CN103172412B - 利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法，将筛分处理过的含有机质垃圾放入闪蒸爆破机中，向闪蒸爆破机中通入蒸汽，使闪蒸爆破机内温度控制在210-230℃，压力控制在2-3Mpa，保压时间控制在80-100S，然后在0.01S内完成闪蒸爆破，使预处理过的含有机质垃圾制备为泥浆状肥料基材，该方法做功时间短、爆破功率大，能耗低、效率高、处理速度快，最高温度230℃，不会产生二恶英等有毒气体。本发明生产方便、操作性强、有效解决垃圾污染环境、危害生态的问题，实现了循环利用，绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于垃圾制肥领域，尤其是一种利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法。
背景技术
肥料基材是制备肥料的主要物料之一，根据有机肥标准和不同农作物对肥料的要求，在肥料基材中添加一定比例的营养物质，可以生产各种有机肥料。目前含有机质垃圾主要依靠堆肥法，但其堆肥周期较长，杂质和重金属不能有效分离，长期施用堆肥产品，容易造成杂质和重金属在土壤沉积，并污染地下水。而且堆肥过程中发出难闻的气味，产品有机含量不稳定，堆肥过程中养分被大量释放降解，有效成份低，对垃圾中的病原体杀灭不彻底，容易造成二次污染。另外一种含有机质垃圾处理方式采用热喷罐，由于装料密度低、罐体保温差，保压时间及无效工作时间长，因此其每吨物料蒸汽消耗量为3吨左右，能耗较高，安全性较差，而且在10秒内将物料喷于大气压。物料从爆出开始至结束是有先有后，其压力是从大至小至零在变化。而最先喷的物料与最后喷出的物料由于所处压力不同，其效果也不同，原料一致性较差，难以完成统一的发酵或下一级工艺要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法，该方法制备肥料基材时间短、处理量大、肥效高、生产方便、操作性强、有效解决垃圾污染环境、危害生态的问题，实现了循环利用，绿色环保。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法，该方法先将含有机质垃圾进行上料及筛分处理，其将筛分处理过的含有机质垃圾放入闪蒸爆破机中，向闪蒸爆破机中通入蒸汽，使闪蒸爆破机内温度控制在210-230℃，压力控制在2-3Mpa，保压时间控制在80-100S，然后在0.01S内完成闪蒸爆破，使预处理过的含有机质垃圾制备为泥浆状肥料基材。
而且，所述的含有机质垃圾进行上料采用远程计算机控制的上料机器人完成。
而且，所述的筛分为含有机质垃圾分别依次进行破袋筛分、磁选以及风选。
而且，所述的破袋筛分采用破袋滚筒筛分机，磁选采用永磁磁选机，风选采用负压风选机以及正压风选机。
而且，所述的闪蒸爆破机为具有0.01秒内释放物料的高压气缸装置。
而且，所述的闪蒸爆破机内温度最优控制在230℃，压力控制在2.5Mpa，保压时间控制在90S。
本发明的优点和有益效果为：
1、本利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法，将筛分处理过的含有机质垃圾放入闪蒸爆破机中，向闪蒸爆破机中通入蒸汽，使闪蒸爆破机内温度控制在210-230℃，压力控制在2-3Mpa，保压时间控制在80-100S，然后在0.01S内完成闪蒸爆破，使预处理过的含有机质垃圾制备为泥浆状肥料基材，该方法做功时间短、爆破功率大，能耗低、效率高、处理速度快，最高温度230 ℃，不会产生二恶英等有毒气体，
2、本发明中闪蒸爆破机为具有0.01秒内释放物料的高压气缸装置，活塞加压，非压力容器设备，安全可靠，节能、高安全性、高可靠性、高一致性。
3、本发明制备肥料基材时间短、处理量大、肥效高、生产方便、操作性强、有效解决垃圾污染环境、危害生态的问题，实现了循环利用，绿色环保。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法，该方法先将含有机质垃圾进行上料以及筛分处理，含有机质垃圾进行上料采用远程计算机控制的上料机器人完成；筛分为将含有机质垃圾分别依次进行破袋筛分、磁选以及风选，破袋筛分采用破袋滚筒筛分机，筛孔直径一般为80mm和40mm，孔径可调整，内设可伸缩刀片，只划破塑料袋表面，不破坏坚硬物，例如电池等；磁选采用永磁磁选机，分选出金属集中到一起外卖，筛下物磁选后进入有机质闪蒸爆破，筛上物进入风选，风选采用负压风选机以及正压风选机，分选出轻质塑料，其余进入有机质闪蒸爆破，本发明的创新点在于：将筛分处理过的含有机质垃圾放入闪蒸爆破机中，向闪蒸爆破机中通入蒸汽，使闪蒸爆破机内温度控制在210-230℃，压力控制在2-3Mpa，保压时间控制在80-100S，然后在0.01S内完成闪蒸爆破，使预处理过的含有机质垃圾制备为泥浆状肥料基材，闪蒸爆破机内温度最优控制在230℃，压力控制在2.5Mpa，保压时间控制在90S。
