CN102887736B - 餐厨垃圾和污泥与生活垃圾同机处理制作专用肥方法 - Google Patents

Abstract

餐厨垃圾和污泥与生活垃圾同机处理制作专用肥方法，是在生活垃圾有机物进入制练打浆机的同时，以兑水方式将分选出不可降解物的餐厨垃圾破碎后的料浆与适量的水一并从该机进料口加入，使两种垃圾混合制成细匀浆，进而将污泥兑入并搅拌均匀；在剔除重金属、分解二噁英、进行微生物深层厌氧发酵，进而脱水拌菌调配物料之后，进行高温矿质化反应发酵获得原肥，再采用双配位生产工艺产出微生物有机肥。本发明既有利于保护和改善生态环境，又能为农业提供高品质肥料，显著改良土壤，提高作物产量和品质，支持农业可持续发展。本发明不仅适用于大城市，更适用于餐厨垃圾和污水处理厂污泥量都不大、分别单独处置经济上不划算的中小城市和县城。

Description

餐厨垃圾和污泥与生活垃圾同机处理制作专用肥方法

技术领域

本发明涉及一种有机肥料生产方法，属于肥料生产技术领域，特别是涉及一种餐厨垃圾和污泥与生活垃圾同机处理制作各种作物专用微生物有机肥的方法。 

背景技术

餐厨垃圾处理现状及存在问题：据《中国经济时报》采访有关专家提供的资料，目前全国每年产生5000-6000万吨餐厨垃圾，全国城市餐厨垃圾产生量的规模大约为：18个特大城市大于500吨/天，79个大城市约200-500吨/天，238个小城市大约50-100吨/天。餐厨垃圾同普通垃圾相比，具有含水率高(含量为70％-90％)、含油脂高(含量为1％-5％)、含盐分高(含量为1％-3％)，并富含淀粉、脂肪、蛋白质等有机物及其它微量元素，是制作饲料与有机肥料的资源。鉴于填埋餐厨垃圾难以避免土壤、水体和大气被污染，又因餐厨垃圾的特殊性质难以焚烧且焚烧还会产生大量有害气体，目前餐厨垃圾的处理主要是生产饲料、有机肥、沼气及柴油。由于餐厨垃圾中含有各种动物肉类，如果制作饲料，同类相食极易引发口蹄疫和各种疾病，即存在同源性风险，从而传播给人类而造成危害，人们存有疑虑，况且用没有剔除重金属、没有分解二噁英的餐厨垃圾制作饲料，就给重金属、二噁英以生物链的形式由动物肉食进入人体提供了机会，遗患无穷；经厌氧处理生产沼气虽有前景，但投资大，成本高。根据有关资料，日处理200T厌氧产沼气项目，总投资需8000万元，单位生产成本达270元/吨，每吨即使补贴200元，若销售价低于70元，仍会亏本，更何况厌氧发酵后的液体使用难处理也难，故不好推广；将餐厨垃圾进行油水分离后生产柴油，同样存在投资大、成本高的问题，即使免除消费税每吨柴油成本降低900元，仍然没有盈利；利用餐厨垃圾生产有机肥方向对头，但目前采取好氧堆肥生产有机肥的方法并不可取，这不单是因为餐厨垃圾含水分高，直接进行好氧堆肥有难度；还因为采用堆肥法处理工艺，餐厨垃圾中动植物残体所含的重金属离子没有剔除，二噁英没有消除，又没经过严格的高温矿质化反应发酵，影响肥料质量，且 堆肥过程中营养损耗大，导致肥效差。 

污水处理厂污泥处理现状及问题：有关资料指出，截至2010年底，全国城镇污水处理量达到456亿立方米，湿污泥(含水率80％)产生量突破3200万吨。根据调研结果显示，我国污水处理厂所产生的污泥，有80％左右没有得到妥善处理：一些运送污泥的人员为图方便，随意找个地方倒掉了事，晴天太阳一晒，散发出令人作呕的臭味，遇雨又溶解成污水顺着山凹水沟流去，造成二次污染。即使送到填埋场，若不经严格的处置，含水份80％左右的污泥，一则会导致发酵曝气，污染大气，二则其渗滤液会对土壤和地下水源造成二次污染；污泥焚烧除因水分大有一定难度外，还因尾气含有二恶英致癌物质难以根除带来的环境和健康风险；也曾有厂家直接把污泥晒干当做有机肥料销售的，由于污泥重金属含量严重超标，水稻田用了，长出了“镉大米”，小麦地用了长出砷超标小麦，污泥还有肺炎克氏杆菌等危害，最终被国家卫生部所禁止，而不准再直接施用城市污泥。在污泥填埋、焚烧、直接施用基本遭否定的情况下，堆肥法处理污泥成为首选并被推崇。堆肥法虽然利用了污泥的多种营养成分，但遗憾的是，堆肥法无法剔除镉、汞、铅、铬、砷等重金属危害，而这5种重金属含量是有机肥料标准所限制的；再就是堆肥发酵时间长(30天左右)，占地面积大，难以控制高温矿质化反应和发酵腐熟程度，肥力低，销售困难。如何才能利用污泥生产肥料，目前还没有理想的技术方案。 

