易腐有機物氧化劑及處理系統和製備含腐植酸肥料的方法

2023-04-26 03:40:06 2

易腐有機物氧化劑及處理系統和製備含腐植酸肥料的方法
【專利摘要】本發明涉及易腐有機物氧化劑及處理系統和製備含腐植酸肥料的方法，屬於採用化學-生物方法處理易腐臭有機廢棄物和農用肥料領域，所述易腐有機物包括汙水廠脫水汙泥、發酵菌渣、禽畜糞便。所述易腐有機物氧化劑是H2O2溶液與鹼性保護劑；所述鹼性保護劑用於抑制H2O2形成Fenton試劑。所述處理系統包括：H2O2氧化單元、與H2O2氧化單元連接的生物酸化單元、與生物酸化單元連接的固液分離機。本發明採用綠色化學氧化技術和生物酸化浸提技術聯用，降解易腐臭有機廢棄物中重金屬、殘留抗生素，實現易腐臭有機廢棄物穩定化處置，生產的含腐植酸肥料，變廢為寶，重金屬含量低於最新國家標準限量要求，對生態環境的整體改善效果顯著。
【專利說明】易腐有機物氧化劑及處理系統和製備含腐植酸肥料的方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬於採用化學-生物方法處理易腐臭有機廢棄物和農用肥料領域，具體涉 及易腐有機物氧化劑及處理系統和製備含腐植酸肥料的方法。

【背景技術】
[0002] 有機礦物源腐植酸（humic acid from organic minerals)是由礦物質原料包括 風化煤、褐煤、泥炭等加工製備的腐植酸，簡稱煤炭腐植酸或泥炭腐植酸
[0003] 非礦物源生物質腐植酸（humic acid from nom-mineral biomass)是以農林業生 產的副產品，工業生產的有機殘渣、廢液等為原料，採用生物技術和物理化學技術製備的腐 植酸。簡稱生物腐植酸或生化腐植酸。
[0004] 我國城市生活汙水處理廠主要採用的生物處理方法是活性汙泥法，在活性汙泥處 理法處理過程中，一部分汙泥作為接觸體而循環使用，稱為回流汙泥（return sludge);剩 餘下來的需要去處理的稱為剩餘汙泥（excrss sludge)。剩餘汙泥中固體物以有機物為 主，包括脂肪、蛋白質以及碳水化合物等，約佔固體汙泥含量的55%?70%，剩餘汙泥的固 體物質有5部分構成，分別是：有活性的微生物群體、難於降解的微生物自身氧化殘留物、 難被微生物所分解的隋性有機物、無機物、易被降解的有機物。汙泥中主要有害物質是重金 屬、病原體微生物和有機毒物。其中汙泥大規模土地利用被限制的最主要原因就是重金屬。 剩餘汙泥含水量97 %?99 %，經過濃縮處理，去除汙泥中的空隙水，可使汙泥含水率降低 到94%?96%，汙泥的體積縮小到原來的1/4左右，仍為流動液體，易腐敗發臭，不利於運 輸和處理。目前國內大部分汙水廠採用有機聚合物和離心機或壓濾機對汙泥進一步脫水， 至含水率80%左右。脫水汙泥，體積縮小到濃縮汙泥的1/4,容積大大減少，汙泥的可利用 物質的含量增加，且減少了外運的費用和填埋量。但由於處置目標不明確、大部分脫水汙泥 未經穩定化處理，因為含有重金屬、易降解有機物、惡臭物質、病原體等，使汙染物從汙水轉 移到陸地，導致汙染物進一步擴散。脫水汙泥仍然存在易腐敗、發臭的問題，各地由於汙泥 造成的環境惡臭事件頻發，汙泥隨意堆放及所造成的汙染與再汙染問題日漸凸顯出來，並 且引起了社會的關注，使得已經建成投運的大批汙水處理設施的環境效益大打折扣，進行 汙泥深度處理是汙泥處理發展的必然選擇。
[0005] 目前我國汙水廠的脫水汙泥，填埋佔60 %?65 %、汙泥好氧發酵+農用約佔 10 %?15 %、汙泥自然幹化綜合利用佔4 %?6 %、汙泥焚燒佔2 %?3 %、汙泥露天堆放和 外運佔15%?20%。事實上，土地填埋、露天堆放和外運的汙泥在我國絕大部分屬於隨意 處置，真正實現安全處置的比例不超過20 %。
[0006] 據中科院南京土壤研究所的一項研究發現，在其試驗的土地上連續施用汙泥達10 年後，土壤中鎘、鋅、銅含量均很高，種植的水稻、蔬菜受到嚴重的汙染。施用汙泥的農田，雖 然土壤有機質明顯增加，土壤酸度基本無變化，但土壤中的汞、鎘汙染嚴重，能引起小麥、玉 米的汙染。
[0007] 汙泥穩定技術主要有高溫好氧溼式發酵、厭氧發酵及好氧堆肥等，其中高溫好氧 溼式發酵、厭氧發酵，核心技術裝備主要依靠國外發達國家，投資大，約佔汙水廠總投資額 的1/3?1/2,在我國難以推廣；好氧堆肥投資小，技術和設備也都實現國產化，但由於堆肥 佔地面積大，生物發酵除臭周期長，對環境造成一定不良影響。其中含有的重金屬，在堆肥 過程中難以去除，也限制了其資源化應用，特別是土地利用。
