專利名稱：基于納米技術(shù)的用于處理生活污泥或動(dòng)物糞便的配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于納米技術(shù)的用于處理生活污泥或動(dòng)物糞便的配方。
背景技術(shù)：
目前，發(fā)達(dá)國家產(chǎn)生的大部分生活污泥和動(dòng)物糞便均被回收用于農(nóng)用土地。大多數(shù)情況下，這些國家的政府將這視為最可行且環(huán)保的處理方式；其余的生活污泥和動(dòng)物糞便會(huì)用填埋、堆制肥料、發(fā)酵、沼氣和焚燒等這些并不合理利用和低成本的方式處理。
生活污泥和動(dòng)物糞便可作為有機(jī)肥料，但是，它可能含有潛在的毒素例如重金屬和有機(jī)污染物，這些毒素會(huì)影響土壤質(zhì)量并通過農(nóng)作物和牧場動(dòng)物的食物鏈進(jìn)行傳播。生活污泥和動(dòng)物糞便還可能含有一些病原體，當(dāng)播灑到農(nóng)用土地時(shí)，可能會(huì)危及人類和動(dòng)物健康。 現(xiàn)有的大多數(shù)將生活污泥和動(dòng)物糞便用于農(nóng)用的回收方法，需要花費(fèi)大量的資金、空間和時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明將提供一種低成本，快速處理且便于移動(dòng)的生活污泥或動(dòng)物糞便的回收方法，確保對人類、動(dòng)植物健康以及環(huán)境沒有危害。這種回收方法并沒有和良好的農(nóng)業(yè)實(shí)踐相沖突；可以維護(hù)農(nóng)業(yè)活動(dòng)的長期活力；避免公害和水污染。 本發(fā)明主要涉及一種微米及納米級(jí)配方，用于生活污泥和動(dòng)物糞便的處理時(shí)，有助于殺菌、除臭、干燥并將其轉(zhuǎn)化成有用的土壤相關(guān)產(chǎn)品例如有機(jī)肥料、半有機(jī)肥料、土壤調(diào)理劑以及人造土壤。該配方可以在任意常規(guī)可移動(dòng)混合器中與生活污泥或動(dòng)物糞便均質(zhì)混合。 本發(fā)明的主要目的之一是提供一種微米及納米級(jí)配方，用于回收生活污泥(含水率70至90% )和動(dòng)物糞便(含水率50至90% )得到肥料和土壤調(diào)理劑；該配方包含最多約50%的大量生石灰、磷酸、氨水、碳酸鎂、納米生物技術(shù)膠體膠束溶液(Nano BiotechColloidalMicelles solution,簡稱NBCM)、銀膠體、過氧化氫、納米二氧化鈦(分別為銳鈦型和金紅石型)、和沸石，只需使用任意常規(guī)可移動(dòng)混合器，而不需使用任何耗能的熱干燥機(jī)。 本發(fā)明的主要目的之二是提供一種配方，該配方包含磷酸、氨水、碳酸鎂、納米生物技術(shù)膠體膠束溶液(NBCM)、銀膠體、過氧化氫和納米二氧化鈦(分別為銳鈦型和金紅石型)，使用任意常規(guī)可移動(dòng)混合器將上述組成部分與生活污泥混合，之后再與另一組成部分混合，所述另一組成部分包含加入水泥促凝劑和高效減水劑的大量生石灰和普通水泥，將生活污泥轉(zhuǎn)化為用于回填、特別是農(nóng)業(yè)復(fù)墾的人造土壤。 本發(fā)明的主要目的之三是提供一種配方，該配方包含納米生物技術(shù)膠體膠束溶液(NBCM)、銀膠體、過氧化氫和納米二氧化鈦(分別為銳鈦型和金紅石型)，用于殺滅生活污泥中的病原體和細(xì)菌。
本發(fā)明的主要目的之四是使用磷酸、氨水、碳酸鎂、生石灰和普通水泥吸收消毒后 的生活污泥中的結(jié)晶水，降低其濕度并使其固化。 本發(fā)明的主要目的之五是在生石灰和普通水泥中加入水泥促凝劑和高效減水劑， 以加快回填應(yīng)用中生活污泥的干燥和固化過程。 通過以下對本發(fā)明的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員能清楚地了解本發(fā)明用于處理生 活污泥或動(dòng)物糞便的配方的上述目的與有益效果。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的快干微米及納米級(jí)配方，在不使用干燥機(jī)的情況下，可以干燥生活