我们具备处理餐厨垃圾和污泥的能力：我们经过多年研究，以生活垃圾为原料，发明了生活垃圾制肥工艺及其配套设施。其工艺流程是，先将分选出塑料和废金属后的垃圾料磨细制浆，然后采取络合沉淀法剔除垃圾中动植物残体所含重金属离子的危害，再经脱水配伍并经高温矿质化反应发酵获得有机原肥，最后经两次元素配位制肥工艺产出生物有机肥。所产肥料经质检机构检验，无重金属危害，有效活菌数、主养分等各项指标全部达到国标要求。与单施有机肥和单施复合化肥相比较，生物有机肥施用后作物的生长效果显著提高。生活垃圾制肥技术的问世，为我们提供了餐厨垃圾、污泥和生活垃圾同机处理制作微生物有机肥的技术基础和工艺设备条件。我们早在2010年进行生活垃圾制肥生产时，就进行了餐厨垃圾、污泥与生活垃圾同机处理制做各种作物专用微生物有机肥的实践，证明餐厨垃圾和污泥与生活垃圾同机处理制作微生物有机肥不是什么难题，投资不大，成 本不高，值得推广。 

发明内容

本发明的目的：针对餐厨垃圾和污泥处理中存在的问题，研究二者与生活垃圾的互补性，提出餐厨垃圾和污泥与生活垃圾同机处理，并以这“三废”作原料，制作各种农作物专用微生物有机肥的技术方案。 

本发明的原理：餐厨垃圾、污泥和生活垃圾的主要成份都是有机固体废弃物，具有共同的性质和作用。餐厨垃圾+污泥+生活垃圾中有机废弃物一起作原料，按适当比例将这三废同机处理，实现扬长避短，优势互补，是一种创造性地制做各种作物专用微生物有机肥料的最佳方案：(1)餐厨垃圾的植物营养价值最高，最优势的成份是含有大量的脂肪类油脂，可代替花生麸、油菜仔麸、桐麸、豆饼作为生物培养基，在微生物分解中生成丰富的蛋白质(碳C、氢H、氧O、氮N、硫S)，较其它处理方式需进行油水分离来说，既能取代同类含油物质还能节约分离成本；(2)餐厨垃圾盐分高即氯化钠含量高，因本工艺高温矿化发酵中，作为微生物培养基不可缺少氯化钠，与其它餐厨垃圾处理方式必须采取加大脱盐措施相比较，既能补缺盐分又能节约脱盐材料；(3)城市污水处理沉淀物污泥中含有大量的人粪尿，其中嗜热有益微生物可在发酵中促使人粪尿生成作物需要的氨基酸(而病原菌则在持续8-12小时高温发酵中全部被杀灭)；(4)餐厨垃圾比普通生活垃圾含水分高，含水率60％左右的生活垃圾，制练打浆需要按1∶1加水，若与含水率平均在80％以上的餐厨垃圾同机处理，尽可能多地以餐厨垃圾代替加水，既省去了处理餐厨垃圾的脱水工艺，又降低了生活垃圾制肥的用水成本，可节约宝贵的水资源。据分析资料，全国餐厨垃圾量不到生活垃圾量的20％，若与生活垃圾一并制肥，本工艺可将餐厨垃圾全部吃掉；(5)生活垃圾中固体废弃物大多是菜叶、根茎、果皮、果核、树枝、树叶以及废纸类东西，如果要形成微生物发酵的培养基，缺乏的正是餐厨垃圾和污泥中的高有机质、脂肪类物质、氯化钠和作物所需其它微量元素，以及污水处理后的人粪尿沉淀物。这三废同机一起处理，优势互补，不仅为生活垃圾制肥中生物发酵提供了应有的生物动力营养，且微生物活性菌群可以吞噬餐厨垃圾的油脂，使其变成水、二氧化碳和微量元素，同时还可相应减少氮(N)、磷(P)、钾(K)及微量元素的添加，降低产品成本。 这三废经高温矿化反应发酵后形成的有机原肥，其效果与传统的农家肥、市场上的堆肥产有机肥有质的区别；(6)餐厨垃圾和污泥所含病原菌、重金属、二噁英等有害成分，则通过生活垃圾制肥工艺(剔除重金属、分解二噁英、高温矿质化反应发酵)被剔除、分解或杀灭。具体来讲：在料浆中加入腐植酸和硅酸钠合剂、金属络合剂乙二胺四乙酸以及酵母菌、乳酸菌、黑曲霉和甲烷细菌，一则可将垃圾有机物细胞内分子态、离子态重金属分离出来，并络合分子态、离子态重金属形成结合物而沉淀排出；二则可破坏二噁英的亲脂性，让它从脂肪中分离出来，并在深层厌氧发酵产生的有机溶剂中，溶解分解二噁英类物质；进而通过高温(62-72℃)生物发酵，杀灭病原菌，让发酵物料配入的扎扎菌、木霉、放线菌等嗜热菌吞噬二噁英类物质，以彻底分解失活二噁英。这就是将这“三废”一并处理制肥的缘由。实践证明，餐厨垃圾与生活垃圾经过制练打浆并添加污泥浆、剔除重金属、分解二噁英，再经高温矿质化反应发酵，制做各种作物专用微生物有机肥料，通过施肥回归土壤，进而改良土壤，补充作物生长营养，是符合“植物矿质营养学说”和“归还营养”学说的。这种回归大自然的资源化、无害化处理方式，才是餐厨垃圾、污泥、生活垃圾最经济、最实用、最有效的处理方法。 

