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公開番号2025143238
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2025042599
出願日2025-03-17
発明の名称バイオマス有機廃棄物の処理方法及び得られる水溶性有機肥料
出願人大地環境科技控股集團有限公司
代理人個人,個人
主分類B09B 3/70 20220101AFI20250924BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】本出願はバイオマス有機廃棄物の高効率資源化処理の分野に関し、特にバイオマス有機廃棄物の処理方法及び得られる水溶性有機肥料に関する。
【解決手段】
本出願が採用したバイオマス有機廃棄物に対する処理方法は、バイオマス有機廃棄物を破砕した後、多種の金属化合物からなる触媒を添加し、これを140℃～160℃まで加熱し、0.8MPa～1.4MPaまで加圧し、触媒加水分解反応を30分間～60分間行って低分子有機物が得られること;得られた低分子有機物に鉱物元素を添加し、超音波キレートにより、水溶性有機肥料が得られることを含む。該方法は効率が高く、安全で、低コストにバイオマス有機廃棄物を処理することができ、さらに該方法により植物の成長に有利な水溶性有機肥料を得ることもできる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バイオマス有機廃棄物を破砕した後、触媒を添加し、これを１４０℃～１６０℃まで加熱し、０．８ＭＰａ～１．４ＭＰａまで加圧し、触媒加水分解反応を３０分間～６０分間行って低分子有機物が得られること；得られた低分子有機物に鉱物元素を添加し、超音波キレート及び高速機械的せん断の２重の作用により、水溶性有機肥料が得られることを含み；
前記触媒が以下の重量部の成分から構成され、
３～７重量部の酢酸亜鉛、６～２１重量部のホウ酸マンガン、４～８重量部の硫酸銅、８～１６重量部の硫酸マグネシウム、１～５重量部の酢酸ルテニウム、２０～４０重量部のリン酸、１５～５５重量部のバーミキュライトであることを特徴とする、バイオマス有機廃棄物の処理方法。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
低分子有機物が、重量分率９５％以上のアミノ酸、オリゴペプチド、単糖、オリゴ糖、有機酸などの低分子を含むことを特徴とする、請求項１に記載の処理方法。
【請求項３】
前記触媒及びバイオマス有機廃棄物の質量比が（０．１～０．５）：１００であることを特徴とする、請求項１に記載の処理方法。
【請求項４】
前記バイオマス有機廃棄物を粒径が０．５ｃｍを超えないように破砕することを特徴とする、請求項１に記載の処理方法。
【請求項５】
前記低分子有機物及び鉱物元素の質量比が１００：（５～２０）であることを特徴とする、請求項１に記載の処理方法。
【請求項６】
前記超音波キレートにおける超音波周波数が６０ＫＨＺ～２００ＫＨＺであることを特徴とする、請求項１に記載の処理方法。
【請求項７】
前記超音波キレートにおける超音波放射位置が底面及び側面を含むことを特徴とする、請求項１に記載の処理方法。
【請求項８】
破砕装置、加熱加圧反応装置、キレート装置及び超音波装置を含み；バイオマス有機廃棄物を破砕装置により破砕した後、触媒を添加し、さらに加熱加圧反応装置中で１４０℃～１６０℃まで加熱し、０．８ＭＰａ～１．４ＭＰａまで加圧し、触媒加水分解反応を３０分間～６０分間行って低分子有機物が得られ；得られた低分子有機物に鉱物元素を添加し、キレート装置中で超音波装置が超音波を放出し、さらに高速機械的せん断を行う２重の作用下でキレートを行うと、水溶性有機肥料が得られることを特徴とする、請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の処理方法を採用した装置システム。
【請求項９】
請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の方法で得られた水溶性有機肥料。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本出願はバイオマス有機廃棄物の高効率資源化処理の分野に関し、特にバイオマス有機廃棄物の処理方法及び得られる水溶性有機肥料に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
本出願で記載するバイオマス有機廃棄物は植物、動物、微生物本体の各種人類に必要とされない廃棄物を指し、台所のゴミ、植物の落ち葉、水中藻類のゴミなどを含むが、これに制限されない。この種の廃棄物は、通常腐敗しやすい有機廃棄物であり、成分が複雑で、含水率が高く、有機質含量が高い特徴を有するため、有害細菌の繁殖、疾病の伝播、環境の汚染が起こりやすい特徴を有する。現在、この種の廃棄物の処理方式は通常以下の数種である。