[0008] 抗生素是以低微濃度就能抑制或影響它種生物機能的化學物質。我國是抗生素的 生產和使用大國，2012年年產抗生素原料大約21萬噸，產菌渣約500萬噸（含水率80% )。 2002年中華人民共和國農業部第176號公告，《禁止在飼料和動物飲用水中使用的藥物品 種目錄》中將各種抗生素濾渣列入其中。生產抗生素類藥物產生的菌絲廢渣作為"危險廢 物"列入《國家危險廢物名錄》。
[0009] 2013年2月19日，美國《紐約時報》轉載了澳大利亞聯合大學創辦的《對話》雜誌 文章，該文指出中國養豬場中"不受限制"地使用抗生素所帶來的危險，"可能會通過糞肥和 化肥殘留物向全世界擴散"。
[0010] 文章引用了八名中國和美國科學家的一項研究報告。這一研究報告指出，中國養 豬場大量使用抗生素導致抗生素耐藥基因的出現，給"全世界人類帶來潛在健康危險"。 [0011] 來自中國科學院的中國科學家以及他們在密西根州立大學的同事一起分析了三 家中國商業養豬場中的糞肥--他們將這些糞肥與來自中國的那些沒有餵過抗生素的豬 糞肥、以及與來自"未受汙染森林"裡的土壤，進行了比較。最終的結果是：他們在商業養豬 場的豬糞肥裡發現了 149種"獨特"的抗生素耐藥基因。
[0012] 研究表明，由於在畜牧生產中濫用抗生素，可以導致在牧場周圍的空氣和土壤、地 表水和地下水中以及零售的肉和禽類中，甚至是野生動物體內到處都充斥著抗生素。這些 抗生素可以通過各種途徑，在人體內蓄積。它不僅會導致器官發生病變，而且能把人體變成 一個培養"超級細菌"的小環境，從而危害人類及動物本身。更為可怕的是，抗生素濫用還會 導致抗生素資源的枯竭。"新的'超級細菌'還會陸續出現，或許10年?20年內，現在所有 的抗生素對它們都將失去效力。"養殖場周邊汙水橫流、臭氣天，嚴重影響生態環境及景觀、 居民的日常生活和身體的健康，直接導致面源汙染和水體富營養化；農藥、獸藥和重金屬等 殘留進入土壤，一方面影響到農產品的品質、另一方面增加土壤微生物的耐藥性。
[0013] 隨著城市規模的日益擴大及經濟的快速發展，城市汙泥的產出量不斷增加，以及 生物製藥、集約化養殖業的發展，每年產生的有機廢棄物，不僅含有大量的氮磷鉀及中微量 元素，總養分（折純量）約7000萬噸，超過2012年全國化肥施用總量6600萬噸（折純量）。 "盤活存量、用好增量"，如能很好有機廢棄物的無害化和資源化，不僅解決由此造成的環境 汙染，也能為子孫後代留下一些自然資源。
[0014] 目前去除重金屬的方法主要有化學法和生物法。化學法是先用硫酸、鹽作用、螯 合劑和表面酸或硝酸將汙泥的酸度降低，通過溶解作用，然後用EDTA等絡合劑通過氯化作 用、離子交換作用、酸化作用，將其中的重金屬分離出來，使難溶態的金屬化合物形成可溶 解的金屬離子和金屬絡合物。生物方法主要是指生物淋濾法，是利用微生物的直接作用或 其代謝產物的間接作用，產生氧化、還原、絡合、吸附或溶解作用，將汙泥中難溶性重金屬從 固相溶出進入液相，再通過固液分離加以去除。
[0015] H2O2與催化劑Fe2+構成的氧化體系通常稱為Fenton試劑。在催化劑Fe 2+作用下， H2O2能產生活潑的氫氧自由基，從而引發和傳播自由基鏈反應，加快有機物和還原性物質的 氧化。由於Fenton試劑具有反應迅速、溫度和壓力等反應條件緩和且無二次汙染等優點， 近30年來，其在工業廢水處理中的應用越來越受到國內外的廣泛重視。特別適用於某些難 治理的或對生物有毒性的工業廢水的處理。因為Fe 2+在溶液中的存在形式受制於溶液的pH 值，所以Fenton試劑只在酸性條件下發生作用，在中性和鹼性環境中，Fe2+不能催化H2O 2產 生·0Η。研究者普遍認為，當pH值在2?4範圍內時，氧化廢水處理效果較好，最佳效果出 現在pH=3時。因此首先需要投加無機酸酸化汙泥，使得汙泥處理運行費用高昂。
[0016] 汙水廠汙泥、生物製藥廠發酵菌渣、養殖場禽畜糞便等有機廢棄物是一類優質有 機資源，但由於其中含有的重金屬、抗生素殘留，現有堆肥技術，佔地面積大、易對周邊環境 造成汙染，且堆肥技術對有機廢棄物中的重金屬難以去除，限制了其資源化應用，特別是土 地利用。
