專利名稱：一種高活性無害化資源化人畜糞便復(fù)合處理劑的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種高活性無害化資源化人畜糞便復(fù)合處理劑的生產(chǎn)方法，二背景技術(shù)：
城鄉(xiāng)生活中排出的有機廢棄物最主要的是人糞便。糞便利用的潛力不可小看，主要用做肥料，作用于農(nóng)林 作物，并且人畜糞便制成的土壤改良劑及高級有機肥對于土壤質(zhì)地改良意義重大。糞便作為有機原料,還 是一個尚待科學(xué)開發(fā)的領(lǐng)域。糞便的成分中3/4為水，1/4為固體，固體中30%為死細菌，10% 20%為 脂肪，2% 3%為蛋白質(zhì)(其蛋白質(zhì)水解所得的氨基酸不下20種)。10% 20%為無機鹽，其種類甚至幾 乎包含了人們經(jīng)常接觸到的常微量元素。30%為未消化的殘存食物及消化液中的固體成分如脫落的上皮細 胞等，糞便的黃色是由膽紅色的衍生物糞膽色素和尿膽色素形成的。惡臭氣味則由細菌作用(其主要是有 害菌)的產(chǎn)物所致，主要有吲哚、糞臭素、硫醇和硫氫化物。通常人每天約排糞0. 5千克；糞便利用的 潛力不可小看，農(nóng)家肥對于土壤質(zhì)地改良意義重大。糞便作為有機原料，還是一個尚待開發(fā)的領(lǐng)域。傳統(tǒng) 的農(nóng)家肥是一種粗放型的產(chǎn)品，歷代農(nóng)民沒有可能去深入弄清糞便中每種成分，但隨著對它們利用層次的 提高，加工精度的改善，它們的更有用的成分的研究，隨著新農(nóng)村計劃的深入開展，將越來越會受到高度 重視。高活性無害化資源化人畜糞便復(fù)合處理劑的主體原料是天然物質(zhì)腐植酸。在我國上世紀60到80年 代，曾在全國范圍內(nèi)掀起數(shù)次研究、利用和生產(chǎn)實踐的高潮，并為此下達過多份中央文件和百多件省一級 地方文件。在這二三十年的研究和實踐中，肯定了腐植酸類在工業(yè)和農(nóng)業(yè)以及其他產(chǎn)業(yè)的廣泛應(yīng)用前景和 實際效能。然而由于歷史和技術(shù)條件的局限，到了上世紀90年代初，腐植酸的研究和使用基本在全國范 圍內(nèi)停止了。目前對腐植酸的利用僅限于在生產(chǎn)有機混復(fù)肥中充當(dāng)有機質(zhì)而已，其它工業(yè)用途有限。究其 原因主要是沒有解決天然腐植酸突出的理化活性，也就是說天然的腐植酸的化學(xué)活性和物理活性均不夠強 大。從分子學(xué)的角度而言，天然腐植酸雖然有幾十個功能基團，但這些功能基團在腐植酸礦物原料被開采 后接觸到新鮮空氣而失活(這有些類似出土文物遭風(fēng)化破壞)，從而大大限制了腐植酸的效能和使用范圍。 在國外，也僅是生產(chǎn)一些腐植酸鹽類單體較高純度的產(chǎn)品，但價格也驚人，故使用范圍也不大。本發(fā)明制成的高活性無害化資源化人畜糞便復(fù)合處理劑，能有效的使人畜糞便和各類有機廢棄物迅速進行 無害化處理，防止疾病傳播和環(huán)境污染。腐植酸高性能吸水劑能使含水量很大的人畜糞便和各類有機廢棄 物改變性狀，使之成為處理、移動方便的糊狀物質(zhì)。腐植酸有機污染物螯合、絡(luò)合劑能使人畜糞便和各類 有機廢棄物中的有機成分迅速"熟化"，原先人畜糞便和各類有機廢棄物含有各類對作物和土壤有害的物 質(zhì)(如醛類、吲哚類、酮類等等有害于植物根系的物質(zhì))迅速和腐植酸中的活性基團結(jié)合成為有益的活性 營養(yǎng)物質(zhì)，另人畜糞便和各類有機廢棄物在直接施用農(nóng)田和林地后，在自然界微生物分解的作用下產(chǎn)生大 量的熱和醛、酮類物質(zhì)，使作物"燒根"而死亡。原先傳統(tǒng)的農(nóng)家堆肥和現(xiàn)今國內(nèi)外沿用的生物發(fā)酵就是 預(yù)先進行人為的微生物發(fā)酵后，使有機大分子變成小分子后才不至于使作物"燒根"而死亡。其占地大、 周期長、工作量大、產(chǎn)量低下、且控制未必理想。而用腐植酸有機污染物螯合、絡(luò)合劑處理過的人畜糞便 和各類有機廢棄物則在土壤中能有效控量有機大分子的分解，不會大量發(fā)熱。