CN104744102A - 利用垃圾还原生产复合肥的工艺及复合肥 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用垃圾还原生产复合肥的工艺及复合肥。所述工艺包括以下步骤：a.将垃圾粉碎后与煤矸石充分混合后制成垃圾混合块；b.将所述垃圾混合块送入窑炉内点燃燃烧；c.将出炉的所述垃圾混合块粉碎，添加植物生长所需的元素，经混合后得到有机复合肥。本申请还提供一种由上述工艺制得的复合肥。使用本申请提供的利用垃圾还原生产复合肥的工艺，能够充分利用垃圾，解决垃圾带来的环境问题。由上述方法制得的复合肥，肥效高、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及肥料领域，具体而言，涉及一种利用垃圾还原生产复合肥的工艺及复合肥。
背景技术
垃圾是人们日常生活中和工业生产中产生的固体废弃物，它伴随着人类生活全过程。为了生存，人类必须同环境进行物质和能量交换，而在这一交换过程中产生废物和垃圾是不可避免的。在农业社会和工业社会初期，由于世界人口少，产出的垃圾有限，尚未超过环境的承载能力和自净能力，因此，垃圾没能对人类的生存产生重大的影响。在20世纪的100年里，世界人口从16亿骤增至60亿。尤其过去的50年里，世界城市人口增幅超过4倍。由于世界人口，特别是城市人口的增加，使垃圾的数量剧增。据统计，目前全球年产工业垃圾和家庭垃圾120亿吨，人均2吨，许多城市都被垃圾包围，地球成了个大垃圾场。“垃圾围城”也是我国急需解决的环境问题，目前，我国城市垃圾的年产量高达2亿吨，每年还以8—9％的速度增长。历年来的垃圾堆放存量超过60亿吨，全国668个城市中有200多个处于垃圾包围之中。垃圾对人类生存环境的影响再也不能被忽视了。
目前，处理垃圾的主要办法是经过筛检分选之后进行垃圾填埋或者垃圾焚烧。垃圾填埋占用大量的空间，而且会对填埋地的环境造成二次污染，例如会对地下水造成污染；垃圾焚烧的缺点，一个是消耗大量的能源，另一个是污染大气。上述几种方法都有一个共同的缺点就是不能够有效利用垃圾内的资源，简单的填埋或者焚烧造成了极大的资源浪费。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种利用垃圾还原生产复合肥的工艺，所述的工艺具有操作简单、垃圾利用率高、环保无污染、能有效解决垃圾带来的环境污染问题等优点。
本发明的第二目的在于提供一种由所述的工艺制得的复合肥，该复合肥具有肥效高、成本低等优点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种利用垃圾还原生产复合肥的工艺，所述工艺包括以下步骤：
a.将垃圾粉碎后与煤矸石充分混合后制成垃圾混合块；
b.将所述垃圾混合块送入窑炉内点燃燃烧；
c.将出炉的所述垃圾混合块粉碎，添加植物生长所需的元素，经混合后得到有机复合肥。
将垃圾粉碎并与煤矸石混合，有利于其在窑炉内燃烧，进而保证窑炉内的温度；加入煤矸石的作用一个是加强燃烧，另一个是加入煤矸石与垃圾之间的孔隙能够提高燃烧效率，能够有效的解决垃圾不易燃烧的问题；垃圾燃烧后能够将垃圾内的有毒物质分解掉并且有利于垃圾粉碎；点燃之后，不需要持续的加热，利用垃圾本身燃烧产生的热量加热，节约能源；有选择的添加植物生长所需的元素，可以复配出不同种类的复合肥。
优选地，在所述步骤a之前还包括垃圾成型步骤，所述垃圾成型步骤为：
将所述垃圾压制成为规则块状。
垃圾内往往有水分，通过压制成规则的块状，能够将一部分水挤出；另外由于垃圾成分比较复杂，一般也比较松散，直接粉碎难度比较大，压制成块状之后还能够便于后续粉碎。
更加优选地，所述步骤a中，所述垃圾粉碎成10-20目的颗粒；所述垃圾与所述煤矸石按照1:1-3:1的比例充分混合。
将垃圾粉碎成为适合大小的颗粒，有利于其与煤矸石充分混合；垃圾与煤矸石适当的混合比例能够使两者之间保留适当的孔隙，提高燃烧效率。
优选地，在所述步骤a之后、所述步骤b之前还包括将垃圾混合块进行自然晾晒的步骤。
自然晾晒是为了进一步降低垃圾内的水分，降低垃圾燃烧的难度，提高燃烧效率。
进一步优选地，所述步骤b中，所述窑炉内的温度控制在600-800℃。
