CN101747094A - 生化处理生活垃圾制有机肥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生化处理生活垃圾制有机肥的方法，将生活垃圾经高立式多楼层逐层分选，制练打浆，络合曝气处理重金属，强氧化脱水，加入分解菌种，高温发酵，生产有机肥料、有机无机复混肥、及生物有机肥。本发明的积极效果是：将生活垃圾处理后制作生物有机肥，减少了填埋场的大量投资和占用土地，且垃圾制肥没有二次污染，变废为宝，资源再利用。循环经济，投资少，见效快，提供的有机肥价格低廉，改良土壤，促进农业发展，社会效益显著。

Description

生化处理生活垃圾制有机肥的方法

技术领域

本发明涉及一种生活垃圾的处理方法，尤其是一种生化处理生活垃圾制有机肥的方法。

背景技术

生活垃圾处理在国内一直是以填埋为主，焚烧为副，此法在国际上列为禁用范畴。也有用于发电的，其实都不适应中国国情。根据广西区政府2007年环保要求：“两年内市区、各县市都必须建污水、垃圾处理场。”2008年又确定其问责制“全区各县必须在2009年6月20日破土动工”。但生活垃圾处理方法仍是填埋和焚烧，填埋生活垃圾和生活垃圾填埋场，老百姓是很不满意的。尤其县域经济不景气的县、镇，还要花几千万到大山里面埋垃圾？人们是难以接受的，也有报道采用焚烧，垃圾发电的方法。一是投入高昂；二是二噁英污染；三是中央电视台对广东番禺新闻报道后，垃圾处理填埋、焚烧、发电根本就无地可寻。目前尚未有其它处理成功且回收效果好的生活垃圾的处理方法。

发明内容

本发明的目的是用生化处理方法将生活垃圾制成有机肥，既有效处理了垃圾，又可用于农业种植，变废为宝，且投资少，见效快。

本发明所采取的技术方案是：

将生活垃圾经高立式多楼层逐层分选，制练打浆，络合曝气处理重金属，强氧化脱水，加入分解菌种，高温发酵，生产有机肥料。

所述高立式楼层逐级分选是指将垃圾提升，从高到低逐级分选。

所述制练打浆是指分选后的固体有机废物经螺旋推进器与球磨机组合运用方式磨碎至细度≤100目，再送至制练打浆机打浆。

所述处理重金属是指在匀浆中加入絮凝剂、络合剂，搅拌混匀，在曝气式深层发酵时，络合重金属离心沉淀而剔除，使产品不含铅、汞等重金属。所述的絮凝剂是指聚丙烯酰胺，络合剂是指乙二胺四乙酸，添加比例为料浆的0.1％。

所述强氧化脱水是指加入5％氮、10％磷肥搅拌，再加入5％麦麸、15％的腐硅酸钠勾兑匀浆搅拌后，脱水发酵的方法。

所述加入菌种是指添加放线菌和木霉，添加比例为料浆的0.1％，放线菌和木霉各占一半。

所述高温发酵，是指太阳能供热，超导暖气片升温，控制室内温度成堆发酵，具体要求是当供水温≥60℃时，室温≥38℃，最高料温≥72℃，翻堆2-3次可达到腐熟要求。

高温发酵的腐熟料可直接做有机肥；添加15％尿素、5％氯化钾、20％钙镁磷即成有机无机复混肥；配入1％硅酸盐细菌(商品名：钾细菌)即成生物有机肥等多品种肥料。

本发明主要技术的要点有以下几点：

1、要制肥首先要把生活垃圾固体废弃物的细度制练磨浆达到制做肥料的细度要求，如：要求≤100目。是主要技术措施之一。

2、凡是生活垃圾(固体废弃物)或污泥，因其产生原因所致，重金属都超标，如：铅、汞......。有机体腐熟后重金属被释放出来，又更容易被农作物二次吸收，这样一来，周尔复始，重金属(原子、离子、分子态)在植物体内累积越来越多，食用后危害人体健康。本发明采取曝气式高塔络合沉淀剔除生活垃圾中的重金属，又是其必要技术措施之二。塑料这类废物对土壤危害极大，称之为“白色污染”，反之，回收利用又是一大笔可观的经济效益。也就是说必须分选出来。

