CN104045490A

CN104045490A - 一种利用城市垃圾制造土壤调理剂的方法

Info

Publication number: CN104045490A
Application number: CN201410285382.7A
Authority: CN
Inventors: 齐绍武; 柏连阳; 雷星宇; 陈淑萍; 张义; 钟治舜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2014-09-17

Abstract

一种利用城市垃圾生产土壤调理剂方法，该方法以城市生活垃圾中大量的有机质和无机质为原料，添加有土壤需要的CaO、MgO、K₂O、Na₂O和微量元素，经焙烧、冷却、粉磨、均化和检验包装入库，即为土壤调理剂成品，该生产方法，包括如下步骤：一：将城市生活垃圾分类：二：将含有CaO、MgO、K₂O、Na₂O的原料分别破碎至0.5-3cm入配料库，三：配料粉磨制备生料，四：将均化合格的生料进入窑炉煅烧，五：粉磨：六：检验包装入库，即得土壤调理剂。本发明不仅消除了城市垃圾的危害，而且制造出土壤急需的土壤调理剂或称多元复合肥，用于改良土壤，使生产出的农作物环保卫生，有利于人们的身体健康。

Description

一种利用城市垃圾制造土壤调理剂的方法

技术领域

本发明涉及一种利用城市生活垃圾制造土壤调理剂的方法，属于农业化肥技术领域。

背景技术

目前各地对城市生活垃圾的处理方法有如下四种：一是利用其有机质焚烧发电，二是采用挖坑经防渗处理后填埋；三是利用水泥窑炉煅烧制造水泥熟料；四是经分类后有机质经发酵制造有机肥、无机质特别是砖瓦砼等生产建筑骨料；但没有发现有利用城市生活垃圾制造土壤调理剂的先例。这四种方法分别有如下缺陷：当采用焚烧时易产生二噁英给人们的健康造成危害；当采用防渗填埋易造成泄露，同时发酵后的恶臭影响周边居民；当采用水窑炉煅烧垃圾时工艺复杂且附加值低；当采用分类处理流程复杂投入高，各地推广较困难，特别是人们每年从地球上获取数千亿吨的各种资源还没有反哺土地行为，使得人们赖以生存的自然资源锐减，人们的生存和可持续发展已经是社会各界高度关注的课题；

目前，人们在大规模的工业活动中，不仅消耗了大量的矿石化石能源及其粘土,加上粗放的农业生产方式给土壤造成了严重的污染，典型的如铅、镉、铬、砷、汞等有毒重金属。如果将这些生活垃圾简单的处理后作为肥料直接撒施于田地中，会导致大面积的土壤无法耕种粮油作物，给我国的粮油自给和人们的身体健康及社会稳定造成重大影响。

发明内容

为充分利用数量巨大的城市生活垃圾，克服现有处理生活垃圾方法产生的上述缺陷，本发明的目的是提供一种利用城市垃圾生产土壤调理剂及其生产方法，用以降低处理城市生活垃圾的成本，生产出适合各地推广应用，能避免重金属给土壤造成污染，改良土壤、造福人民。

为解决其技术问题，本发明采用的技术方案是：利用城市垃圾中有大量的有机质和无机质，将有机质利用余热干燥、脱水后作为燃料进入焙烧炉，将无机质中的泥土、砖瓦、砼、陶瓷等干燥破碎至0.5-3cm的粉末进入配料库，再加进适量土壤需要的含有CaO 、MgO、 K₂O、 Na₂O的矿物经配料粉磨至180～200目为生料，将均化合格的生料进入窑炉煅烧（其温度控制在1200~1250℃）成熟料进入熟料库，将熟料充分冷却后粉磨至180～200目细粉，经均化、检验合格后包装入库，即为土壤调理剂成品。

所述生产土壤调理剂的方法，它包括如下步骤：

一：首先将市政环卫公司运进场的垃圾分类：有机质装入余热干燥器，脱水进入燃料库备用，无机质主要是泥土、砖瓦、砼、陶瓷等将干燥破碎3cm以下并经X-萤光在线检测仪分析出其铁、铝、钙、镁、硅的氧化物成分入配料库均化备用；

二：将含有CaO 、 MgO、 K₂O、 Na₂O的原料分别破碎至0.5-3cm入配料库，这里根据每批次的垃圾所含成分可以选择不同的含CaO 、 MgO的矿石，同时兼顾当地的原材料来源及经济上的优越性，当垃圾中CaO含量较高时，可以选择含镁较高的滑石、蛇纹石、白云石等提供MgO；当垃圾成分硅含量较高时可以选择含钙、镁高的几种矿石配料，如石灰石+白云石、石灰石+滑石、白云石+蛇纹石等；K₂O、 Na₂O的选择一般选择K₂CO₃和Na₂SO₄较为经济。为防止微量元素挥发，微量元素在熟料粉磨时添加；

