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一种无机化肥有机化的成套装置


技术摘要:
本发明公开一种无机化肥有机化的成套设备,包括三个化学水解罐、三个离心分离器、微量元素螯合反应罐、固氨及钾反应罐、固磷反应罐、电脑配料机、多效真空蒸发浓缩罐、稳定化罐、喷雾干燥机、三个热泵加热器和控制柜。本发明将有机废物进行三次化学催化水解,分别形成  全部
背景技术:
一、国家标准《GB/T32741-2016肥料和土壤调理剂分类》中4 .1 .2有机肥料, 4.1.2.1有机氮肥,主要源于植物或动物,具有与碳有机结合的氮标明量的物料,该物料可 含磷钾以外的其它元素。 4.1.2.2合成有机氮肥,经有机合成,使氮和碳结合在一起的氮肥。 4.1.2.5氮磷钾有机肥料,除了标明氮含量外,还标明了来源于植物或动物的磷和 钾含量的有机肥料,该肥料可含其他元素。 4.1.3有机-无机肥料,来源于标明养分的有机和无机物质的产品,由有机和无机 肥料混合或化合制成,其有机质含量至少为10%,总氮、有效五氧化二磷、水溶性氧化钾至 少为对应的无机肥料标准中的最低要求。 二、现行有机氮肥、有机磷肥、有机钾肥专利现状 1、发明专利:一种有机固氮肥及其制备方法,申请公布号CN108610180A,是将草炭 腐植酸用丙烯酸做交联剂,过磷酸铵和四甲基乙二胺做引发剂,用氨水和氢氧化钠做中和 剂,形成聚合腐殖酸氨的大分子,再同用氨水做氮源的海藻发酵液相混合,再用过碳酸氨和 聚丙烯酰胺做造粒机形成膜。无机氨结合到聚合腐植酸铵大分中,过碳酸铵仍为游离无机 氨。存在问题是聚合腐植酸铵为迟效氮。施放氮营养太慢,聚合腐植酸又不易分解,工艺复 杂,成份也复杂,生产成本太高。 2、发明专利:一种有机磷肥及其生产方法,公开号CN101088968A,实际上是一种复 合微生物磷肥,主要为无机磷肥,氨基酸营养液。 组成:腐植酸7公斤,保水剂(泥炭)10公斤,复合菌种0.7公斤,进行发酵72小时。复 合菌种为复合芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和其它杂菌,不能将无机磷肥转化成有机磷肥。少 量无机磷做为微生物发酵的磷源,结合到微生物菌体中,还是以无机磷肥为主,氨基酸、腐 植酸为辅的生物无机、有机复混肥料,属于复合微生物肥料范畴,称不上有机磷肥。 3、发明专利:有机钾肥及其生产方法,公布号CN102219564B,该发明专利用氢氧化 钾对苹果渣进行水解,滤液产生有机酸钾,过量的氢氧化钾用有机酸中和成有机酸钾,再加 无机氮即尿素、硝酸铵制成叶面肥。滤渣添加尿素、磷钾、过磷酸钙,再加80%腐熟的畜禽粪 污制成有机-无机复合肥。利用果渣水解液中的有机酸钾,由于水解温度100℃-110℃和 相关联的压力偏低,果渣没有水解,由于水解率偏低使生成的有机钾肥也偏低,氢氧化钾价 格高于钾肥。还是靠外加无机氮肥、磷酸钾肥为主。 三、单纯施用化肥导致土壤退化,降低农产品品质,单纯施用有机肥虽然能提高农 产品品质、活化土壤,但由于营养量不够,产量降低。施用化肥配合有机肥虽然优于前二者, 但避免不了化学氮肥的流失和硝酸盐和亚硝酸盐的残留污染,降低氮肥利用率。避免不了 5 CN 111592384 A 说 明 书 2/8 页 磷肥、钾肥的土壤固定,降低当季磷、钾肥的利用率。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题在于针对无机化肥所存在的不足而提供一种无机化肥 有机化的成套装置,将无机化肥有机化。 本发明的一种无机化肥有机化的成套设备所基于的原理是:有机废物包括富含蛋 白质,脂肪质,淀粉质,多糖类,纤维素,半纤维素,木质素的人、畜、禽粪污,畜禽病死尸,餐 饮垃圾,厨余垃圾,活性污泥,农、林作物秸秆,树叶、树枝,以动植物为原料生产工业产品的 有机废物。如屠宰废弃物、食品废弃物、糠醛渣、木糖醇渣、豆渣、醋渣、啤酒糟、酒精糟。