有機(jī)廢物處理的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)廢物的處理方法，具體涉及由有機(jī)廢物制備肥料特別是長效肥的方法。本發(fā)明還涉及由所述方法制備的肥料，特別是長效肥。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)廢物可以是動物副產(chǎn)品、蔬菜廢棄物、食物殘?jiān)騼煞N的混合物。
[0003]在由動物用于肉品生產(chǎn)或其他用途的處理過程中，有相對大量的動物被扔掉、丟棄并不被銷售給最終用戶。這些被丟棄的副產(chǎn)品包括動物副產(chǎn)品，如骨、血液、消化道內(nèi)容物、羊毛、毛皮和羽毛。動物副產(chǎn)品也包括動物糞便，如雞糞，牛糞漿、豬糞或馬糞。蔬菜廢棄物可以包括廚房垃圾、動物草墊、水果或蔬菜的下腳料，例如水果果皮、甘蔗渣。這表示有大量的可以被用于有用的目的的廢物資源。儲存和處理這些被當(dāng)作廢物的副產(chǎn)品也需要花費(fèi)成本。
[0004]已知的有很多種用于有機(jī)廢物的處理工序。眾所周知可以采用焚燒和堆肥化來將廢物處理成可用的形式或從廢物中提取能量。
[0005]有機(jī)廢物包括有價(jià)值的營養(yǎng)鹽，因此需要處理有機(jī)廢物的方法來提供有用的產(chǎn)品。而且也需要一種對環(huán)境友好的用于農(nóng)作物的傳統(tǒng)肥料的替代品。
[0006]長效肥或控釋肥由于需要一段時(shí)間如幾個(gè)月才將營養(yǎng)鹽釋放給植物，因此而非常有價(jià)值。這意味著對植物更小的毒性危險(xiǎn)以及肥料被植物吸收前更小的流失危險(xiǎn)。與易溶的和釋放營養(yǎng)鹽很快的肥料相比，長效肥能在生長期的一段更長的時(shí)間內(nèi)提供持續(xù)的營養(yǎng)鹽的供應(yīng)。
[0007]本發(fā)明的目的之一是提供一種處理有機(jī)廢物的方法和處理有機(jī)廢物以提供長效肥的方法。
[0008]本發(fā)明提供了一種處理有機(jī)廢物的方法，包括將有機(jī)廢物與水解成分混合的步驟。
[0009]所述處理有機(jī)廢物的方法可以是制備長效肥的方法。
[0010]所述方法可以在包含一個(gè)或多個(gè)容器的合適的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。所述一個(gè)或多個(gè)容器可以配備有這樣的機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)借助于提升機(jī)構(gòu)在容器的中心區(qū)域向上提升混合物，借助于熱傳遞構(gòu)件阻止混合物在容器的外部區(qū)域向下移動，并且利用熱傳遞構(gòu)件將熱量傳遞到混合物中。所述容器還可以配備有加熱機(jī)構(gòu)，用于加熱容器中的物質(zhì)。
[0011 ]熱傳遞構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地安裝在容器內(nèi)并且可以具有前端和尾端。所述前端可以在尾端的下方，從而使熱傳遞構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生作用于副產(chǎn)品的提升力，這樣可以阻止其向下移動。
[0012]所述熱傳遞構(gòu)件可以為金屬條形式。所述熱傳遞構(gòu)件可以為部分螺旋狀。
[0013]所述提升機(jī)構(gòu)可以包含螺旋狀提升構(gòu)件，其能夠旋轉(zhuǎn)以提升所述副產(chǎn)品。所述提升機(jī)構(gòu)和熱傳遞構(gòu)件可以安裝在通用設(shè)備上，所述通用設(shè)備可以包含刮除部件，例如一個(gè)或多個(gè)刮刀，用于刮容器壁的內(nèi)側(cè)，或者刮除副產(chǎn)品，或者容器的其他物質(zhì)。所述刮除部件可以安裝在通用的可旋轉(zhuǎn)支撐部件上，以與熱傳遞構(gòu)件一起旋轉(zhuǎn)。
[0014]所述容器壁可以是圓柱形的，例如其中心軸線為豎直的。所述容器可以進(jìn)一步包含加熱部件，用于加熱容器中的副產(chǎn)品。
