一种厨余垃圾制备钙磷肥料的方法技术

本发明专利技术涉及肥料技术领域，提出了一种厨余垃圾制备钙磷肥料的方法，包括以下步骤：S1、将厨余垃圾清洗、烘干、粉碎、过筛得到粉体；S2、向粉体中加入酸反应后，调节pH至4

【技术实现步骤摘要】
一种厨余垃圾制备钙磷肥料的方法


[0001]本专利技术涉及肥料
，具体的涉及一种厨余垃圾制备钙磷肥料的方法。

技术介绍

[0002]磷元素是农作物生长必要的大量营养元素之一，作物产量受磷肥施用量的影响。当前磷矿是工农业生产中磷元素的主要来源，磷矿的最主要用途是制取磷肥，约占总消费量的70.5%。中国磷肥出口量长期居世界第一位，但磷矿和磷肥进口量都很低，导致磷矿资源消耗速度快。在环保政策加压、磷矿稀缺性加剧的背景下，未来我国磷矿石产量或将进一步缩减。全球碳中和背景下，新能源产业将持续快速发展，汽车、储能等领域对锂电池的需求快速攀升，传统磷化工企业纷纷向磷酸铁锂延伸，因此，开发非磷矿来源的磷肥是当下农业磷素供应的重要方向。
[0003]畜禽骨骼中的Ca3(PO4)2和有机物（脂肪和骨胶）占主要部分，分别为58
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62%、26
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30%。骨骼含有骨胶和脂肪，熟食加工企业、骨胶生产企业、厨余垃圾每年副产物有大量的废弃骨骼（以下简称垃圾骨），废弃的骨骼已被去除骨胶和骨油，因此垃圾骨中磷含量可高达33%，而钙也是作物所必须需的中量元素。
[0004]废弃骨骼加工制成有机磷肥用于农业生产在我国有着悠久的应用历史，畜禽骨骼加以蒸制去除骨胶和骨油剩余的垃圾骨易于碾碎成粉，便于施用。垃圾骨的成分和过磷酸钙相似，通常作为蔬菜、粮食等作物的基肥，过磷酸钙的肥效是速效的，但是垃圾骨的肥效是缓慢和迟效的，可长达几年，因此提高垃圾骨中磷、钙的有效性及其施入土壤后的当季利用率是该技术的开发重点和技术难题，也是垃圾骨农用的发展方向之一，垃圾骨中磷和钙被提取后，可将其有效的资源化利用，变废为宝，可减少磷矿石的过度开采来作为钙磷肥料的来源，为当下农业磷素供应开辟新的重要方向。
[0005]垃圾骨中的磷为磷酸三钙，不溶于水，肥效较慢，仅作基肥施用，当季利用率较低。为了提高垃圾骨中养分的速效性，现有的技术如下：（1）垃圾骨与有机肥料堆积发酵后施用；（2）垃圾骨主要施于生育期长的作物中；（3）垃圾骨更适合在夏季施用，土壤微生物活动旺盛，能加速磷素转化；（4）已发酵的垃圾骨与泥调成泥浆后，可用作蘸秧根。
[0006]现有技术中存在的不足主要有四个方面：（1）垃圾骨属于多孔材料，质量轻，在水田中施用时，要先排水飘浮在水面，降低肥效；（2）根据中国科学院南京土壤研究所在江西红壤地区试验，垃圾骨第一年的肥效相当于过磷酸钙肥效的60%~70%，但其后效长；（3）垃圾骨农用通常是制备成有机骨肥，但是养分单一；（4）生产周期长、能耗高、仅仅是有机物料的物理掺混，钙磷活性差，当季利用率较低。

