一种高速活性堆肥法，其特征在于包括如下处理工艺： （１）进料及筛选：将含有机物的固体废弃物送入分选设备中进行分离、回收； （２）机械预处理工艺：将选取的有机废弃物加工成颗粒状，并对木质纤维素作初步的处理； （３）物化预处理 工艺：将物料送入物化预处理槽中，加入湿润剂、键离剂及超过物料饱和状态的水，并搅拌均匀； （４）高速稳定工艺：在加温加压的条件下，避免气态在反应釜中产生，维持反应釜中物料在液、固状态，并在反应釜内加入氧化剂及重金属去除剂，进行易降解有机 物的氧化反应及纤维素的部份氧化反应，随后通过压力降低容器减压； （５）高速活化工艺：将松软剂及活化剂加入物料中，在加温加压的条件下，进行饱和蒸气状态下的活化反应，随后进行蒸汽瞬间爆发操作，之后将物料导入产品精炼炉； （６）产品精 炼：调节物料湿度，颗粒大小，同时加入含有益元素的化合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有机废弃物高速堆肥生产方法及装置。本专利技术可在约一小时 内将有机废弃物转化为高品质的堆肥。本工艺技术同时可很大程度地提高堆肥产 品的吸水、持水性、氮磷钾(N、 P、 K)及植物所需的微量元素的吸附性、透气及 隔热性，能完全杀灭细菌及寄生虫，并可分解有毒有机化合物。视情况需要并可 稳定或去除所含超量的重金属浓度。
技术介绍
堆肥施用于农作物或花草树木的土壤中有很多益处，其中的重要作用如下1、 保肥及长期供肥堆肥中有机质的螯合效应可增强土壤保肥能力，故肥分不 易流失。此效应也可避免造成环境污染。若加入化学肥料其利用率可因此而提 高。而刚制造出的新堆肥含相当量可即时利用的N、 P、 K及重要微量元素。堆 肥中高分子有机物在土壤中逐渐分解而释出的N、 P、 K可长期供肥。有机质在土壤中逐渐分解而产生的有机酸还能促进土壤和化肥中矿物质养分的溶解以 为农作物利用。2、 高吸水性及持水性堆肥中的有机质有很高的吸水及持水能力，可很大程度 的提高土壤的田间持水量及有效水份，因而可以提高农作物的生长速率、产量 及抗旱能力。3、 改良土壤结构堆肥中的有机质能有效地改善土壤的通气及隔热保温状况， 使土壤变得疏松肥沃，提高耐涝能力，有利于耕作及农作物根系的生长发育， 并保护根系或种子发育不受极端天气冷热的影响，为农作物的生长制造良好的 土壤条件。堆肥中的有机质纤维同时可团聚土壤中微细颗粒，避免土壤流失或 风蚀沙漠化。4、 刺激农作物生长及改善农作物品质堆肥中有机质腐解产生的有机酸和某些 微量物质，以及生物活性物质有刺激农作物生长和改善农作物品质的作用。例 如腐殖质及某些尚在研究中的堆肥释放出的微量物质有增强新陈代谢及刺激 生长发育的作用。又例如生物活性剂的脱附作用可释出已被吸附的肥分及重要 微量元素以利于农作物吸收，其渗透、乳化或增溶作用可增进肥分、有机物、 及土壤中有益菌体的传输等等。传统的简易堆肥技术有历史记载的已不下四千年之久。其主要是利用微生物，例如细菌、霉菌、原生动物等在特定的碳氮比、湿度、通风和温度条件下， 使有机物发生生物化学降解，形成稳定腐殖质的过程。因其进料的物理、化学以 及生物性质的不同，以及堆肥时操作条件的差异，其生产出的堆肥品质各异。堆 肥的发酵与腐熟期也很长， 一般需要二至三个月或更长的时间才可完成，且生产 出的堆肥很难按品质及用途分开。虽然堆肥有漫长的使用历史，但对堆肥技术进行较为科学的探讨则仅约一百年时间，1920年才开始在意大利收到第一个堆肥专利的申请。而真正利用科学 的堆肥法是最近几十年才发展起来的。但在70年代以后由于化学肥料用量猛增， 农民相对的降低对堆肥的依赖。土壤单独施用无机化肥的结果造成土壤盐化板 结，肥份(主要为N、 P、 K)流失。不但浪费资源，还不利于农作物生长，而且造 成了严重的环境污染。故有些国家已开始限制偏施化肥，而混合施用化肥及堆肥。 为了农业的可持续发展以及环境保护，积极推广高品质堆肥使用极为重要。中国 政府在90年代亦开始积极推广使用堆肥，但由于工艺技术不佳，以致堆肥品质 很差，腐熟度很低，甚或掺有杂质或毒物。再加上生产耗时、成本高、风险大导 致堆肥的大量生产及推广使用受阻、萎縮、甚至停滞。虽然近数十年来有许多特殊装备及工艺技术的改良，例如改良堆肥的重要生 化有关的参数(利用动态发酵设备、C/N比的选取、湿度及氧气的控制等等)，或 应用特殊微生物菌种、酶或其它化学药品，以促进堆肥速率如美国专利 US4，062,770， 1977; US4,067,504, 1978; US4,483，704, 1984; US5， 534,437, 1996: US6,648，940B2, 2003; CN1035654, 1989; CN2063940, 1990; CN2253347, 1997; CN2823257， 2006; C動1033154， 2007; CN201165498， 2008等。