生活垃圾压缩营养土的生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种生活垃圾压缩营养土的生产方法，其技术方案的要点是，先将生活垃圾和污泥进行酸化处理，再将生活垃圾压缩营养土的配料进行搅拌、压缩、微波低温灭菌后包装为成品。生活垃圾压缩营养土由酸化后的生活垃圾、酸化后的污泥、速溶硅酸钠、聚乙烯醇、硫酸亚铁、泥炭、花卉陶粒、高粘凹凸棒石粘土、沼液、沼渣、粉碎后的植物纤维、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩和高吸水树脂等材料组成。生活垃圾压缩营养土中含有大量的氮、磷、钾、有机质和多种微量元素，能提供植物生长所必须的营养元素，减少病原菌和害虫对植物的危害，有利于植物的正常生长发育，保护生态环境，生活垃圾压缩营养土的生产方法适用于生产不同配方的生活垃圾压缩营养土。
【专利说明】生活垃圾压缩营养土的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及营养土，具体涉及一种生活垃圾压缩营养土的生产方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的快速发展，城市化进程的加快以及人民生活水平的迅速提高，城市生产与生活过程中产生的垃圾废物也随之迅速增加，生活垃圾占用土地，污染环境的状况以及对人们健康的影响也越加明显。
[0003]城市生活垃圾的大量增加，使垃圾处理越来越困难，由此而来的环境污染等问题逐渐引起社会各界的广泛关注；在城市垃圾产量不断增加的同时，生活垃圾的分类，回收和处理能力与水平发展相对滞后，也就是生活垃圾处理技术非常薄弱，因此生活垃圾处理的技术的适用性成为解决生活垃圾的一个非常重要的问题；生活垃圾技术选择的处理往往成为一个城市生活垃圾处理的难题。
[0004]生活垃圾处理现阶段主要是以卫生填埋为主，占处理量的78%左右，而且垃圾分类细分不强，没有形成较有效地循环利用的路线，导致垃圾资源的回收利用率非常低。
[0005]污泥是污水处理过程中产生的一种容易腐败发臭的膏状物，它富集了污水中的污染物，含有大量氮、磷等营养物质及有机物、病毒微生物、寄生虫卵、重金属等有毒有害物质，不经有效处理处置，将对环境产生严重的危害。
[0006]城市污水处理厂产生的污泥含水量彡80%，污泥大多呈碱性，pH值为8?10，不宜直接生产再利用的产品。
[0007]调查显示，目前我国有80%的污泥并未得到有效处理，甚至有很大一部分被直接丢弃在农田、河流等公共环境中，变成新的污染源。
[0008]目前大量未稳定处理的污泥已成为污水处理厂的沉重负担，如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行妥善安全地处理，使其无害化、减量化、资源化，已成为深受关注的重大课题。
[0009]营养土是为了满足苗木生长发育而专门配制的含有多种矿质营养，疏松通气，保水保肥能力强，无病虫害的土。一般由肥沃的大田土与腐熟厩肥混合配制而成，也有选自进口优质泥炭、椰糠，按特定比例混合的营养土，但是这些营养土并没有经过合理的配料和严格的消毒灭菌，不利于苗木的正常生长发育。
[0010]由于经过处理后的营养土比较轻和松散，营养土的常规产品体积相对较大，不利于降低生产和运输的成本。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种生活垃圾压缩营养土的生产方法。
[0012]生活垃圾压缩营养土的生产方法:先将生活垃圾和污泥进行酸化处理，再将生活垃圾压缩营养土的配料进行搅拌、压缩、微波低温灭菌后包装为成品。
[0013]生活垃圾压缩营养土由酸化后的生活垃圾、酸化后的污泥、速溶硅酸钠、聚乙烯醇、硫酸亚铁、泥炭、花卉陶粒、高粘凹凸棒石粘土、沼液、沼渣、粉碎后的植物纤维、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩和高吸水树脂等材料组成。
[0014]生活垃圾通常就是指剩饭剩菜，蛋壳果皮，菜帮菜叶一类的厨房垃圾，生活垃圾通常占了垃圾总量的40%，如果他们都能变成有机肥和营养土，既省下用做填埋场的土地，又节约运送垃圾的车辆和能源，还防止他们滋生蚊蝇和细菌。本发明选用粉碎后的生活垃圾，生活垃圾的颗粒细度< 2毫米。