[0017] 公開於2010年6月30日，專利CN101759337A公開了一種生物酸化-類Fenton 氧化聯用改善剩餘汙泥脫水性能的方法，在該方法中，通過向原生汙泥中添加硫粉、硫酸亞 鐵馴化汙水中嗜酸性細菌，包括氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫的桿菌等嗜酸性細菌，使原生 汙泥酸化降到PH2?3,再加入H 2O2，從而形成Fenton試劑，引起汙泥菌體組織被部分氧化 分解，從而提高活性汙泥菌體脫水效率，得到含水率在65?75%的脫水汙泥。該專利用於 剩餘汙泥改善脫水性能，解決了傳統Fenton試劑處理汙水需添加無機酸調整pH，降低了運 行費用。氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫的桿菌屬於好氧菌，剩餘汙泥固形物小於5%，可以採 用通風供氧實現剩餘汙泥的生物酸化，而脫水汙泥、生物製藥發酵菌渣、禽畜糞便的固體物 含量一般在15%?20%，難以達到好氧發酵。又由於剩餘汙泥體積大，是脫水汙泥體積的 8倍以上，還含有各種病原體，造成酸化馴化周期長、設備投資大。
[0018] 公開於2006年8月16日，專利CN1817819A的一種無發酵處理可腐有機廢棄物 製備有機肥料的方法，公開了一種加入酸解劑--硝酸或鹽酸或硫酸或所述物質的混合溶 液、再加入中和劑--硫酸氫銨或鈣鎂磷肥或氧化鎂或氧化鈣，再經乾燥生產有機肥的方 法。這種方法比物理和微生物處理方式具有處理速度快的優點，但採用酸液對有機廢棄物 進行處理，由於有機廢棄物料顆粒不均勻，因此，處理存在不均勻，影響產品品質。還會造成 有機汙染物中重金屬及其它物質溶出到有機物料中，而不易分離，又會造成設備很大的腐 蝕。


【發明內容】

[0019] 基於現有技術所存在的問題，本發明採用綠色化學氧化-生物浸提技術處理易腐 臭有機廢棄物。
[0020] 本發明的一個目的是提供一種綠色化學氧化技術處理處置易腐有機物的方法，並 通過鹼性保護劑抑制H 2O2氧化過程形成Fenton試劑，提高有機資源利用率。
[0021] 本發明的另一個目的是提供一種厭氧菌--乳酸菌生物酸化技術，用於處理固體 物含量高有機廢棄物生物酸化去除重金屬汙染，以容易而有效地減少肥料中重金屬含量。
[0022] 本發明的另一個目的是提供一種製備含腐植酸水溶肥料的方法。
[0023] 本發明的另一個目的是提供一種製備含腐植酸複合肥料的方法。
[0024] 本發明的另一個目的是提供一種製備含腐植酸生物有機肥料的方法。
[0025] 本發明採用如下方案：易腐有機物氧化劑，其特徵在於：是質量百分比10%? 35 %的H2O2溶液與鹼性保護劑。
[0026] 所述鹼性保護劑用於抑制H2O2形成Fenton試劑；所述易腐有機物、鹼性保護劑、 H2O2溶液的質量份為75?96.99 : 0.01?5 : 3?20;所述鹼性保護劑包括氫氧化鈉、氫 氧化鈣、矽酸鹽的任一種質量百分比含量5%?50%的鹼液。
[0027] 易腐有機物處理系統，包括：H202氧化單元、生物酸化單元，其特徵在於：所述H 2O2 氧化單元與生物酸化單元連接，生物酸化單元與固液分離機連接。
[0028] 所述H2O2氧化單元，包括：反應罐裝置、與反應罐裝置連接的加 H2O2液裝置、與反 應罐裝置連接的加鹼液裝置。
[0029] 所述生物酸化單元，包括：種子罐、與種子罐連接的馴化罐、與馴化罐連接的生物 酸化裝置。
[0030] 所述一種易腐有機物處理系統，其特徵在於：具體為：
[0031] 所述反應罐裝置，包括：反應罐、混合攪拌器、pH傳感器、蒸氣管、溫度計；
[0032] 所述反應罐裝置,包括：二臺反應罐並聯或串聯；
[0033] 所述磨機包括進料閥、壓力泵；
[0034] 所述加 H2O2液裝置，包括：貯H2O2液罐，貯H 2O2液罐由控制器控制H2O2液管上的壓 力泵向反應罐中加 H2O2液；
[0035] 所述加鹼裝置，包括：貯鹼罐，貯鹼罐由pH傳感器控制鹼液管上的壓力泵，向反應 罐中加喊性保護劑；
[0036] 所述反應罐裝置與生物深層發酵單元連接；
[0037] 所述生物深層發酵單元，包括：種子罐、與種子罐連接的馴化罐、與馴化罐連接的 生物酸化罐；
[0038] 所述反應罐經料管、管道壓力泵與生物酸化罐連接；