适合的窑炉温度能够保证垃圾的顺利燃烧，并且不需要额外进行加热，利用垃圾自身燃烧即可保证窑炉温度的稳定。
优选地，所述步骤c中，将所述垃圾混合块粉碎成60-100目粉末。
将燃烧后的垃圾粉碎成为适当大小的粉末，有利于与其他元素进行复配，也有利于造粒成型。
更加优选地，所述步骤c中，将所述粉末与所述植物生长所需的元素加水充分混合，然后造粒、包装。
垃圾粉末仅仅与其他元素混合，不适合生产也不利于应用，加水混合造粒，生产过程中不会造成粉尘污染，而且造粒之后便于使用。
进一步优选地，所述步骤b中，燃烧产生的烟气输送至水中进行洗涤、沉淀，得下层沉淀物和上层水，所述下层沉淀物与所述垃圾、所述煤矸石混合，所述上层水循环使用。
将烟气使用上述方法进行处理，避免在燃烧时产生大气污染；产生的废水经过处理后能够循环利用。
可选地，所述垃圾选自生活垃圾、餐厨垃圾、医疗垃圾和工业垃圾。
对垃圾来源进行适当的选择或者甄别，有利于后期有针对性的补充其他元素。
本申请还提供一种由所述工艺制得的复合肥。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)有效利用垃圾内的资源，提高资源利用率；
(2)可以大量的消耗垃圾，减少垃圾带来的一系列问题，尤其是环境问题；
(3)生产出的复合肥肥效高，变废为宝，成本低，经济效益好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请提供的利用垃圾还原生产复合肥的工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本申请提供的工艺适用于多种垃圾，如生活垃圾、餐厨垃圾、医疗垃圾和工业垃圾等。
实施例1
将垃圾粉碎20目的颗粒后与煤矸石按照3:1的比例充分混合后制成垃圾混合块；将垃圾混合块送入窑炉内点燃燃烧，窑炉内的温度控制在600℃；将出炉的垃圾混合块粉碎成100目的粉末，添加植物生长所需的元素，经混合后得到有机复合肥。
实施例2
先将所述垃圾用油压机压制成为30*30cm的正方体块状，然后将垃圾粉碎成10目的颗粒，再与煤矸石按照1:1的比例充分混合，最后制成垃圾混合块；
将垃圾混合块送入隧道窑炉内点燃，窑炉内的温度控制在800℃；烧透后，将混合垃圾快取出进行粉碎，得到60目粉末；
添加植物生长所需的元素，经混合后得到有机复合肥。
实施例3
先将所述垃圾用油压机压制成为长方体块状，然后将垃圾粉碎成15目的颗粒，再与煤矸石按照2:1的比例充分混合，最后制成垃圾混合块；
将垃圾混合块进行自然晾晒、风干，然后送入隧道窑炉内点燃，窑炉内的温度控制在700℃；烧透后，将混合垃圾快取出进行粉碎，得到80目粉末；
添加植物生长所需的元素，经混合后得到有机复合肥。
实施例4
先将所述垃圾用油压机压制成为三角锥块状，然后将垃圾粉碎成18目的颗粒，再与煤矸石按照1.5:1的比例充分混合，最后制成垃圾混合块；
将垃圾混合块进行自然晾晒、风干，然后送入隧道窑炉内点燃，窑炉内的温度控制在650℃；烧透后，将混合垃圾快取出进行粉碎，得到90目粉末；
先检测该批次粉末中各种元素的含量，依据检测结果和生产需要，添加N、P、K、Mn、Mo等各种元素，然后加水混合后造粒，得到各种类型的复合肥。
实施例5
如图1所示，先将所述垃圾用油压机压制成为40*40cm的正方体块状，然后将垃圾粉碎成13目的颗粒，再与煤矸石按照2.5:1的比例充分混合，最后制成垃圾混合块；
将垃圾混合块进行自然晾晒、风干，然后送入隧道窑炉内点燃，窑炉内的温度控制在750℃；燃烧产生的烟气输送至水中进行洗涤、沉淀，得下层沉淀物和上层水，下层沉淀物可以与垃圾、煤矸石混合，上层水循环使用；燃烧过程中产生的热量可以用来发电；烧透后，将混合垃圾快取出进行粉碎，得到70目粉末；
先检测该批次粉末中各种元素的含量，依据检测结果和生产需要，添加N、P、K、Mn、Mo等各种元素，然后加水混合后造粒，得到各种类型的复合肥。
实施例6
先将所述垃圾用油压机压制成为10*10cm的正方体块状，然后将垃圾粉碎成16目的颗粒，再与煤矸石按照1:1的比例充分混合，最后制成垃圾混合块；
将垃圾混合块进行自然晾晒、风干，然后送入隧道窑炉内点燃，窑炉内的温度控制在770℃；燃烧产生的烟气输送至水中进行洗涤、沉淀，得下层沉淀物和上层水，下层沉淀物可以与垃圾、煤矸石混合，上层水循环使用；烧透后，将混合垃圾快取出进行粉碎，得到65目粉末；