三：配料粉磨制备生料，将步骤一、步骤二所得的原料：城市垃圾、CaO 、 MgO、 K₂O、 Na₂O和微量元素按55﹕15︰20︰4.8︰4︰0.2的重量百分比配比，采用X-萤光在线配料系统配料使其 SiO₂、CaO 、MgO的误差控制在1%，通过均化达到100%；K₂O、Na₂O的误差控制在0.2%，通过均化达到100%；

四：将均化合格的生料进入窑炉煅烧，当采用大型的回转窑时，经过粉碎的有机质垃圾均匀地混入生料中煅烧，一般地我国垃圾的发热量在500kCal/kg ～800kcal/kg，根据其发热情况适当地补充点热量就可以完成其烧结，余热用于干燥垃圾；当采用机械立窑锻烧时将有机质混入生料成球后煅烧，但必须处理废气中的二噁英，所得熟料冷却备用；

五：粉磨：将步骤四所得冷却充分的熟料添加微量元素硝酸硒和钼酸铵粉过180～200目过筛除铁入储存库均化备用；

六：检验包装：将步骤五所得的物料按相应的国家或行业标准并参照企业标准，经检验合格包装入库即得多种元素复合肥或市场急需的土壤调理剂。

与现有技术相比，本发明有如下特点和进步：

1、本发明的原料为城市垃圾的且含量占总原料的50%～70%，优选为55%~65%。当城市垃圾份量多于70%时，此时SiO₂的含量偏多，原料中没有足够的CaO 、 MgO、 K₂O、 Na₂O与之反应使之产生溶解性，使肥效及调理土壤重金属的功能降低；当城市垃圾份量少于50%时，此时SiO₂含量偏少，物料中因有过多的CaO 、 MgO、 K₂O、 Na₂O不仅可能生成具有胶凝性的硅酸二钙、硅酸三钙使整个生成物失去肥效或调理剂的功能，而且还会增加成本。

2、本发明的原料中还添加有CaO且含量占总原料的5%～20%，优选地10%～15%。当城市垃圾中的无机物如砼的集料采用石灰质骨料时，此时配料达5%即可；当城市垃圾中的无机物砼的集料采用花岗岩、砂石即石英类作骨料时，此时SiO₂偏高，钙的配料要达20%时才能完成反应，从而充分体现处理城市垃圾的经济性和土壤调理剂的功能性。

3、本发明的原料中还添加有MgO且含量占总原料的15%～25%，优选地18%~22%。其配方机理同CaO。

4、本发明的原料中还添加有K₂O且含量占总原料的4%～7%，优选为5%～6%。当垃圾中的无机质含有粘土砖、陶瓷、瓦类时此时K₂O配入4%就可以达到肥料中相应标准了，留有较多比例配入CaO 、 MgO，不仅可以降低产品的成本，还可以提高其广泛性；当垃圾中的无机质以砼为主，此时由于垃圾中的K₂O较低，因而需配入7%的K₂O才能达到相应肥料的标准。

5、本发明的原料中还添加有Na₂O且含量占总原料的3%～5%，优选为3.5%～4.5%。当垃圾中的Na₂O高于5%时，导致产品中的Na₂O超过了肥料标准的上限，此时施入土壤可能会降低作物细胞的渗透压从而对作物造成伤害；当Na₂O少于3%时，熔剂矿物的协同作用没有充分发挥，使得产品的经济性和广泛性降低。

6、本发明的原料中还添加有微量元素且含量占总原料的0.2%～0.4%，优选地0.25%～0.35%。当硝酸硒、钼酸铵含量多于0.4%时，会显著地增加产品的成本，同时过多的微量元素植物也不能吸收造成流失和浪费；当硝酸硒和钼酸铵含量少于0.2%时，产品对有害重金属镉、铅、铬、汞、砷的拮抗能力减弱，降低了调理土壤的功能，同时对农产品补硒、补钼的目的未实现；

总之，本发明所述利用城市生活垃圾制造土壤调理剂的方法与现在技术比，不仅消除了城市生活垃圾的危害，使使之资源化，变废为宝，而且制造出土壤急需的土壤调理剂或称多元复合肥，解决了土壤中镉、铅、铬、汞、砷等重金属的污染问题，用以改良土壤，使生产出的农作物环保卫生，有利于人们的身体健康。该方法整个工程工艺流程简单，技术成熟，费用低廉，适合各城镇环卫部门使用。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进一步说明：

