一种微波与碱联合制备肥料的方法技术

本发明专利技术涉及一种微波与碱联合处理农业废弃物制备肥料的方法，所述方法包括：S1：提供一种肥料制备装置；S2：得到废弃有机物；S3：得到预处理料；S4：固液分离，得到液体和固体；S4：得到浓缩液体肥；S6：得到有机肥料。所述方法通过独特的肥料制备装置、制备方法的独特工艺步骤和参数选择，从而可以通过协同效果取得诸多优异效果，并可以得到具有优异效果的浓缩液体肥和有机肥料，从而在农业废弃资源利用领域具有良好的应用前景和工业化生产潜力。

Method for preparing fertilizer by microwave combined with alkali

The invention relates to a method for preparing alkali and microwave combined fertilizer agricultural waste disposal system, the method includes: providing a S1 fertilizer preparation device; S2: organic waste; S3: preprocessing; S4: solid-liquid separation, liquid and solid; S4: to obtain concentrated liquid fertilizer; S6: organic fertilizer. The method for preparing fertilizer by unique unique process and device parameters, choice of preparation method, which can obtain many excellent results through the synergistic effect, and can get excellent effect of concentrated liquid fertilizer and organic fertilizer, resulting in agricultural waste resource utilization has potential application prospect and good industrialized production.

【技术实现步骤摘要】
一种微波与碱联合制备肥料的方法
本专利技术涉及一种农业废弃物的综合利用方法，更特别地涉及一种微波与碱联合制备肥料的方法，属于农业废弃物资源化再利用