污泥和動(dòng)物糞便并將其轉(zhuǎn)化成有機(jī)肥料、半有機(jī)肥料、土壤調(diào)理劑、人造土壤。該配方作為
干燥劑混合生活污泥和動(dòng)物糞便，可以除臭、殺菌、干燥和提供養(yǎng)分，形成有用的有機(jī)肥料、
半有機(jī)肥料、土壤調(diào)理劑和人造土壤。本發(fā)明可用于生活污泥和動(dòng)物糞便處理。但是，本發(fā)
明不局限于生活污泥和動(dòng)物糞便處理，也可以應(yīng)用于其他工業(yè)的污泥處理，包括處理有機(jī)
和無機(jī)的污泥，或者化工、石油化工、礦山、農(nóng)場、食品和廢水處理中產(chǎn)生的副產(chǎn)物。污泥和
副產(chǎn)物可被消毒、除臭、干燥并轉(zhuǎn)化成土壤有關(guān)的產(chǎn)品。
本發(fā)明處理生活污泥和動(dòng)物糞便的過程包括以下步驟 a)消毒生活污泥和/或動(dòng)物糞便在常規(guī)便攜式混合器中將以下組份混合10分 鐘，所述組份，包括均占重量百分比0. 5至5%的納米生物技術(shù)膠體膠束溶液(NBCM)、銀膠 體、過氧化氫，和納米二氧化鈦(分別為銳鈦型和金紅石型)，在本發(fā)明中用于殺滅病原體 和寄生蟲。 b)使步驟(a)的混合物消毒、降低pH值，并且將其中的氨轉(zhuǎn)化為磷酸銨鹽加入 重量百分比1至15%的磷酸(85% )，混合5分鐘。 c)使步驟(b)的混合物脫水并降低酸度、轉(zhuǎn)化成磷酸銨鹽加入重量百分比1至 15 %的氨水(20 % )，混合5分鐘。 d)使步驟(c)的混合物進(jìn)一步脫水、固化并降低酸度、轉(zhuǎn)化成磷酸鎂加入重量百 分比1至15%的碳酸鎂，混合5分鐘，并產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)升溫至6(TC持續(xù)60分鐘。
e)吸收步驟(d)的混合物中的結(jié)晶水、降低其含水量并使其固化加入重量百分 比10至50%的生石灰和1至50%的沸石，混合10分鐘，并產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)升溫至75°C 持續(xù)60分鐘。 在步驟(e)最后的混合器中，可以獲得土壤調(diào)理劑的成品，該成品呈松散粉末狀， 含水率為10至18%。 用于生產(chǎn)化肥產(chǎn)品，可以在步驟(e)的混合物中以重量百分比10至20%的比例添 加尿素、硝酸鉀，并混合10分鐘?？梢栽?個(gè)小時(shí)后造粒，形成顆粒。 用于制備人造填埋土，可以在步驟(e)的混合物中按照任意比例額外添加另一部 分，其中包括重量百分比20至80 %的水泥、10至50 %的飛灰、0. 2至1 %的水泥促凝劑、0.2 至1%的高效減水劑。
在本申請中，適用下列定義 氨——氮和氫的化合物，具有分子式NH3，通常為具有特殊剌激性氣味的氣體。氨 作為食品和化肥的前驅(qū)體，極大地滿足了陸地生物的營養(yǎng)需要。氨最突出的特性之一是它的堿性。它與酸結(jié)合形成鹽。氨作為中和劑，將磷酸和污泥的混合物固化、形成磷酸銨。磷 酸銨以能被植物利用的形式給土壤提供氮和磷元素。
<formula>formula see original document page 5</formula>
氧化鈣一分子式為Ca0的化合物，俗稱生石灰。在室溫下是白色的腐蝕性、堿性 結(jié)晶固體。此外，還含有氧化鎂、氧化硅、氧化鋁和氧化鐵。氧化鈣通常由含有碳酸鈣的石 灰石在溫度高于825t:的石灰窯中熱分解。這樣可以從石灰石中釋放二氧化碳(C0》，得到 生石灰。強(qiáng)堿性的氧化鈣作為滅菌劑和用于增強(qiáng)吸濕和吸水的催化劑。
