一种以湿垃圾为原料的有机肥制备方法与流程

本发明涉及垃圾处理技术领域，具体是一种以湿垃圾为原料的有机肥制备方法。

背景技术：

随着我国城市化的不断推进，大量的人口进入的城市，这些人口每天产生大量的垃圾，根据垃圾组分分析，居民家中的湿垃圾，占到生活垃圾总量的60％左右，这些湿垃圾包括剩菜剩饭、瓜皮果核、鱼鳞、蛋壳、花卉绿植、肉类碎骨、过期食品等湿垃圾，这些湿垃圾非常容易腐败、腐烂，产生让人难以忍受的气味，存放一两天后外观看起来也极其令人恶心。湿垃圾产生臭气的主要成份是硫化氢、氨气、甲硫醇、甲胺、甲基硫等。这些气体挥发性大，易扩散，刺激性气味大，对人体也有害，因此，需要对这些湿垃圾进行处理，并加以利用，以最大程度的降低成本，保护环境。

中国专利公开了一种湿垃圾制取有机肥系统(公告号cn110723993a)，该专利技术通过垃圾分拣机用以将餐余垃圾中的金属材料拣出，分拣后的餐余垃圾经粉碎机粉碎送入挤压脱水装置，经挤压脱水装置脱水后利用垃圾提升装置送入降解机的入料口，挤压脱水装置挤出的液体和垃圾分拣机沥出的液体流入液体收集器，由于对垃圾采用粉碎和挤压脱水脱油的方式，在降解前先对油和盐进行分离，这样有助于提高生物的活性，从而提高降解效率，但是其生产周期长，加工效率低，容易产生臭味，且热量浪费严重，生产成本较高。因此，本领域技术人员提供了一种以湿垃圾为原料的有机肥制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种以湿垃圾为原料的有机肥制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种以湿垃圾为原料的有机肥制备方法，制备方法包括以下步骤：

s1、通过皮带输送机把湿垃圾送入到粉碎机内进行粉碎，粉碎后的垃圾通过泵送到备料罐内，并向备料罐内加入工艺热水，混合搅拌后升温至70～80℃，形成浆料；

s2、将浆料泵送到氧化反应罐内，对氧化反应罐内的浆液进行加热，通过高温可以使得氧气的传递速度加快，减小液体的粘度，同时通过空压机向氧化反应罐内注入压缩空气，再向氧化反应罐内加入酸液，并连续搅拌，进行氧化反应，使得湿垃圾中的有机物分解腐殖酸、甲酸、乙酸和乳酸等，并溶解在废水中，使得废水中含有大量的有机质、腐殖酸原粉，通过高压使得氧的分压维持在一定的范围内，确保液相中有较高的溶解氧浓度，使得c转化成co2,n被转化成nh3、no3、n2，卤化物和硫化物被氧化成相应的无机卤化物和硫化物，在反应过程中没有nox、so2、hcl和co等有害气体的产生；

s3、将混合着有机质和腐殖酸原粉的废水泵送到气液分离罐内，使得废水中溶解的气体分离出来，并通过管道把废气送入到废气处理车间进行处理后排放；

s4、排气后的废水泵送到压滤机中进行压滤作业，使得有机质、腐殖酸原粉压成滤饼，废水经过压滤机过滤后，泵送到换热器内进行热交换，换热后的废水形成水肥，存储到水肥罐内；

s5、滤饼送入到烘干机内进行烘干，烘干后的滤饼形成固体有机肥颗粒，再进行装袋封存。

作为本发明再进一步的方案：所述氧化反应罐内温度t控制在250～320℃之间，且氧化反应罐内的压力p控制在10～15mpa之间，所述氧化反应罐内浆料的ph值控制在3.5～4.0之间，所述氧化反应罐的搅拌时间控制在30～45min之间。