技术介绍
目前，在我国的广大农村，农业废弃物资源利用存在诸多问题，例如：缺少相应的技术和设备；对农业废弃物的处理工艺简单、技术落后；处理能力和利用规模非常有限等等。其中，最首要的问题就是现有的农业废弃物利用方式会造成环境污染。大部分资源只能废弃或焚烧，利用率很低，例如农作物秸秆多作为燃料进行燃烧这样的一次性利用方式，不仅能量利用率只有10％，而且燃烧过程中产生的大量氮氧化物、二氧化硫、碳氢化合物及烟尘会直接污染大气。又如，畜禽粪便很多都未经处理直接还田，这样的一次利用方式不仅使其中含有的钙、磷等营养物质得不到利用，而且严重污染周边的水域、土壤等环境，影响人体健康。国内外许多研究表明，农业废弃物用作肥料既可解决废弃物的出路问题，同时又可改良和培肥土壤。但是，现有技术处理农业废弃物方法较为单一，多为将农业废弃物直接进行发酵，制成的固体有机肥往往因为营养物质含量低、生产技术简单、同行业竞争激烈等原因，经济效益非常有限。此外，这种发酵方法多只能处理一种或少数几种废弃物，且处理过程中有污染物二次排放的问题。除此以外，随着农业栽培技术的发展，滴灌、喷灌等技术的应用也越来越广泛，而固体有机肥已经很难适应这样的施肥方式。此外，对于多糖、蛋白质含量高的饮料厂废液、食品厂废渣、动物产品下脚料等农业废弃物，其分解后的产物含有较多的单糖、氨基酸等活性小分子有机物，对提高肥料肥效具有较好的作用。然而传统的发酵方法对反应产物的选择性弱，制得的肥料中单糖、氨基酸等活性小分子含量低，不仅肥效不高，而且没有发挥不同废弃物的优势，无法对废弃物进行最大限度的利用。更进一步地，传统的发酵方法对所得的产物没有选择性，无法针对不同废弃物的成分及特点进行最大限度的利用，再利用效果不佳。因此，针对目前的技术现状，亟需具有较好适应性能和推广价值的技术，突破目前一种方式只能利用一种或少数几种废弃物的障碍，改善农业废弃物利用技术落后、利用率低的现状，这不但具有良好的现实意义和环保价值，是目前本领域中的研究热点和重点课题，更是本专利技术得以完成的动力所在和基础所倚。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，更为了提供全新的农业废弃物综合利用方法和肥料的制备方法，本专利技术的目的在于提供一种微波与碱联合、无二次排放、可以同时处理多种农业废弃物制得肥料的新颖方法，该方法可用于处理所有类型的农业废弃物，尤其适用于饮料厂废液、食品厂废渣、动物产品下脚料等多糖、蛋白质含量较高的农业废弃物的综合利用。为实现上述目的，具体地，本专利技术涉及如下几个方面。第一个方面，提供一种微波与碱联合制备肥料的方法，所述方法包括如下步骤：S1：提供一种肥料制备装置，所述装置包括依次连接的绞碎混合机、微波消解仪、酸碱调节池、固液分离机，所述固液分离机分别连接下游的浓缩机和有氧堆肥车间；S2：将农业废弃物加入到所述绞碎混合机中进行混合绞碎，得到废弃有机物；S3：将所述废弃有机物加入到所述微波消解仪中，并加入碱或碱的水溶液，搅拌均匀后，开启微波消解仪并加热，控制微波消解仪的微波频率和功率，待混合物充分反应后停止微波和停止加热，得到预处理料；S4：将所述预处理料加入到所述酸碱调节池中，并用酸或酸的水溶液调节pH值为8-12，然后进入所述固液分离机进行固液分离，得到液体和固体；S5：将含氮、磷、钾化合物(即含氮化合物、含磷化合物、含钾化合物，下同)和螯合微量元素复合物与步骤S4得到的所述液体在浓缩机中进行剪切和浓缩，得到浓缩液体肥；S6：将辅料加入到步骤S4得到的所述固体中，直至碳氮比为特定比例，并调节含水率至特定比例，混合均匀后在所述有氧堆肥车间进行有氧发酵，定期翻堆，待完全腐熟后，得到有机肥料。在本专利技术中的所述微波与碱联合制备肥料的方法中，作为一种优选的技术方案，在步骤S1和S2中，所述绞碎混合机包括绞碎机架，所述绞碎机架上固定安装有粉碎筒体，所述粉碎筒体的轴线水平设置，所述绞碎机架上转动安装有由第一动力装置驱动的转子，所述转子贯穿所述粉碎筒体，所述转子与所述粉碎筒体同轴设置，所述粉碎筒体内沿轴向依次设有进料段、撕裂段和剪切段，位于所述进料段的所述粉碎筒体上开设有进料口，所述粉碎筒体的尾端开设有出料口，位于所述进料段的所述转子上设有送料螺旋；位于所述撕裂段的所述转子上设有若干动刀，若干所述动刀沿所述转子的轴向且在所述转子的表面呈螺旋状布置，位于所述撕裂段的所述粉碎筒体上设有与所述动刀对应的若干定刀；位于所述剪切段的所述转子上设有若干动剪刀，所述动剪刀沿所述转子的轴向延伸且与所述转子的轴线成一夹角，位于所述剪切段的所述粉碎筒体上设有若干静剪刀。其中，进一步优选的，所述粉碎筒体上位于所述出料口位置设有筛网。在本专利技术中的所述微波与碱联合制备肥料的方法中，作为一种优选的技术方案，在步骤S3中，所述微波消解仪包括竖向设置的微波筒体，所述微波筒体的底部设置有微波发生器，所述微波筒体内设有搅拌螺旋，所述微波筒体的外壁设有加热盘管，所述微波筒体的外周包裹有保温层，所述加热盘管位于所述保温层与微波筒体之间。在本专利技术中的所述微波与碱联合制备肥料的方法中，作为一种优选的技术方案，在步骤S5中，所述浓缩机包括由第二动力装置驱动且横向设置的浓缩筒体，所述浓缩筒体内具有反应腔，所述反应腔一端为进料端，另一端为出料端，所述进料端安装有进料筒，所述进料筒内转动安装有由第三动力装置驱动的进料螺旋，所述进料筒上设有物料进口和添加剂进口，所述出料端设有由第四动力装置驱动的压榨脱水螺旋，所述出料端设有出料筒，所述压榨脱水螺旋转动安装于所述出料筒内，所述出料筒上设有压榨脱水区和物料出口。在本专利技术中的所述微波与碱联合制备肥料的方法中，在步骤S2中，所述农业废弃物并无特别的严格限定，例如可为畜禽粪便、病死畜禽、作物秸秆、果壳、菌菇渣、饮料厂废渣、食品厂废料、餐厨垃圾等中的任意一种或任意多种的任意组合，或者可为农业生产、农产品加工、畜禽养殖业和农村居民生活排放的废弃物中的任意一种或任意多种的任意组合，本领域技术人员可进行合适的选择与确定，在此不再进行详细描述。最优选适用于处理饮料厂废液、食品厂废渣、动物产品下脚料等多糖、蛋白质含量较高的农业废弃物。在本专利技术中的所述微波与碱联合制备肥料的方法中，在步骤S3中，所述碱(即所述“碱”或“碱的水溶液”中所包含的碱)为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙(遇水则生成氢氧化钙)、氨水中的任意一种或任意多种的组合。其中，以其中的碱计(即按照纯的氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氨水中的NH3计)，所述碱与所述废弃有机物的质量比为1∶4-5，例如可为1∶4、1∶4.5或1∶5。其中，当使用的是碱的水溶液时，则该水溶液中碱的质量百分比浓度(当为氨水时，则换算成NH3的质量百分比浓度)为10-20％，例如可为10％、15％或20％。在本专利技术中的所述微波与碱联合制备肥料的方法中，在步骤S3中，所述微波消解仪的微波频率为2300-2600MHz，例如可为2300MHz、2400MHz、2500MHz或2600MHz，最优选为2450MH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波与碱联合制备肥料的方法，所述方法包括如下步骤：S1：提供一种肥料制备装置，所述装置包括依次连接的绞碎混合机、微波消解仪、酸碱调节池、固液分离机，所述固液分离机分别连接下游的浓缩机和有氧堆肥车间；S2：将农业废弃物加入到所述绞碎混合机中进行混合绞碎，得到废弃有机物；S3：将所述废弃有机物加入到所述微波消解仪中，并加入碱或碱的水溶液，搅拌均匀后，开启微波消解仪并加热，控制微波消解仪的微波频率和功率，待混合物充分反应后停止微波和停止加热，得到预处理料；S4：将所述预处理料加入到所述酸碱调节池中，并用酸或酸的水溶液调节pH值为8‑12，然后进入所述固液分离机进行固液分离，得到液体和固体；S5：将含氮、磷、钾化合物(即含氮化合物、含磷化合物、含钾化合物，下同)和螯合微量元素复合物与步骤S4得到的所述液体在浓缩机中进行剪切和浓缩，得到浓缩液体肥；S6：将辅料加入到步骤S4得到的所述固体中，直至碳氮比为特定比例，并调节含水率至特定比例，混合均匀后在所述有氧堆肥车间进行有氧发酵，定期翻堆，待完全腐熟后，得到有机肥料。