[0039] 所述種子罐、馴化罐、生物酸化罐，包括：攪拌器、控制器；
[0040] 所述種子罐、馴化罐、生物酸化罐，為密閥裝置，包括：單向閥、壓力控制器；所述 壓力控制器控制單向閥在罐內壓力大於〇. OlMpa時自動向罐外排氣；
[0041] 所述種子罐、馴化罐、生物酸化罐，為密閥裝置，包括：保溫夾層、蒸氣管、溫度控制 器；
[0042] 所述生物酸化罐與固液分離機連接。
[0043] 所述二臺反應罐串聯，包括：關閉管道壓力泵，開啟進料閥，反應罐與磨機連接、 磨機再與另一臺反應罐連接，二臺反應罐形成串聯；所述二臺反應罐並聯，包括：關閉進料 閥，開啟管道壓力泵，反應罐與生物酸化罐連接，二臺反應罐形成並聯。
[0044] 所述製備含腐植酸水溶肥料，包括以下步驟：
[0045] (a) H2O2氧化：包括所述易腐有機物中加入鹼性保護齊IJ，調整pH值大於6. 5 ;所述 易腐有機物、鹼性保護劑、H2O2溶液的質量份為75?96.99 : 0.01?5 : 3?20;所述氧 化溫度：60°C?IKTC、反應30?120分鐘；
[0046] (b)磨機均質：開啟進料閥將步驟（a)所述物料加入磨機、均質磨細，再經壓力泵 加入另一個反應罐中；
[0047] (C)H2O2氧化：包括將步驟（b)所述物料加入鹼性保護齊IJ，調整pH值大於6. 5 ;所 述步驟（b)物料、鹼性保護劑、H2O2溶液的質量份為75?96. 99 : 0. 01?5 : 3?20 ;所 述氧化溫度：60°C?IKTC、反應30?120分鐘；
[0048] (d)生物深層發酵：將乳酸菌培養基加入種子罐，121°C滅菌30?60分鐘，冷卻至 35°C?40°C、接種乳酸菌菌劑；所述乳酸菌菌劑、乳酸菌培養基質量份為0. 05?3 : 97? 99. 95 ;35°C恆溫、密閉培養36?72小時，每12小時控制器啟動攪拌器，攪拌20?30分 鍾；再將所述種子液輸入馴化罐，種子液與步驟（c)所述物料，按10?20 : 80?90質量 份混勻，35°C恆溫、密閉培養馴化24?48小時，每12小時控制器啟動攪拌器，攪拌20?30 分鐘；再將所述馴化物料輸入生物酸化罐，加入步驟（c)剩餘所述物料、混勻，35°C恆溫、靜 態發酵24?64小時、至pH值3?4 ;每6小時控制器啟動攪拌器，攪拌20分鐘；所述乳酸 菌培養基是蛋白腖、酵母膏、糖蜜、水，按質量份0.5 : 0.25 : 8 : 91. 25,調整pH7.0;所述 乳酸菌菌劑有效活菌數（cfu)大於1億/克；所述種子罐、馴化罐、生物酸化罐在罐內壓力 大於0. OlMpa時，由壓力控制器控制單向閥自動向罐外排氣；
[0049] (e)固液分離：將步驟（d)所述生物酸化物料經固液分離機分離出含水率約 50%?70%固體物；
[0050] (f)包括步驟（f)所述固體物、氮素肥料、磷素肥料、鉀素肥料、輔料按10? 79. 5 : 10?50 : 5?27 : 5?20 : 0.5?3質量份，混合製備含腐植酸水溶肥料。
[0051] 所述製備含腐植酸複合肥料，包括以下步驟：
[0052] (a) H2O2氧化：包括所述易腐有機物中加入鹼性保護齊IJ，調整pH值大於6. 5 ;所述 易腐有機物、鹼性保護劑、H2O2溶液的質量份為75?96.99 : 0.01?5 : 3?20;所述氧 化溫度：60°C?IKTC、反應30?120分鐘；
[0053] (b)生物深層發酵：將乳酸菌培養基加入種子罐，121°C滅菌30?60分鐘，冷卻至 35°C?40°C、接種乳酸菌菌劑；所述乳酸菌菌劑、乳酸菌培養基質量份為0. 05?3 : 97? 99. 95 ;35°C恆溫、密閉培養36?72小時，每12小時控制器啟動攪拌器，攪拌20?30分 鍾；再將所述種子液輸入馴化罐，種子液與步驟（a)所述物料，按10?20 : 80?90質量 份混勻，35°C恆溫、密閉培養馴化24?48小時，每12小時控制器啟動攪拌器，攪拌20?30 分鐘；再將所述馴化物料輸入生物酸化罐，加入步驟（a)剩餘所述物料、混勻，35°C恆溫、靜 態發酵24?64小時、至pH值3?4 ;每6小時控制器啟動攪拌器，攪拌20分鐘；所述乳酸 菌培養基是蛋白腖、酵母膏、糖蜜、水，按質量份0.5 : 0.25 : 8 : 91. 25,調整pH7.0;所述 乳酸菌菌劑有效活菌數（cfu)大於1億/克；所述種子罐、馴化罐、生物酸化罐在罐內壓力 大於0. OlMpa時，由壓力控制器控制單向閥自動向罐外排氣；