氧化f丐與水反應(yīng)生成氫氧化f丐，從而產(chǎn)生熱能，可以進(jìn)一步破壞細(xì)菌、寄生蟲和蠕
蟲，如下面的公式
<formula>formula see original document page 5</formula> 氫氧化鈣也降低了生活污泥的酸度。 普通水泥——通過將石灰石及少量其他材料如黏土在水泥窯中加熱到145(TC制 造的水泥，該過程稱為煅燒，使碳酸鈣中釋放二氧化碳分子形成氧化鈣，再與混料中已有的 其他材料共混。由此產(chǎn)生的硬物再與少量的石膏一起磨成粉末，從而得到普通水泥。
普通水泥與水混合時(shí)，通過復(fù)雜的一系列化學(xué)反應(yīng)定型，反應(yīng)中組成成分慢慢凝 聚并且晶體相互鎖合，賦予其強(qiáng)度。二氧化碳被緩慢地吸收，將氧化鈣轉(zhuǎn)化成不溶性的碳酸 鈣。普通水泥通過水合反應(yīng)充當(dāng)增強(qiáng)吸濕性和吸水性的催化劑。它也作為人造土壤的粘合 劑。 水泥促凝劑——促進(jìn)水泥硬化的促凝劑，如氯化鎂、甲酸鈣、硫酸鎂、氯化鈣、硫酸 鈣。氯化鈣已被公認(rèn)為最有效的具體添加劑之一。水泥中的氯化鈣(CaCl2)添加劑能提高 早期強(qiáng)度的增加速度。通過水合反應(yīng)速度的加快，有效的水泥促凝劑CaCl2縮短了人造土 壤產(chǎn)品的定型時(shí)間?？焖俣ㄐ褪孤然}作為人造土壤防凍劑可避免凍結(jié)損害，對于秋冬季 工程十分理想。液體氯化鈣是一種天然、環(huán)保的氣味中和劑。氯化鈣用作生石灰、普通水泥 和生活污泥混合物的氣味調(diào)節(jié)劑及促凝劑，并將其轉(zhuǎn)換成應(yīng)用于填埋的人造土壤。
高效減水劑——也被稱作高范圍減水劑或分散劑，是可以被添加到生石灰、普通 水泥和生活污泥混合物的化學(xué)外加劑，以提高可操作性，從而將其轉(zhuǎn)換為用于填埋的人造 土壤。除非混料"貧"水，混合物的強(qiáng)度與添加的水量或水混合比成反比。為了產(chǎn)生更強(qiáng)的 人造土壤，少加水(不"貧"混料)，這使得人造土壤混合物難以使用并且很難混合，因此需 要使用增塑劑、減水劑、高效減水劑或分散劑。每單位重量的水泥添加1_2%高效減水劑通 常足夠了。但是請注意，大多數(shù)商用高效減水劑溶解于水，因此在混合配料中必須考慮補(bǔ)充 多余的水分。 增塑劑可使用木質(zhì)素磺酸鹽、磺化萘凝析油或磺化三聚氰胺甲醛樹脂和聚羧酸醚 類的新一代產(chǎn)品?；谀举|(zhì)素磺酸鹽的傳統(tǒng)增塑劑、基于萘磺酸鹽和三聚氰胺磺酸鹽的高 效減水劑通過靜電排斥機(jī)理使絮凝水泥顆粒分散。活性物質(zhì)被吸附到水泥顆粒上，將負(fù)電 荷傳給水泥顆粒，從而導(dǎo)致顆粒之間的排斥。木質(zhì)素、萘和三聚氰胺磺酸鹽高效減水劑是有 機(jī)聚合物。長分子在水泥顆粒周圍自身環(huán)繞著，將強(qiáng)負(fù)電荷傳給水泥顆粒，使它們互相排 斥。新一代的高效減水劑聚羧酸醚(PCE)或僅是聚碳酸酯(PC)，不僅在化學(xué)上不同于老的 磺化三聚氰胺和萘為基礎(chǔ)的產(chǎn)品，而且其作用機(jī)理也不同，通過空間位阻而不是靜電斥力使水泥穩(wěn)定。這種形式的分散劑效果更強(qiáng)，并使水泥混合具有更高的可操作性。此外，與老 一代的產(chǎn)品相比，PCE的化學(xué)結(jié)構(gòu)可以容許更大程度的化學(xué)改性，提供的性能可滿足特定需 求的范圍。 銀膠體——這是一種極細(xì)的純銀納米顆粒(5-15nm)溶液，由于每個(gè)顆粒的正電 荷，使納米顆粒懸浮在水中。這些顆粒能懸浮在整個(gè)溶液中，是因?yàn)檫@些帶正電顆粒彼此之 間的斥力克服了引力作用。作為強(qiáng)殺菌劑，銀是一種特殊的金屬，因?yàn)樗鼘θ梭w無毒，并能 殺滅超過650種致病細(xì)菌、病毒、真菌、寄生蟲和霉菌；而傳統(tǒng)的抗生素藥物，通常只對6或 7種細(xì)菌有效。有些分類為MDR(耐多藥)的細(xì)菌新品種已被證明可抵抗所有藥物抗生素， 但由于不同的失活殺菌機(jī)制，不能抵抗銀膠體。 