СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД И ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ АЗОТА, ОБОГАЩЕННОГО БИООРГАНИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

1. Способ обработки осадка сточной воды, включающий стадии:
а) кондиционирования осадка сточной воды,
б) добавления кондиционированного осадка сточной воды в реактор высокого давления,
в) добавления смеси реактивов,
г) поддержания смеси в условиях напряжения в течение периода удерживания,
где стадия (а) включает получение перекачиваемого осадка сточной воды.
2. Способ по п.1, где смесь реактивов включает горячую соль вещества, выбранного из группы, состоящей, по существу, из сульфата аммония, фосфата аммония и их комбинаций.
3. Способ по п.1, где смесь реактивов включает горячий расплав вещества, выбранного из группы, состоящей, по существу, из сульфата аммония, фосфата аммония и их комбинаций.
4. Способ по п.1, где смесь реактивов включает отдельные добавления концентрированной кислоты и основания.
5. Способ по п.1, где смесь реактивов включает отдельные добавления осадка сточных вод, предварительно обработанного концентрированной кислотой и основанием.
6. Способ по п.1, где смесь реактивов включает отдельные добавления предварительно насыщенного аммиаком кондиционированного осадка сточных вод и концентрированной кислоты.
7. Способ по п.4, где концентрированная кислота представляет собой серную кислоту, фосфорную кислоту или их комбинацию.
8. Способ по п.1, где условия напряжения включают перемешивание смеси и приводят в результате к частичному или полному гидролизу, денатурации, стерилизации или их комбинации компонентов осадка сточной воды.
9. Способ по п.8, где компоненты осадка сточной воды выбраны из группы, состоящей из индивидуальных фармацевтических соединений, антибиотиков, гормонов, гормоноподобных молекул и других биологически активных соединений, макромолекул, включая белки, и их комбинаций.
10. Способ по п.1, где осадок сточной воды выбран из группы, состоящей из городских обезвоженных твердых веществ биологического происхождения, просушенных твердых веществ биологического происхождения, отходов фармацевтической ферментации, биологически переработанных микроорганизмами органических продуктов, пищевых продуктов, пищевых побочных продуктов, животного навоза, биологически переработанного животного навоза, органических осадков сточных вод, состоящих, в основном, из микроорганизмов и их комбинаций.
11. Способ по п.1, где осадок сточной воды представляет собой сухой или обезвоженный осадок сточной воды, содержащий от 12 до 40% твердых веществ, от 18 до 30% твердых веществ, от 33 до 99% твердых веществ или от 90 до 99% твердых веществ.
12. Способ по п.1, где стадия кондиционирования включает добавление одного или более чем одного окисляющего агента, одной или более чем одной кислоты или их комбинации к осадку сточной воды.
13. Способ по п.12, где один или более чем один окисляющий агент выбран из группы, состоящей, по существу, из феррата кальция, феррата натрия, феррата калия, пероксида водорода, гипохлорита кальция, гипохлорита натрия, гипохлорита калия, диоксида хлора, озона, кислорода и их комбинаций, и где одна или более чем одна кислота включает фосфорную кислоту, серную кислоту или их комбинацию.
14. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию регулирования рН смеси.
15. Способ по п.13, где рН смеси доводят до значения от 4,5 до 6,0 добавлением агента регулирования рН.
16. Способ по п.14, где агент регулирования рН выбран из группы, состоящей из оксида кальция, гидроксида кальция, гидроксида натрия, гидроксида калия, безводного аммиака, цементной пыли, известковой пыли, золы псевдоожиженного слоя, зольной пыли класса С и зольной пыли класса F, зольной пыли из установки для многоэтапного сжигания, квасцов, осадка обработки воды, древесной золы и их комбинаций.
17. Способ по п.1, где пар образуется внутри реактора высокого давления, и температура смеси повышается вследствие экзотермической реакции компонентов смеси, и где пар последовательно удаляют для создания высушивающего эффекта в отношении смеси.
18. Способ по п.17, где повышение температуры смеси превышает 100°С, 121°С, 126°С или 137°С и где повышение давления смеси превышает 20, 30 или 38 фунтов на квадратный дюйм (137, 895, 206, 842 или 262,000 кПа).
19. Способ по п.1, где период удерживания составляет минимум 1 мин, от 5 до 30 мин или от 10 до 20 мин.
20. Способ по п.1, где осадок сточной воды делают перекачиваемым путем перемешивания осадка сточной воды с усилием, достаточным, чтобы сделать его перекачиваемым, либо путем добавления жидкости.
21. Способ по п.20, где жидкость представляет собой воду, обработанную продувкой кислотой, из системы скрубберов.
22. Способ по п.1, где стадия (а) включает нагревание осадка сточной воды в глиномялке.
23. Способ по п.22, где осадок сточной воды нагревают с помощью нагретого вала, нагретых лопастей мешалки, нагретого рукава с рубашкой, окружающего глиномялку, или их комбинации.