用发酵原肥制做各种作物专用微生物有机肥的生产机理：餐厨垃圾、污泥和生活垃圾这三废经制浆剔除重金属、分解二噁英、高温发酵杀灭病原菌、矿化有机质形成以水溶性有机质为主的完全性营养粉剂原肥。它含有作物生长必需的各种营养和有益元素，尤其是富含氨基酸、生物蛋白质以及水溶性有机质，温性，PH值呈中性(6.5～7.5)，这就决定了该有机原肥能够与其它元素，包括只能用作叶面肥的植物生长调节物质进行混复配。当添加的N、P、K质量在7-15％时，对有机肥的所有性能没有影响(超过15％，有机肥的生物及酶物质就会失活)。因此，在控制N、P、K添加量的前提下，兑入加富载体植物生长调节物质就不会被土壤微生物降解，不会被土壤胶体固定，而积极地起到相当叶面喷施的效果；同时还可加入生物制剂、土壤调理剂、适量的维生素B1和B2、B6以及有益中微量元素镁、锰、锌、硼、钼、硅、铜和稀土。维生素综合微量元素营养可供土壤微生物、作物根际微生物及作物生命营养反复享用。这一生产机理的应用，开创了各种作物专用微生物有机肥料的规范化制作。 

本发明的技术方案：餐厨垃圾和污泥与生活垃圾同机处理制作专用肥方法，其技术特征是按以下步骤进行：(1)利用生活垃圾分选装置从生活垃圾中分选出固体有机废物；(2)利用餐厨垃圾预处理机组分选出不可降解物，将有机物料破碎成粗料浆；(3)利用制练打浆机将生活垃圾有机废物加入餐厨垃圾粗料浆和适量水制成50-80目、含水率80％的匀浆；(4)将脱水后的污泥(细度一般接近要求，必要时用双盘磨浆机磨细)兑水用螺旋推进器推入混合池，与制练打浆机排出来的生活垃圾和餐厨垃圾制得的匀浆混合并搅拌均匀；(5)用泥浆泵将料浆抽入剔除重金属溶解二噁英兼备深层厌氧发酵装置，添加腐植酸和硅酸钠合剂、金属络合剂乙二胺四乙酸、絮凝剂聚丙烯酰胺以及酵母菌、乳酸菌、黑曲霉和甲烷细菌，进行深层厌氧发酵，分离、络合沉淀剔除重金属，分离、溶解分解二噁英，絮凝有机物发酵菌团；(6)利用脱水拌菌物料调配机组使料浆脱水并调整碳氮比、碳磷比和pH值，调配物料；(7)利用太阳能供热超导暖气片升温可控生物发酵室装置对物料进行高温矿质化反应发酵，杀灭病原菌，让发酵物料配入的扎扎菌、木霉、放线菌这些嗜热菌吞噬二噁英类物质，以彻底分解失活二噁英；(8)利用双配位生物有机肥生产线进行两次元素配位造粒制成各种作物专用微生物有机肥。关键特征是，餐厨垃圾以破碎粗料浆的形式，从制练打浆机进料口以兑水的方式注入制练打浆机，与生活垃圾有机废物共同磨细制成50-80目、含水率≥80％的匀浆；污泥则以直接兑入的方式，与制练打浆机排出的匀浆在混合池搅拌均匀。 