此类分选机国际国内都已产出许多，一是价格昂贵，二是占地面积大，三是消耗大，生产成本高，四是劳务人员多，五是采用水选，常出现水污染现象，六是劳动条件差，有粉尘、臭气、使操作者难以承受。

我们发明了高立式以楼层为单位的垃圾分选机械装置，从高到低分层次操作，一层楼一道工序，由上而下动作，各层都有净化装置、空调、卫生、换气，环境好，劳动条件好。这是本发明技术措施之三。

有机肥生产的重点是要求生产周期短，腐熟度常常限制缩短生产周期，本发明研究确定生产周期为七天，是采取两次发酵技术重叠结合，由16天发酵循环而形成的周期，这就是本发明的技术措施之四。

为了详细的说明本发明的工艺方法，我们按照下列工艺流程方框图序和具体生产顺序分别说明。

生产流程、方法要点：采取了高位差分选、制练磨浆、曝气络合、塔式沉淀、剔除重金属、强制脱水、发酵配伍、太阳能供热、超导暖气片升温、可控高温发酵方法。再以测土配方，勾兑加富载体有机肥形成土壤生物培养基等九大措施来体现。

1、高立式多楼层机械分选装置

原理：根据物流机理由上而下滑行，分类分选分检。

结构：五层楼建筑，底部(8米×8米＝64平方米)，一层4米高，二、三、四、五层3.5米高，总有效高度20米。

物流走向：物料提升到五楼卸料，四楼破袋，三楼筛选，二楼风选、磁选、精选，一楼制练打浆。一层一道工序，从五楼到一楼足可检出可回收物、分出有害物，剩下的到一楼做肥料，简单明确，操作方便、劳动条件好，工作效率高。

(1)从高立式楼层分选机械装置，以每层为单位，可设屏障、空调、吸尘器、换气扇、冲凉、卫生间......，改善劳动环境条件。

(2)占地面积8×8＝64m²，比美国式垃圾分选机占地面积少3/40，比国内国产垃圾分选机械占地面积减少5/60×(150亩÷6＝25亩)。

(3)由上而下自动滑行，节省大量劳动力、电力、人力。

2、螺旋推进、制练打浆

构造机理：设置一料斗、料斗下安装螺旋推进器。把分检后的固体有机废物经螺旋推进器推进1.2×4的球磨机，经转动制练打浆即可达到肥料发酵要求的细度≤100目，完成垃圾制肥第一关——细度。

产量：每小时制练打浆可处理生活垃圾8T，一台机可满足日处理50T-100T生产量。因水是循环使用，加水量可按1∶1.5-2添加，过大浓度会影响出料速度。

3、曝气式络合、絮凝，沉淀法剔除重金属

原理：(1)根据各物体比重差，采取沉淀法可出去除多余的建筑垃圾。(2)利用络合剂的功能方法，络合分子态、离子、原子态重金属迅速沉淀，在底部放出。(3)沉淀物用关风机搅出，集中提炼回收。

结构：设置底直径3米、高度16米、容积80m³的塔式铁罐3-9个。上部设溢水管、清液管、进料管和底部安装升关风机。一般采用三个罐，摆成品字形而固定。因二次发酵需要也可设九个罐，储存发酵可延长曝气时间。进料用18.5W泥浆泵，出料用15W泥浆泵吸出送往配料机，曝气采用5.5W高压气泵曝气24-48小时形成深层液体发酵效果。按此操作过程可完全剔除重金属。

产量：日处理50T生活垃圾可一罐储存三罐循环。日处理100T、150T时，生产也可采用9罐循环。

要扩大规模日处理150-200T，可自动增加设备量提高生产能力。据调查，日处理50T最适合镇级，100T最适合县级，150T处理最适合大城市社区建厂生产规模。重金属剔除装置选用三、五、九台均为适宜。

4、强氧化脱水、点种配料

主要功能：从上述沉淀罐中抽出料浆(含水份≥70％)，添加腐硅酸钠在强氧化脱水装置上混合3分钟，再点入分解菌种，调配C∶N、C∶P(C即碳、N即氮、P即磷)，再强制搅拌2分钟，即可倒入运输车，送去高温密闭发酵室发酵反应，达到高温始发生矿质化反应。