[0054] (c)固液分離：將步驟（b)所述生物酸化物料經固液分離機分離出含水率約 50%?70%固體物；
[0055] (d)包括步驟（c)所述固體物：固形物、氮素肥料、磷素肥料、鉀素肥料、輔料按 10?79.5 : 10?50 : 5?27 : 5?20 : 0.5?3質量份，混合製備成一種含腐植酸復 合肥料。
[0056] 所述製備含腐植酸生物有機肥料，包括以下步驟：
[0057] (a) H2O2氧化：包括所述易腐有機物中加入鹼性保護齊IJ，調整pH值大於6. 5 ;所述 易腐有機物、鹼性保護劑、H2O2溶液的質量份為75?96.99 : 0.01?5 : 3?20;所述氧 化溫度：60°C?IKTC、反應30?120分鐘；
[0058] (b)生物深層發酵：將乳酸菌培養基加入種子罐，121°C滅菌30?60分鐘，冷卻至 35°C?40°C、接種乳酸菌菌劑；所述乳酸菌菌劑、乳酸菌培養基質量份為0. 05?3 : 97? 99. 95 ;35°C恆溫、密閉培養36?72小時，每12小時控制器啟動攪拌器，攪拌20?30分 鍾；再將所述種子液輸入馴化罐，種子液與步驟（a)所述物料，按10?20 : 80?90質量 份混勻，35°C恆溫、密閉培養馴化24?48小時，每12小時控制器啟動攪拌器，攪拌20?30 分鐘；再將所述馴化物料輸入生物酸化罐，加入步驟（a)剩餘所述物料、混勻，35°C恆溫、靜 態發酵24?64小時、至pH值3?4 ;每6小時控制器啟動攪拌器，攪拌20分鐘；所述乳酸 菌培養基是蛋白腖、酵母膏、糖蜜、水，按質量份0.5 : 0.25 : 8 : 91. 25,調整pH7.0;所述 乳酸菌菌劑有效活菌數（cfu)大於1億/克；所述種子罐、馴化罐、生物酸化罐在罐內壓力 大於0. OlMpa時，由壓力控制器控制單向閥自動向罐外排氣；
[0059] (c)固液分離：將步驟（b)所述生物酸化物料經固液分離機分離出含水率約 50%?70%固體物；
[0060] (d)堆肥發酵：包括步驟（c)所述固體物、有機調理劑、發酵菌劑，按30? 94. 5 : 5?20 : 0. 5?3質量份，混合、堆肥好氧發酵7?15天；所述有機調理劑包括作 物秸杆、農業有機廢棄物；所述發酵菌劑有效活菌數大於1億/克；
[0061] (e)所述發酵腐熟後物料包括加工後成為一種含腐植酸生物有機肥料。
[0062] 所述易腐有機物包括汙水廠脫水汙泥、發酵菌渣、禽畜糞便。
[0063] 本發明對於現有技術具有如下的優點及效果：
[0064] 1、本發明採用綠色化學氧化技術與生物技術聯用，該系統結構簡單，對設備腐蝕 性小、不產生二次汙染，處置成本低，適合於大規模生產。
[0065] 2、本發明的方法能抑制H2O2氧化過程形成Fenton試劑，從而減少有機物礦化損 失，顯著提高有機固體物品質。其中：與處理前比較腐植酸含量提高344. 1 %?468. 4%。 [0066] 3、本發明的的方法採用乳酸菌生物淋濾浸提重金屬的方法，以容易而有效地減 少有機固體物中重金屬含量。其中：與處理前比較易腐有機物中重金屬含量降解幅度達 52. 3%?90. 0%，抗生素降解幅度達85. 6%?97. 6% ;達到低於最新國家行業標準限量值 的要求。
[0067] 4、本發明的方法能有效地將易腐敗有機物中大分子有機質氧化分解為小分子生 化腐植酸，顯著提高有機廢棄物產品品質，而且，處理時間短、除臭效果持久，不產生復臭， 對生態環境的整體改善效果顯著。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0068] 圖1是本發明易腐有機物氧化劑及處理系統和製備含腐植酸肥料的方法一個實 施例的平面布置圖
[0069] 圖2是本發明易腐有機物氧化劑及處理系統和製備含腐植酸肥料的方法一個實 施例立面視圖
[0070] 圖3是本發明易腐有機物氧化劑及處理系統和製備含腐植酸肥料的方法一個實 施例右立面視圖
[0071] 圖4是本發明易腐有機物氧化劑及處理系統和製備含腐植酸肥料的方法另一個 實施例左立面視圖

【具體實施方式】
[0072] 下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限 於此。