但以上 专利工艺技术的改良主要在追求发酵速率的加快及腐熟程度的改进，至于如何促 进堆肥品质，去除杂质及有害物的参杂则缺少研究。虽然存在如上的改良工艺， 目前一般改良型的堆肥发酵期也要数周之久，而最快速的也需要数天之久。而发 酵期以后的腐熟期最快也需数周或数月之久(在发酵及腐熟期之后，所生产的堆 肥才可使用)。而以往专利对如何增进堆肥对农作物的作用及益处，例如如何促 进上述的保肥、长期供肥能力，更进一步增加吸水及持水能力，提高土琅疏松、 通气、隔热、耐涝及沙化作用，及如何降低杂质、去除重金属、有毒化合物、病 菌、病毒、寄生虫等则较少研究。尤其近三十年来各界倡议对都市生活垃圾、农 业废弃物及工业废弃物的无害化、减量化和资源化处理，以目前上述废弃物的极 高的产量及所含有害物质，至今的堆肥工艺技术尚无法全面推广。以都市垃圾的7处理为例，目前主流方法为填埋或焚烧。此二种方法均有二次公害的问题。以往 学者专家也在寻找第三种较佳的绿色工艺技术以做为第三种主流方法。虽然堆肥 也被使用为都市垃圾处理法，但因处理速度太慢，产品品质参差不齐，生产过程 臭气溢出，造成推广难等问题，而无法让堆肥法成为废弃物处理的主流。既便使 用改良的传统"生化堆肥工艺"恐怕也难克服现有技术存在的缺陷。主要原因是 传统堆肥工艺在发酵过程中主要是利用各类细菌稳定所谓"易降解的有机物"， 而"中等抗降解的有机物"如半纤维素、纤维素等是都市垃圾及农业废弃物的主 要组成部份，极难被细菌分解。虽然在此发酵期中有些特殊霉菌可分解一小部份 的中等抗降解的有机物，但速率缓慢，在腐殖期仅有少数的中等抗降解有机物形 成腐殖质。上述的反应过程若纯粹以生物反应来进行，则有时间及降解程度的限 制。虽然纯粹用酶在无菌状态下做为催化剂以快速稳定有机物已被研发，但由于 酶的复杂性及多样性(目前已发现有二千多种酶)，而每种酶仅能对有机物中的 某特定分子起作用，以及其较高的生产价格，或尚无经济有效的大量生产工艺， 再加上废弃物的复杂性，故一般酶堆肥离实际应用尚有很多的研发工作要进行。 近三十年来也有专利引用蒸气处理都市垃圾，但其使用着重在分离垃圾成 分、准备材料做垃圾能源回收、或准备材料做生化传统堆肥，如下述专利 US4,056, 380， 1977; US4, 540,467,1985; US5,618， 003， 1997; US7, 226,006B2,2007 等等。所以开发一种新的，目前科技可立即实现的非传统性的堆肥生产途径有迫 切的需要。
技术实现思路
本专利技术高速堆肥生产方法，采用一种非传统式的崭新工艺技术，不需使用耗 时费力的好氧菌传统生化法生产堆肥，而是使用机械热化学稳定及活化法，在约 一小时内便可将各类有机废弃物转化为与传统堆肥相似或更佳的堆肥产品。同时 还可将所生产的堆肥活性化而增进保肥、吸水、持水、通气、隔热保温及易为微 生物进一步分解而释出肥分的功效。本专利技术的目的之一是提供一种使用机械热化学稳定工艺及活化工艺在一小 时内生产活性堆肥的方法。本专利技术目的之二是提供一种可稳定或去除有机废弃物中重金属的方法。本专利技术目的之三是提供一种去除有机废弃物中有毒化合物、病菌、病毒、寄 生虫的方法。本专利技术目的之四是提供一系列的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高速活性堆肥法，其特征在于包括如下处理工艺： （１）进料及筛选：将含有机物的固体废弃物送入分选设备中进行分离、回收； （２）机械预处理工艺：将选取的有机废弃物加工成颗粒状，并对木质纤维素作初步的处理； （３）物化预处理 工艺：将物料送入物化预处理槽中，加入湿润剂、键离剂及超过物料饱和状态的水，并搅拌均匀； （４）高速稳定工艺：在加温加压的条件下，避免气态在反应釜中产生，维持反应釜中物料在液、固状态，并在反应釜内加入氧化剂及重金属去除剂，进行易降解有机 物的氧化反应及纤维素的部份氧化反应，随后通过压力降低容器减压； （５）高速活化工艺：将松软剂及活化剂加入物料中，在加温加压的条件下，进行饱和蒸气状态下的活化反应，随后进行蒸汽瞬间爆发操作，之后将物料导入产品精炼炉； （６）产品精 炼：调节物料湿度，颗粒大小，同时加入含有益元素的化合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕正雄，
申请(专利权)人：北京绿创大气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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