水的循环利用及无水排放的依据：根据实际试验验证，在制肥全过程中，每处理含水率60％的生活垃圾100吨，除循环用水外，需补充3.3吨水，即生活垃圾耗水率为3.3％。在垃圾制肥中，水的循环利用过程可以用下列公式描述：制练打浆加水量+挤出的垃圾物料匀浆中富裕含水量+少量补充水＝制练打浆循环用水量+制肥造粒用水+除臭石灰去湿耗水量+脱水后物料调配吸水量+高温发酵排出湿气带走水分+制肥全过程的水合理损耗。其中制练打浆加水量等于制练打浆循环用水量；垃圾中富裕含水量是指进厂垃圾含水分60％左右(进厂除臭时加生石灰同时起到去湿作用，含水分会减少到55％左右)，到加水制练打浆的料浆含水分≥80％，再到挤压脱水、调配物料后物料含水分降至35-40％，而后经高温发酵原肥含水率再降至25-30％； 这样的原肥，造粒时需添加30-35％的水，紧靠循环水尚不足，只有补充少量水才能满足制肥造粒用水需要，故垃圾制肥没有多余的水外排。本发明引入餐厨垃圾，其含水率在70-90％(这里以90％计算)，高于生活垃圾的含水率60％，即每吨餐厨垃圾比生活垃圾多出0.3吨水，那么100吨生活垃圾配入11吨餐厨垃圾就可取代生活垃圾消耗水3.3吨，即无需补充新水。如果配入更多的餐厨垃圾，只要不超过生活垃圾量的2倍(100吨生活垃圾含水60吨，再加100吨水，可制得剔除重金属要求的含水率80％的料浆，而200吨餐厨垃圾含水180吨，再配100吨生活垃圾含水60吨，制得的料浆含水率也是80％)，那么循环用水也可部分或全部来自餐厨垃圾，以节约宝贵的水资源。 

本发明的有益效果：本发明是在生活垃圾制肥工艺基础上，创新的一种餐厨垃圾、污泥与生活垃圾同机处理制作各种作物专用微生物有机肥的方法。既有利于保护和改善生态环境，又能为农业提供高品质的微生物有机肥，支持农业可持续发展。本发明投资少，同样规模的项目，投资不到厌氧产沼气项目的1/4；成本低，各种农作物专用微生物有机肥吨成本不到800元，比化肥低很多，但肥效接近化肥，综合功能优于化肥，可显著改良土壤，提高作物产量和品质。本发明不仅适用于大城市，更适用于中小城市和县城，这是鉴于中小城市和县城餐厨垃圾量不多，污水处理厂的污泥量不大，没有必要分别单独处置，而与生活垃圾一起同机处理，经济上更为划算。 

附图说明

图1：餐厨垃圾污泥与生活垃圾同机制肥工艺流程图 

图2：高立式多楼层生活垃圾分类装置内部结构延伸示意图 

图中所示：1、六层楼建筑2、航吊3、圆锥形漏斗4、螺旋推进器5、破袋机6、永磁辊式磁选机7、废金属收集箱8、滚筒分离分析筛9、制练打浆机10、皮带输送带11、废塑料打包机12、吸尘器 

图2-1：生活垃圾破袋磁选机组结构示意图 

图中所示：1、螺旋推进器2、底部设出口的储料仓3、破袋机4、永磁辊式磁选机输送带5、吸尘器6、废金属收集箱7、永磁辊式磁选机磁滚筒8、其它分选设备连接装置 

图2-2：生活垃圾中废塑料分离分析筛结构示意图 

图中所示：1、进料漏斗2、螺旋推进器3、圆筒筛网4、 动力机组5、内壁螺旋搅刀6、下料漏斗7、封闭式外壳8、废塑仓9、抽风机10、风道 

图3：餐厨垃圾预处理机组结构示意图 

图中所示：1、冲洗桶2、过滤筛3、皮带输送磁选机4、塑料清洗池5、鄂式破碎机6、金属件接收斗7、料浆池8、抽浆机 

图4：生活垃圾制练打浆机结构示意图 

图中所示：1、强制式螺旋进料器2、水磨式棒磨机3、推进式过滤筛。 

图5：剔除重金属溶解二噁英兼备厌氧发酵装置结构示意图 

图中所示：1、圆筒形大罐2、主轴3、电机4、进浆管5、配料口6、有机物料发酵仓7、搅拌机8、曝气装置9、浆料出口及控制阀10、锥形重物料仓11、螺旋绞出器12、重物出口电动阀门13、重物出料滑板14、支撑腿15、排气孔 

图6：挤压脱水物料调配机组结构示意图 

图中所示：1、配料配位搅拌机2、配料仓3、螺旋推进器4、压滤机5、抽浆机及输浆管6、储料箱7、混合料仓8、强制搅拌机 

图7：太阳能供热超导暖气片升温可控生物发酵室装置示意图 

图中所示：1、循环水泵2、超导暖气片3、墙体4、上水管5、供水塔6、供水管7、太阳能热水器8、下水管9、抽风换气装置10、即开即热水龙头11、信息窗12、进出料大门 

图8：双配位微生物有机肥生产线整体结构示意图 

图中所示：1、配料混合机2、粉碎机3、输送带4、造粒盘5、烘干机6、圆筒筛7、控制计量器8、抛光机9、电子包装机 

图8-1：双配位微生物有机肥料生产工艺方框图 

图9：生活垃圾制肥中循环用水装置结构示意图 

图中所示：1、蓄水池2、给水泵3、制练打浆机4、储浆池5、泥浆泵6、浓浆阀门7、搅拌池8、阀门开关9、大型泥浆泵及抽浆管10、重金属离子剔除兼备厌氧发酵装置11、抽浆机12、压滤机13、出口管14、回水管接头15、回水管16、小储水池17、抽水机 