作为本发明再进一步的方案：所述换热器内热交换产生的热量用于备料罐内的工艺热水的升温加热，从而可以节省能源，降低生产成本。

作为本发明再进一步的方案：所述氧化反应罐为内外双层结构，所述内层和外层之间设置有中空结构，从而可以提高氧化反应罐的保温效果，避免氧化反应的过程中热量散失，造成氧化反应罐内的温度不稳定，所述氧化反应罐的内层材质为低碳不锈钢，且内层的内侧壁喷涂有镀铬层，从而减缓了废水中的酸碱物质对氧化反应罐的腐蚀，造成氧化反应罐生锈、破损。

作为本发明再进一步的方案：所述氧化反应罐内的反应包括如下：反应物分子生成自由基的过程、自由基数量迅速增加的过程和自由基之间生成稳定分子的过程。

作为本发明再进一步的方案：所述反应物分子生成自由基的过程包括如下反应：

rh+o2→r·+·ho2(rh为有机物)

2rh+o2→2r·+h2o2

h2o2→2·oh

所述自由基数量迅速增加的过程包括如下反应：

rh+·oh→r·+·h2o

r·+o2→roo·

roo·+rh→rooh+r·

通过自由基与分子之间相互作用，交替进行，从而使得自由基数量迅速增加。

所述自由基之间生成稳定分子的过程包括如下反应：

r·+r·→r-r

roo·+r·→roor

roo·+roo·→roh+r1cor2+o2

通过自由基之间相互碰撞生成稳定分子，从而使得链的增长终止，在氧化反应罐内大分子有机物和不稳定的中间化合物被氧化降解，生产稳定的中间产物，再被氧化成最终产物，如co2、nh3、no3、n2等。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明粉碎机对湿垃圾进行粉碎后，再依次通过氧化反应罐在高温高压的环境下对湿垃圾进行水热氧化反应，使得湿垃圾中的有机物分解腐殖酸、甲酸、乙酸和乳酸等，并溶解在废水中，使得废水中含有大量的有机质、腐殖酸原粉，通过压滤机和烘干机依次对废水进行压滤、烘干，得到水肥和固体有机肥颗粒，且反应时间短，加工效率高，无恶臭味，可进行余热回收利用，生产成本低，实现生活垃圾减量化、无害化、资源化。

附图说明

图1为一种以湿垃圾为原料的有机肥制备方法的结构示意图；

图2为一种以湿垃圾为原料的有机肥制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种以湿垃圾为原料的有机肥制备方法，制备方法包括以下步骤：

s1、通过皮带输送机把湿垃圾送入到粉碎机内进行粉碎，粉碎后的垃圾通过泵送到备料罐内，并向备料罐内加入工艺热水，混合搅拌后升温至70～80℃，形成浆料；

s2、将浆料泵送到氧化反应罐内，对氧化反应罐内的浆液进行加热，通过高温可以使得氧气的传递速度加快，减小液体的粘度，同时通过空压机向氧化反应罐内注入压缩空气，再向氧化反应罐内加入酸液，并连续搅拌，进行氧化反应，使得湿垃圾中的有机物分解腐殖酸、甲酸、乙酸和乳酸等，并溶解在废水中，使得废水中含有大量的有机质、腐殖酸原粉，通过高压使得氧的分压维持在一定的范围内，确保液相中有较高的溶解氧浓度，使得c转化成co2,n被转化成nh3、no3、n2，卤化物和硫化物被氧化成相应的无机卤化物和硫化物，在反应过程中没有nox、so2、hcl和co等有害气体的产生；

s3、将混合着有机质和腐殖酸原粉的废水泵送到气液分离罐内，使得废水中溶解的气体分离出来，并通过管道把废气送入到废气处理车间进行处理后排放；

s4、排气后的废水泵送到压滤机中进行压滤作业，使得有机质、腐殖酸原粉压成滤饼，废水经过压滤机过滤后，泵送到换热器内进行热交换，换热后的废水形成水肥，存储到水肥罐内；

s5、滤饼送入到烘干机内进行烘干，烘干后的滤饼形成固体有机肥颗粒，再进行装袋封存。

优先的，所述氧化反应罐内温度t控制在250～320℃之间，且氧化反应罐内的压力p控制在10～15mpa之间，所述氧化反应罐内浆料的ph值控制在3.5～4.0之间，所述氧化反应罐的搅拌时间控制在30～45min之间。