实施例一：

一种利用城市垃圾制造土壤调理剂的方法，该方法包括如下步骤：

一：首先将市政环卫公司运进场的垃圾分类：有机质装入余热干燥器，脱水进入燃料库备用，无机质主要是泥土、砖瓦、砼、陶瓷等将干燥破碎至3cm以下并经X-萤光在线检测仪分析出其铁、铝、钙、镁、硅的氧化物成分入配料库均化备用；

二：将含有CaO 、 MgO、 K₂O、 Na₂O的原料分别破碎至1cm入配料库，这里根据每批次的垃圾所含成分可以选择不同的含CaO 、 MgO的矿石，同时兼顾当地的原材料来源及经济上的优越性，当垃圾中CaO含量较高时，可以选择含镁较高的滑石、蛇纹石、白云石等提供MgO；当垃圾成分硅含量较高时可以选择含钙、镁高的几种矿石配料，如石灰石+白云石、石灰石+滑石、白云石+蛇纹石等；K₂O、 Na₂O的选择一般选择K₂CO₃和Na₂SO₄较为经济；为防止微量元素挥发，微量元素在熟料粉磨时添加；

四：将均化合格的生料进入窑炉煅烧，当采用大型的回转窑时，经过粉碎的有机质垃圾均匀地混入生料中煅烧，一般地我国垃圾的发热量在650kCal/kg ，根据其发热情况适当地补充点热量就可以完成其烧结，余热用于干燥垃圾；当采用机械立窑锻烧时将有机质混入生料成球后煅烧，但必须处理废气中的二噁英，所得熟料冷却备用；

五：粉磨：将步骤四所得冷却充分的熟料添加微量元素硝酸硒和钼酸铵粉过190目过筛除铁入储存库均化备用；

实施例二

另一种利用城市垃圾制造土壤调理剂的方法，该方法先将城市垃圾,CaO 、MgO、 K₂O、Na₂O和微量元素按70︰5︰15︰5︰3.6︰0.4配料，其中微量元素在熟料中配入，再根据垃圾有机质的热量补充至每公斤熟料反应热至3200KJ，然后经过充分均化后的生料入窑煅烧，尾气经充分利用北以脱硝处理后排入大气，得熟料充分冷却后粉磨至180～200目均化检验合格后包装入库。

以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。凡依照本发明之实质所做的简单改进、修饰或等效变换，都落在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种利用城市垃圾生产土壤调理剂及其生产方法，该方法以城市生活垃圾中有大量的有机质和无机质为原料，添加有土壤需要的含有CaO 、 MgO、 K₂O、 Na₂O的矿物和微量元素，经焙烧、冷却、粉磨、均化和检验包装入库，即为土壤调理剂成品，其生产土壤调理剂的方法，包括如下步骤：

二：将含有CaO 、 MgO、 K₂O、 Na₂O的原料分别破碎至0.5-3cm入配料库，这里根据每批次的垃圾所含成分可以选择不同的含CaO 、 MgO的矿石，同时兼顾当地的原材料来源及经济上的优越性，当垃圾中CaO含量较高时，可以选择含镁较高的滑石、蛇纹石、白云石等提供MgO；当垃圾成分硅含量较高时可以选择含钙、镁高的几种矿石配料，如石灰石+白云石、石灰石+滑石、白云石+蛇纹石等；K₂O、 Na₂O的选择一般选择K₂CO₃和Na₂SO₄较为经济；

三：配料粉磨制备生料，将步骤一、步骤二所得的原料：城市垃圾含有CaO 、 MgO、 K₂O、 Na₂O的矿物和微量元素按55﹕15︰20︰4.8︰4︰0.2的重量百分比配比，采用X-萤光在线配料系统配料使其 SiO₂、CaO 、MgO的误差控制在1%，通过均化达到100%；K₂O、Na₂O的误差控制在0.2%，通过均化达到100，（其微量元素在粉磨熟料时加入）。

2.四：将均化合格的生料进入窑炉煅烧，当采用大型的回转窑时，经过粉碎的有机质垃圾均匀地混入生料中煅烧，一般地我国垃圾的发热量在500kCal/kg ～800kcal/kg，根据其发热情况适当地补充点热量就可以完成其烧结，余热用于干燥垃圾；当采用机械立窑锻烧时将有机质混入生料成球后煅烧，但必须处理废气中的二噁英，所得熟料冷却备用；

五：熟料粉磨：将步骤四所得冷却充分的熟料添加微量元素硝酸硒和钼酸铵粉过180～200目过筛除铁入储存库均化备用；

3.根据权利要求1所述利用城市垃圾生产土壤调理剂及其生产方法，其特征是：所述微量元素是硝酸硒和钼酸铵。

4.根据权利要求1、2所述利用城市垃圾生产土壤调理剂及其生产方法，其特征是：所述微量元素是在熟料粉磨时添加，以防止微量元素挥发。