添加植物生长所需的元素，经混合后得到有机复合肥。
实施例7
先将所述垃圾用油压机压制成为长方体块状，然后将垃圾粉碎成20目的颗粒，再与煤矸石按照2:1的比例充分混合，最后制成垃圾混合块；
将垃圾混合块送入隧道窑炉内点燃，窑炉内的温度控制在720℃；燃烧产生的烟气输送至水中进行洗涤、沉淀，得下层沉淀物和上层水，下层沉淀物可以与垃圾、煤矸石混合，上层水循环使用；烧透后，将混合垃圾快取出进行粉碎，得到75目粉末；
先检测该批次粉末中各种元素的含量，依据检测结果和生产需要，添加N、P、K、Mn、Mo等各种元素，然后加水混合后造粒，得到各种类型的复合肥。
实施例8
先将垃圾粉碎成10目的颗粒，再与煤矸石按照1:1的比例充分混合，最后制成垃圾混合块；
将垃圾混合块进行自然晾晒、风干，然后送入隧道窑炉内点燃，窑炉内的温度控制在650℃；燃烧产生的烟气输送至水中进行洗涤、沉淀，得下层沉淀物和上层水，下层沉淀物可以与垃圾、煤矸石混合，上层水循环使用；烧透后，将混合垃圾快取出进行粉碎，得到60目粉末；
先检测该批次粉末中各种元素的含量，依据检测结果和生产需要，添加N、P、K、Mn、Mo等各种元素，然后加水混合后造粒，得到各种类型的复合肥。
实施例9
先将垃圾粉碎成20目的颗粒，再与煤矸石按照3:1的比例充分混合，最后制成垃圾混合块；
将垃圾混合块送入隧道窑炉内点燃，窑炉内的温度控制在650℃；燃烧产生的烟气输送至水中进行洗涤、沉淀，得下层沉淀物和上层水，下层沉淀物可以与垃圾、煤矸石混合，上层水循环使用；烧透后，将混合垃圾快取出进行粉碎，得到70目粉末；
先检测该批次粉末中各种元素的含量，依据检测结果和生产需要，添加N、P、K、Mn、Mo等各种元素，然后加水混合后造粒，得到各种类型的复合肥。
实施例10
先将所述垃圾用油压机压制成为正方体块状，然后将垃圾粉碎成15目的颗粒，再与煤矸石按照2.5:1的比例充分混合，最后制成垃圾混合块；
将垃圾混合块送入隧道窑炉内点燃，窑炉内的温度控制在750℃；燃烧产生的烟气输送至水中进行洗涤、沉淀，得下层沉淀物和上层水，下层沉淀物可以与垃圾、煤矸石混合，上层水循环使用；烧透后，将混合垃圾快取出进行粉碎，得到70目粉末；
先检测该批次粉末中各种元素的含量，依据检测结果和生产需要，添加N、P、K、Mn、Mo等各种元素，得到各种类型的复合肥。
对上述10个实施例，记录以下指标并进行对照，指标包括：与煤矸石混合之前进行的粉碎难易度、隧道窑炉内垃圾的易燃度、最终产品使用的方便程度、生产过程中的空气污染度，结果如下表1所示：
表1指标对照结果
| 实施例 | 粉碎难易度 | 易燃度 | 方便程度 | 空气污染度 |
| 1 | 困难 | 困难 | 困难 | 大 |
| 2 | 容易 | 困难 | 困难 | 大 |
| 3 | 容易 | 容易 | 困难 | 大 |
| 4 | 容易 | 容易 | 容易 | 大 |
| 5 | 容易 | 容易 | 容易 | 小 |
| 6 | 容易 | 容易 | 困难 | 小 |
| 7 | 容易 | 困难 | 容易 | 小 |
| 8 | 困难 | 容易 | 容易 | 小 |
| 9 | 困难 | 困难 | 容易 | 小 |
| 10 | 容易 | 困难 | 困难 | 小 |
由上表1可知，粉碎之前压制成型有利于粉碎；自然晾晒风干有利于垃圾的燃烧；造粒的产品方便使用；对烟气进行处理，有利于减少空气污染。
用实施例5的工艺生产出来的复合肥与市售复合肥进行肥效比较实验。
市售复合肥针对各种作物挑选，品牌选自金正大、史丹利、撒可富、施可丰、艳阳天等等。
比较例1
将一块水稻田等分为3份，一份空白对照，一份施用市售复合肥A，一份等量施用本申请提供的工艺生产的复合肥，其他管理相同。成熟后测量三份的产量，施用本申请提供的工艺生产的复合肥的水稻田比施用市售复合肥A的水稻田增产10％。
比较例2
将一块麦田等分为3份，一份空白对照，一份施用市售复合肥B，一份等量施用本申请提供的工艺生产的复合肥，其他管理相同。成熟后测量三份的产量，施用本申请提供的工艺生产的复合肥的麦田比施用市售复合肥B的麦田增产8％。
比较例3