[0015]所述設(shè)備可以進(jìn)一步包含另外的處理容器，所述處理容器也包含:容器壁;提升機(jī)構(gòu)，所述提升機(jī)構(gòu)可以位于容器的中心區(qū)域，用于提升容器內(nèi)的副產(chǎn)品；金屬的熱傳遞構(gòu)件，所述熱傳遞構(gòu)件可以繞著所述提升機(jī)構(gòu)延伸并且可以位于容器的外部區(qū)域，熱傳遞構(gòu)件可選擇地繞著容器的外部區(qū)域旋轉(zhuǎn)，以阻止容器的外部區(qū)域中的副產(chǎn)品向下移動并且對容器外部區(qū)域中的副產(chǎn)品進(jìn)行散熱。
[0016]所述容器，或者其中一個(gè)容器，可以具有連接到水源的入口。所述容器，或者其中一個(gè)容器，可以具有連接到蒸汽源的入口。所述容器，或者其中一個(gè)容器，可以具有連接到酸源和過氧化氫源的入口部件。
[0017]所述方法可以進(jìn)一步包含對容器中的混合物進(jìn)行加熱。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，所述方法可以在設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。
[0019]本發(fā)明可以在用于處理有機(jī)廢物的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，所述設(shè)備包含:加熱容器，所述加熱容器具有接收副產(chǎn)品的產(chǎn)品入口、接收水的水入口和接收蒸汽的蒸汽入口 ；加熱部件，所述加熱部件加熱第一加熱容器;分離器，所述分離器用于接收第一加熱容器的物質(zhì)并且將其分離成第一組分和第二組分;和酸化容器，所述酸化容器具有接收固體組分的產(chǎn)品入口和接收酸的酸入口部件。所述酸入口部件可以進(jìn)一步用于接收過氧化氫。
[0020]優(yōu)選地，所述設(shè)備進(jìn)一步包含將石灰混合物傳送到酸化副產(chǎn)品的部件。
[0021 ]優(yōu)選地，所述設(shè)備進(jìn)一步包含將鎂鹽傳送到酸化副產(chǎn)品的部件。
[0022]所述設(shè)備可以包含烘干機(jī)，所述烘干機(jī)用于有效地接收酸化副產(chǎn)品并對其進(jìn)行干燥。
[0023]可以提供副產(chǎn)品篩分設(shè)備，其可有效地將副產(chǎn)品重篩分為低于預(yù)定大小的碎片。
[0024]所述篩分設(shè)備可以包含一個(gè)壓碎機(jī)，所述壓碎機(jī)可有效地將未加工的有機(jī)廢物壓碎為低于預(yù)定大小的碎片。
[0025]所述篩分設(shè)備可以包含多個(gè)壓碎機(jī)，用于依次并有效地將未加工的有機(jī)廢物壓碎為更小的碎片。
[0026]優(yōu)選地，所述篩分設(shè)備可有效地輸出小于40_的碎片。
[0027]可以在入口處設(shè)置金屬檢測器，所述檢測器可有效地對未加工的有機(jī)廢物中的任何金屬成分進(jìn)行檢測并產(chǎn)生相應(yīng)的信號，用于在檢測到金屬成分的情況下避免未加工的有機(jī)廢物進(jìn)入副產(chǎn)品篩分設(shè)備。
[0028]優(yōu)選地，所述設(shè)備進(jìn)一步包含預(yù)熱容器，所述預(yù)熱容器可有效地對篩分副產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)熱并將篩分副產(chǎn)品傳送到加熱容器。
[0029]所述設(shè)備可以進(jìn)一步包含至少一個(gè)添加劑源和將添加劑傳送到被進(jìn)一步加熱的副產(chǎn)品的部件，以改變被進(jìn)一步加熱的副產(chǎn)品的性質(zhì)。
[0030]所述設(shè)備可以包含壓粒機(jī)或者制粒機(jī)，其可有效地接收干燥的副產(chǎn)品，并且將干燥的副產(chǎn)品壓制成小球或者使其成為顆粒。
[0031]所述設(shè)備進(jìn)一步包含包裝單元或者打包機(jī)，其可有效地接收并對小球或者顆粒進(jìn)行包裝或者打包。
[0032]所述方法可以包括將有機(jī)廢物篩分的步驟，例如通過將固體廢物粉碎、研磨或剁碎來提供合適大小的碎片。合適大小的碎片可以是小于200mm、小于150mm、小于100mm、小于50mm或小于20mm大小的碎片。
[0033 ]在將篩分前或篩分后可以向有機(jī)廢物中加入水。