[0015]凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附能力，并具有一定的可塑性及粘结力。酸化后的凹凸棒石粘土能吸附污泥中的异臭味、重金属离子和致癌物质，保持污泥中的营养成分不流失，有利于植物的生长发育，本发明选用粉碎后的凹凸棒石粘土，凹凸棒石粘土的颗粒细度< 5毫米，凹凸棒石粘土的含水量< 15%。
[0016]硫酸选用浓度为98%的浓硫酸。
[0017]速溶硅酸钠为白色粉状物料，能快速溶解于水，具有粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好，耐碱性和耐水性差的特点。
[0018]聚乙烯醇系白色固体，外型分絮状、颗粒状、粉末状三种；无毒无味、颗粒状可在80-90°C水中溶解，粉末状的在其他粉料的预分散后可在常温下溶解。具有较好的粘稠度、聚合性、粘结性及保水性。
[0019]羟丙基甲基纤维素具有增稠能力、排盐性、pH稳定性、保水性、尺寸稳定性、优良的成膜性以及广泛的耐酶性、分散性和粘结性等特点。
[0020]无水硫酸亚铁是白色粉末，含结晶水的硫酸亚铁是浅绿色晶体，10%水溶液的硫酸亚铁对石蕊呈酸性，PH值约为3.7，在本发明中不但可以中和生活垃圾压缩营养土的碱性，作为植物铁元素的补充剂，防治植物因缺铁而发生生理性病害，使植物叶色失绿，还可以用来杀灭苔藓。
[0021]碳酸钠具有盐的通性和热稳定性，易溶于水，其水溶液呈碱性，在本发明中用于调整酸化后的生活垃圾PH值。
[0022]氧化镁具有碱性氧化物的通性，属于胶凝材料，能提高酸化后的生活垃圾的胶体性能。
[0023]为应对水资源环境的重大挑战，我国将继续加大城市基础设施的投入力度。随着政府日益提高的节能环保要求、市政公用的继续开放、环境产业政策的推进以及投融资环境的日趋完善，我国污水处理与再生利用事业将迎来历史发展机遇。
[0024]城市生活污水处理厂的污泥中含有相当数量的氮、磷、钾和微量元素，经过适当的工艺处理，用作栽培介质土、土壤改良材料，也可作为制作有机肥的原料，本发明选用城市生活污水处理厂排放的污泥，污泥的含水量< 90%。
[0025]高粘凹凸棒石粘土是采用提高凹凸棒石粘土粘度的加工工艺生产的凹凸棒石粘土，凹凸棒石粘土经过配料搅拌均匀后，输入磨机中进行磨粉为高粘凹凸棒石粘土粉，颗粒细度< 0.074毫米。
[0026]高粘凹凸棒石粘土土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强，湿时具粘性和可塑性，高粘凹凸棒石粘土粉的粘度> 2200mPa.s,附着力好，有利于原料之间的粘结。
[0027]泥炭又称为草炭或泥炭土，泥炭通气性能好，质轻，持水，保肥，有利于微生物活动，增强生物性能，营养丰富，既是栽培基质，又是良好的土壤调解剂，并含有很高的有机质，腐殖酸及营养成份，粉碎后的泥炭是将泥炭晒干以后进行粉碎，粉碎后的泥炭颗粒细度< 2毫米，泥炭的含水量< 15%。
[0028]碎石形凹凸棒花卉陶粒表面粗糙多孔，是一种重量轻、强度大、吸水率高的花卉陶粒，碎石形凹凸棒花卉陶粒可以常年浸泡在水中不会产生崩裂，并不断缓慢释放花卉所需要的营养，本发明选用碎石形凹凸棒花卉陶粒的颗粒细度控制在I?3毫米。
[0029]沼液经过微生物分解，杀灭了有害病毒菌，含有多种植物生长的养分，丰富的氨基酸及各种生长激素，维生素等，是一种速效性与长效性兼备并腐熟的液态肥料。
[0030]沼渣富含有机质、腐殖质、氮、磷、钾、微量营养元素、多种氨基酸、酶类和有益微生物，能起到很好的改良土壤的作用，沼渣的含水量< 15%。
[0031]粉碎后的植物纤维是将农作物的秸杆、木屑、竹屑和树叶等植物晒干以后进行粉碎，粉碎后的植物纤维长度< 15毫米，植物纤维的含水量< 15%。
[0032]蛭石经过高温焙烧后，其体积能迅速膨胀数倍至数十倍，体积膨胀后的蛭石叫膨胀蛭石，是世界上最轻的矿物之一；膨胀蛭石用作土壤改良剂，可改善土壤的结构，储水保墒，提高土壤的透气性和含水性，起着保肥、保水、储水、透气和矿物肥料等多重作用。
[0033]珍珠岩经膨胀而成为一种轻质、多功能新型材料。具有表观密度轻、导热系数低、化学稳定性好等特点，膨胀珍珠岩用于农业、园林上保肥、保水、无菌、透气性好。