１、埋立：該方法は土地資源を占用し、さらに浸出液、埋立地ガスなどの二次汚染の問題が深刻である。
２、飼料化：該方法はその調製方式に制限される。その有害細菌、ウイルスなどは完全に消滅させるのが難しく、複数の高分子成分は完全に処理することができない。
３、堆肥：該方法は必要な土地の面積が比較的大きく、さらに二次汚染が生じやすい。堆肥製品の肥効は劣り、市場への普及が困難である。
４、バイオマス有機廃棄物からバイオガスの嫌気的生成：該方法は安定性が比較的劣り、バイオガススラリー及びバイオガス残渣は二次汚染が生じやすい。
【０００３】
上述した既存の数種の処理方式はいずれも不十分な部分が存在する。さらに人類の発展に伴い、この種の廃棄物の増量は明らかであり、効率が高く、安全で、低コストの処理方法が期待されている。
【発明の概要】
【発明の概要】
発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段
【０００４】
前述した課題を解決するため、本出願が提供する処理方法、装置システムは、効率が高く、安全で、低コストにバイオマス有機廃棄物を処理することができ、さらに該方法により植物の生長に有利な水溶性有機肥料を得ることもできる。
【０００５】
本出願が採用したバイオマス有機廃棄物に対する処理方法は、バイオマス有機廃棄物を破砕した後、触媒を添加し、これを１４０℃～１６０℃まで加熱し、０．８ＭＰａ～１．４ＭＰａまで加圧し、触媒加水分解反応を３０分間～６０分間行って低分子有機物が得られること；得られた低分子有機物に鉱物元素を添加し、超音波キレート及び高速機械的せん断の２重の作用により、水溶性有機肥料が得られることを含む。
該触媒は以下の重量部の成分から構成され、
３～７重量部の酢酸亜鉛、６～２１重量部のホウ酸マンガン、４～８重量部の硫酸銅、８～１６重量部の硫酸マグネシウム、１～５重量部の酢酸ルテニウム、２０～４０重量部のリン酸、１５～５５重量部のバーミキュライトである。
【０００６】
本出願はバイオマス有機廃棄物をまず一定の粒径まで破砕した後、特定の触媒を添加し、これを水の亜臨界状態まで加熱、加圧する。触媒の作用下で、一定時間触媒反応を行うと、含まれる高分子有機物がいずれも例えばアミノ酸、オリゴペプチド、単糖、オリゴ糖、有機酸などの低分子有機物に分解される。該バイオマス有機廃棄物を直接的／間接的に加熱し、その温度、圧力を水の亜臨界状態まで到達させることにより、触媒の作用下、亜臨界状態の水及び材料はさらに容易に励起して水素イオンを放出する。水素イオンが材料中の高分子有機質の酸素橋を攻撃することにより、分子結合を開裂させて１分子の水を形成し、同時に高分子有機質を低分子有機質に分解する。さらに、本出願の処理方法において、低分子有機質が得られた後、その開裂した酸素橋部分に鉱物元素が接続して、キレート型の水溶性有機肥料が形成され、該有機肥料は植物の成長を促進することができる。
【０００７】
上記過程で採用した触媒は前述したように、複数の金属化合物を混合し、粉末まで粉砕して製造される。採用した各成分はいずれも重量部に基づいて調製され、さらに各成分はいずれも市販品でよい。
【０００８】
本出願の処理方法において、加熱温度は１４０℃～１６０℃まで達することができ、好ましくは例えば１４５℃、１５０℃、１５５℃でよい。加圧は０．８～１．４ＭＰａに達することができ、好ましくは例えば１．０ＭＰａ、１．２ＭＰａでよい。触媒加水分解反応の時間は３０分間～６０分間まで達することができ、好ましくは例えば３５分間、４０分間、４５分間、５０分間、５５分間でよい。
【０００９】
他に、本出願の処理方法において、超音波キレートの方式を採用し、低分子有機物及び鉱物元素をキレートさせてキレート型の水溶性有機肥料を形成することができるだけでなく、超音波作用下で、さらに有機物中の共有結合を開裂させることもでき、これによりさらに多くの高分子有機物を低分子有機物に分解する。さらに超音波の方式により、材料の粒子の凝集を阻害する、材料を均等に分散させる、製品の安定性を高めることもできる。
【００１０】
他に、本出願の処理方法において、採用するバイオマス有機廃棄物は多種からなる混合廃棄物中から合理的な方式により取り出すことができる。大部分の廃棄物は共存して存在するため、本出願の処理方法で採用するバイオマス有機廃棄物は、多種からなる混合廃棄物から風力選別、湿式選別、磁力選別などを利用して取り出すことができる。このうち、風力選別は紙類、プラスチックフィルムなどの軽量物を除去することができ、湿式選別はガラス、陶磁器、硬質プラスチック、竹片などの廃棄物を除去することができ、磁力選別は鉄を含む廃棄物などを除去することができる。上記の多種からなる混合廃棄物からバイオマス有機廃棄物を選別する方式により、得られた材料におけるバイオマス有機廃棄物の質量比は９７％以上に達することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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