[0034]所述方法可以包括加熱步驟?？梢詫⑺鲇袡C(jī)廢物加熱至例如70°C到200°C之間?？梢詫⑺鲇袡C(jī)廢物加熱10到60分鐘?？梢栽趬毫?bar、溫度為135°C的條件下將所述有機(jī)廢物加熱20分鐘從而提供微生物安全性?？梢园凑沼嘘P(guān)有機(jī)廢物或動物糞便的處理和/或微生物安全性的立法規(guī)定，將有機(jī)廢物加熱一定的時(shí)間和/或溫度?？梢酝ㄟ^向所述有機(jī)廢物中加入蒸汽對有機(jī)廢物進(jìn)行加熱，例如蒸汽可以加入到如圖1中的(18)或(20)所示的容器中。例如在如圖1中的(20)所示的加壓容器中，可以在高于大氣壓力的條件下對所述有機(jī)廢物進(jìn)行加熱?？梢酝ㄟ^對裝有所述有機(jī)廢物的容器加熱而加熱有機(jī)廢物。當(dāng)水解成分加入有機(jī)廢物時(shí)，有機(jī)廢物可以通過放熱反應(yīng)而被加熱，例如在圖1中的(22)所示的容器中。所述方法可以包含一個(gè)或多個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)、三個(gè)或多個(gè)、四個(gè)或多個(gè)或者五個(gè)或多個(gè)的加熱步驟。每個(gè)加熱步驟可以在不同的容器內(nèi)進(jìn)行，例如加熱步驟可以在圖1所示的每個(gè)
(18)、( 19)、(20)容器中進(jìn)行。所述方法可以包含在不同溫度或壓力的條件下進(jìn)行的兩個(gè)或多個(gè)加熱步驟。加熱步驟可以用于移除膠質(zhì)和脂肪，用于降解有機(jī)廢物和/或從有機(jī)廢物制備微生物安全的產(chǎn)品。
[0035]所述加熱步驟可以是處理有機(jī)廢物的方法中一個(gè)獨(dú)立的步驟，加熱處理的時(shí)間不同于其他步驟。所述加熱步驟可以是與方法中另一個(gè)步驟例如水解步驟的處理時(shí)間相同。將有機(jī)廢物與水解成分結(jié)合可以引起放熱反應(yīng)，所述放熱反應(yīng)能對有機(jī)廢物進(jìn)行加熱。在有機(jī)廢物的加熱步驟中，可以采樣各種加熱方法的組合對有機(jī)廢物進(jìn)行加熱。
[0036]在酸-過氧化氫/高溫/高壓和/或消化步驟中可以加入一種金屬催化劑。所述金屬催化劑可以是任何適合的能夠提高有關(guān)分解蛋白材料的反應(yīng)速率的金屬或金屬化合物，如由膠原蛋白中的羥脯氨酸到氨基酸構(gòu)建模塊的反應(yīng)。接下來從肽鍵中以銨離子的形式釋放氮原子。這些催化劑尤其在骨分解的酸/過氧化氫的消化步驟中的非常有用。所述催化劑可以包括銅或銅化合物，特別是硫酸銅(II)或氧化銅(II);砸或砸化合物;鈦和/或鈦化合物，尤其是粉末或納米粉末狀的二氧化鈦?？梢蕴砑右恍┐呋瘎?，例如砸和銅，以利于最終肥料產(chǎn)品的微量營養(yǎng)素的成分?？梢蕴砑臃浅Ｉ倭康乃龃呋瘎?，例如，催化劑的質(zhì)量可以是未消化的有機(jī)廢物例如骨泥質(zhì)量的0.1%-0.01 %之間。
[0037]所述方法可以包括從有機(jī)廢物中排出液體的步驟。所述從有機(jī)廢物中排出液體的步驟可以在加熱步驟之后進(jìn)行。液體可以從混合物中移除。所述液體可以包括可分離的和可分別處理的脂肪和/或膠質(zhì)。
[0038]所述方法可以包括一個(gè)或多個(gè)水解步驟，其中，水解成分與所述有機(jī)廢物結(jié)合。所述水解成分可以是，例如:
[0039]酸和過氧化氫的組合物。它們可以被一起或按順序加入到所述有機(jī)廢物中。例如，50-100% (如95%)的硫酸H2S04與5-100% (如30%v/v)的過氧化氫H202按順序或混合后加入，所述硫酸溶液:過氧化氫為1:1到1:10之間；或者如37 %的硝酸(70 % or 1.42比重)與7 %的過氧化氫(35 % w/w)按順序或混合后加入；
[0040]—種堿與過氧化氫的組合物。它們可以被一起或按順序加入到所述有機(jī)廢物中。例如氫氧化錢NH40H和30 %的過氧化氫H2O2 ；
[0041 ] 一種堿，例如氫氧化鉀Κ0Η或氫氧化鈉NaOH;或
[0042]一種酸，例如磷酸H3P04 ；或鹽酸HCL、硝酸ΗΝ03、硫酸H2S〇4。
[0043]所述方法可以包括一個(gè)水解步驟，兩個(gè)水解步驟或三個(gè)水解步驟。所述水解步驟可以按順序進(jìn)行。例如，所述方法可以包括