图10：生活垃圾制肥中吸尘器装置结构示意图 

图中所示：1、产生粉尘臭气的设备进出口2、吸尘接口3、风机4、出风管5、电机6、内装有活性炭层的泄风洞7、卸尘布袋8、排风通道 

具体实施方式

餐厨垃圾污泥与生活垃圾同机制肥工艺流程(图1)：生活垃圾粗选除臭——分选出塑料和废金属——有机废物制练打浆的同时以兑水方式加入餐厨垃圾破碎料浆——制得匀浆并加入污泥料浆混合搅拌均匀——抽进剔除重金属溶解二噁英兼备厌氧发酵装置进行无害化处理——挤压脱水调整碳氮比碳磷比和pH值并调配物料——高温矿质化反应发酵嗜热菌吞噬分解二噁英并杀灭病原菌制得原肥——两次元素配位制得微生物有机肥及各种作物专用肥。 

粗选除臭：生活垃圾直接送进粗选除臭车间，墙面高8米，上设有玻璃窗，全车间透明密封，室内安装空调和吸尘器，保证室内无灰尘。生活垃圾进车间后，用勾机或铲车撒上石灰(作用是除臭、去湿、调整PH值、给作物补钙)拌匀，抓散抓开铺平然后碾压一遍，同时挑拣出不宜进机械分选设施的大件物体拆解处理，再轻微碾压即可收集收垄，堆在航吊爪下待用。 

分类分选：生活垃圾采用高立式多楼层生活垃圾分类装置(图2)进行分选。先用航吊将生活垃圾提升到该分选装置六楼，放进五楼储料漏斗，垃圾料经漏斗下端四楼出口处时被螺旋推进器(可防止堵塞并控制垃圾流量)推进安装在四楼的破袋磁选机组(图2-1)，垃圾袋被该机刀片划破，倒出垃圾落入输送带，经过磁选，选出酒瓶盖、废铁丁、易拉罐等金属类物质。不含磁的物料，直接输送落入设在四、三楼之间的漏斗，插入三楼分离分析筛(图2-2)，小于5cm的固体废弃物被筛网漏下去，直接从分离分析筛底部顺漏斗直下到一楼制练打浆机(下道工序)打成匀浆。筛上物多是废旧塑料，被筛内壁螺旋搅刀搅起，同时被螺旋搅刀卷起的风向前推进，又被出口处安装的吸尘抽风机风力吸引到筛末端，落入与其末端连接的漏斗滑进二楼输送带，随输送带运行被精选出仅占1％左右的≥5cm的非塑料物质，废塑料随着输送带送去打包另作处理利用。 

餐厨垃圾预处理：采用餐厨垃圾预处理机组(图3)完成。餐厨垃圾进厂后直接放进冲洗桶，启动其变频电机，转速调到每分钟45 转左右，在冲洗桶内自动冲散冲洗；冲洗桶紧连过滤筛，冲洗后的餐厨垃圾进入过滤筛进行筛选，筛下物与浆水一起流入料浆池，筛上物落入皮带输送磁选机的输送带，输送中挑拣出大物件回收，金属类物件被该机磁滚桶吸附，脱离磁场后自动落入金属件接收斗(回收)；废旧塑料、大骨头、鱼刺等被送进塑料清洗池，池水中含有洗衣粉或氢氧化钠，清洗后捞出废塑料(回收利用)，含有清洗剂的水抽出循环使用；池中沉淀物料包括骨头等经过小型鄂式破碎机粉碎后，流入料浆池，与筛下物混合，由抽浆机将混合料浆抽入制练打浆机(下道工序)再磨成50-80目制得匀浆。 

制练打浆细化物料：采用制练打浆机(图4)完成。制练打浆机是由矿山机械棒磨机改造而应用的。生活垃圾之所以要磨细，一是因为制肥要求原材料细度50-80目，便于生物分解而释放出营养供作物吸收；二是因为磨细后添加腐殖酸钠才能分离出固体废弃物中动植物残体内所含的重金属离子和分子；三是因为磨细了才能达到造粒成直径2-4mm的肥料颗粒要求；四是因为磨成细度50-80目才能在矿质化反应发酵中达到基本一致的腐熟度。之所以不采用链条式、锤击式粉碎机而采用棒磨机制浆，是因为生活垃圾含水分≥60％，链条、锤击破碎时粘度大，随机转，达不到细化要求，而用棒磨可以兑水形成水磨，防止粘结，而成匀浆后又可筛分出塑料边角料，纯匀浆才能采用络合沉淀法剔除重金属离子和分子，保证所产肥料无害化。垃圾物料从上道工序进入漏斗，在漏斗下口处安装由双圆柱形成的对压式双辊把垃圾硬按下去，下面设置一螺旋进料器，把按下来的生活垃圾强制性推进棒磨机同时加入餐厨垃圾料浆并适量加水进行制练打浆。棒磨机在运动中用“棒”的滚动撞击砸碎垃圾。随着棒磨机的转动，匀浆满后又经推进式过滤筛筛网流出，进入储浆池(抽进下道工序)；筛上物废塑料边角料被推到出口滑进输送带，装进农用车送去制做沥青或制塑料板。 