5、太阳能供热、超导暖气片升温发酵、高温矿质化反应装置。

机理：固体有机废物发酵除必须的六大条件要具备，温度是很重要的，当室温≥35℃，可促进生物发酵升温迅速达到≥70℃，对发酵腐熟有很好作用。本发明利用太阳能储备的≥60℃热水放入超导暖气片升温。当水温≥35℃流入超导管，暖气片中超导液，遇热而运动，相互撞击，暖气片立即升温≥80℃，而促室温升高，料温也随之升高，从而产生高温矿化反应。

6、加富载体有机肥生产线。

本发明的积极效果是：将生活垃圾处理后制作生物有机肥，减少了填埋场的大量投资和占用土地，且垃圾制肥没有二次污染，变废为宝，资源再利用。循环经济，投资少，见效快，提供的有机肥价格低廉，改良土壤，促进农业发展，社会效益显著。

附图说明

图1为本发明工艺流程方框图。

具体实施方式

实施例：

1、垃圾车运来三车生活垃圾，约10吨，拉进粗选、除臭车间。要求先除臭、粗捡，再提升到五楼卸料按层次进行分检。

(1)小勾机撒石灰(1000∶1)约10公斤，用于10吨生活垃圾除臭。

(2)小勾机碾推两次，收拢时人工粗选捡起庞大物体。

(3)当时人工捡起旧棉被一床，旧地毡3米，50斤以上石头6块，废旧门窗一套。余下的有玻璃、啤酒瓶、塑料，少部分建筑垃圾。最多的是水果核、水果皮等。

(4)剩余料用铲车装入提升斗，提升到五楼，倒入4楼储存仓。

(5)开启4楼储料底部安装的破袋机，原料被抓下来再划破“袋”包装物流出。破袋后的料自动滑进三楼分析筛。

(6)从分析筛前部流出≤1cm细料，多是废菜叶、水果核、细砂、石粉类。按指定直接滑入二楼过磁选机，含磁的物件留下余料被输送带送到一楼去制练磨浆。

(7)分析筛后部流出≤3.5cm的大颗粒料，按指定位置流入通道，通道口吹出轻质料，重体积料才落入二楼由输送带进分选捡出，捡出料中有瓶类，废铁类。剩余的大多是骨、粒、果核，可直接返送去制练打(磨)浆。

(8)筛上料：塑料条被内叉挂住取出。小塑料出筛口，落在输送带上，在运行中被人工捡出，剩余料被判定“只能用做肥料”原料后，滑入大漏斗被推进制练打浆机。

第一斗用时8分钟，打浆完毕，抽入储料池集中。

第二斗用时6分钟，打浆完毕，抽入储料池。

第三斗收拾完垃圾来料，又用了6分钟分选打浆完毕，抽入储料池。

从早上8点-9:20，1小时20分，10吨垃圾全部分选打浆完毕。

2、深层生物发酵、曝气、络合剔除重金属

(1)10吨垃圾制成匀浆20吨，开始点菌种20公斤，其中放线菌(国标5406)10公斤，木霉(3.20)10公斤，搅拌5分钟，再撒上絮凝剂聚丙烯酰胺10公斤、络合剂EDTA 10公斤，用大型泥浆泵(18.5W)只半个小时抽浆(到沉淀罐)完毕。曝气18小时，进行好氧生物深层发酵，当料浆已絮凝时，开始静置沉淀。

(2)放出静置后的上清液。

(3)打开关风机，放出含有重金属沫的底料约3公斤，再放出底部混合沙石粉的泥料100公斤，待见流出有原浆时即停机。

(4)抽出中间原料浆，化验含水占62.3％时做肥料按下列(5)配伍。

(5)调配C∶N，C∶P，(C∶N即碳∶氮，C∶N即碳∶磷)，其中碳酸氢铵25公斤，钾10公斤，钙镁磷25公斤。把原料浆抽入搅拌机强制搅拌放出(1.2T为一次量)，连续进行。

(6)开下卸斗流入运输车，拉去发酵室，升温发酵。

(7)拖斗车开进太阳能供热超导暖气片升温发酵室倒料。最后把所进原料堆成梯形。开出铲车。放出太阳能储备的≥60℃热水放入超导暖气片(包)升温，两个小时后室温可上升20℃......达到(≥38℃)。原料也开始升温。

