一种水溶性纳米有机碳肥及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种水溶性纳米有机碳肥及其制备方法，在有机废弃物中加入生物动力调控素进行生物酶解除臭，然后进行粉碎，粉碎后加水进行磨浆，在磨浆后得到有机废弃物浆料中加入化学催化裂解剂，并进行均质乳化处理，然后进行纳米萃取处理，再经过浓缩和干燥，得到该水溶性纳米有机碳肥。该方法采用有机废弃物作为原料，具有占地小、用工少、低能耗、效率高、费用低廉，工艺简便，适合工业化生产等优点，处理彻底，无残渣，无二次污染。该水溶性纳米有机碳肥，如果添加化肥，可以生产成全营养水溶纳米有机碳肥，具有肥效全面均衡等优点，水溶性极好，可被植物根系和土壤微生物直接全部吸收利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境保护和农业特种肥料
，具体而言，涉及一种水溶性纳米有机碳肥及其制备方法。
技术介绍
我国有机废弃物排放量以年均8-10％的速度逐年递增，其中工业有机废水(糖蜜液、酵母液、味精液等)的产生量约为20亿吨，农业有机废弃物(畜禽粪便、沼液沼渣、作物秸秆、锯沫木屑、蔬果残渣、酒糟饼粕、菌菇残渣、蚯蚓粪便等)的产生量约为25亿吨，城镇生活垃圾(餐厨余物、城镇粪池污泥等)的产生量约为1.9亿吨，得到处理的有机废弃物不足1/3，无害化处理率不到10％，即使得到处理的有机废弃物，仍然没有消除其对环境的负面影响。从资源学的观点看，有机废弃物也是资源，而且是当前世界上唯一不断增长的潜在资源。目前，对于有机废弃物的处理方法，包括以下几种：直接农用、堆肥(包括生物腐植酸BFA堆肥)、填埋、沼气发酵和焚烧等方法。然而，各种处理方法都有自身的弊端和弱点。其中，农业有机废弃物直接农用还田是我国的传统，由于劳动力成本上涨，农家肥量大体沉，人力搬运到田间施肥费时费力，除非自己吃用的粮食蔬果，农民绝不愿意大量使用农家肥，这也是化肥大量使用的重要原因，农家肥的生产没有经过合理的处理，缺少科技含量，导致大量农业有机废弃物资源浪费和产生有害气体、污染地下水源等新的污染问题。采用堆肥(包括生物腐植酸BFA堆肥)的方法占地大，费工、耗时，处理效率不高，产品质量不稳定，商品价值低，与农家肥一样量大体沉，农民不愿意大量使用，销售困难。生产过程中同样会产生有害气体等污染问题。填埋是城镇生活垃圾处理的常用方法，在我国占垃圾处理量的80％以上，不仅没能合理地利用资源，而且还占用大量的土地，容易产生渗滤液、甲烷气等二次污染。利用有机废弃物产生沼气是一项好技术，但前期的投入、操作技术和潜在隐患，技术推广和可操作性的难度均很大，还存在沼液、沼渣的二次处理问题。焚烧处理有机废弃物同样存在技术难度大和二次污染问题，不适合我国的国情。目前，对有机废弃物的处理还有一种方法，就是用来生产生物腐植酸。生物腐植酸加工工艺涉及微生物工程、化学工程和生物化学、物理化学等多边沿学科，概括起来大致分为以下技术流派：以秸秆或木屑为原料，通过固体发酵，然后经碱液浸泡、酸中和，固液分离，用分离后的液体生产生物腐植酸液，残渣生产固体有机肥；以粪便残渣为原料，经液体发酵，固液分离，用分离后的液体生产生物腐植酸液，残渣生产固体有机肥；以有机废水为原料，经浓缩、活化、催化，固液分离，用分离后的液体生产生物腐植酸液，残渣生产固体有机肥。以上阐述的是目前我国对有机废弃物的主要处理方法，特别介绍了目前我国生物腐植酸行业对有机废弃物处理的主要技术流派，它们有以下共同弊端。上述方法总体看来，占地大、用工多、费时耗能、费用昂贵、工艺复杂。生产加工过程容易产生二次污染，并且对有机废弃物转化不彻底，利用率较低。不能进行工业化生产。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种水溶性纳米有机碳肥的制备方法，以解决现有技术中，对有机废弃物的处理方式占地大、能耗高、价格昂贵、工艺复杂、甚至造成二次污染的问题。