污泥的加入：污水处理厂的污泥一般要经过脱水才便于运输，脱水后含水分约60％，太稠，要用沉淀法剔除重金属，不得不重新稀释成含水份≥80％匀浆。所以，当污泥运到后，先倒入梯形槽，梯形槽下安装有一条≥7米长的镙旋推进器，再用镙旋推器慢慢搅入棒磨机出口处的储浆池，与棒磨的餐厨垃圾、生活垃圾匀浆混合。储浆池中心安装有立式搅拌机，不时地搅拌防止匀浆沉淀；池一侧装有一个 泥浆泵，再把匀浆抽入剔除重金属溶解二噁英装置(下道工序)。 

剔除重金属溶解分解二噁英和深层厌氧发酵：在剔除重金属溶解二噁英兼备厌氧发酵装置(图5)内完成。将制练打浆所得匀浆通过泥浆泵和进浆管抽进该装置(圆筒形大罐)，当抽进大罐三分之二容积时，启动电机先正转带动主轴和搅拌机旋转搅拌并启动曝气装置曝气，同时经配料口添加；(1)料浆重量5-10％由腐植酸和硅酸钠按1∶1配置的合剂；(2)料浆重量0.1％金属络合剂乙二胺四乙酸[EDTA]；(3)料浆重量各0.01％的乳酸菌、酵母菌、黑曲霉和甲烷细菌。每次搅拌3小时，密封静置12小时，在3天内如此循环。最后一次搅拌时经配料口添加料浆重量0.02％的絮凝剂聚丙烯酰胺，以絮凝发酵有机物形成菌团而漂浮。每次静置时盖上配料口和排气孔(产生的沼气可通过排气孔收集)。出料前从配料口加入适量膨润土吸附硝酸盐类物质并脱盐(视餐厨垃圾占三废比例)，然后再把有机物料发酵仓的匀浆通过浆料出口及控制阀抽去脱水配料(下道工序)。而后再反转电机带动螺旋绞出器，将漏斗式重物料仓内的重金属结合物和建筑垃圾经重物出口电动阀门按层次(重金属比重大于建筑垃圾处于最底层)先后绞出(为防止沉淀结块出料难而特设螺旋绞出)，落到重物出料滑板滑落出来回收利用。在建筑垃圾和匀浆结合处是泥土类结合料，可制作家用花卉营养土。 

脱水拌菌物料调配：通过脱水拌菌物料调配机组(图6)完成。匀浆先进压滤机挤压脱水至≤40％，从压滤机滤布中挤出的清水，可循环使用；脱水后匀浆就成了有机固体物料，必须在调整C∶N时加入0.1％吨的氮素(尿素2kg或氯化铵4kg)，在调整C∶P时加入0.2％吨的磷元素(过磷酸钙6kg或磷酸铵2kg)；加入高温发酵菌种(马粪培养液及其含有的扎扎菌、纤维分解菌、木霉[3∶20]各0.1％吨)，加入5％吨左右稻草粉、玉米杆粉、麦麸等粗纤维物料(与餐厨垃圾中油脂一起做促进发酵的生物动力)，鸡粪50-100kg；经强制搅拌混合均匀后放入农用车，送进高温发酵室。 

高温矿质化反应发酵：利用太阳能供热超导暖气片升温可控生物发酵室装置(图7)完成。该装置包括三座宽16米、长21米、高12米，室内密封的建筑物，房顶装有太阳能热水器用于调节循环供应≥35℃热水；室内墙四壁均装有超导暖气片的控温装置。把上道工序搅拌均匀后的物料送入控温发酵室，用钩机堆成5-6米高的梯形，关 闭门窗；启动循环水泵通过上水管将水(循环使用)输进供水塔，塔中的水经供水管进入太阳能热水器；打开太阳能热水器，将热水(≥35℃)通过下水管和即开即热水龙头输入安装在墙体上的超导暖气片，当超导暖气片外壁循环水温≥35℃时，其内胆超导液就会发生原子互相撞击升温从而引起暖气片急剧升温到≥80℃。当发酵料堆制在发酵室内时，由于微生物运动，发酵料温会逐渐上升。根据热学第二原理，高温向底温过度，可促使发酵料温不能扩散而迅速上升到70℃左右，这样就可以达到高温矿质化反应发酵的目的了。在室温≥38℃、料温升至62-72℃条件下发酵2天，然后关闭超导暖气片，打开抽风换气装置，排出含水分≥60％的空气，同时用钩机翻堆，以保证发酵均匀。翻堆后打开超导暖气片、关闭抽风换气装置，再次升温发酵两天，再翻堆一次。如此经过三次翻堆(生产周期七天)，可达到矿质化好氧发酵腐熟的均匀度并挥发多余的水份，腐熟度≥80％，含水分≤30％，出料送进储料仓库备用，即原肥。 

