下不超过3天。酸性氧化电位水的理化指标是：pH2.0-3.0，有效氯浓度60mg/L±10mg/，氧化电位(ORP)≥1100mV。实践证明酸性氧化化电位水，对通常的被消毒对象进行杀灭大肠杆菌，检验结果完全可以满足要求，但对于大肠杆菌所含数量巨大的粪便明显不适用，酸性氧化电位水还有一个明显的劣势是有效氯≥90mg/L就有刺激性气味，并且难于作成有效氯≥90mg/L的稳定性酸性氧化电位水。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种杀菌效果好、稳定性高的用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水，由含量为4.5-5.5g/L的氯化钙、0.68-0.83g/L的磷酸二氢钾和余量的水组成；有效氯含量为150-160mg/L，氧化电位为990-1000mV，pH值为6.6-6.7。进一步地，由含量为4.5g/L的氯化钙、0.71g/L的磷酸二氢钾和余量的水组成。进一步地，由含量为5g/L的氯化钙、0.75g/L的磷酸二氢钾和余量的水组成。进一步地，由含量为5.3g/L的氯化钙、0.6gg/L的磷酸二氢钾和余量的水组成。进一步地，由含量为5.5g/L的氯化钙、0.82g/L的磷酸二氢钾和余量的水组成。一种用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水的制备方法，包括以下步骤，步骤一，称取氯化钙颗粒、磷酸二氢钾粉末和水按照配比混合，得到原溶液；步骤二，将步骤一得到的原溶液加入氧化电位水生成器中，控制原溶液流速为18-22L/h，控制电解电流19-21A，制得成品用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水。进一步地，控制原溶液流速为20L/h，控制电解电流20A。本专利技术的有益效果在于：本专利技术得到的用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水有效氯含量为150-160mg/L，氧化电位为990-1000mV，pH值为6.6-6.7，将用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水预存在坐便器内，每次使用坐便器后释放部分用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水，随人粪尿一同排出，利用当即人粪尿的余热和氧化电位水弱酸性，使其中的有机氨氮通过与保氮剂磷酸二氢钾化学反应顺利地转化为无机肥料磷酸铵，氧化电位水主要依靠水本身的高氧化电位除臭灭菌，其作用快但该作用消退也快，这样有利于后续的自然发酵，磷酸二氢钾具有多功能，它即是保氮剂，也是发酵用微生物营养剂、pH调节剂、优越的化肥。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行说明，以下各实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水，其特征在于，由含量为4.5‑5.5g/L的氯化钙、0.68‑0.83g/L的磷酸二氢钾和余量的水组成；有效氯含量为150‑160mg/L，氧化电位为990‑1000mV，pH值为6.6‑6.7。

【技术特征摘要】
1.一种用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水，其特征在于，由含量为4.5-5.5g/L的氯化钙、0.68-0.83g/L的磷酸二氢钾和余量的水组成；有效氯含量为150-160mg/L，氧化电位为990-1000mV，pH值为6.6-6.7。2.根据权利要求1所述的用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水，其特征在于，由含量为4.5g/L的氯化钙、0.71g/L的磷酸二氢钾和余量的水组成。3.根据权利要求1所述的用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水，其特征在于，由含量为5g/L的氯化钙、0.75g/L的磷酸二氢钾和余量的水组成。4.根据权利要求1所述的用于人粪尿灭菌及保肥效的氧化电位水，其特征在于，由含量为5.3g/L的氯化钙、0.68g/L...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珍，原贵林，霍丽华，
申请(专利权)人：王珍，原贵林，
类型：发明
国别省市：河南,41