将一块玉米田等分为3份，一份空白对照，一份施用市售复合肥C，一份等量施用本申请提供的工艺生产的复合肥，其他管理相同。成熟后测量三份的产量，施用本申请提供的工艺生产的复合肥的玉米田比施用市售复合肥C的玉米田增产12％。
比较例4
将一块红薯田等分为3份，一份空白对照，一份施用市售复合肥D，一份等量施用本申请提供的工艺生产的复合肥，其他管理相同。成熟后测量三份的产量，施用本申请提供的工艺生产的复合肥的红薯田比施用市售复合肥D的玉米田增产15％。
由上述比较实验可知，本申请提供的工艺生产的复合肥，肥效高、效果好。
另外，由于本申请的原料为垃圾，原料成本极低，因此生产出的复合肥的成本也比市售复合肥的成本低的多。
需要说明的是，本申请提供的复合肥特别适合用于旱地。此外，本申请提供的复合肥应用范围广泛，不仅限于实施例提供的农作物，还适用于瓜果，例如苹果、西瓜、哈密瓜、桃子等。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种利用垃圾还原生产复合肥的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
a.将垃圾粉碎后与煤矸石充分混合后制成垃圾混合块；
b.将所述垃圾混合块送入窑炉内点燃燃烧；
c.将出炉的所述垃圾混合块粉碎，添加植物生长所需的元素，经混合后得到有机复合肥。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，在所述步骤a之前还包括垃圾成型步骤，所述垃圾成型步骤为：
将所述垃圾压制成为规则块状。
3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述步骤a中，所述垃圾粉碎成10-20目的颗粒；所述垃圾与所述煤矸石按照1:1-3:1的比例充分混合。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，在所述步骤a之后、所述步骤b之前还包括将垃圾混合块进行自然晾晒的步骤。
5.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于，所述步骤b中，所述窑炉内的温度控制在600-800℃。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤c中，将所述垃圾混合块粉碎成60-100目粉末。
7.根据权利要求6所述的工艺，其特征在于，所述步骤c中，将所述粉末与所述植物生长所需的元素加水充分混合，然后造粒、包装。
8.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，所述步骤b中，燃烧产生的烟气输送至水中进行洗涤、沉淀，得下层沉淀物和上层水，所述下层沉淀物与所述垃圾、所述煤矸石混合，所述上层水循环使用。
9.根据权利要求1-8任一项所述的工艺，其特征在于，所述垃圾选自生活垃圾、餐厨垃圾、医疗垃圾和工业垃圾。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的工艺制得的复合肥。
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| CN2402680Y (zh) * | 1999-12-25 | 2000-10-25 | 王晓辉 | 煤矸石、垃圾燃料块 |
| CN101649236A (zh) * | 2009-09-21 | 2010-02-17 | 罗炽良 | 一种用烟煤生产的节能脱硫无烟煤及其生产方法 |
| CN104045490A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-17 | 齐绍武 | 一种利用城市垃圾制造土壤调理剂的方法 |
-
2015
- 2015-03-27 CN CN201510138264.8A patent/CN104744102A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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