无机 化肥有机化的作用原理是将上述有机固废的一种或二种以上经第一化学水解反应生产的 氨基酸,有机酸类对无机微量元素进行螯合反应使之有机化,第二化学水解反应形成的糖 类、有机酸类、脂肪酸、甘油类对无机氮肥中的氨和无机钾肥中的钾进行固定,形成氨基糖、 有机酸铵、钾糖、有机酸钾,第三化学水解生成的糖类、黄腐酸类对无机磷肥进行固定,生成 6-磷酸糖、磷酸基黄腐酸。将无机化肥全部有机化。 本发明要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现: 一种无机化肥有机化的成套设备,包括第一化学水解罐、第二化学水解罐、第三化 学水解罐、第一离心分离器、第二离心分离器、第三离心分离器、微量元素螯合反应罐、固氨 及钾反应罐、固磷反应罐、电脑配料机、多效真空蒸发浓缩罐、稳定化罐、喷雾干燥机、计量 灌装机、计量包装机、第一热泵加热器、第二热泵加热器、第三热泵加热器和控制柜; 在所述第一化学水解罐上设置有有机废物加料口、催化剂加料口、出料口并在所 述第一化学水解罐内设置有一螺旋加热管,所述有机废物加料口加入有机废物,所述催化 剂加料口加入催化剂; 所述第一离心分离器上具有进料口、液相出料口和固相出料口,所述第一离心分 离器上的进料口通过管道与所述第一化学水解罐上的出料口连接; 所述第二化学水解罐上具有进料口、出料口并在所述第二化学水解罐内设置有一 螺旋加热管,所述第二化学水解罐上的进料口通过管道与所述第一离心分离器上的固相出 料口连接,所述第二化学水解罐内的螺旋加热管进口通过管道与所述第一化学水解罐内的 螺旋加热管出口连接; 所述第二离心分离器上具有进料口、固相出料口和液相出料口,所述第二离心分 离器上的进料口通过管道与所述第二化学水解罐上的出料口连接; 所述第三化学水解罐上具有进料口、出料口并在所述第三化学水解罐内设置有一 螺旋加热管,所述第三化学水解罐上的进料口通过管道与所述第二离心分离器上的固相出 料口连接,所述第三化学水解罐内的螺旋加热管进口通过管道与所述第二化学水解罐内的 螺旋加热管出口连接; 所述第三离心分离器上具有进料口、固相出料口和液相出料口,所述第三离心分 离器上的进料口通过管道与所述第三化学水解罐上的出料口连接;所述第三离心分离器上 的固相出料口出来的渣送入一离心渣槽内另行处理; 所述微量元素螯合反应罐具有一进料口、一出料口和一微量元素加料口,通过所 述微量元素加料口向所述微量元素螯合反应罐中加入微量元素,所述微量元素螯合反应罐 6 CN 111592384 A 说 明 书 3/8 页 的进料口通过管道与所述第一离心分离器上的液相出料口连接; 所述固氨及钾反应罐上具有一进料口、一出料口和一氨、钾肥加料口,通过所述 氨、钾肥加料口向所述固氨及钾反应罐中加入氨及钾肥,所述固氨及钾反应罐上的进料口 通过管道与所述第二离心分离器上的液相出料口连接; 所述固磷反应罐上具有一进料口、一出料口和一磷肥加料口,通过所述磷肥加料 口向所述固磷反应罐中加入磷肥,所述固磷反应罐上的进料口通过管道与所述第三离心分 离器上的液相出料口连接; 所述第一热泵加热器具有一进口和一出口,所述第一热泵加热器的进口通过管道 与所述第三化学水解罐内的螺旋加热管出口连接,所述第一热泵加热器的出口通过管道与 所述第一化学水解罐内的螺旋加热管进口连接,进行循环加热; 所述电脑配料机上具有第一进料口、第二进料口、第三进料口、添加剂加料口和出 料口,所述电脑配料机上的第一进料口通过管道与所述微量元素螯合反应罐上的出料口连 接,所述电脑配料机上的第二进料口通过管道与所述固氨及钾反应罐上的出料口连接,所 述电脑配料机上的第三进料口通过管道与所述固磷反应罐上的出料口连接;电脑配料机通 过添加剂加料口加入添加剂; 所述多效真空蒸发浓缩罐上具有一进料口、一出料口、一热源进口和一热源出口, 所述多效真空蒸发浓缩罐上的进料口与所述电脑配料机上的出料口连接;所述多效真空蒸 发浓缩罐上的热源进口和热源出口分别与所述第二热泵加热器上的热源出口和热源进口 连接,通过第二热泵加热器对所述多效真空蒸发浓缩罐中的热源进行循环加热; 所述稳定化罐上具有一进料口、一液肥出料口、一固肥出料口和一稳定化剂加料 口,通过所述稳定化加料口向所述稳定化罐内加入稳定化剂,所述稳定化罐上的进料口与 