制作各种作物专用微生物有机肥：利用双配位微生物有机肥生产线(图8)、采用双配位微生物有机肥生产工艺(图8-1)来完成。第一次元素配位就是将烘干中不易挥发、高温中不易失效的发酵原肥配入氮元素(尿素、氯化铵、硝酸铵等)、含磷元素类(过磷酸钙、钙镁磷、磷酸铵等)、含钾元素类(硫酸钾、氯化钾等)，以及针对不同作物有特殊需求的敏感元素如锰、锌、硼、钼、硅、镁、铜、稀土元素，混合均匀再经粉碎后送入造粒盘，再打开喷浆机喷洒相适应的水溶液造粒；第二次元素配位，原则上要求在烘干时把易挥发、失活的元素及微生物进行第二次配位造粒。再按比例把第一次配位造粒烘干的颗粒料与第二次配位造粒未经烘干的颗粒料混合、抛光，再筛选包装，经检查符合产品技术质量标准的为合格产品。各种作物专用微生物有机肥已有多种，都是以广谱性微生物有机肥配方为基础，针对不同作物的特殊需要，添加其敏感的中量、微量元素，比如水稻专用肥要添加硅元素、锌元素，小麦专用肥要添加钼元素、铜元素，甘蔗专用肥要添加镁元素、硼元素，玉米专用肥要添加锰元素、硅元素，如此等等。 

循环用水过程：通过生活垃圾制肥中循环用水装置(图9)完成，无水排放。给水泵从蓄水池抽水供制练打浆机水磨制浆用，料浆流入储浆池；储浆池中的上清液由泥浆泵抽回制练打浆机再次利用； 储浆池中的浓浆经浓浆阀门进入搅拌池，开机搅拌均匀后经阀门开关被大型泥浆泵及抽浆管输进剔除重金属溶解二噁英兼备厌氧发酵装置，在分解二噁英、剔除重金属离子结合物和建筑垃圾并经厌氧发酵后的料浆由抽浆机输进压滤机，经挤压脱水后的半干料进行物料调配之后，送去高温发酵、制肥，挤压出来的清水经出口管和回水管接头流入回水管，通向小储水池，然后由抽水机抽进蓄水池，实现水的循环利用(多余的水抽去供制肥时造粒成球用)。 

吸尘除臭：采用生活垃圾制肥中吸尘除臭装置(图10)来完成。为便于控制粉尘、臭气、噪音，净化室内空气，给操作工人创造最佳工作环境；同时也为防止飘散出去的粉尘、气味污染大气，故而在衔接各楼层的圆锥形漏斗进口处设计安装了吸尘除臭装置。其它凡是在粉尘、臭气有可能外泄的机器设备进出口，都安装有该装置。启动电机带动风机叶片旋转，把产生粉尘臭气的设备进出口和吸尘接口结合处的空气和粉尘吸进出风管，进入泄风洞；在泄风洞内，粉尘失去风的压力自然落下，进入卸尘布袋，收集利用；臭气随风向上通过泄风洞上口，臭气在这里过活性炭层时被吸附，风从排风通道排出。 

生产实例：时间2011年3月18日，地点小金山肥料厂。当天以吴圩镇街道生活垃圾200吨(含水率61％)、美食街餐厨垃圾60吨(含水率86％)、污水处理厂污泥64吨(含水率63％)为原料一并制肥，产出原肥126.1吨，用以生产甘蔗专用微生物有机肥127.8吨。 