[0073] 實施例1汙水廠脫水汙泥處理系統
[0074] 如圖1、圖2、圖3所示，所述關閉管道壓力泵（25)，開啟進料閥（23)，反應罐（7) 與磨機（3)連接、磨機（3)再與另一臺反應罐（7)連接，二臺反應罐（7)形成串聯。
[0075] 本發明製備含腐植酸水溶肥料，包括以下步驟：
[0076] (a)第一次H2O2氧化：所述H2O 2氧化單元1，包括：反應罐裝置17、與反應罐裝置17 連接的加 H2O2液裝置9、與反應罐裝置17連接的加鹼液裝置10 ;所述脫水汙泥中加入鹼性 保護劑，調整pH值大於6. 5 ;所述脫水汙泥、5wt%氫氧化鈉溶液、10wt% H2O2溶液的質量份 為91. 9 : 0. 1 : 8 ;所述氧化溫度：60°C、反應60分鐘；
[0077] (b)磨機3均質：開啟進料閥23將步驟（a)所述物料加入磨機3、均質磨細，再經 壓力泵22加入另一個反應罐7中；所述磨機3出料物料粒徑小於75微米；
[0078] (c)第二次H2O2氧化：將步驟（b)所述物料加入鹼性保護劑，調整pH值大於6. 5 ; 所述步驟（b)物料、5wt%氫氧化鈉溶液、30wt% H2O2溶液的質量份為94.9 : 0.1 : 5;所 述氧化溫度：80°C、反應60分鐘；
[0079] (d)生物深層發酵：將乳酸菌培養基加入種子罐26,121°C滅菌60分鐘，冷卻至 35°C、接種乳酸菌菌劑；所述乳酸菌菌劑、乳酸菌培養基質量份為0.03 : 99.97 ;35°C恆溫、 密閉培養36小時，每12小時控制器31啟動攪拌器30,攪拌20分鐘；再將所述種子液輸入 馴化罐27,種子液與步驟（c)所述物料，按10 : 90質量份混勻，35°C恆溫、密閉培養馴化 36小時，每12小時控制器31啟動攪拌器30,攪拌20分鐘；再將所述馴化物料輸入生物酸 化罐29,加入步驟（c)剩餘所述物料、混勻，35°C恆溫、靜態發酵48小時、至pH值3?4 ;每 6小時控制器31啟動攪拌器30,攪拌20分鐘；所述乳酸菌培養基是蛋白腖、酵母膏、糖蜜、 水，按質量份0.5 : 0.25 : 8 : 91. 25,調整ρΗ7·0;所述乳酸菌菌劑有效活菌數（cfu)是 10億/克；所述種子罐26、馴化罐27、生物酸化罐29在罐內壓力大於0· OlMpa時，由壓力 控制器33控制單向閥32自動向罐外排氣；
[0080] (e)固液分離：將步驟（d)所述生物酸化物料經固液分離機4分離出含水率約 61 %固體物；
[0081] (f)包括步驟（e)所述固體物、尿素、一銨、硫酸鉀、粘土粉按 57. 8 : 20 : 9.2 : 10 : 3質量份，混合製備含腐植酸水溶肥料。
[0082] 有益效果：

【權利要求】
1. 易腐有機物氧化劑，其特徵在於：是質量百分比10%?35%的H202溶液與鹼性保護 劑。
2. 根據權利要求1所述易腐有機物氧化劑，其特徵在於：所述鹼性保護劑用於抑 制H202形成Fenton試劑；所述易腐有機物、鹼性保護劑、H20 2溶液的質量份為75? 96. 99 : 0.01?5 : 3?20;所述鹼性保護劑包括氫氧化鈉、氫氧化鈣、矽酸鹽的任一種質 量百分比含量5 %?50 %的鹼液。
3. 易腐有機物處理系統，包括鞏02氧化單元（1)、生物酸化單元（2)，其特徵在於：所 述H202氧化單元（1)與生物酸化單元（2)連接，生物酸化單元（2)與固液分離機（4)連接。
4. 根據權利要求3所述易腐有機物處理系統，其特徵在於：所述H202氧化單元（1)，包 括：反應罐裝置（17)、與反應罐裝置（17)連接的加H202液裝置（9)、與反應罐裝置（17)連 接的加鹼液裝置（10)。
5. 根據權利要求3所述易腐有機物處理系統，其特徵在於：所述生物酸化單元（2)，包 括：種子罐（26)、與種子罐（26)連接的馴化罐（27)、與馴化罐（27)連接的生物酸化裝置 (29)。