[0034]高吸水树脂的吸水倍率可达自身重量的数百倍甚至上千倍，本发明选用高吸水树脂的吸水倍率为100?300倍。
[0035]本发明通过下述技术方案予以实现:
1、生活垃圾压缩营养土的生产方法:⑴将生活垃圾压缩营养土的配料输入运转的搅拌机中搅拌，搅拌均匀后输入压片机中压缩为生活垃圾压缩营养土片状物，生活垃圾压缩营养土片状物的厚度控制在5?30毫米将生活垃圾压缩营养土片状物输送到微波带式干燥灭菌机中进行低温灭菌和干燥，温度控制在60?100°C，时间控制在30?120分钟，灭菌和干燥后的生活垃圾压缩营养土片状物含水量< 15% ;⑶将灭菌和干燥后的生活垃圾压缩营养土片状物，输送到保温灭菌库中，利用生活垃圾压缩营养土片状物中自身的余热，继续进行灭菌和干燥，生活垃圾压缩营养土片状物冷却后包装为生活垃圾压缩营养土的成品。
[0036]生活垃圾压缩营养土的配料按重量百分比由下列组分组成:酸化后的生活垃圾15?35%、酸化后的污泥25?55%、高粘凹凸棒石粘土 2?15%、沼液浸泡后的碎石形凹凸棒花卉陶粒2?15%、粉碎后的泥炭2?15%、沼渣2?15%、粉碎后的植物纤维I?10%，膨胀蛭石0.5?5%、膨胀珍珠岩0.5?5%和高吸水树脂0.1?5%。
[0037]2、酸化后的生活垃圾配料按重量百分比由下列组分组成:酸化后的生活垃圾半成品90?99%、速溶硅酸钠0.1?5%、聚乙烯醇0.1?5%、羟丙基甲基纤维素0.01?3%和碳酸钠O?3%;酸化后的生活垃圾的生产方法:将酸化后的生活垃圾配料输入磨机中磨粉，颗粒细度< 0.074毫米，磨粉后的粉状物为酸化后的生活垃圾。
[0038]酸化后的生活垃圾半成品的生产方法:⑴将生活垃圾混合物的配料输入已经运转的搅拌机中搅拌，再将稀硫酸缓慢加入生活垃圾混合物中进行酸化处理将酸化处理后的生活垃圾混合物，输入对辊机挤压为片状物，片状物的厚度< 3毫米；⑶将片状物输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为I?3小时，焙烧温度控制在250?350°C，焙烧后的片状物含水量< 5%，焙烧后的片状物为酸化后的生活垃圾半成品。
[0039]生活垃圾混合物的配料按重量百分比由下列组分组成:生活垃圾68?92%、凹凸棒石粘土 5?30%和氧化镁0.1?3%;酸化处理的配料按重量百分比由下列组分组成:生活垃圾混合物65?95%和稀硫酸5?35%;稀硫酸的配料按重量百分比由下列组分组成:浓度为98%的浓硫酸I?10%和水90?99%，浓度为98%的浓硫酸百分比为重量百分比。
[0040]3、污泥酸化处理的配料按重量百分比由下列组分组成:污泥68?95%、酸化后的生活垃圾2?30%和硫酸亚铁0.01?5% ;酸化后的污泥的生产方法:将污泥酸化处理的配料输入已经运转的搅拌机中搅拌，搅拌后输送到发酵池中自然发酵3?14天，经过自然发酵后的污泥PH值控制在5.0?7.0，自然发酵处理后的污泥为酸化后的污泥。
[0041]4、将颗粒细度为I?3毫米的碎石形凹凸棒花卉陶粒输入沼液池中浸泡，碎石形凹凸棒花卉陶粒经过浸泡后，会快速吸收大量的沼液，浸泡时间控制在30?60分钟，取出经过沼液浸泡后的碎石形凹凸棒花卉陶粒进行晾晒，晾晒后的碎石形凹凸棒花卉陶粒含水量彡15%。
[0042]碎石形凹凸棒花卉陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成:高粘凹凸棒石粘土粉I?10 %、凹凸棒石粘土尾矿粉5?25 %、红色膨润土粉5?20 %、污泥45?65 %、硅藻土尾矿粉5?20%和稻壳粉I?10% ;
碎石形凹凸棒花卉陶粒的生产方法:⑴将碎石形凹凸棒花卉陶粒的配料加入搅拌机中混合后输入挤压造粒机造粒，颗粒直径控制在8?25晕米，颗粒长度控制在10?40晕米；⑵将造粒后的颗粒输入内加热式回转窑中焙烧，焙烧温度控制在550?850°C，焙烧时间控制在I?6小时；⑶将焙烧后的颗粒输入破碎机中粉碎为碎石形颗粒并进行筛分，颗粒细度控制在I?12毫米，为碎石形凹凸棒花卉陶粒。
[0043]碎石形凹凸棒花卉陶粒是采用由本发明人于2011年11月10日申请的“碎石形凹凸棒花卉陶粒”，中国专利授权
【发明者】许庆华, 金白云, 管永祥, 王鲁海, 黄飞翔, 黄允金, 许盛英, 蒋文兰 申请人:许盛英