銀在原子狀態(tài)時(shí)有能力吸收氧并且作為催化劑促進(jìn)氧化。被吸附到溶液中銀離子 表面的原子(初生態(tài))氧很容易與圍繞在細(xì)菌或病毒表面的巰基(-S-H)基團(tuán)反應(yīng)，脫去其 氫原子(形成水)，導(dǎo)致硫原子形成R-S-S-R鍵，阻斷呼吸，造成細(xì)菌失活。采用一個(gè)簡單的 催化還原/氧化反應(yīng)，銀膠體會(huì)與生物體的轉(zhuǎn)運(yùn)或膜蛋白提供的任何負(fù)電荷反應(yīng)從而使它 們失活。銀膠體用作生活污泥和動(dòng)物糞便的殺菌和除臭劑。 飛灰一是煤炭燃燒產(chǎn)生的殘留物。飛灰通常從火力發(fā)電廠的煙囪獲取，并且是 兩種中的一種，煤灰是已知類型之一，另一種底灰，是從煤爐的底部刮取的。取決于燃燒煤 炭的來源和組成，飛灰的組成部分有很大差別，但所有的飛灰均包括大量二氧化硅(Si02) (包括非晶態(tài)和結(jié)晶)和氧化鈣(CaO)，兩者均為許多含煤巖層的特有成分。飛灰有兩種類 別，即F類飛灰和C類飛灰。 堅(jiān)硬、陳舊的無煙煤和一般煙煤燃燒產(chǎn)生F類飛灰。該飛灰在自然界中是火山灰， 并包含少于10%的石灰(Ca0)。具有火山灰特性，F(xiàn)類飛灰的玻璃硅和氧化鋁需要粘結(jié)劑 如普通水泥、生石灰，或熟石灰，在水的存在下反應(yīng)，生成水泥化合物。 從新制無煙煤或次煙煤產(chǎn)生的飛灰，除了具有火山灰特性，也有一定的自粘合屬 性。在有水存在時(shí)，C類飛灰硬化，并經(jīng)過時(shí)間產(chǎn)生強(qiáng)度。C類飛灰通常包含超過20X的石 灰(CaO)。與F類不同，自粘合C類飛灰不需要活性劑。在C類飛灰中堿和硫酸鹽(S04)含
量普遍較高。 同時(shí)含有F類和C類飛灰的組合可用于配制粘合劑、堿性消毒劑、吸水和吸濕劑配 方。其他可用于本發(fā)明的常見的灰有紙張的灰，棕櫚果殼灰，棕櫚仁灰，椰子灰，可可灰，稻 殼灰和木材灰。 過氧化氫一一具有化學(xué)式H202的化合物，是極淡藍(lán)色液體，粘性略大于水，稀溶液 呈無色。這是一種弱酸，但具有很強(qiáng)的氧化性能。過氧化氫的氧化能力非常強(qiáng)，被認(rèn)為是一 種高活性氧。過氧化氫是已知最強(qiáng)的氧化劑之一。強(qiáng)于氯、二氧化氯和高錳酸鉀。此外，通 過催化，過氧化氫可以被轉(zhuǎn)換成與反應(yīng)性僅次于氟的羥基自由基。它用作消毒劑和氧化劑， 能消滅生活污泥和動(dòng)物糞便中的細(xì)菌和寄生蟲卵，并產(chǎn)生無害的副產(chǎn)物水和氧氣。
碳酸鎂——具有化學(xué)式MgC03的化合物，是一種白色固體，作為礦物天然存在。最 常見的碳酸鎂鹽形式是稱為菱鎂礦(MgC03)的無水鹽和分別為二水、三水、和五水合物的硅 鐵灰石(MgC03 2H20)，水碳鎂石(MgC03 3H20)，和多水菱鎂礦(MgC03 5H20)。在礦物質(zhì)中 還存在如水纖菱鎂礦(MgC03 Mg(0H)2 3H20)、水菱鎂礦(4MgC03 Mg(0H)2 4H20)、和球碳 鎂石(4MgC03*Mg(0H)2*5H20)的形式。菱鎂礦由白色三角晶體組成。無水鹽幾乎不溶于水、丙酮和氨。各種形式的碳酸鎂均與酸反應(yīng)。碳酸鎂以方解石結(jié)構(gòu)結(jié)晶，其中，Mg"被6 個(gè)氧原子包圍。二水合物具有三斜晶系結(jié)構(gòu)，而三水合物具有單斜晶系結(jié)構(gòu)。碳酸鎂是用 來與磷酸反應(yīng)，以去除生活污泥或動(dòng)物糞便混合物中的水并使其硬化。也給土壤和植物提 供養(yǎng)分。 當(dāng)溶解于磷酸時(shí)，碳酸鎂分解放出二氧化碳和水，生成的磷酸鎂被用作那些難以 用水泥或石灰硬化的濕污泥或動(dòng)物糞便的硬化劑。硬化后的材料呈弱堿性，可用作土壤或 粉碎用作磷肥粉。
