[发明专利]一种有机营养肥的生产方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种肥料的生产方法，尤其是涉及一种有机营养肥的生产方法。

二、背景技术：

当前有机物水解方法最常用的有微生物或化学分解，包括一些直链的和芳烃类的有机化合物，或者是对所用的微生物有毒，或者是这些微生物不能降解它们，需要用一些化学处理方法首先除掉这些有毒的或者难降解的有机物，才能用微生物间接方法达到理想的处理效果，近些年来，人们已经开发了一些应用技术处理这些非微生物降解的有机物，如直接加入过氧化氢、次氯酸钠、臭氧等强氧化剂降解这些有机物，显然这些处理的成本本高。

在氧化性试剂中，无声放电或者电化学现象产生臭氧的方法因为电流效率太低，成本太高，只能在很少的情况下使用，而羟基游离基也是一种很强的氧化试剂，甚至有比臭氧更强的氧化性，这对于破坏废水中的有机污染物分子，使其降解并最后矿化成二氧化碳和水是非常有利的。但是，羟基游离基本身比臭氧更不稳定，一般都在使用过程中现场用电化学方法、化学方法和光化学方法产生，例如，可以用化学方法根据下列反应式得到羟基游离基：

H₂O₂+Fe²⁺=Fe³⁺ +OH^-+OH（1）

也就是说，在有机物料中加入过氧化氢和硫酸亚铁（即Fenton试剂），就可以通过反应（1）得到羟基游离基，并用以分解大分子有机化合物。

当前，过氧化氢在工业和医疗部门已经广泛，但直接用于废水处理仍然太贵，而硫酸亚铁成本也不小，因此制备Fenton试剂在有机处理中的广泛应用的最大障碍就在于使用成本太高。

三、发明内容：

本发明为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种有机营养肥的生产方法，其通过电化学产生自由基反应，使稳固性有机物得到有效降解，有效提高了肥效，工艺简捷，成本低。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为 ：

一种有机营养肥的生产方法，其特征在于：所述的有机营养肥的生产方法包括以下步骤：在常压下，先将有机物进行臭氧氧化处理，然后将经过臭氧氧化处理后的有机物放入电解槽中进行电解处理，电解槽的阳极采用铁，电解槽的阴极采用石墨电极，电解质采用硫酸钠，加入量为15～25g/L，电解时间为1～4小时，使有机物在pH=2～3条件发生降解，降解成有机物小分子，再将处理后的有机物调整到pH=4以上。

有机物包括农作物秸秆、锯末，草炭，褐煤，垃圾或污泥。

所述的有机营养肥的生产方法包括以下步骤：

（1）臭氧氧化处理：

将有机物放入臭氧氧化反应器中，打开臭氧发生装置，调节臭氧流量，使臭氧与有机物在反应器中充分反应20—40min；

（2）电解处理：

将经臭氧氧化处理后的有机物在电解槽中以平板铁或铂或铁网为阳极，多孔石墨电极为阴极，电解质为20g/L 的Na₂SO₄，在石墨电极中通入氧气，在电解过程中，阴极上通入的氧气筒H⁺发生还原反应生成H₂O₂，阳极上铁失去2个电子以Fe²⁺离子的形式溶于溶液中，H₂O₂与Fe²⁺进行后续反应，生成硫酸亚铁试剂，对电解槽进行搅拌，以减少阴阳两极生成的Fe²⁺和H₂O₂在溶液中传输过程中的浓差极化，根据有机物组分选择电解温度和时间。

在电解处理步骤中，根据有机物组分选择电解温度和时间的方法为：碳氮<20，时间1小时，碳氮=20-30，时间2小时，碳氮=30-40，时间3小时，碳氮=40-50，时间4小时；温度均为130摄氏度。

在臭氧氧化处理过程中，臭氧流量为6.5L/min，氧化时间为20—40min。

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：

1、本发明突破了电化学发生自由基反应难题，借鉴目前燃料电池中的有关技术，成功的将其空气扩散电极技术移植过来，同时也解决了过氧化氢和二价铁离子分别在不同的两个极室内同时生成又不能在与有机物混合前提前混合的技术难题，使这项技术第一次具有了真正实用化的可能。

2、用本发明方法生产的产品直接提供了作物需要的全部营养，为食品生产提供了物质保障且不降低产品的品质，并且能修复被化肥农药污染的土壤，保障农业生产的可持续性。