CN114514214A - 有机矿物肥料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从有机废物生产有机矿物肥料的方法，所述方法包括：将有机废物与氧化剂混合以引起氧化反应，其引起所述有机废物燃烧形成氧化的废物；用化学或矿物肥料增补所述氧化的废物，以形成有机矿物混合物；干燥所述有机矿物混合物，以降低其含水量并得到更干燥的有机矿物混合物；以及将所述更干燥的有机矿物混合物成型为所需成型体，例如粉末、颗粒或球丸等。
Description
技术领域
本发明涉及有机矿物肥料以及从有机废物例如但不限于污水污泥或动物分泌物或任何其他形式的有机废物和有机质制造此类物质的方法。
背景技术
肥料例如矿物肥料和有机肥料在本领域中是已知的，并广泛用于农业。每年，数百万吨有机废物通过焚烧和填埋以不可持续的方式处置。近年来，有机或无机肥料的单独使用并没有真正达到提高作物产量以应对几何增长的粮食需求的预期效果。有鉴于此，已建议将化学(矿物)肥料和有机肥料组合使用来配制一种产品，并将其称为有机矿物肥料。因此，有机矿物肥料具有以可持续的方式改善土壤的贫瘠营养状况，从而利于和促进提高作物产量的经济实践的潜力。它将两种来源的良好特性组合以提高产量。在世界许多地方，重点已从有机或无机肥料的单独使用转向组合使用。例如，PCT专利申请WO02/06186描述了一种制备有机矿物肥料颗粒的方法，其中将干燥的粪肥与尿素和矿物质混合并进料到造粒机中。这种有机矿物肥料的一个缺点是氮(尿素)和矿物质的释放非常快。这意味着需要用这种有机矿物肥料反复施肥。
Abramov的美国专利申请20130283870描述了处理有机废物材料(畜牧业和家禽养殖废物、生活和工业废水、稻草、泥炭和其他有机质)以生产颗粒形式的有机矿物肥料。所述方法包括进料混合物组分，去除机械杂质，混合并添加矿物组分，研磨，去污染，均化，造粒和干燥。所述研磨、去污染、均化和造粒过程在连续运行的加热辊上同时进行，其中待处理的物料通过所述辊的成型环并切割以形成颗粒。将所述颗粒在以脉冲真空模式运行的连续运行加热真空干燥器中干燥至设定的水分含量。所述用于从有机废物材料生产粒状有机矿物肥料的装置由用于进料混合物组分、去除机械杂质、混合、研磨、去污染、均化、造粒和干燥的装置组成。
所有现有技术方法都存在处理、堆肥或分解动物废物和污泥所需的长时间和大量能量的问题。
发明内容
本发明力图提供一种如下文中详细描述的从有机废物例如但不限于污水污泥或动物分泌物生产有机矿物肥料的新方法。本发明消除了对动物废物、下水道污泥等进行厌氧或好氧分解的步骤，并代之以使用化学堆肥过程，从而实现了能源、成本和时间的显著节约。
因此，根据本发明的实施方式提供了一种从有机废物生产有机矿物肥料的方法，所述方法包括：将有机废物与氧化剂混合以引起氧化(和放热)反应，其引起所述有机废物燃烧形成氧化的有机废物；将所述氧化的有机废物与矿物肥料混合，以形成有机矿物混合物；干燥所述混合物以降低其含水量并得到更干燥的有机矿物混合物；以及根据适合的土壤应用所需，将所述更干燥的有机矿物混合物成型为所需成型体，例如粉末、颗粒或球丸等。
附图说明
从下述详细描述并结合附图，本发明将被更全面地理解和领会，在所述附图中：
图1是根据本发明的一个非限制性实施方式从有机废物生产有机矿物肥料的方法的流程图。
具体实施方式
现在参考图1，该图说明了根据本发明的一个非限制性实施方式从有机废物生产有机矿物肥料的方法。
在步骤1中，按照美国专利9039053和9936842中描述的方法将有机废物(动物废物、污泥、下水道废物等)与氧化剂混合，所述美国专利的公开内容通过参考并入本文。
在一个实例中，用于实施本发明的设备可以包括用于在其中容纳有机废物的容器，以及任选的用于混合和/或研磨(切碎、粉碎等)所述有机废物以使其更高效地氧化的掺混机(混合机)。可以提供收集容器以在其中收集所述有机废物的氧化产物。分发器将氧化剂分发到所述有机废物以引起氧化(和放热)反应，引起所述有机废物燃烧。所述氧化剂的非限制性实例包括：过氧化物，例如过氧化氢、过氧化钙和/或过氧化镁等；过硫酸盐，例如过硫酸钠、过硫酸钾和/或过硫酸铵等；臭氧；高锰酸盐，例如高锰酸钠、高锰酸钾等；二氧化氯；和/或卤素，例如氯、溴、碘和/或氟等。所述氧化剂可以各自单独使用，也可以两种或更多种混合使用，并且可以是液体、固体、凝胶等。
