一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料及其制备方法。餐厨垃圾不是一般可腐有机废弃物，基本成分是水，水使餐厨垃圾腐败，消耗大量调节剂，产品物理性能差，脱水成了制肥无害化、资源化的必要环节，在用餐厨垃圾制备有机无机复混肥料中，通过先后加入浓硫酸、肥料级磷酸氢铵、硫酸铵、硫酸钾尿素，经过杀菌、除臭、转化、复配，造粒过程中的反应热使餐厨垃圾中的水大量蒸发或转化结晶水，整个过程资源化，无害化。生产过程简单，产品性能，经济效益和环境效益好。

Organic-inorganic compound fertilizer prepared from kitchen waste and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料及其制备方法
本专利技术涉及农业肥料
，具体的说是一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料及其制备方法。
技术介绍
餐厨垃圾又被称为泔脚或泔水，是食物垃圾中最主要的一种，主要包括米和面粉食物残余，蔬菜、油脂、骨头等，化学组成以淀粉、纤维素、蛋白质、脂类、骨头和钙机盐为主，其特点是具有丰富的有机物资源和有机污染物的双重特性，既容易对环境和人体健康造成不利的影响，又具有很大的资源利用价值。餐厨垃圾的产量呈现逐年上升的趋势，我国目前日处理量约为3万吨，效果显著。餐厨垃圾处置方式为生物法和热化学法两大类。生物法包括厌氧消化产生沼气，发酵产乙醇，好氧堆肥；热化学法包括热解/汽化，水蒸灰化制备复合材料等。我国目前处于起步阶段，各种方法都存在技术、经济、环境三方面不适应的问题。因此，应根据餐厨垃圾组成的特点，完善工艺，以期达到三者综合效果的最优化。就好氧堆肥而言，主要技术是有机物在有氧的条件下，在好氧微生物(主要是菌类)的作用下，将高分子有机物降解成为无机物的过程。好氧堆肥的技术目前比较成熟，在国外应用比较广泛，该工艺的优点是技术比较简单，好氧处理后产物可作为农产品使用，实现了垃圾的再利用。但是好氧堆肥主要用于绿色植物垃圾及秸秆等富含组织结构的垃圾处理，餐厨垃圾是由大量水、多种有机物、矿物质组成的混合物，无自己特定的内部结构，其物理性质随着其构成的性质，比例的改变而变化，对餐厨垃圾好氧堆肥没有技术上的优势。餐厨垃圾的基础成份是水，约占79％左右，会使餐厨垃圾腐败变质，产生臭氧，又会消耗大量水调节剂，不但使堆肥产品成品上升，而且物理性能差，难以销售，因此脱去其中的水成了餐厨垃圾无害化，资源化的必要环节。由于餐厨垃圾有机物含量高，且颗粒小使其中水的存在形式多样性，有自由水，间隙水和结合水。自由水在餐厨垃圾中含量最多，是较易失去的水分。这部分水分与餐厨垃圾中的固体颗粒没有相互作用关系，若用于在有机无机复混肥料的生产过程中自然产生的化学热能将它除去，并消除其污水治理和二次污染的新技术国内目前尚未报导。
技术实现思路
有机肥料的优点是含有机质多，有改土作用，但缺点是养分含量低，肥效慢。化学肥料的优点是养分含量高，肥效快，不足之处是，有机质低，无改土作用，肥效不持久，因此，为了获得高产，提高肥效，有机肥料和化学肥料应混配合使用，以便相互取长补短，缓急相济，本专利技术的目的就是在用餐厨垃圾制备上述有机无机复混肥料时，解决餐厨垃圾自由水带来的各种垃圾问题，在用餐厨垃圾制备有机无机复混肥料中充分发挥各种化学反应中的反应热，以热脱水，以热平衡实现水平衡，不但使各种反应热资源化，无害化，而且，使餐厨垃圾资源化，无害化，生产过程简单，成本低，应用范围广，彻底解决现有堆肥易污染，养分低，成本高，商品性差的问题。本专利技术提供的一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料及其制备方法是通过以下技术方案实现的：一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料，有由下述重量份的原料物质组成:餐厨垃圾55-65份，硫酸5-6份，肥料级磷酸氢钙15-21份，农用硫酸钾K2SO43-5份，农用硫酸铵7-10份，尿素2-3份。所述硫酸为浓硫酸，浓度为98％。所述肥料级磷酸氢钙为“白肥”CaHPO4·2HOHG/T3275-1999H2O＝9.7％。所述农用硫酸钾K2SO4，GB/T20406-2017，粉状，K2O≥50％。所述农用硫酸铵(NH4)2SO4，GB535-1995,粉状，含(N)≥21％，H2O≤0.3％。所述尿素Co(NH2)2，GB2440，总N46.0％，H2O≤0.3％。一种利用餐厨垃圾制备有机无机复混肥料的方法，包括以下步骤：S1、对餐厨垃圾就地分选后，进行研磨粉碎，使其内异杂物均呈粉末状。S2、杀菌除臭：对粉碎后的餐厨垃圾在混合机内加少量硫酸进行杀菌除臭，虽然不是好氧堆肥，但是在生产过程中因物料特点及环境影响也会产生少量臭气，NH3，H2S等，提前加入硫酸后，不但使H2S气体氧化成SO4-—不逸出，而且会使其中的NH3与硫酸反应生成硫酸铵，产生大量反应热，此反应热与硫酸的稀释热会使混合料温度上升至55-72℃，在此高温下不但超前，除臭、杀菌而且使餐厨垃圾中的自由水大量蒸发，含水量降至60％左右，此餐厨垃圾中有机质逐步降解。