优先的，所述换热器内热交换产生的热量用于备料罐内的工艺热水的升温加热，从而可以节省能源，降低生产成本。

优先的，所述氧化反应罐为内外双层结构，所述内层和外层之间设置有中空结构，从而可以提高氧化反应罐的保温效果，避免氧化反应的过程中热量散失，造成氧化反应罐内的温度不稳定，所述氧化反应罐的内层材质为低碳不锈钢，且内层的内侧壁喷涂有镀铬层，从而减缓了废水中的酸碱物质对氧化反应罐的腐蚀，造成氧化反应罐生锈、破损。

优先的，所述氧化反应罐内的反应包括如下：反应物分子生成自由基的过程、自由基数量迅速增加的过程和自由基之间生成稳定分子的过程。

优先的，所述反应物分子生成自由基的过程包括如下反应：

rh+o2→r·+·ho2(rh为有机物)

2rh+o2→2r·+h2o2

h2o2→2·oh

所述自由基数量迅速增加的过程包括如下反应：

rh+·oh→r·+·h2o

r·+o2→roo·

roo·+rh→rooh+r·

通过自由基与分子之间相互作用，交替进行，从而使得自由基数量迅速增加。

所述自由基之间生成稳定分子的过程包括如下反应：

r·+r·→r-r

roo·+r·→roor

roo·+roo·→roh+r1cor2+o2

通过自由基之间相互碰撞生成稳定分子，从而使得链的增长终止，在氧化反应罐内大分子有机物和不稳定的中间化合物被氧化降解，生产稳定的中间产物，再被氧化成最终产物，如co2、nh3、no3、n2等。

实施例：采用随机法在不同的位置抽取10份固体有机肥颗粒样品，在无菌条件下，从每份样品中取样300～500g，然后将所有样品混匀，按四分法分装3份，每份不少于500g，对3份样品分别进行试验，并检测其有效活菌数(cfu)、有机质含量、水分含量、ph值、粪大肠杆菌数、蛔虫卵死亡数、砷含量(as)、镉含量(cd)、铅含量(pb)、铬含量(cr)和汞含量(hg)，实验数据如下表：

表1：各组分含量的结果：

行业标准为中华人民共和国农业行业标准ny884——2012生物有机肥(microbialorganicfertilizer)2012-06-06发布2012-09-01实施

从表1中可以分析得出，样品一、样品二和样品三中的有效活菌数分别为1.25亿/g、1.18亿/g和1.23亿/g，均满足行业标准的≥0.20亿/g，样品一、样品二和样品三中的有机质分别为58.4％、61.7％和60.9％，均满足行业标准的≥40.0％，样品一、样品二和样品三中的水分分别为12.1％、12.3％和11.7％，均满足行业标准的≤30.0％，样品一、样品二和样品三中的ph值分别为6.6、6.9和6.3，均满足行业标准的5.5～8.5，样品一、样品二和样品三中的粪大肠杆菌数分别为13个/g、8个/g和11个/g，均满足行业标准的≤100个/g，样品一、样品二和样品三中的蛔虫卵死亡数分别为99％、100％和100％，均满足行业标准的≥95％；

样品一、样品二和样品三中的砷含量(as)和汞含量(hg)均为0，均满足行业标准的砷含量(as)≤15mg/kg、汞含量(hg)≤2mg/kg，样品一、样品二和样品三中的镉含量(cd)分别为0.7mg/kg、0.5mg/kg和0.6mg/kg，样品一、样品二和样品三中的铅含量(pb)分别为23mg/kg、30mg/kg和25mg/kg，均满足行业标准的≤50mg/kg，样品一、样品二和样品三中的铬含量(cr)分别为78mg/kg、83mg/kg和81mg/kg，均满足行业标准的≤150mg/kg

综上可知得出：实施例中的固体有机肥颗粒完成满足行业标准，且质量优异。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。