技术实现思路

[0007]本专利技术提出一种厨余垃圾制备钙磷肥料的方法，解决了现有技术将厨余垃圾应用于肥料后，肥效缓慢、迟效的问题。
[0008]本专利技术的技术方案如下：一种厨余垃圾制备钙磷肥料的方法，包括以下步骤：S1、将厨余垃圾清洗、烘干、粉碎、过筛得到粉体；S2、向粉体中加入酸反应后，调节pH至4
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8，得到料浆，所述酸的用量按照如下标准：酸中氢离子与厨余垃圾中磷元素的摩尔比为2.0
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5.5；S3、将尿素、无机盐、微量元素在造粒机中形成滚动的料床；S4、将料浆喷射到料床中，造粒形成湿颗粒；S5、干燥、筛分得到肥料；所述厨余垃圾为厨余垃圾骨，包括牛骨、猪骨、羊骨、马骨、鸡骨中的一种或多种；所述厨余垃圾为五氧化二磷含量10%
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33%的脱胶去脂的厨余垃圾骨。
[0009]步骤S2中的料浆在造粒时还可以起到粘结剂的作用，与粉状固体物料粘结成湿颗粒。
[0010]钙、磷是骨骼中的主要无机成分，磷是植物必需的大量元素，钙是植物生长所需的中量元素。脱胶去脂后的骨中P2O5的含量最高可达33%，而农业上用量最大的磷肥磷酸一铵的P2O5含量也仅为44%
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55%。
[0011]作为进一步的技术方案，所述步骤S1中过筛为过1.0mm筛。
[0012]作为进一步的技术方案，所述步骤S2中酸包括盐酸、硝酸、硫酸中的一种或多种。
[0013]作为进一步的技术方案，所述硝酸浓度为40%
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55%，所述盐酸浓度为30%
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37%。
[0014]采用盐酸时，料浆可用于生产氯基肥料，用于喜氯作物；采用硝酸时，料浆可用于生产硝硫基肥料，用于忌氯喜硫作物。
[0015]作为进一步的技术方案，所述步骤S2中的反应时间为0.5
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3小时。
[0016]作为进一步的技术方案，所述步骤S2中，调节pH时，pH调节剂为液氨、氨水、碳酸氢铵中的一种或多种。
[0017]作为进一步的技术方案，所述步骤S3中，无机盐包括含氮无机盐、钾盐、磷酸盐。
[0018]作为进一步的技术方案，所述含氮无机盐包括硝铵磷、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵中的一种或多种。
[0019]作为进一步的技术方案，所述钾盐包括硝酸钾、硫酸钾、氯化钾、磷酸二氢钾、焦磷酸钾中的一种或多种。
[0020]作为进一步的技术方案，所述磷酸盐包括磷酸一铵、磷酸二铵、平均聚合度8
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20的农用聚磷酸铵中的一种或多种。
[0021]作为进一步的技术方案，微量元素包括硫酸铁、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌、硼砂中的一种或多种。
[0022]作为进一步的技术方案，所述步骤S5中，筛分时将2.0
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4.0mm的颗粒筛出，小于2.0mm的颗粒返回步骤S4重新造粒，大于4mm的颗粒破碎后返回步骤S4重新造粒。
[0023]本专利技术的有益效果为：1、通过本专利技术的处理方法，使得厨余垃圾中的钙、磷、微量元素等营养元素转变成
速效的、易于被植物体吸收的营养成分。有效磷含量低于10%的厨余垃圾经过本专利技术的处理方法有效磷含量能达到大于60%的水平，取得了意料不到的技术效果。本专利技术充分开发利用厨余垃圾骨中的磷源，为农业用磷的来源提供新的路径，整个回收处理过程中得到的料浆可全部转化为植物所需营养物质，直接用于生产液体肥料及固体颗粒肥料，无三废排放。
[0024]2、本专利技术的处理方法还可以起到杀菌消毒的作用，无需额外的高温对厨余垃圾进行处理，一方面反应过程中放出大量的热，温度可高达90℃，无需控制温度，利用持续的高温进行杀菌消毒，另一方面反应时pH可低至2
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4，在此酸度下，可消灭大部分细菌和病毒，本专利技术巧妙利用反应中的温度和酸度还能起到杀菌消毒的作用，进一步节约了成本。
[0025]3、经过本专利技术的处理方法得到的料浆中，除含有大量磷源外，还可以作为钙源，并且含有植物所需的Co、Cu、Fe、Mn、Si、Zn等微量元素以及氨基酸，不含有对作物有害的物质，如镉、砷、铅、氟等元素，可长期施用于土壤中而不产生有害物质在土壤中的累积，可用于粮食、蔬菜、果树、庭园、草地、花卉等作物专用肥。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例，对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厨余垃圾制备钙磷肥料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将厨余垃圾清洗、烘干、粉碎、过筛得到粉体；S2、向粉体中加入酸反应后，调节pH至4
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8，得到料浆，所述酸的用量按照如下标准：酸中氢离子与厨余垃圾中磷元素的摩尔比为2.0
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5.5；S3、将尿素、无机盐、微量元素在造粒机中形成滚动的料床；S4、将料浆喷射到料床中，造粒形成湿颗粒；S5、干燥、筛分得到肥料；所述厨余垃圾为厨余垃圾骨，包括牛骨、猪骨、羊骨、马骨、鸡骨中的一种或多种；所述厨余垃圾为五氧化二磷含量10%
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33%的脱胶去脂的厨余垃圾骨。2.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾制备钙磷肥料的方法，其特征在于，所述步骤S1中过筛为过1.0mm筛。3.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾制备钙磷肥料的方法，其特征在于，所述步骤S2中酸包括盐酸、硝酸、硫酸中的一种或多种。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴舒，耿世刚，张夏炎，杨振军，王海川，吴沿博，王连军，肖占梅，张海全，唐强，李畅，
申请(专利权)人：中国阿拉伯化肥有限公司燕山大学，
类型：发明
国别省市：