S3、进行白肥转化：白肥的主要成分为CaHPO4.2H2O，为构溶性肥料，白肥与硫酸反应后，其中P2O5容易从构溶性转化为水溶性P2O5，经过硫酸处理后的餐厨垃圾与肥钙同时进入转化器，再次加入硫酸后，硫酸的稀释热与反应热，又会使餐厨垃圾中的自由水继续蒸发，此时物料温度达60-80℃，含水率30％。S4、复配，在上述物料中加入硫酸钾，硫酸铵、尿素进行复肥，使有机肥升级到有机无机复混肥，在复配过程中发生了以下反应：1)硫酸铵与磷酸二氢钙反应，有带有两个结晶水的二水石膏产生产生CaSO4·2H2O；2)硫酸铵与硫酸钙反应，又有带有一个结晶水的钾石膏(NH4)2SO4·H2O生成；3)硫酸钾与石膏反应生成钾石膏，又带有一个结晶水，K2SO4·CaSO4·H2O。上述三种结晶水来源于餐厨垃圾的自由水，此时物料含水量降低至10％左右，通过以上杀菌除臭，转化，复肥，使餐厨垃圾的自由水化整为零，变成蒸发水和结构水，使物料干爽疏松，强度好，为无干燥流程制造了条件。S5、挤压造粒，对复配好的粉状有机无机复混肥料用两台挤压机挤压。S6、挤压成粒后，由于物料受压并产生一定热量，结晶水部分析出成粒，待产品冷却后(10小时左右)游离水又变成结晶水，使物料变干，再进行包装，这种无干燥造粒流程不但节省了燃料而且也无粉尘污染，符合生产过程生态化的要求。所述步骤S1中，分选后的餐厨垃圾体积质量达1.045×103(kg/m3)。所述步骤S1、S2中，选用回转式剪切破碎机将其粉碎成粉末料浆与浓硫酸同时加入立式浆立式混合器，混合物料在搅拌下(线速度为前四浆7m/s，后四浆6m/s)，料浆温度升至55-72℃。本专利技术的有益效果是：1、无害化处理。餐厨垃圾含水率高，有机物含量高，易地腐烂变质，在处理过程中易产生大量当水和臭气。我们不用好氧发酵法而用化学热能杀菌除臭，使自由水蒸发或变成结晶水，省掉污水处理工序，使餐厨垃圾本身无害化，又采用无干燥法造粒不但节约了热能又未产生二次污染，处理全过程无害化，确保操作人员身体健康，环境效益好。2、资源化利用。现有餐厨垃圾好氧堆肥存在有机质偏低，营养物质含量过少，商品性能差，难以销售等，而且用流程长，生产周期长，占地面积大，投资和生产成本高等问题。我们用无发酵的化学法流程生产有机无机复混肥，使产品结构优化升级，容易销售且生产过程简单，占地少，建厂投资和生产投资低，经济效益好。3、技术容易推广。现有餐厨垃圾处理技术的复杂性和低经济价值，使得投资者及普通民众难以从事该行业而获利，有限的餐厨垃圾处理企业使餐厨垃圾处理量远远赶不上产生量，对日益严重的“垃圾围城”现象起不到有效遏制作用，因此，迫切需要有处理成本低廉，安全高效的餐厨垃圾处理技术，我们专利技术的这种技术为我国城市垃圾处理开辟了一条新的出路，容易堆广，有广阔的发展前景。附图说明图1是本专利技术制备工艺流程图。具体实施方式下面将通过实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料，其特征在于，由以下重量份的原料物质组成:餐厨垃圾55‑65份，硫酸5‑6份，肥料级磷酸氢钙15‑21份，农用硫酸钾K2SO4 3‑5份，农用硫酸铵7‑10份，尿素2‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料，其特征在于，由以下重量份的原料物质组成:餐厨垃圾55-65份，硫酸5-6份，肥料级磷酸氢钙15-21份，农用硫酸钾K2SO43-5份，农用硫酸铵7-10份，尿素2-3份。2.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料，其特征在于:所述硫酸为浓硫酸，浓度为98％。3.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料，其特征在于:所述肥料级磷酸氢钙为“白肥”CaHPO4·2HOHG/T3275-1999H2O＝9.7％。4.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料，其特征在于:所述农用硫酸钾K2SO4，GB/T20406-2017，粉状，K2O≥50％。5.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料，其特征在于:所述农用硫酸铵(NH4)2SO4，GB535-1995,粉状，含(N)≥21％，H2O≤0.3％。6.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾制备的有机无机复混肥料，其特征在于:所述尿素Co(NH2)2，GB2440，总N46.0％，H2O≤0.3％。7.一种利用餐厨垃圾制备有机无机复混肥料的方法，包括以下步骤：S1、对餐厨垃圾就地分选后，进行研磨粉碎，使其内异杂物均呈粉末状。S2、杀菌除臭：对粉碎后的餐厨垃圾在混合机内加少量硫酸进行杀菌除臭，加入硫酸后，不但使H2S气体氧化成SO4-—不逸出，而且会使其中的NH3与硫酸反应生成硫酸铵，产生大量反应热，此反应热与硫酸的稀释热会使混合料温度上升至55-72℃，在此高温下不但超前，除臭、杀菌而且使餐厨垃圾中的自由水大量蒸发，含水量降至60％左右，此餐厨垃圾中有机质逐步降解。S3、进行白肥转化：白肥的主...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝瑗，乔奖峰，袁沁琳，乔禧龙，
申请(专利权)人：乔奖峰，
类型：发明
国别省市：陕西,61