一种有机物制肥的高速活性氧熟化设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种有机物制肥的高速活性氧熟化设备，所述熟化设备的结构为一圆筒形的槽体（100），所述槽体（100）分为A、B、C三个区，所述A区贯穿槽体（100）中部，从下向上依次设置有用于补充空气的注入器（17）、可产生活性氧阴极（07）、用于搅拌及导流的三相搅拌器和帽形气体捕捉器（09）；所述B区处于A区外侧，A、B二区由管状催化导流器（04）区隔，下边直接连通；所述B区周边上沿设置多个物料注入器（02），周边设置多个可直接生产高浓度溶解氧的阳极（11）；所述C区位槽体（100）顶部，侧壁设置出料口(14)，为处理后物料的排出区，主要用于固体废弃物制有机肥时的高速熟化装置。

【技术实现步骤摘要】
一种有机物制肥的高速活性氧熟化设备
本技术提供了一种应用活性氧的有机物熟化设备，主要用于固体废弃物制有机肥时的高速熟化装置。
技术介绍
目前盛行的制有机肥法主要为生物化学法,经由有机固体废弃物的发酵及腐熟以制有机肥。因为此法用好氧菌(例如传统堆肥法)、或厌氧菌(例如厌氧发酵法),需时甚长。此种生化法制有机肥的发酵期一般需数周。而腐熟则需数周至数月,依菌种、物料特性、处理操作参数、及操作方法而定。此生物化学法需时长,及所需空间大,处理过程时常产生恶臭。而废弃物中的有毒有害物也无法充分去除。例如废弃物中常含有的重金属、有毒有机物(如PCB、二恶英、抗生素等)、病毒病菌、杂草种子也常无法去除或去除不完整。传统由废弃物产生的肥料产品一般品质低劣,农民不喜欢使用。有机肥功能也难在传统产品体现,例如持水、持肥、团具颗粒等功能皆不高。高品质有机肥中所含的植物生长促进剂,如腐植酸、黄腐酸之含量甚低。而且传统法也难生产更宝贵的液态水溶肥。故经济效益不高。目前虽有应用机械热化学原理制有机肥以避免上述的生化法制肥缺陷,例如吕正雄于2009年提出的一种高速堆肥法及装置(中国专利200910131605.3),及2014年提出的一种用于处理有机固体废弃物的方法和装置(中国专利201410317274.3)。但这二法均是应用空气中的氧气,透过空压机高压输入反应釜(专利中称稳定釜)中。此种做法虽已是崭新的有机肥生产法,但耗能较大。其传送压力空气及提温所需能量费用约占整体制肥厂的2/3左右。
技术实现思路
本技术目的在于克服上述现有技术的缺陷,进一步提供一种简单实用的设备,直接由水中取氧,不但可降低空气取氧的高能耗、同时可轻易达到饱和溶氧的要求、并经由活性氧的产生及应用,降低了反应的温度需求、提高分解制肥中易降解有机物及有毒有害物质的去除能力。同时产生含有更高浓度的植物生长促进剂,如腐植酸及黄腐酸浓度,提高有机肥的品质。本技术设备解决上述问题及提高有机固废制有机肥的功能,其技术设计方案如下：一种有机物制肥的高速活性氧熟化设备，所述熟化设备的结构为一圆筒形的槽体100，所述槽体100分为A、B、C三个区,其中，所述A区贯穿槽体100中部，从下向上依次设置有用于补充空气的注入器17、可产生活性氧阴极07、用于搅拌及导流的三相搅拌器和帽形气体捕捉器09；所述B区处于A区外侧，A、B二区由管状催化导流器04区隔，下边直接连通；所述B区周边上沿设置多个物料注入器02，周边设置多个可直接生产高浓度溶解氧的阳极11；所述C区位于槽体100顶部，侧壁设置出料口14，为处理后物料的排出区。所述槽体100为圆筒形、方形或长形槽体，为非压力容器,或压力容器以增活性氧浓度。在常压常温情况下氧的溶解度甚低(约才8ppm左右)。此种低溶解氧浓度仅能处理低污染有机物浓度(例如污水或空气受有机物的污染,一般浓度以ppm计)。但对有机固体废弃物中的易降解有机物(其浓度以%计),其所需的溶解氧浓度一般需在约500ppm以上!最简单做法便是用压力容器以增溶解氧浓度。此压力容器的压力要求,若易降解有机物浓度在5%以上,此项压力应在3.5MPa以上。当溶氧浓度增高，衹要在阴级增强电子(电流)的供应,便可增加活性氧存在,尤其OH·的存在,就会产生快速有机物的氧化反应。所述槽体材料为耐腐蚀耐高温材料，最佳为钛材。所述物料注入器02沿着B区上端的切线方向设置，使物料注入后产生强烈的扰流及旋流,并逐渐在槽体内往下流动。所述B区的阳极11为片状，该阳极11的材料为半导体材料、金属铁或钛材镀上半导体材料，最佳的半导体材料选择为二氧化钛。所述管状催化导流器04的管壁含有许多开孔05及向外延伸的翅片06；A区的物料经该翅片与进入B区的物料充分混合,产生快速的氧化反应；所述管状催化导流器04的材料为金属铁、铁盐化合物或铁的复合物所构成，用以产生芬顿反应以形成更多的活性氧,尤其是羟基自由基(OH·)以促进反应效果。所述A区的阴极07为螺旋状设计，由钛金属棒13固定，固定处用耐腐蚀、耐高温的绝缘垫片12握住。A区上端的所述三相搅拌器包括马达08、轴向搅伴器叶片10，用以混合A区物料与阴极07产生的活性氧。所述A区最上端的帽形气体捕捉器包括十字形叶片的导流装置18，由上部的帽形气体捕捉器09捕捉的未溶解氧气及氮气由所述导流装置18压入B区。所述空气或氧气的注入器17具有气体进口16，用于补充空气或氧气。