<formula>formula see original document page 7</formula> 納米二氧化鈦——二氧化鈦是天然存在的鈦氧化物，化學(xué)式TiO" 二氧化鈦和納 米二氧化鈦是完全不同的兩種材料。二氧化鈦主要用于涂料，化妝品工業(yè)和白色顏料，多數(shù) 是微米顆粒大小。納米二氧化鈦分為銳鈦型和金紅石型，主要用于殺菌效果。
銳鈦型納米二氧化鈦(Anatase Nano Ti02)通常是納米光催化粉末。它會(huì)與 陽光中的紫外線(UVA)光反應(yīng)。銳鈦型二氧化鈦和紫外線結(jié)合將產(chǎn)生光催化反應(yīng)。當(dāng) 納米二氧化鈦催化劑受低強(qiáng)度紫外線照射，會(huì)發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致羥基自由基和超氧化物離子 (Super-oxide Ion)生成。羥基自由基是氧化性最強(qiáng)的種類之一，氧化性甚至明顯強(qiáng)于氯、 臭氧和過氧化氫。它們氧化微生物的細(xì)胞，是很強(qiáng)的消毒劑。其奪取水和有機(jī)化合物例如病 毒和揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)中的碳和氫組分，因此可有效地殺死病菌、氧化空氣污染物， 并將其分解為無害的二氧化碳和水。 金紅石型納米二氧化鈦(Rutile NanoTiO》通常是無機(jī)抗菌粉末。 一般添加在化 學(xué)纖維和天然纖維中，使紡織品抗菌。金紅石型納米二氧化鈦只能通過接觸殺死細(xì)菌。它 比銳鈦型納米二氧化鈦更有效，并且不需要任何紫外線。 為了獲得最大的效率，在配方中優(yōu)選組合使用顆粒大小5-50nm的銳鈦型和金紅 石型二氧化鈦?zhàn)鳛闅⒕统魟?磷酸一磷酸是一種無機(jī)酸，具有化學(xué)式H3P04。它也被稱為正磷酸或五價(jià)磷酸。 常規(guī)75-85%磷酸和113 04水溶液。酸溶液澄清、無色、無味、無揮發(fā)性，并具有高粘度。它 用來破壞污泥中的聚合物，并且與生活污泥和動(dòng)物糞便中的氨反應(yīng)生成磷酸銨以提供氮、 磷養(yǎng)分。 納米生物技術(shù)膠體膠束溶液(NBCM)——NBCM被稱為新一代的環(huán)保型表面活性劑， 其以可再生原料為基礎(chǔ)，可完全生物降解。NBCM的特點(diǎn)是以下特殊性質(zhì)與非離子表面活 性劑一樣，具有突出的潤濕和分散能力。即使是在極硬的水中，也能非常有效地降低表面張 力。 NBCM清洗與利用陽離子(正離子)和陰離子(負(fù)離子)間分子吸引力的傳統(tǒng)清洗 技術(shù)不同。NBCM不含任何離子基團(tuán)，而且不和硬水離子反應(yīng)。其具有親水端和疏水端。在 膠體溶液中，增加NBCM的量，將達(dá)到NBCM不再累積在表面的一個(gè)點(diǎn)。此時(shí)NBCM分子將可 以找到其他途徑使它們的疏水尾端遠(yuǎn)離水。NBCM分子將集中成為尾端向內(nèi)的集束。頭部基 團(tuán)將在外表面形成溶于水的殼。 用于消除在污泥和動(dòng)物糞便的油污染，當(dāng)NBCM與油(烴)分子接觸時(shí)，NBCM中心 與類似的疏水性油(烴)結(jié)合。它們包圍并將(乳化)油(烴)彼此和/或與其粘附的表 面分離。 一旦通過破壞與其他油(烴)分子和/或?qū)Ρ砻娴奈Π鼑⒎蛛x油(烴)，油(烴)可從污泥和動(dòng)物糞便表面上升并分解成可生物降解的微米及納米乳液。 用于消滅細(xì)菌，NBCM破壞細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖層。在不能穩(wěn)定形成肽聚糖層的情