因為一部分高營養(yǎng)價值的游 離態(tài)小分子物質(zhì)和各種游離蛋白、游離氨基酸及數(shù)十種常、微量元素直接被腐植酸活性基團螯合和絡(luò)合， 余下的中分子量和大分子量有機物質(zhì)成為優(yōu)良的土壤綜合改良劑改善土壤團粒結(jié)構(gòu)、提高土壤陽離子交 換能力和緩沖能力、雙向調(diào)節(jié)土壤ph值；能有效螯合和絡(luò)合人畜糞便和各類有機廢棄物和土壤中的重金 屬元素，使之無害化；提高土壤保墑能力，整體有益于土壤微生物體系，成為有益微生物的繁殖溫床；刺 激土壤酶的活性，使中分子、大分子有機物質(zhì)逐步地、有序地為土壤有益微生物分解、利用，使肥力溫和 而持久。經(jīng)檢測，用"高活性無害化資源化人畜糞便復(fù)合處理劑"處理后的人畜糞便和各類有機廢棄物營 養(yǎng)成分十分豐倉含有18種氨基酸，游離蛋白及脂肪，70多種低分子酸及各種多元醇，含有二十多種常、 微量礦物元素等等；同時還具有促進植物生長的物質(zhì)和保護植物根部免受病蟲侵害的物質(zhì)，是相當(dāng)優(yōu)質(zhì)的、 功能全面的無公害純有機肥。迄今為止，還未發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外有利用腐植酸成功生產(chǎn)、應(yīng)用高活性無害化資源化人畜糞便復(fù)合處理劑的報道。三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是利用天然優(yōu)質(zhì)腐植酸原料經(jīng)深加工處理后獲得強大的生物活性和理化活性。然后用活化處理 后的腐植酸分別制成腐植酸環(huán)境友好型長效殺菌劑、腐植酸高性能吸水劑、腐植酸有機污染物螯合、絡(luò)合 劑(糞便熟化劑)，再以一定的比例配制而成"高活性無害化資源化人畜糞便復(fù)合處理劑"。四具體實施例方式A、 腐植酸原料的活性恢復(fù)或保持，用腐植酸總量》60%，總有機質(zhì)>65%,并細化到100目的細粉，先 用5% —10%的稀硝酸低溫密封(55'C—60X:)活化12—24小時，測pH值為5—6之間，然后低溫干 燥，控制含水率在15% — 17%之間。B、 環(huán)境友好型長效殺菌劑用活化過的腐植酸四十份，硫酸銅六份，碳酸氫銨二份，次氯酸鈉二份，在 反應(yīng)釜中加入十五份水，在60'C溫度下緩慢攪拌一小時，然后常溫脫水成80目粉末即成。C、 腐植酸高性能吸水劑用活化過的腐植酸以及聚丙烯酸鈉，通過表面交聯(lián)反應(yīng)復(fù)合制成"表面交聯(lián)型 腐植酸一聚丙烯酸鈉吸水樹脂"；N，N'—亞甲基雙丙烯酰胺甲醇溶液為交聯(lián)劑，過硫酸鉀為引發(fā)劑，其 中腐植酸含量為25%,聚丙烯酸鈉74.8%，交聯(lián)劑用量為聚丙烯酸鈉的0.2% (含水率《13%);反 應(yīng)條件在有加溫加壓條件的反應(yīng)釜中以12(TC溫度和2個大氣壓反應(yīng)4—6小時。制成后，每克吸尿 能力為75克左右，達到高分子吸水材料的先進水平，并同時具有土壤調(diào)理劑的功能。D、 腐植酸有機污染物螯合、絡(luò)合劑(人畜糞便熟化劑)即為活化的優(yōu)質(zhì)腐植酸，其中含有總量30%左 右的小分子量腐植酸和次腐酸，具有很強的理化活性和生物活性。E、 B組分C組分D組分-l: 1: 10。注在無害化資源化處理大小便時，每次用量為上述混合組分的25克。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是利用一種天然的礦物原料腐植酸經(jīng)多道物理和化學(xué)處理后，成為一種高效的，高活性的使人畜糞便(含有機污染物)快速無害化資源化的復(fù)合處理劑。這種處理劑完全不同于微生物發(fā)酵法處理人畜糞便和有機污染物。
2. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的用一種天然的礦物原料腐植酸制取人畜糞便(含有機污染物)快速無害化資源 化的復(fù)合處理劑，其特征l是具備使人畜糞便(含有機污染物)在短時間內(nèi)同步實現(xiàn)無害化和資源 化處理的目的(含瞬間除臭)。
3. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的用一種天然的礦物原料腐植酸制取人畜糞便(含有機污染物)快速無害化資源 化的復(fù)合處理劑，其特征2是經(jīng)多道物理和化學(xué)處理后有很高的理化活性和生物活性。
4. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的用一種天然的礦物原料腐植酸制取人畜糞便(含有機污染物)快速無害化資源 化的復(fù)合處理劑，其特征3是腐植酸原料的活性恢復(fù)或保持，用腐植酸總量>60%，總有機質(zhì)^65 %,并細化到100目的細粉，先用5%_10%的稀硝酸低溫密封(55'C—6(TC)活化12—24小時，以 盡可能多的降解測pH值為5—6之間，然后低溫干燥，控制含水率在15% — 17%之間。
5. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的用一種天然的礦物原料腐植酸制取人畜糞便(含有機污染物)快速無害化資源 化的復(fù)合處理劑，其特征4是腐植酸殺菌劑用活化過的腐植酸四十份，硫酸銅六份，碳酸氫銨二份， 次氯酸鈉二份，在反應(yīng)釜中加入十五份水，在60'C溫度下緩慢攪拌一小時，然后常溫脫水成80目粉 末即成。
6. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的用一種天然的礦物原料腐植酸制取人畜糞便(含有機污染物)快速無害化資源 化的復(fù)合處理劑，其特征5是腐植酸高性能吸水劑用活化過的腐植酸以及聚丙烯酸鈉，通過表面 交聯(lián)反應(yīng)復(fù)合制成"表面交聯(lián)型腐植酸一聚丙烯酸鈉吸水樹脂"；N,N'—亞甲基雙丙烯酰胺甲醇溶液 為交聯(lián)劑，過硫酸鉀為引發(fā)劑，其中腐植酸含量為25%，聚丙烯酸鈉74.8%，交聯(lián)劑用量為聚丙烯 酸鈉的0.2% (含水率《13%);反應(yīng)條件在有加溫加壓條件的反應(yīng)釜中以120'C溫度和2個大氣壓 反應(yīng)4一6小時。制成后，每克吸尿能力為75克左右，達到高分子吸水材料的先進水平，并同時具有 土壤調(diào)理劑的功能。
7. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的用一種天然的礦物原料腐植酸制取人畜糞便(含有機污染物)快速無害化資源 化的復(fù)合處理劑，其特征6是腐植酸有機污染物螯合、絡(luò)合劑(人畜糞便熟化劑)即為活化的優(yōu) 質(zhì)腐植酸，其中含有總量30%左右的小分子量腐植酸和次腐酸，具有很強的理化活性和生物活性。
8. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的用一種天然的礦物原料腐植酸制取人畜糞便(含有機污染物)快速無害化資源 化的復(fù)合處理劑，其特征7是 一種最為簡便的和實用的驗證方法為用25克本發(fā)明的處理劑去處 理250毫升新鮮尿液或處理400克新鮮糞便，能在15分鐘之內(nèi)達到除臭、脫毒、滅菌的效果并可以 通過檢測被處理的尿液和糞便(含禽畜糞便和有機污染物)，可以達到農(nóng)業(yè)部部頒的有機肥標準(除 含水率外)。
全文摘要
高活性無害化資源化人畜糞便(含城市污泥及其它有機廢棄物)復(fù)合處理劑，是利用天然優(yōu)質(zhì)腐植酸的礦物原料經(jīng)活化處理后合成環(huán)境友好型復(fù)合處理劑(長效殺菌、高性能吸水、腐植酸有機無機污染物螯合、絡(luò)合劑)。本發(fā)明廣泛用于各行各業(yè)的有機無機廢棄物的無害化處理，使之成為高效有機肥或土壤改良劑、綠化培養(yǎng)土等。本發(fā)明涉及的用途和領(lǐng)域極為廣泛，符合當(dāng)今世界所提倡的循環(huán)經(jīng)濟“3R”技術(shù)，在環(huán)境友好的前提下，減量化(Reduce)、再使用(Reuse)、再循環(huán)(Recycle)。
文檔編號C05F3/00GK101333122SQ20071004263
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者何月琴, 華 楊, 弓 陳 申請人:陳 弓;何月琴;楊 華