闪蒸爆破机为具有0.01秒内释放物料的高压气缸装置，采用蒸汽弹射原理，将所爆物料在0.01秒内爆出，所爆物料瞬间降温，可实现工程热力学膨胀降温的物理现象，其产生的膨胀功是使所爆物料产生变化的动力学基础，而非用加长保压时间，即蒸煮时间实现物料水解。因此可极大的将物料保压时间，从传统工艺的数分钟缩短至数秒钟，从而达到明显的节能目的。本发明闪蒸爆破机爆腔内物料密度是现有热喷罐入料密度的3倍；爆腔利用率高，产量大。由于爆腔内物料密度高，爆腔保温好，因此蒸汽消耗低，每吨物料蒸汽消耗量仅为0.2吨，属节能产品。而热喷罐由于装料密度低、罐体保温差，保压时间及无效工作时间长，因此其每吨物料蒸汽消耗量为3吨左右，能耗较高。本发明闪蒸爆破机为气缸与活塞组成，结构较由筒体与焊接封头组成的简单而原始热喷放罐安全可靠。因此，我国《钢制压力容器》GB150-1998在第一章第三款中明确规定，此类由汽缸与活塞组成的受压器室结构，不属于压力容器范围。但热喷放罐由于筒体与封头形成焊接整体，具备了压力容器特征，在使用中具有危险性。为此我国目前所批准的热喷放罐工作压力不允许超过1.8Mpa，以避免发生爆炸危险。而由汽缸与活塞组成的数控自动汽爆机，由于其结构固有的安全性，因此其工作压力可根据要求做到任意压力。
本发明将预处理过的含有机质垃圾进行闪蒸爆破，具有高一致性，是在0.01秒内将物料爆于大气压，而现有的热喷放设备是在10秒内将物料喷于大气压。物料从爆出开始至结束是有先有后，依序爆出或喷出的。其压力是从大至小至零在变化。而最先喷出的物料与最后喷出的物料由于所处压力不同，其效果也不同。本发明闪蒸爆破由于全体物料均在0.01秒范围内完成，那么他的最大时间差就是0.01秒。而热喷放则在10.5秒内完成，两者相差1000倍。可见热喷放工艺所产生的物料其质量一致性极差，生熟不一。通俗的讲，热喷放第一秒所喷出的物料与第10秒所喷出的物料是有巨大差异的，而本发明闪蒸爆破全部差异也仅仅只有0.01秒。而制肥行业最基本的要求就是其所预处理后的原料一致性，否则“生熟”不一的预处理原料，难以完成统一的发酵或下一级工艺要求。
本发明中采用闪蒸爆破的核心方法是在0.01秒内完成能量的高密度突然释放，将被爆物料推出高压气缸瞬间完成绝热膨胀过程，并对外做功完成爆破。在爆破过程中，原来渗透到生物质细胞内的高温蒸汽和生物质细胞内由高温液态水气化的蒸汽，不能瞬间通过微孔释放到大气，它们的迅速膨胀对物料细胞壁的物理结构形成冲击，破坏了生物质细胞间的紧密结构，同时膨胀气体以冲击波的形式作用于物料，使物料在软化条件下产生剪切力变形运动，由于物料变形速度比冲击波小很多，使之多次产生剪切，使物料有目的地被破碎分解。闪蒸爆破后，有机质被分解成泥浆状态，即得到泥浆状肥料基材。
Claims (5)
1.一种利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法，其特征在于：该方法先将含有机质垃圾进行上料及筛分处理，将筛分处理过的含有机质垃圾放入闪蒸爆破机中，向闪蒸爆破机中通入蒸汽，使闪蒸爆破机内温度控制在210-230℃，压力控制在2-3Mpa，保压时间控制在80-100S，然后在0.01S内完成闪蒸爆破，使预处理过的含有机质垃圾制备为泥浆状肥料基材，所述的闪蒸爆破机为具有0.01秒内释放物料的高压气缸装置。
2.根据权利要求1所述的利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法，其特征在于：所述的含有机质垃圾进行上料采用远程计算机控制的上料机器人完成。
3.根据权利要求1所述的利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法，其特征在于：所述的筛分为含有机质垃圾分别依次进行破袋筛分、磁选以及风选。
4.根据权利要求3所述的利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法，其特征在于：所述的破袋筛分采用破袋滚筒筛分机，磁选采用永磁磁选机，风选采用负压风选机以及正压风选机。
5.根据权利要求1所述的利用含有机质垃圾制备泥浆状肥料基材的方法，其特征在于：所述的闪蒸爆破机内温度最优控制在230℃，压力控制在2.5Mpa，保压时间控制在90S。
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