用于生产像成熟堆肥一样的物质的方法技术

一种通过在加热和烘干有机废物以后热处理有机废物来生产像成熟堆肥一样的物质的方法，其中，该加热和烘干过程是在加入聚合物且与有机废物混合以后才执行的，然后执行热处理。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在短时间周期内从诸如生物学处理的污泥和动物粪便之类的有机废物中生产像成熟堆肥一样的无气味产品的设备和方法。
技术介绍
作为再循环诸如生物学处理的污泥、垃圾和动物粪便之类的有机废物的处理方法，有制堆肥的方法、烘干的方法和碳化的方法。制堆肥的方法是使有机废物发酵的方法。根据该方法，气味成分被降解，而有机物稳定地保持在获得的成熟堆肥中。这样的堆肥具有极好的处理性能。然而，为了获得这样的成熟堆肥，需要诸如几十天到一百几十天的长发酵期限。根据烘干方法，通过诸如热空气烘干器之类的烘干器来加热和烘干有机废物，以蒸发和去除有机废物中的湿气，从而获得具有30-0％的湿气含量的烘干的产品。根据碳化方法，通过使用碳化设备，通过加热和蒸馏有机废物来碳化有机废物，以去除有机废物中的湿气，且即使在完全去除了有机废物中的湿气以后还持续加热它们，以保持200-900℃的温度。因此，碳化方法在更短时间周期内实现了处理。来自有机废物的加热和烘干的产品只是通过蒸发有机废物的湿气来获得。因此，当原料是垃圾时，该加热和烘干的产品具有相对好的特性，但是当原料是通过生物学处理排泄物或者废物产生的污泥时，容易降解的有机物和气味成分保留在产品中。因此，该加热和烘干的产品在气味和处理性能方面比成熟堆肥要差，这样，仍然具有在农田中使用不稳定的问题。通过碳化获得的产品是无气味的。然而，由于碳化了有机物，所以该产品没有像有机肥料一样的作用，使得它只能用作土壤改良剂。由于重量极大地减小，所以物质中的盐浓缩。因此，该产品具有另一个问题，即，在处理期间盐浓度是如此的高。由于有机物被部分地燃烧，所以该产品仍然具有另一个问题，即，类似于焚化设备的戴奥辛排放。在JP2001-130990A中提出的是通过在加热和烘干有机废物以后在100-200℃的温度下热处理有机废物来生产像成熟堆肥一样的物质的方法和设备。根据该方法和设备，通过加热来烘干有机废物，且在100-200℃的相对低的温度下持续加热，从而获得像成熟堆肥一样的产品，其没有气味，具有充分的有机物和相对低的盐浓度，以及在大约10-20小时的短时间周期中适用于有机肥料。由于来自普通垃圾的堆肥是由于用微生物降解有机物(也就是，发酵有机物)来获得的，所以稳定了在堆肥中的有机物。因此，当进入土壤时降解速度较慢，使得不可能由于快速降解产生缺氧。此外，由于去除了气味成分，所以该堆肥没有或者只有很小的恶气味。然而，根据制堆肥的方法，由于通过微生物的作用(发酵)来稳定有机物来去除了气味成分，所以，需要长时间周期来产生该成分。根据JP2001-130990A的像成熟堆肥一样的物质是通过烘干以后加热降解有机废物获得的，且因此是无气味的，类似于由制堆肥方法获得的成熟堆肥，且具有稳定了的有机物。根据JP2001-130990A的方法和设备，作为原料的有机废物在加热和烘干以后通过热处理有机废物来实现热变性。因此，像成熟堆肥一样的有机肥料可以在短时间周期(一天或者更短)内通过没有发酵过程的相对低温的过程来获得。用于生产在JP2001-130990A中公开的像成熟堆肥一样的物质的设备是成批处理型的设备，其包括水平型圆柱形加热容器，原料(有机废物)供给到该容器。然后，加热、烘干，且热处理原料。这样获得的产品(像成熟堆肥一样的物质)从加热容器排出。在用于生产像成熟堆肥一样的物质的设备中，由于通过直接加热来加热有机废物可能引起着火，所以通常使用间接加热的方法，其中，提供罩子来包围加热容器，且加热介质在罩子中循环，从而加热物质。在JP2002-28608A中提出的是通过在加热和烘干有机废物以后热处理有机废物来生产像成熟堆肥一样的物质的方法。