所述多效真空蒸发浓缩罐上的出料口连接;所述稳定化罐上的液肥出料口输出液肥至所述 计量灌装机进行液肥罐装; 所述喷雾干燥机具有一进料口、一出料口、一热源进口和一热源出口,所述喷雾干 燥机上的进料口与所述稳定化罐上的固肥出料口连接,所述喷雾干燥机上的出料口输出固 肥至所述计量包装机进行固肥包装;所述喷雾干燥机上的热源进口和热源出口分别与所述 第三热泵加热器上的热源出口和热源进口连接,通过第三热泵加热器对所述喷雾干燥机中 的热源进行循环加热; 所述第一热泵加热器、第二热泵加热器、第三热泵加热器与所述控制柜控制连接, 由所述控制柜进行控制。 在本发明的一个优选实施例中,还包括有机废物储罐、破碎机、筛分除杂机、杂物 槽,所述有机废物储罐用以储存有机废物并具有一出料口,所述有机废物储罐上的出料口 与所述破碎机上的进料口连接,所述破碎机上的出料口与所述筛分除杂机上的进料口连 接,所述筛分除杂机上的有机废物出料口与所述第一化学水解罐上的有机废物加料口连 接,用以向所述第一化学水解罐内送入筛分除杂后的有机废物,所述筛分除杂机上的杂物 出口与所述杂物槽的入口连接,向所述杂物槽内输送杂物进行后续处理。 在本发明的一个优选实施例中,在所述第一化学水解罐的催化剂加料口上连接有 一催化剂槽;在所述微量元素螯合反应罐的微量元素加料口上连接有一微量元素槽;在所 述固氨及钾反应罐上的氨、钾肥加料口上连接有一氨及钾肥槽;在所述固磷反应罐上的磷 7 CN 111592384 A 说 明 书 4/8 页 肥加料口上连接有一磷肥槽。 在本发明的一个优选实施例中,在所述第一离心分离器上的液相出料口与所述微 量元素螯合反应罐上的进料口之间的管道上串联有一第一离心液相槽,在所述第一离心分 离器上的固相出料口与所述第二化学水解罐上的进料口之间的管道上串联有一第一离心 固相槽;在所述第二离心分离器上的液相出料口与所述固氨及钾反应罐上的进料口之间的 管道上串联有一第二离心液相槽;在所述第二离心分离器上的固相出料口与所述第三化学 水解罐上的进料口之间的管道上串联有一第二离心固相槽;在所述第三离心分离器上的液 相出料口与所述固磷反应罐上的进料口之间的管道上串联有一第三离心液相槽。 在本发明的一个优选实施例中,所述控制柜通过编程对所述第一热泵加热器、第 二热泵加热器、第三热泵加热器进行控制,进而来控制所述第一化学水解罐、第二化学水解 罐、第三化学水解罐的反应温度、反应压力和反应时间以及多效真空蒸发浓缩罐的浓缩温 度和时间及喷雾干燥机的温度和时间。 在本发明的一个优选实施例中,所述微量元素螯合反应罐、固氮及钾反应罐、固磷 反应罐也用热泵加热器进行加温加压。 在本发明的一个优选实施例中,所有的热泵加热器分成饱和水加热器和空气热泵 加热器,分别对饱和水进行加热和对空气加热进而进行加压,采用温度和压力非关联形式 的组合。 本发明的优越性在于; 1.将无机微量元素肥,无机氮肥、钾肥、磷肥全部小分子有机化。 2.将有机废物通过三次水解,生成小分子糖类、氨基酸类、有机酸类、黄腐酸类,通 过对无机化肥的螯合反应,取代反应,加成反应形成小分子大量元素的有机化肥微量元素 的有机化肥。使植物根系直接吸收,缩短代谢途径,土壤微生物直接利用,可大幅度提高养 分利用率,节省化肥用量。 3.由于无机氮肥转化成有机的氨基糖、有机酸铵为正电荷,土壤胶体为负电荷,不 再转化负电荷的硝酸盐和亚硝酸盐,由于正负电荷相互吸引,在土壤中不易流失,同时也避 免了无机氮肥转化成硝酸盐和亚硝酸盐的残留污染。 4.由于形成小分子有机钾肥和小分子有机磷肥,大幅度减少土壤化学固定机会, 提高了钾和磷的利用率。 5.由于化肥有机化,形成小分子速效大量元素有机化肥和微量元素,有机化肥,肥 效快缩短生育期,提前成熟或提前收获。 6.由于化肥全部有机化,可生产增产型有机农产品和绿色农产品。 7.由于化肥全部有机化,碳、氮、磷比例合理,促进土壤微生物活性,使土壤有机质 快速提升。 附图说明 图1为本发明无机化肥有机化的成套设备的工艺流程示意图
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