本发明涉及一种垃圾水解配方。
背景技术:
现有垃圾中易腐有机物的处理,同类技术中均采用水解喷曝方法,水解喷曝罐为立式罐,上为圆柱形筒体,下为圆锥体。进料口d=600,出料口d=500。有机物从上端口进料,从下锥体一直堆集到上筒体,这样喷洒催化剂和物料加温不均匀,喷药管、加热管基本上都布置在筒体,若在锥体布置管道物料粘附在管道上卸料不干净。物料在水解完成后是粘稠状的,都往下挤压,形成堵塞。通常采用~0.3mpa压缩空气进行喷曝,这使得罐内臭气喷发出,并且产生噪音,造成环境污染,当物料严重堵塞,喷曝也无济于事,只能人工卸料(人工扒出),因罐体外部有保温,罐内温度较高>100℃,散热慢,待冷却要2-3天,因此严重影响生产进度。另外罐内有机物无法均匀喷洒催化剂、无法均匀加热,则有机物水解不彻底,无法达到水解效果,影响后续制肥质量。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种垃圾水解配方,用以解决上述问题,以水解固氨技术为核心发明出有机物综合处理系统的工艺。
上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种垃圾水解配方,包括以下步骤:
步骤一:将分选出的有机物送入卧式水解罐内;
步骤二:将稀硫酸溶液喷洒在分选出的有机物上,使卧式水解罐加热至高温180℃并同时加高压1.0mpa进行水解反应;
步骤三:高温高压水解反应2小时;
步骤四:将卧式水解罐内温度降至40℃、常压;
步骤五:然后喷入生物酶催化剂使分选出的有机物彻底地水解并起固氨作用。
进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液浓度为25%~35%。
进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液与分选出的有机物的喷洒量为0.08-0.12l/m3。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂包括肽酶30-40份、脂肪酶10-16份、纤维素酶18-22份、核酶6-9份与水936-913份,充分混合所产生的溶液。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂与分选出的有机物的喷洒量为3-5l/m3。
有益效果
1.本发明是根据有机物的水解原理,然后通过n次试验才得到的硫酸配比数据,在高温、高压下分次喷洒不同浓度的稀硫酸才能得到满意的有机物水解效果。
2.本发明将有机物水解分为三个阶段,一是高温、高压以硫酸为催化剂进行初步水解、二是在低(常)温下喷入生物酶使有机物充分水解、三是在厌氧状态下水解反应物起固氮作用。这样才可将垃圾中的有机物转化成制有机肥的合格基料。
3.本发明的最大收获是有机物水解彻底、后续发酵时间短,只要2天即可进入制肥,使得城市垃圾进入车间进行资源化处理成为现实。
4.本发明的另一重大益处是,垃圾中渗滤液得到根治。有机物水解的快速、彻底,使得城市垃圾日产日清。渗滤液是有机物腐烂而产生的,垃圾的日产日清,在有机物还未腐烂之前处理了,绝大部分还未产生渗滤液。就是有一部分渗滤液可泵入水解罐和有机物一并水解除理,解决了垃圾处理最大难题。
具体实施方式
实施例1
一种垃圾水解配方,包括以下步骤:
步骤一:将分选出的有机物送入卧式水解罐内;
步骤二:将稀硫酸溶液喷洒在分选出的有机物上,使卧式水解罐加热至高温180℃并同时加高压1.0mpa进行水解反应;
步骤三:高温高压水解反应2小时;
步骤四:将卧式水解罐内温度降至40℃、常压(0—0.1mpa为常压);
步骤五:然后喷入生物酶催化剂使分选出的有机物彻底地水解并起固氨作用。
进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液浓度为25%~35%。
进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液与分选出的有机物的喷洒量为0.08-0.12l/m3。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂包括肽酶30-40份、脂肪酶10-16份、纤维素酶18-22份、核酶6-9份与水936-913份,充分混合所产生的溶液。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂与分选出的有机物的喷洒量为3-5l/m3。
实施例2
实施例1进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液浓度为25%。
进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液与分选出的有机物的喷洒量为0.12l/m3
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂包括肽酶30份、脂肪酶10份、纤维素酶18份、核酶6份与水936份,充分混合所产生的溶液。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂与分选出的有机物的喷洒量为5l/m3。
实施例3
实施例1进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液浓度为35%。