探测在该过程期间的物质的温度，且根据探测的结果来设置处理时间，从而稳定地制造所期望的高质量的产品。专利技术目的(1)用于生产在JP2001-130990A中公开的像成熟堆肥一样的物质的成批处理型的传统设备具有失去处理连贯性的问题，以及需要较大的用于原料(有机废物)的储料斗和用于产品(像成熟堆肥一样的物质)的储料斗的另一个问题。此外，由于烘干过程和在烘干过程以后的热处理过程在废气的量和成分上是完全不同的，所以要求具有能够处理两个过程的废气的废气处理装置。在成批处理型的设备中，也要求较大的废气处理装置。因此，因为失去了处理的连续性，处理效率较差，且要求较大的外围装置，所以从工业观点和经济观点看，成品处理型的设备都是不利的。在具有水平型圆柱形加热容器和围绕容器的罩子的传统的设备中，增加容器的容量，以增加在一次循环中要处理的原料的量。不可能使传热表面相应于容器容量的增加。也就是，容器容量是三维增加，而围绕容器的罩子的传热表面必须在二维中增加。因此，传热表面的每单位面积要处理的原料的量增加，这样导致较差的传热效率。随着传热表面的每单位面积要处理的物质的量更大，获得的像成熟堆肥一样的物质的粒化特性更差。产品可能没有粒化，且成为粉末，使得产品具有较差处理性能和低质量的问题。由于这样的情况，传统的，当必须处理大量有机废物时，多个传统的设备平行设置，而不过度增加加热容器的容量。因此，制造成本会更高，且要求较宽的区域来安装设备。因此，本专利技术的第一个方面的目的是提供用于在短时间周期内由有机废物来生产像成熟堆肥一样的无气味的产品的设备，其中，该设备允许连续地处理，且可以确保更宽的传热区域，从而实现设备的尺寸减小。(2)在JP2001-130990A中公开的成批处理型设备的前述问题可以通过将设备改变为能够连续供给原料和连续排出产品的连续型设备来解决。然而，在连续型设备的情况下，通过加热来充分稳定有机物，且获得没有失效的高质量的无气味产品是困难的。因此，本专利技术的第二个方面的目的是提供用于由有机废物生产像成熟堆肥一样的无气味产品的设备，其中，该设备允许连续地处理，且确保产品的质量。(3)根据在JP2001-130990A中描述的方法，通过在加热和烘干有机废物以后由热处理有机废物生产的像成熟堆肥一样的物质可以是作为有机肥料的商业产品。在这样的情况下，当该产品用作有机肥料时，就处理性能而言，像成熟堆肥一样的物质最好包括粒状形式的颗粒。然而，通过加热诸如尤其是动物粪便之类的有机废物获得的像成熟堆肥一样的物质通常包括1mm或者更小直径的微小颗粒，使得它具有扩散和扬灰的问题，这样就具有较差的处理性能。因此，第三个方面的目的是提供生产具有极好的处理性能的高商业价值的像成熟堆肥一样的物质来作为有机肥料的方法。(4)根据在JP2001-130990A中描述的方法，通过在加热和烘干有机废物以后由热处理有机废物生产的像成熟堆肥一样的物质期望以平衡方式包含三种作为植物的有效物质的元素，其包括氮、磷和钾。在由诸如动物粪便之类的有机废物获得的像成熟堆肥一样的物质中，氮和磷的每个含量在5％的量级(当烘干时的重量比例)，其足够作为有机肥料，然而钾的含量小于0.5％(当烘干时的重量比例)，其是不够的。因此，必须加入包含钾的另一种化肥来补充不够的钾。因此，第四个方面的目的是提供生产具有极好的特性的高商业价值的像成熟堆肥一样的物质来作为有机肥料的方法。
技术实现思路
(1)用于生产第一个方面的像成熟堆肥一样的物质的设备包括其上侧设置有用于作为要被处理的物质的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过在加热和烘干有机废物以后热处理有机废物来生产像成熟堆肥一样的物质的方法，其中，该加热和烘干过程是在加入聚合物且与有机废物混合以后才执行的，然后执行热处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松井谦介，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]