6. 根據權利要求3所述易腐有機物處理系統，其特徵在於：具體為： 所述反應罐裝置（17)，包括：反應罐（7)、混合攪拌器（18)、pH傳感器（19)、蒸氣管 (20)、溫度計（16); 所述反應罐裝置（17),包括：反應罐（7)二臺並聯或串聯； 所述磨機（3)包括：進料閥（23)、壓力泵（22); 所述加H202液裝置（9)，包括：C H202液罐（5)，貯H202液罐（5)由控制器（15)控制H 202液管（6)上的壓力泵（14)，向反應罐（7)中加H202液； 所述加鹼裝置（10)，包括：貯鹼罐（11)，貯鹼罐（11)由pH傳感器（19)控制鹼液管 (12)上的壓力泵（13)，向反應罐（7)中加鹼性保護劑； 所述反應罐裝置（17)與生物深層發酵單元（2)連接； 所述生物深層發酵單元（2)，包括：種子罐（26)、與種子罐（26)連接的馴化罐（27)、與 馴化罐（27)連接的生物酸化罐（29); 所述反應罐（7)經料管（24)、管道壓力泵（25)與生物酸化罐（29)連接； 所述種子罐（26)、馴化罐（27)、生物酸化罐（29)，包括：攪拌器（30)、控制器（31); 所述種子罐（26)、馴化罐（27)、生物酸化罐（29)，為密閥裝置，包括：單向閥（32)、壓力 控制器（33);所述壓力控制器（33)控制單向閥（32)在罐內壓力大於O.OIMpa時自動向罐 外排氣； 所述種子罐（26)、馴化罐（27)、生物酸化罐（29)，為密閥裝置，包括：保溫夾層（43)、蒸 氣管（41)、溫度控制器（42); 所述生物酸化罐（29)與固液分離機（4)連接。
7. 根據權利要求6所述易腐有機物處理系統，其特徵在於：所述二臺反應罐（7)串聯， 包括：關閉管道壓力泵（25)，開啟進料閥（23)，反應罐（7)與磨機（3)連接、磨機（3)再與 另一臺反應罐（7)連接，二臺反應罐（7)形成串聯；所述二臺反應罐（7)並聯，包括：關閉進 料閥（23)，開啟管道壓力泵（25)，反應罐（7)與生物酸化罐（29)連接，二臺反應罐（7)形 成並聯。
8. -種利用權利要求1所述易腐有機物氧化劑製備含腐植酸肥料的方法，其特徵在 於：所述製備含腐植酸水溶肥料，包括以下步驟： (a) H202氧化：包括所述易腐有機物中加入鹼性保護劑，調整pH值大於6.5 ;所述易腐 有機物、鹼性保護劑、H202溶液的質量份為75?96.99 : 0.01?5 : 3?20;所述氧化溫 度：60°C?110°C、反應30?120分鐘； (b) 磨機（3)均質：開啟進料閥（23)將步驟（a)所述物料加入磨機（3)、均質磨細，再 經壓力泵（22)加入另一個反應罐（7)中； (c) H202氧化：包括將步驟（b)所述物料加入鹼性保護劑，調整pH值大於6. 5;所述步 驟（b)物料、鹼性保護劑、H202溶液的質量份為75?96. 99 : 0. 01?5 : 3?20 ;所述氧 化溫度：60°C?110°C、反應30?120分鐘； (d) 生物深層發酵：將乳酸菌培養基加入種子罐（26)，121°C滅菌30?60分鐘，冷卻至 35°C?40°C、接種乳酸菌菌劑；所述乳酸菌菌劑、乳酸菌培養基質量份為0. 05?3 : 97? 99.95 ;35°C恆溫、密閉培養36?72小時，每12小時控制器（31)啟動攪拌器（30)，攪拌 20?30分鐘；再將所述種子液輸入馴化罐（27)，種子液與步驟（c)所述物料，按10? 20 : 80?90質量份混勻，35°C恆溫、密閉培養馴化24?48小時，每12小時控制器（31) 啟動攪拌器（30)，攪拌20?30分鐘；再將所述馴化物料輸入生物酸化罐（29)，加入步驟 (c)剩餘所述物料、混勻，35°C恆溫、靜態發酵24?64小時、至pH值3?4 ;每6小時控制 器（31)啟動攪拌器（30)，攪拌20分鐘；所述乳酸菌培養基是蛋白腖、酵母膏、糖蜜、水，按 質量份0.5 : 0.25 : 8 : 91.25，調整？117.0;所述乳酸菌菌劑有效活菌數（(^11)大於1億 /克；所述種子罐（26)、馴化罐（27)、生物酸化罐（29)在罐內壓力大於0. OIMpa時，由壓力 控制器（33)控制單向閥（32)自動向罐外排氣； (e) 固液分離：將步驟（d)所述生物酸化物料經固液分離機⑷分離出含水率約 50%?70%固體物； (f) 包括步驟（e)所述固體物、氮素肥料、磷素肥料、鉀素肥料、輔料按10? 79. 5 : 10?50 : 5?27 : 5?20 : 0.5?3質量份，混合製備含腐植酸水溶肥料。