进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液与分选出的有机物的喷洒量为0.08l/m3。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂包括肽酶40份、脂肪酶16份、纤维素酶22份、核酶9份与水913份,充分混合所产生的溶液。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂与分选出的有机物的喷洒量为3l/m3。
实施例4
实施例1进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液浓度为30%。
进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液与分选出的有机物的喷洒量为0.1l/m3。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂包括肽酶35份、脂肪酶13份、纤维素酶20份、核酶7.5份与水924.5份,充分混合所产生的溶液。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂与分选出的有机物的喷洒量为4l/m3。
实施例5
实施例1进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液浓度为33%。
进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液与分选出的有机物的喷洒量为0.09l/m3。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂包括肽酶38份、脂肪酶15份、纤维素酶21份、核酶8.5份与水917.5份,充分混合所产生的溶液。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂与分选出的有机物的喷洒量为3.5l/m3。
实施例6
实施例1进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液浓度为28%。
进一步的,步骤二中所述的稀硫酸溶液与分选出的有机物的喷洒量为0.11l/m3。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂包括肽酶32份、脂肪酶11份、纤维素酶19份、核酶6.5份与水931.5份,充分混合所产生的溶液。
进一步的,步骤五中所述的生物酶催化剂与分选出的有机物的喷洒量为4.5l/m3。
实施例7
实施例1所述的垃圾水解配方,垃圾中的有机物在水解过程中各成分发生了如下反应;
1;糖类水解;淀粉、脂肪、蛋白质、核酸;
(1)淀粉水解;
淀粉是天然高分子化合物,也是最重要的多糖,在酸性催化剂作用下水解成葡萄糖。
(2)纤维素水解;
纤维素分子成丝状,这些分子以氢键的形式连接成纤维素胶束,胶束中氢键的数目很多,所以结合很牢固,化学性质比较稳定,在硫酸及加热处理下才能使纤维素完全水解,在水解时生成六糖、四糖、三糖等产物,最后生成二糖和葡萄糖。
(3)脂肪水解;
r:为碳原子数
脂肪通过酸和酶作为催化剂将其水解成脂肪酸和甘油。
(4)蛋白质水解;
蛋白质是生命的物质基础,是基本构成的单位,蛋白质的种类很多,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的。
蛋白质最初水解产物是多肽,最终水解产物是氨基酸。
(5)核酸水解;
核酸是由许多核苷酸聚合生成的大分子化合物,广泛存在于所有植物细胞、维生物体内,生物体内的核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸其化学组成不同。
核酸的水解产物;五碳糖、含氮碱基、磷酸。
垃圾中的有机物在水解后期发生固氮反应;
在水解反应后期通过羰(包括醛、酮)氨结合的反应,即水解前期产生氨基酸类,糖类,碳水化合物等在固氮酶作为催化剂作用下,在卧式罐内保证一定的温度和压力,将氨基固在碳链上,重排固氮,生成稳定态的易被植物吸收的小分子碳氮化合物,可作为优质的有机肥基料。
n2+3h2=2nh3(高温、高压、催化剂)
固氮酶中含有铁蛋白和钼铁蛋白,只有这两种物质同时存在才具有良好固氮作用,这两种物质对氧极为敏感,一当遇氧就很快导致固氮酶失活,因此固氮必须在严格的厌氧条件下进行。而在水解后期,利用卧式水解罐,抽出空气使其成为厌氧环境,又可作为固氮罐,保证有机物水解后固氮作用。
实施例8
实施例1所述的垃圾水解配方用到的装置有水解罐与贮料车可参照“一种用于城市生活垃圾实时处理的卧式水解反应罐”;
001:将分选出来的有机物通过布料机装入贮料车。
002:一台水解罐设计装入8架贮料车。
003:水解罐内装有行车固定导轨,与地面导轨水平相连。在管体入口和出口处通过一段导轨活动连接。
004:贮料车底部装有4个轮子,可沿轨道滚动。
005:贮料车为半圆筒形,大小为不触碰水解罐内喷淋管为准。
006:贮料车身为不锈钢板制作,可起防腐作用,车身和端板都钻有d=20孔,利于蒸气喷淋及催化剂喷洒均匀之用。
007:贮料车两端板设计成可向上掀起的门,便于卸料。
008:水解罐内装有轴向、周向喷淋管,喷淋管罐沿罐中心钻2排小孔,向罐体中央小车均匀喷蒸汽以及催化剂。
009:水解罐两端盖是封帽和法兰焊接在一起,与筒体法兰组成一组电动快开的密封装置,其有联锁设计,即在罐内有压力时无法开启密封门。
010:罐体有安全阀口、压力表口、温度计口、蒸气入口、催化剂入口、排污口以及抽真空口。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。