況下，越來越多的細(xì)菌細(xì)胞會(huì)被削弱和破壞。 NBCM能抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成，該合成在低滲溶液中進(jìn)行，合成時(shí)水試圖從較高的 水濃度移入較低水濃度的細(xì)菌中；細(xì)胞會(huì)減少對滲透壓影響的抵抗。當(dāng)水進(jìn)入細(xì)胞時(shí)，底層 的胞漿膜在細(xì)胞壁的削弱部分凸起，最終溶胞。損壞的細(xì)胞壁會(huì)影響細(xì)菌代謝中的所有化 學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中代謝途徑的不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致酶活性、溫度和PH值的不穩(wěn)定。胞漿膜的破壞將 嚴(yán)重破壞主要由90%的水和蛋白質(zhì)組成的細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)中的內(nèi)容物如類核和核糖體將被 破壞，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。 優(yōu)選NBCM溶液購自美國和馬來西亞的Shemical Intenational Inc. 。NBCM溶液 用作油或烴的消除劑；并且用作生活污泥和動(dòng)物糞便的滅菌劑。 沸石一天然沸石在火山巖和火山灰層與堿性地下水反應(yīng)的地方形成。經(jīng)過幾千 到幾百萬年在淺海盆地的沉積環(huán)境也會(huì)形成沸石結(jié)晶。自然產(chǎn)生的沸石很少有純凈的，不 同程度的被其它礦物、金屬、石英，或其他沸石污染。沸石是微孔硅酸鋁礦物，通常用作商業(yè) 吸附劑。沸石具有多孔結(jié)構(gòu)，可以容納多種陽離子如Na+、K+、C^+、Mg"等。這些陽離子被相 當(dāng)松散的容納著，在接觸溶液時(shí)可以很容易地與其他陽離子交換。 一些比較常見的礦物沸 石是分子篩、菱沸石、斜發(fā)沸石、片沸石、鈉沸石、鈣十字沸石和輝沸石。在配制中使用印尼 產(chǎn)的天然沸石斜發(fā)沸石，其具有化學(xué)式(Na， K， Ca)2—3A13(A1， Si)2Si13036 12(H20)。它在單 個(gè)顆粒上具有豐富的納米級(jí)孔洞，并對諸如(NH4+) 、 Na+、 K+、 Ca2+、 Mg2+等陽離子的交換親和 力強(qiáng)。天然斜發(fā)沸石作為吸濕劑、吸水劑、重金屬的穩(wěn)定劑和消除劑以及除臭劑。用于配制 化肥時(shí)，還可向植物緩慢釋放養(yǎng)分。 尿素一也稱為碳酰胺，是一種化學(xué)式(NH》2C0的有機(jī)化合物。其分子有兩個(gè)胺 基(_NH2)與羰基(-C0)官能團(tuán)相連。尿素在動(dòng)物的含氮化合物代謝中具有重要作用，是哺 乳動(dòng)物尿液中的主要含氮物。由于尿素呈固體，無色、無臭、不具有酸性或堿性、高度溶于 水，并且相對無毒，作為一種方便的氮源，被廣泛用于化肥。 硝酸鉀——具有化學(xué)式KN03的化合物。作為天然存在的氮礦物質(zhì)，1(冊3構(gòu)成了黑 火藥/槍藥的關(guān)鍵氧化成分。硝酸鉀是黑火藥的氧化成分。在，通過哈伯氏固氮法(Haber process)大規(guī)模工業(yè)固氮之前，硝酸鉀的主要來源是洞壁的沉積結(jié)晶和有機(jī)物質(zhì)分解瀝 出。麥堆曾是一個(gè)特別的常用來源分解尿素得到的氨及其他含氮物質(zhì)經(jīng)過細(xì)菌氧化產(chǎn)生 硝酸鹽。其中經(jīng)常含有硝酸鈣，通過加入來自草木灰的灰鉀肥可轉(zhuǎn)化成硝酸鉀。硝酸鉀過 去和現(xiàn)在都被使用作為一些肥料中的成分。硝酸鉀單獨(dú)使用作肥料時(shí)，氮磷鉀(NPK)比例 為13-0-44。硝酸鉀同時(shí)用作鉀源和氮源。所有的N均為硝酸鹽形式，被添加到土壤中時(shí)， 立即被溶出和脫氮。作為N和K的現(xiàn)成來源，主要用于水果和蔬菜產(chǎn)業(yè)。
實(shí)施例 作為示例，數(shù)個(gè)土壤相關(guān)產(chǎn)品的組合物按照以下配比進(jìn)行了制備。
實(shí)施例1 該配比用于生產(chǎn)有機(jī)肥的具體實(shí)施例。 物質(zhì) 化學(xué)組分(重量％) 生活污泥或動(dòng)物糞便 58%