所述的应用有机废弃物制备水溶性纳米有机碳肥的的方法，具有占地小、用工少、低能耗、效率高、费用低廉，工艺简便，适合工业化生产等优点。并且，该方法对原料没有过多的要求，对一切工、农业有机废弃物都能进行处理，使其全部成为水溶性纳米有机碳肥。并且本专利技术提供的处理方法，对有机废弃物处理彻底，无残渣，无二次污染，可以使有机废弃物得到完全地转化和利用。本专利技术第二目的在于提供一种所述的水溶性纳米有机碳肥的制备方法所制备的水溶性纳米有机碳肥，该水溶性纳米有机碳肥中还可以添加化肥，使其生产成全营养水溶性纳米有机碳肥，并且还包含大量的有益微生物，具有肥效全面均衡等优点。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种水溶性纳米有机碳肥的制备方法，包括以下步骤：在有机废弃物中加入生物动力调控素进行生物酶解除臭，然后进行粉碎，粉碎后加水进行磨浆，在磨浆后得到有机废弃物浆料中加入化学催化裂解剂，并进行均质乳化处理，然后进行纳米萃取处理，再经过浓缩和干燥，得到该液体或固体水溶性纳米有机碳肥；优选的，所述生物动力调控素包括枯草芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌、纤维素酶、葡聚糖酶和木聚糖酶中的一种或几种的组合；优选的，所述化学催化裂解剂包括氢氧化物和过氧化物中的一种或者两种的组合；更优选的，所述氢氧化物包括氢氧化铵、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙和氢氧化镁中的一种或者几种的组合，所述过氧化物包括过硫酸钾或过硫酸铵中的一种或者两种。优选的，所述纳米萃取处理，溶液中粒径小于1000纳米的含碳粒子所占的比例大于95％。本申请所提供的利用有机废弃物制备水溶性纳米有机碳肥的方法，首先通过大量喷洒生物动力调控素，生物动力调控素由高活性复合益生菌和复合酶组成，通过益生菌和酶的作用，可以有效消除有机废弃物的臭味。生物动力调控素优选由枯草芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌、纤维素酶、葡聚糖酶和木聚糖酶组成，然而可以视有机废弃物的具体成分而定，可以是上述酶和细菌中一种或者几种的组合，也可以包含上述所列举的微生物之外的酶或细菌。对经过除臭的有机废弃物进行粉碎和磨浆，粉碎后再加入具有强氧化性的化学原料，进行化学催化处理。经过均质乳化、纳米萃取、浓缩和干燥得到液体或固体水溶性纳米有机碳肥。浓缩采用低温真空浓缩设备，使其含水量低于50％，获得液体水溶性纳米有机碳肥。进一步进行低温真空干燥操作，使得到的水溶性纳米有机碳肥的含水量低于10％，获得固体水溶性纳米有机碳肥。该方法结合了生物酶解和化学降解的方法，同时结合均质乳化和纳米萃取技术，是一种低耗、高效、快速、简便地采用有机废弃物生产水溶纳米有机碳肥的方法。优选的，所述有机废弃物包括：工业有机废水、农业有机废弃物和城镇生活垃圾。工业有机废水包括：糖蜜液、酵母液、味精液等。农业有机废弃物包括：畜禽粪便、沼液沼渣、作物秸秆、锯沫木屑、蔬果残渣、酒糟饼粕、菌菇残渣和蚯蚓粪便等。城镇生活垃圾包括：餐厨余物和城镇粪池污泥等。优选的，所述在有机废弃物中加入生物动力调控素之前，还包括以下步骤：去除有机废弃物中夹杂的无机固体和塑料。在有机废弃物中，去除不能制备肥料的固体部分，包括无机固体和塑料。其中，无机固体包括金属、玻璃、电池、陶瓷和石块等。优选的，所述粉碎的过程，具体包括以下步骤：将生物酶解除臭后的有机废弃物粉碎至粒径小于5毫米的颗粒；更优选的，所述颗粒的粒径小于3毫米；进一步优选的，所述粉碎采用湿料粉碎机进行操作。粉碎后的颗粒便于加水磨浆。