24. Способ по п.22, где осадок сточной воды нагревают до 80°F (25,67°C), 95°F (35°C) или 111°F (43,89°C).
25. Способ по п.22, дополнительно включающий стадию добавления одного или более чем одного питательного вещества для растений и одного или более чем одного отвердителя к смеси в смесителе или глиномялке,
где одно или более чем одно питательное вещество для растений выбрано из группы, состоящей из мочевины, нитрата аммония, сульфата аммония, моноаммония фосфата, диаммония фосфата, мочевины нитрата аммония, жидкой мочевины, поташа, оксида железа, растворимого железа, хелатированного железа и их комбинаций; и
где один или более чем один отвердитель выбран из группы, состоящей из оксидов железа, квасцов, аттапульгитовой глины, промышленной мелассы, лигнона, лигносульфоната, агента мочевиноформальдегидной полимеризации и их комбинаций.
26. Способ по п.1, где испаренный аммиак добавляют в реактор высокого давления.
27. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию формования смеси в гранулы или брикеты путем грануляции или экструзии и последующего высушивания гранул или брикетов.
28. Способ по п.27, где гранулы или брикеты высушивают до содержания выше 90 мас.% твердых веществ, выше 98 мас.% твердых веществ или выше 99 мас.% твердых веществ.
29. Способ по п.27, дополнительно включающий стадию пропускания высушенных гранул или брикетов через одно или более чем одно сито для отделения материалов большего размера и нежелательных материалов от продукта требуемого размера.
30. Способ по п.1, дополнительно включающий стадии:
пропускания смеси через второй смеситель или глиномялку,
формования смеси в гранулы или брикеты путем грануляции или экструзии,
высушивания гранул или брикетов,
пропускания высушенных гранул или брикетов через одно или более чем одно сито для отделения материалов большего размера и нежелательных материалов от продукта требуемого размера и повторного введения раздробленных материалов большего размера в смесь во втором смесителе или глиномялке.
31. Способ по п.30, дополнительно включающий стадию дробления материалов большего размера в дробилке или мельнице.
32. Способ по п.30, где нежелательные материалы включают пыль.
33. Способ по п.30, дополнительно включающий стадию охлаждения высушенных гранул или брикетов в охлаждающем аппарате, где высушенные гранулы или брикеты охлаждают до 140°F (60°C) или менее, 130°F (54,44°C) или менее или 120°F (48,89°C) или менее.
34. Способ по п.33, где охлаждающий аппарат представляет собой аппарат с псевдоожиженным слоем или вращающийся барабан.
35. Способ по п.34, дополнительно включающий стадию покрытия высушенных гранул или брикетов пылеудаляющим или лакирующим материалом для уменьшения истирания и пылеобразования, где пылеудаляющий материал наносят на гранулы или брикеты внутри охлаждающего аппарата.
36. Удобрение, изготовленное способом по п.1.
37. Удобрение по п.36, которое содержит по меньшей мере 10 мас.% азота, по меньшей мере 12 мас.% азота или по меньшей мере 14 мас.% азота.
38. Удобрение по п.36, которое не содержит или содержит необнаружимое количество жизнеспособных вредных микроорганизмов и которое является нетоксичным и безопасным для обращения и безопасным для его надлежащего применения для сельскохозяйственных культур.
39. Удобрение по п.36, которое содержит аммонийный азот, связанный с соединениями в смеси таким образом, что азот растворяется медленно и мигрирует медленно через верхние 8 дюймов (20 см) почвы.
40. Способ по п.1, при котором реактор высокого давления заменен тремя реакторами высокого давления, где каждый заполняют последовательно, что позволяет обрабатывать смесь удобрения в непрерывном режиме при заданных условиях температуры и атмосферного давления, и времени удерживания.
41. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию пропускания смеси через смеситель или глиномялку, которые следуют за реактором высокого давления в технологической последовательности.
42. Способ по п.41, где смесь, образовавшаяся в реакторе высокого давления, представляет собой аммонийный расплав, содержащий неполное насыщение аммиаком с избытком кислоты.
43. Способ по п.42, где смесь обрабатывают аммиаком для завершения процесса насыщения аммиаком с образованием соли аммония в распылителе в смесителе или глиномялке.
44. Способ по п.43, где аммиак преобразуют из жидкости в перегретый аммиачный пар перед введением в распылитель.
45. Способ по п.44, где преобразование в перегретый аммиачный пар осуществляют путем приложения непосредственного нагревателя к линии подачи аммиака или путем приложения избыточной теплоты, выделенной теплообменником из любой другой стадии в способе, к жидкому аммиаку.
46. Способ по п.45, где аммиачный пар является перегретым при температуре, регулируемой при 120-200°F (37,78-93,33°C) или при 170-180°F (76,67-82,22°С) и при давлении, регулируемом при 90-120 psia (620,528-827,370 кПа).