NBCM溶液 銀膠體
納米二氧化鈦(銳鈦型)
納米二氧化鈦(金紅石型)
過氧化氫
磷酸
氨
碳酸鎂 氧化鈣 沸石 濕的生活污泥或動(dòng)物糞便與納米生物技術(shù)膠體膠束溶液(NBCM)、銀膠體、過氧化 氫，和納米二氧化鈦(分別為銳鈦型和金紅石型)在可移動(dòng)的攪拌器中混合IO分鐘。磷酸 再與混合物混合5分鐘，之后加入氨和碳酸鎂再混合5分鐘。最后，添加氧化鈣和沸石到混 合物中，混合直至粉末被完全均勻分散。實(shí)施例二生產(chǎn)半有機(jī)肥，推薦使用以下配比。
物質(zhì)化學(xué)組分(重量％)生活污泥或動(dòng)物糞便30%NBCM溶液0. 5%銀膠體0. 5%納米二氧化鈦(銳鈦型)0. 5%納米二氧化鈦(金紅石型)0. 5%過氧化氫1%磷酸3%氨3%碳酸鎂3%氧化鈣25%沸石5%尿素8%硝酸鉀20%濕的生活污泥或動(dòng)物糞便與納米生物技術(shù)膠體膠束溶液(NBCM)、銀膠體、過氧化氫，和納米二氧化鈦(分別為銳鈦型和金紅石型)在可移動(dòng)的攪拌器中混合io分鐘。磷酸
再與混合物混合5分鐘，之后加入氨和碳酸鎂再混合5分鐘。最后，添加氧化鈣、沸石、尿素
和硝酸鉀到混合物中，混合直至粉末被完全均勻分散。 實(shí)施例三 生產(chǎn)土壤調(diào)節(jié)劑，推薦使用以下配比。 物質(zhì) 化學(xué)組分(重量％) 生活污泥或動(dòng)物糞便 79% NBCM溶液 0.5%
9








銀膠體
納米二氧化鈦(銳鈦型)
納米二氧化鈦(金紅石型)
過氧化氫
磷酸
氨
碳酸鎂 氧化鈣 沸石 濕的生活污泥或動(dòng)物糞便與納米生物技術(shù)膠體膠束溶液(NBCM)、銀膠體、過氧化 氫，和納米二氧化鈦(分別為銳鈦型和金紅石型)在可移動(dòng)的攪拌器中混合IO分鐘。磷酸 再與混合物混合5分鐘，之后加入氨和碳酸鎂再混合5分鐘。最后，添加氧化鈣、沸石尿素 和硝酸鉀到混合物中，混合直至粉末被完全均勻分散。
實(shí)施例4 生產(chǎn)用于填埋的人造土壤，推薦使用以下配比；其中，將占重量百分比50%的組 分A和50 %的組分B進(jìn)行混合。組分A:物質(zhì)化學(xué)組分(重量％)
生活污泥或動(dòng)物糞便79%NBCM溶液0. 5%銀膠體0. 5%納米二氧化鈦(銳鈦型)0. 5%納米二氧化鈦(金紅石型)0. 5%過氧化氫1%磷酸1%氨1%碳酸鎂1%氧化鈣10%沸石5%濕的生活污泥或動(dòng)物糞便與納米生物技術(shù)膠體膠束溶液(NBCM)、銀膠體、過氧化氫，和納米二氧化鈦(分別為銳鈦型和金紅石型)在可移動(dòng)的攪拌器中混合io分鐘。磷酸
再與混合物混合5分鐘，之后加入氨和碳酸鎂再混合5分鐘。最后，添加氧化鈣、沸石尿素
和硝酸鉀到混合物中，混合直至粉末被完全均勻分散。 組分B: 物質(zhì) 化學(xué)組分(重量％)
普通水泥 60%
水泥促凝劑 0.5%
高效減水劑 0.5%
飛灰 39%
普通水泥與水泥促凝劑、高效減水劑和飛灰混合直至粉末被完全均勻分散。
應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種用于處理生活污泥或動(dòng)物糞便的配方，其特征在于，包括生活污泥或動(dòng)物糞便、納米生物技術(shù)膠體膠束溶液、銀膠體、納米二氧化鈦、過氧化氫、磷酸、氨水、碳酸鎂、氧化鈣和沸石。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配方，其特征在于，所述納米生物技術(shù)膠體膠束溶液、銀膠體和納米二氧化鈦是顆粒大小為5至50nm的納米級(jí)材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配方，其特征在于，所述納米二氧化鈦是銳鈦型納米二氧化 鈦和金紅石型納米二氧化鈦中的一種或兩者的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配方，其特征在于，所述生活污泥或動(dòng)物糞便的重量百分比 不超過80%。