9. 一種利用權利要求1所述易腐有機物氧化劑製備含腐植酸肥料的方法，其特徵在 於：所述製備含腐植酸複合肥料，包括以下步驟： (a) H202氧化：包括所述易腐有機物中加入鹼性保護劑，調整pH值大於6.5 ;所述易腐 有機物、鹼性保護劑、H202溶液的質量份為75?96.99 : 0.01?5 : 3?20;所述氧化溫 度：60°C?110°C、反應30?120分鐘； (b) 生物深層發酵：將乳酸菌培養基加入種子罐（26)，121°C滅菌30?60分鐘，冷卻至 35°C?40°C、接種乳酸菌菌劑；所述乳酸菌菌劑、乳酸菌培養基質量份為0. 05?3 : 97? 99.95 ;35°C恆溫、密閉培養36?72小時，每12小時控制器（31)啟動攪拌器（30)，攪拌 20?30分鐘；再將所述種子液輸入馴化罐（27)，種子液與步驟（a)所述物料，按10? 20 : 80?90質量份混勻，35°C恆溫、密閉培養馴化24?48小時，每12小時控制器（31) 啟動攪拌器（30)，攪拌20?30分鐘；再將所述馴化物料輸入生物酸化罐（29)，加入步驟 (a)剩餘所述物料、混勻，35°C恆溫、靜態發酵24?64小時、至pH值3?4 ;每6小時控制 器（31)啟動攪拌器（30)，攪拌20分鐘；所述乳酸菌培養基是蛋白腖、酵母膏、糖蜜、水，按 質量份0.5 : 0.25 : 8 : 91.25，調整？117.0;所述乳酸菌菌劑有效活菌數（(^11)大於1億 /克；所述種子罐（26)、馴化罐（27)、生物酸化罐（29)在罐內壓力大於0. OIMpa時，由壓力 控制器（33)控制單向閥（32)自動向罐外排氣； (c) 固液分離：將步驟（b)所述生物酸化物料經固液分離機⑷分離出含水率約 50%?70%固體物； (d) 包括步驟（c)所述固體物：固形物、氮素肥料、磷素肥料、鉀素肥料、輔料按10? 79. 5 : 10?50 : 5?27 : 5?20 : 0.5?3質量份，混合製備成一種含腐植酸複合肥 料。
10. -種利用權利要求1所述易腐有機物氧化劑製備含腐植酸肥料的方法，其特徵在 於：所述製備含腐植酸生物有機肥料，包括以下步驟： (a) H202氧化：包括所述易腐有機物中加入鹼性保護劑，調整pH值大於6.5 ;所述易腐 有機物、鹼性保護劑、H202溶液的質量份為75?96.99 : 0.01?5 : 3?20;所述氧化溫 度：60°C?110°C、反應30?120分鐘； (b) 生物深層發酵：將乳酸菌培養基加入種子罐（26)，121°C滅菌30?60分鐘，冷卻至 35°C?40°C、接種乳酸菌菌劑；所述乳酸菌菌劑、乳酸菌培養基質量份為0. 05?3 : 97? 99.95 ;35°C恆溫、密閉培養36?72小時，每12小時控制器（31)啟動攪拌器（30)，攪拌 20?30分鐘；再將所述種子液輸入馴化罐（27)，種子液與步驟（a)所述物料，按10? 20 : 80?90質量份混勻，35°C恆溫、密閉培養馴化24?48小時，每12小時控制器（31) 啟動攪拌器（30)，攪拌20?30分鐘；再將所述馴化物料輸入生物酸化罐（29)，加入步驟 (a)剩餘所述物料、混勻，35°C恆溫、靜態發酵24?64小時、至pH值3?4 ;每6小時控制 器（31)啟動攪拌器（30)，攪拌20分鐘；所述乳酸菌培養基是蛋白腖、酵母膏、糖蜜、水，按 質量份0.5 : 0.25 : 8 : 91.25，調整？117.0;所述乳酸菌菌劑有效活菌數（(^11)大於1億 /克；所述種子罐（26)、馴化罐（27)、生物酸化罐（29)在罐內壓力大於0. OIMpa時，由壓力 控制器（33)控制單向閥（32)自動向罐外排氣； (c) 固液分離：將步驟（b)所述生物酸化物料經固液分離機⑷分離出含水率約 50%?70%固體物； ⑷堆肥發酵：包括步驟（c)所述固體物、有機調理劑、發酵菌劑，按30?94. 5 : 5? 20 : 0. 5?3質量份，混合、堆肥好氧發酵7?15天；所述有機調理劑包括作物秸杆、農業 有機廢棄物；所述發酵菌劑有效活菌數大於1億/克； (e) 所述發酵腐熟後物料包括加工後成為一種含腐植酸生物有機肥料。
11. 根據權利要求8、9或10所述易腐有機物氧化劑及處理系統和製備含腐植酸肥料的 方法，其特徵在於：所述易腐有機物包括汙水廠脫水汙泥、生物製藥廠發酵菌渣、禽畜糞便。
【文檔編號】C05F17/00GK104338736SQ201310340200
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】邵南生 申請人:邵南生