所述C区顶部设置开口19和出口15，由一个高压泵01通过所述开口19将添加剂泵入；产生的蒸汽及未完用氧气的气体则由所述出口15导出至下一个串联的活性氧熟化设备。本技术的效果：本设备可自行产生的活性氧,以高速熟化有机固体废弃物,如垃圾、污泥、厨余、餐厨、园林废弃物、养殖废弃物、农业废弃物(如秸秆)、病死禽畜、藻渣、沼渣、沼液、填埋场渗滤液、水肥、及食品、化工、制纸等工厂可制肥的有机固体废弃物、以及可制肥的各类有机质物料，并在极短的时间内将有机物快速熟化,以达到制有机肥目的。附图说明图1为本技术圆形槽体结构的截面示意图；图2a为图1中的X-X’截面示意图；图2b为图1中的及Y-Y’截面示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本技术进一步详细说明。本设备将废弃物中各类物料含量先经前处理的筛分及净化,然后用传统切碎/研磨法调颗粒大小范围，再经前处理热化(即高温液化易降解的有机物)后,即可将物料泵入此活性氧熟化釜中。本技术的活性氧熟化设备的主要组成部分含物料注入器、活性氧发生器、芬顿反应器、搅拌器、溶解氧发生器、及溶氧循环使用装置。本设备可为圆筒形设计,亦可为方形或长方形槽体。其设计要件为让进料能产生强烈扰流以增反应物的接触机会,并在极短时间内由槽中阳极产生溶解氧,将氧导至阴极,利用氧的自由基特性,设计易放电子的阴极以产生一系列的活性氧物质,如O2·-,HOO·,H2O2,及OH·等活性氧化剂。这些强氧化剂比传统的溶氧氧化剂的氧化功能高出10的数次方倍数,并可极高速(一般在一秒内)反应。如图1、2a、2b所示，在运用本技术设备于有机固体废弃物或其他有机质制有机肥时,其活性氧熟化釜槽体100共分三个主要区间A，B及C。熟化釜100上端有一开口19,需要加添加剂时可由一个高压泵01将添加剂泵入釜中。在B区上端,提供多个物料注入器02,沿熟化釜圆周的周围切线方向将物料注入釜中,如图2b截面Y-Y’图所示。其进料的含水率需先调至85至95%间以增加物料的流动性,并将物料中欲将其氧化的成分先热液化。热液化温度约140至170oC间,以便先将有机固废制肥时必须去除的易降解有机物(大都为蛋白质、脂肪、糖类,及一些中、低分子量的有毒有机物如二恶英、抗生素等)先溶解,再应用氧化原理(如同堆肥中用好氧菌)去除这些不能制有机肥的“易降解有机物”。经此操作后的剩余有机物基本上大都为木质纤维素(主要含木质素、半纤维素、及纤维素)。这木质纤维素即为我们所称“有机肥”的基本组成。此与生化法的堆肥产物类似,但品质更佳。因为生化法的微生物一般没有适当的酶以分解并氧化部份木质纤维素以产生对植物极其有益的生长促进剂,例如腐植酸、黄腐酸、及一些小分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机物制肥的高速活性氧熟化设备，其特征在于，所述熟化设备的结构为一圆筒形的槽体（100），所述槽体（100）分为A、B、C三个区, 其中，所述A区贯穿槽体（100）中部，从下向上依次设置有用于补充空气的注入器（17）、可产生活性氧阴极（07）、用于搅拌及导流的三相搅拌器和帽形气体捕捉器（09）；所述B区处于A区外侧，A、B二区由管状催化导流器（04）区隔，下边直接连通；所述B区周边上沿设置多个物料注入器（02），周边设置多个可直接生产高浓度溶解氧的阳极（11）；所述C区位于槽体（100）顶部，侧壁设置出料口(14)，为处理后物料的排出区。

【技术特征摘要】
1.一种有机物制肥的高速活性氧熟化设备，其特征在于，所述熟化设备的结构为一圆筒形的槽体（100），所述槽体（100）分为A、B、C三个区,其中，所述A区贯穿槽体（100）中部，从下向上依次设置有用于补充空气的注入器（17）、可产生活性氧阴极（07）、用于搅拌及导流的三相搅拌器和帽形气体捕捉器（09）；所述B区处于A区外侧，A、B二区由管状催化导流器（04）区隔，下边直接连通；所述B区周边上沿设置多个物料注入器（02），周边设置多个可直接生产高浓度溶解氧的阳极（11）；所述C区位于槽体（100）顶部，侧壁设置出料口(14)，为处理后物料的排出区。2.根据权利要求1所述的一种有机物制肥的高速活性氧熟化设备，其特征在于，所述槽体（100）为圆筒形、方形或长形槽体，为非压力容器，或压力容器以增活性氧浓度；所述槽体材料为耐腐蚀耐高温材料。3.根据权利要求2所述的一种有机物制肥的高速活性氧熟化设备，其特征在于，所述物料注入器（02）沿着B区上端的切线方向设置，使物料注入后产生扰流及旋流，并逐渐在槽体内往下流动。4.根据权利要求3所述的一种有机物制肥的高速活性氧熟化设备，其特征在于，所述B区的阳极（11）为片状，该阳极（11）的材料为半导体材料、金属铁或钛材镀上半导体材料。5.根据权利要求4所述的一种有机物制肥的高速活性氧熟化设备，其特征在于，所述管状催化导流器（04）的管壁含有开孔（...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕正雄，
申请(专利权)人：北京三际生态科技有限公司，吕正雄，
类型：新型
国别省市：北京,11