【技术特征摘要】
1.一种微波与碱联合制备肥料的方法，所述方法包括如下步骤：S1：提供一种肥料制备装置，所述装置包括依次连接的绞碎混合机、微波消解仪、酸碱调节池、固液分离机，所述固液分离机分别连接下游的浓缩机和有氧堆肥车间；S2：将农业废弃物加入到所述绞碎混合机中进行混合绞碎，得到废弃有机物；S3：将所述废弃有机物加入到所述微波消解仪中，并加入碱或碱的水溶液，搅拌均匀后，开启微波消解仪并加热，控制微波消解仪的微波频率和功率，待混合物充分反应后停止微波和停止加热，得到预处理料；S4：将所述预处理料加入到所述酸碱调节池中，并用酸或酸的水溶液调节pH值为8-12，然后进入所述固液分离机进行固液分离，得到液体和固体；S5：将含氮、磷、钾化合物(即含氮化合物、含磷化合物、含钾化合物，下同)和螯合微量元素复合物与步骤S4得到的所述液体在浓缩机中进行剪切和浓缩，得到浓缩液体肥；S6：将辅料加入到步骤S4得到的所述固体中，直至碳氮比为特定比例，并调节含水率至特定比例，混合均匀后在所述有氧堆肥车间进行有氧发酵，定期翻堆，待完全腐熟后，得到有机肥料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述绞碎混合机包括绞碎机架，所述绞碎机架上固定安装有粉碎筒体，所述粉碎筒体的轴线水平设置，所述绞碎机架上转动安装有由第一动力装置驱动的转子，所述转子贯穿所述粉碎筒体，所述转子与所述粉碎筒体同轴设置，所述粉碎筒体内沿轴向依次设有进料段、撕裂段和剪切段，位于所述进料段的所述粉碎筒体上开设有进料口，所述粉碎筒体的尾端开设有出料口，位于所述进料段的所述转子上设有送料螺旋；位于所述撕裂段的所述转子上设有若干动刀，若干所述动刀沿所述转子的轴向且在所述转子的表面呈螺旋状布置，位于所述撕裂段的所述粉碎筒体上设有与所述动刀对应的若干定刀；位于所述剪切段的所述转子上设有若干动剪刀，所述动剪刀沿所述转子的轴向延伸且与所述转子的轴线成一夹角，位于所述剪切段的所述粉碎筒体上设有若干静剪刀。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述微波消解仪包括竖向设置的微波筒体，所述微波筒体的底部设置有微波发生器，所述微波筒体内设有搅拌螺旋，所述微波筒体的外壁设有加热盘管，所述微波...

【专利技术属性】
技术研发人员：严媛媛，冯雷雨，吴文丽，马雪莲，戴星星，王青青，
申请(专利权)人：江苏绿方园生物科技有限公司，江苏盐城环保产业工程研发服务中心，江苏同盐环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32