5 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配方，其特征在于，所述納米生物技術(shù)膠體膠束溶液、銀膠 體、過氧化氫和納米二氧化鈦的重量百分比均為0. 5 5%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配方，其特征在于，所述磷酸濃度為85%，占重量百分比為1 至15%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配方，其特征在于，所述氨水濃度為20%，占重量百分比為1 至15%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配方，其特征在于，所述碳酸鎂占重量百分比為1至15%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配方，其特征在于，所述氧化鈣占重量百分比為10至50%、 所述沸石占重量百分比為1至50 % 。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9任一所述的配方，其特征在于，還包括尿素和硝酸鉀。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的配方，其特征在于，所述尿素和硝酸鉀分別占重量百分比 為10至20%。
12. —種根據(jù)權(quán)利要求1 9任一所述的配方獲得的土壤調(diào)理劑，其特征在于，通過將 所述的配方按比例混合而成。
13. —種根據(jù)權(quán)利要求11所述的配方獲得的顆粒肥料，其特征在于，通過將所述的配 方按比例混合并造粒而成。
14. 一種根據(jù)權(quán)利要求1 9任一所述的配方獲得的人造土壤，其特征在于，通過在所 述的配方中額外添加水泥、飛灰、水泥促凝劑和高效減水劑混合而成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的人造土壤，其特征在于，在額外添加的各組分中，水泥重量 百分比為20至80%、飛灰重量百分比為10至50%、水泥促凝劑重量百分比為0. 2至1%、 高效減水劑重量百分比為0. 2至1%。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的人造土壤，其特征在于，所述水泥促凝劑是氯化鈣。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的人造土壤，其特征在于，所述高效減水劑是聚羧酸醚或聚 碳酸酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于處理生活污泥或動(dòng)物糞便的微米及納米級(jí)配方，用于將生活污泥或動(dòng)物糞便干燥并轉(zhuǎn)化成有機(jī)肥、半有機(jī)肥、土壤調(diào)理劑和人造土壤，而無需使用熱干燥機(jī)。該配方包含納米二氧化鈦、銀膠體、普通水泥、水泥促凝劑、高效減水劑、磷酸、碳酸鎂、沸石、氧化鈣、飛灰、過氧化氫和納米生物技術(shù)膠體膠束溶液(NBCM)。該配方可通過任何常規(guī)可移動(dòng)混合器與生活污泥和動(dòng)物糞便均質(zhì)地混合在一起?？墒褂迷炝ＴO(shè)備將干燥物質(zhì)轉(zhuǎn)換成小顆粒、小球或其他最終干燥肥料或土壤調(diào)理劑產(chǎn)品所需要的形狀。本發(fā)明還節(jié)省了生活污泥和動(dòng)物糞便處理所需的時(shí)間、勞力、空間、運(yùn)輸和能源。
文檔編號(hào)C09K17/40GK101786777SQ20101012862
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者梁文龍 申請人:東莞市綠適環(huán)保科技有限公司