优选的，所述加水进行磨浆的过程，具体包括以下步骤：在所述粉碎后的有机废弃物中加入其质量1～2倍的水，磨浆至得到的浆料的粒径小于10微米，更优选的料浆的粒径小于5微米；进一步优选的，所述磨浆采用通过胶体磨或锥体磨进行操作。加水磨浆，进一步减小有机废弃物原料的粒径，更有助于提高有机碳肥的水溶性。优选的，所述化学催化裂解剂与所述料浆的质量比为(1～2)：100。优选的，在所述纳米萃取处理之前，还包括：加入化肥。优选的，所述纳米萃取包括：超临界萃取、微波萃取、超声波萃取、超高压萃取和纳米研磨萃取的一种或者几种的组合；更优选的，所述纳米萃取的溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性纳米有机碳肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在有机废弃物中加入生物动力调控素进行生物酶解除臭，然后进行粉碎，粉碎后加水进行磨浆，在磨浆后得到有机废弃物浆料中加入化学催化裂解剂，并进行均质乳化处理，然后进行纳米萃取处理，再经过浓缩和干燥，得到该水溶性纳米有机碳肥；优选的，所述生物动力调控素包括枯草芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌、纤维素酶、葡聚糖酶和木聚糖酶中的一种或几种的组合；优选的，所述化学催化裂解剂包括氢氧化物和过氧化物中的一种或者两种的组合；更优选的，所述氢氧化物包括氢氧化铵、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙和氢氧化镁中的一种或者几种的组合，所述过氧化物包括过硫酸钾或过硫酸铵中的一种或者两种。

【技术特征摘要】
1.一种水溶性纳米有机碳肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在有机废弃物中加入生物动力调控素进行生物酶解除臭，然后进行粉碎，粉碎后加水进行磨浆，在磨浆后得到有机废弃物浆料中加入化学催化裂解剂，并进行均质乳化处理，然后进行纳米萃取处理，再经过浓缩和干燥，得到该水溶性纳米有机碳肥；优选的，所述生物动力调控素包括枯草芽孢杆菌、胶冻芽孢杆菌、酵母菌、光合细菌、纤维素酶、葡聚糖酶和木聚糖酶中的一种或几种的组合；优选的，所述化学催化裂解剂包括氢氧化物和过氧化物中的一种或者两种的组合；更优选的，所述氢氧化物包括氢氧化铵、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙和氢氧化镁中的一种或者几种的组合，所述过氧化物包括过硫酸钾或过硫酸铵中的一种或者两种。2.根据权利要求1所述的水溶性纳米有机碳肥的制备方法，其特征在于，所述有机废弃物包括：工业有机废水、农业有机废弃物和城镇生活垃圾。3.根据权利要求1所述的水溶性纳米有机碳肥的制备方法，其特征在于，所述在有机废弃物中加入生物动力调控素之前，还包括以下步骤：去除有机废弃物中夹杂的无机固体和塑料。4.根据权利要求1所述的水溶性纳米有机碳肥的制备方法，其特征在于，所述粉碎的过程，具体包括以下步骤：将生物酶解除臭后的有机废弃物粉碎至粒径小于5毫米的颗粒；优选的，所述颗粒的粒径小于3毫米；更优选的，所述粉碎采用湿料粉碎机进行操作。5.根据权利要求1所述的水溶性纳米有机碳肥的制备方法，其特征在于，所述加水进行磨浆的过程，具体包括以下步骤：在所述粉碎后的有机废弃物中加入其质量1～2倍的水，磨浆至得到的浆料的粒径小于10微米，优选的料浆的粒径小于5微米；更优选的，所述磨浆采用通过胶体磨或锥体磨进行操作。6.根据权利要求1所述的水溶性纳米有机碳肥的制备方法，其特征在于，所述化学催化裂解剂与所述料浆的质量比为(1～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾济天，
申请(专利权)人：曾济天，
类型：发明
国别省市：四川;51