因此，步骤1是一个减少或消除病原体和气味的加速化学堆肥过程。所述氧化的废物可以用作有机矿物肥料，但通常可能仍然太湿，也就是说，它可能具有比用于形成所需最终成型体例如球丸的所需含水量更高的水分。
在步骤2中，用化学/矿物肥料增补所述氧化的有机废物以形成有机矿物混合物，从而达到最适合土壤和作物需求的所需营养组成。
然后，在步骤3中，将所述湿混合物转移到干燥机以降低其含水量并获得适当水平的含水量。需要注意的是，步骤1、2和3可以在不同的机器中分开进行，也可以在单一机器中在单个步骤中进行。
在步骤4中，将所述干燥的有机矿物混合物物理成型，以获得粉末、颗粒或球丸等所需成型体。
本发明方法的超过现有技术的主要优点在于与通常需要数周来形成有机矿物肥料的现有技术方法相比，它非常快(5-40分钟的过程)。
本发明的方法适用于任何湿的有机废物料流，例如但不限于家庭、市政、农业、工业和农场动物废物。
来自于不同来源的废物料流可以组合在一个过程中，提供一种类型或不同类型的最终产品。
所述产品中有机物和矿物质的比例可以从5％有机物和95％矿物质到95％矿物质到5％有机材料不等。所述矿物质部分可以包含植物所需大量元素例如氮、磷、钾等与植物所需的微量元素例如Mg、Mn、Co、B、Fe、S、Mo、Zn等的任何组合。
不必具备上述所有组分，并且组成可以随着最终产品规格而变。
盆栽土壤一般用于室内环境中的盆栽植物。由于盆栽植物缺乏表层土中存在的的天然养分，并且由于植物生长环境，要求盆栽土壤在组成上与表层土不同。与表层土不同，盆栽土壤可能含有很少或没有天然土壤，因为它是由天然和人造成分制成的。它通常由不同成分制成，例如苔藓、泥炭藓、树皮、椰子壳、蛭石和椰壳纤维。这些成分用于土壤中以允许足够的空气到达根部，同时保持土壤般的质地，促进水分保持和盆栽植物所需的足够排水。盆栽土壤经过消毒，这有助于消除对植物有害的物质例如杂草和真菌的任何生长。这对于盆栽植物来说是至关重要的，因为它们处于潮湿环境中，因此很容易受到有害物质影响。
本发明的另一个用途是用于盆栽土壤或土壤改良。根据本发明制造的产品具有下述所需基本要素：
a.它具有出色的排水性，水不会在其中闲置。
b.它至少可以保持一点水分。
c.它的强度足以支持植物。
d.它对植物有营养价值。
这些基本的产品特性使其成为盆栽土壤混合物中的极佳组分并用于土壤修复和改良。它可以替代传统组分例如苔藓、泥炭藓、树皮、椰子壳、蛭石、椰壳纤维等。
Claims (6)
1.一种从有机废物生产有机矿物肥料的方法，所述方法包括：
将有机废物与氧化剂混合以引起氧化反应，其引起所述有机废物燃烧形成氧化的废物；
用化学肥料或矿物肥料增补所述氧化的废物，以形成有机矿物混合物；
干燥所述有机矿物混合物，以降低其含水量并得到更干燥的有机矿物混合物；以及
将所述更干燥的有机矿物混合物成型为所需成型体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述将有机废物与所述氧化剂混合以引起氧化反应是一种加速化学堆肥过程，该过程减少或消除病原体和气味。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合、所述增补、所述干燥和所述成型全都在5-40分钟内完成。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机废物包含湿有机废物料流。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机废物包含家庭、市政、农业、工业或农场动物废物。
6.根据权利要求1所述的方法，其包括使用所述所需成型体作为盆栽土壤来种植室内盆栽植物。
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