(8)按规定24小时应测量三次，第一个(8小时)时≥45℃，第二个8小时(16小时)时≥60℃，第三个8小时(24小时)时≥68℃；第六个8小时(48小时)时≥72℃，第九个8小时(72小时)时≥70℃，其间可翻堆二次。当温度又升到≥72℃时，查原料含水份50％，空气湿度略感干燥时又翻堆一次。同时开启换气扇抽出湿气。

(9)配合上述发酵，换气扇开启12小时后，停机12小时。等温度再度升起，空气湿度又增大时，再次抽风。七天内，用勾机翻2-3次，即可达到腐熟要求。

本次生产时间2小时，第一次发酵时间9天，第二次发7天。两次重叠发酵共16天达到腐熟要求。

3、生产肥料

进入肥料生产，可根据需要制做不同的肥料，选择添加不同的配料。

用发酵腐熟的原料可制作下列品种肥料：

①制有机肥：发酵腐熟后的原料可直接做有机肥。(标准NPK≥4％，有机质≥30％)。

②制有机无机复混肥：添加15％尿素、5％氯化钾、20％钙镁磷即成有机无机复混肥。(肥料标准NPK≥15％，NPK比例8∶3∶4；有机质≥20％)。

所述％比均指重量百分比。

③配制生物有机肥：发酵7天后可配入1％硅酸盐细菌，商品名：钾细菌，即成含钾细菌的生物有机肥，钾细菌≥2000万/mL。

复配好的肥料，应造粒-烘干-筛选出2-4毫米的颗粒料，包装成品-销售。

生产小结：含水份60％垃圾原料10T，经配伍加工得成品6.5T(含水份15％)。经检验当NPK≥4％，有机质≥30％时，总成本480元/T，销售定价580元/T。吨获毛利100元/T。当NPK≥7％，有机质≥30％时：总成本780元/T，销售定价880元/T，吨获毛利100元/T。

与市场上堆肥工艺生产的同类产品相比：肥效高出50％，价格相比：低于市场价25.6％。

Claims (8)

1.一种生化处理生活垃圾制有机肥的方法，其特征是：将生活垃圾经高立式多楼层逐层分选，制练打浆，络合曝气处理重金属，强氧化脱水，加入分解菌种，高温发酵，生产有机肥料。

2.根据权利要求1所述的生化处理生活垃圾制有机肥的方法，其特征是：所述高立式楼层逐级分选是指将垃圾提升，从高到低逐级分选。

3.根据权利要求1所述的生化处理生活垃圾制有机肥的方法，其特征是：所述制练打浆是指分选后的固体有机废物经螺旋推进器与球磨机组合运用方式磨碎至细度≤100目，再送至制练打浆机打浆。

4.根据权利要求1所述的生化处理生活垃圾制有机肥的方法，其特征是：所述处理重金属是指在匀浆中加入絮凝剂、络合剂，搅拌混匀，在曝气式深层发酵时，络合重金属离心沉淀而剔除，所述的絮凝剂是指聚丙烯酰胺，络合剂是指乙二胺四乙酸，添加比例为料浆的0.1％。

5.根据权利要求1所述的生化处理生活垃圾制有机肥的方法，其特征是：所述强氧化脱水是指加入5％氮、10％磷肥搅拌，再加入5％麦麸、15％的腐硅酸钠勾兑匀浆搅拌后，脱水发酵的方法。

6.根据权利要求1所述的生化处理生活垃圾制有机肥的方法，其特征是：所述加入菌种是指添加放线菌和木霉，添加比例为料浆的0.1％。

7.根据权利要求1所述的生化处理生活垃圾制有机肥的方法，其特征是：所述高温发酵，是指太阳能供热，超导暖气片升温，控制室内温度成堆发酵，具体要求是当供水温≥60℃时，室温≥38℃，最高料温≥72℃，翻堆2-3次可达到腐熟要求。

8.根据权利要求1或7所述的生化处理生活垃圾制有机肥的方法，其特征是：高温发酵的腐熟料可直接做有机肥；添加15％尿素、5％氯化钾、20％钙镁磷即成有机无机复混肥；配入1％硅酸盐细菌，即成生物有机肥。

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