生产操作过程：早上五点，第一道工序(除臭粗选车间)人员开门接收送来的垃圾，对卸下来的垃圾撒上石灰，去掉湿气除掉臭气，用钩机把垃圾抓平，拣出不能进分选机器的大件物品。再把铺平的垃圾收拢翻到航吊下备用。就这样反复操作，到了早八点，接受来料和予处理垃圾程序基本结束。接着，第二道工序(高立式多楼层分选装置)从六楼吊下航勾一次抓起500kg垃圾上到五楼放进漏斗(航吊一共4台、漏斗也有4个，每5分钟抓垃圾料一次，每台机一小时12爪×500公斤＝6吨，4台机同时工作，一小时24吨量)，漏斗的下口在四楼与破袋磁选机组上口连接(同时也连接着一台吸尘除臭装置)，经过破袋，垃圾料流入输送带，输送带前滚桶是永磁的，当通过磁滚桶时，金属类的物件随磁滚桶磁场运行到离开磁场时才落下，而不受磁力吸引的垃圾料直接滚下落入漏斗流向三楼被推进器送入分离分析筛，选出废旧塑料落入二楼精选；而占80％的＜5cm的物料成了筛 下物，从三楼漏斗直达一楼被强制推进制练打浆机。此时把含水分≥85％的餐厨垃圾料浆同时注入第三道工序制练打浆机进料口，与分选后的生活垃圾料一同制成匀浆，在筛选出细小的塑料边角料的同时，50-80目的匀浆流入储浆池。池中安装有立式搅拌机，此时把来自污水处理厂的污泥加水稀释注入储浆池与餐厨垃圾、生活垃圾匀浆混合均匀(含水率≥80％)，而后被7.5KW的泥浆泵抽上第四道工序(剔除重金属溶解二噁英兼备深层厌氧发酵罐装置)。匀浆进罐后开动搅拌机，从上端进料口依次加入腐植酸与硅酸钠合剂20kg(一罐20吨×0.1％)、厌氧发酵菌种(黑曲霉、乳酸菌、甲烷细菌各2kg，EDTA金属络合剂2kg。罐装到18吨左右时转入下一个罐，如此连续操作。当天200T垃圾+60T餐厨+64吨污泥，共计全天处理≥324吨。剔除重金属、溶解分解二噁英、厌氧发酵后生产将进入第五道工序(脱水拌菌物料调配机组)：用大型压滤机把料浆中35％的水挤压流出；并在物料中添加高温扎扎菌(马粪培养液提取)、纤维分解菌、木霉[3∶20]合剂0.1％吨；再加入稻草粉、麸类、油饼类生物料5％吨；调整C∶N，加入氯化铵0.2％或尿素0.5％吨；调整C∶P加进磷元素肥料1％吨。三台压滤机、三台配料机组循环使用，每小时生产含水≤40％的滤料24T，即为发酵料，送入第六道工序(太阳能供热超导暖气片升温可控生物发酵室装置)。将发酵料堆成梯形，开启暖气片升温，在室温≥38℃、发酵料温在62-72℃条件下发酵48小时，然后翻堆一次。翻堆时打开门窗、开动抽气机，排出含水分≥60％的湿空气。接着再关闭门窗，升温发酵。7天内应翻堆三次，第七天就可以出料。三个发酵室，三～四天装满一个，一个可容1500吨，三个发酵室可循环操作。高温矿化发酵后的物料叫原肥，7天就可送入储仓，继续熟化待做各种作物专用微生物有机肥之用。 

本例甘蔗专用微生物有机肥制作：采用双配位微生物有机肥生产工艺，在双配位微生物有机肥生产线完成。利用原肥126.1吨按配方比例添加配料：尿素11.34吨、钙镁磷肥8.82吨、氯化钾6.3吨、硫酸镁6.3吨、硼砂126kg、硅酸钠水溶液6.3吨(制浆用)、生物制剂126kg、加富载体植物生长素合剂126kg、土壤调理剂126kg(制浆用)。采用容积为1000kg的大型混合粉碎机组，一次原肥投放量为500kg。操作过程如下： 

硅酸钠水溶液制备：硅酸钠水溶液6.3吨+水33吨(喷浆造粒 需按物料重量六分之五即132吨的25％加水)混配制成溶液。 

土壤调理剂水溶液制备：土壤调理剂126kg，加水8吨(即按物料重六分之一即26.5吨的30％加水即8吨)配制成水溶液。 

第一次元素配位(A组)：安排5套混合粉碎机组同时生产。每套原肥500kg(为一次量，每套机组各连续操作42次，共用原肥105吨)，添加尿素45kg，钙镁磷肥35kg，氯化钾25kg，硫酸镁25kg，开机混合、粉碎并开动输送带上造粒盘，打开喷浆开关(调喷浆到合适位置)，喷入已制备好的硅酸钠水溶液进行造粒，待颗粒形成(2-4mm)时，5套机组料同时排入输送带送去烘干。打开烘炉风门，开动烘干机转动起来，经15分钟烘干出料，筛选，待用。 

第二次元素配位(B组)：安排1套机组，与第一次元素配位同时生产。原肥500kg(为一次量，连续操作42次，共用原肥21吨)，添加尿素45kg、钙镁磷肥35kg、氯化钾25kg、硫酸镁25kg，再添加硼砂3kg、生物制剂3kg、加富载体植物生长素合剂3kg，开机混合、粉碎落入输送带送上造粒盘，打开喷浆开关(调喷浆到合适位置)，再喷入已制备好的土壤调理剂水溶液，造粒成球，送进控制计量器。 

打开控制计量器，按第一次元素配位经烘干的颗粒料与第二次元素配位未经烘干的颗粒料5∶1的比例进入共用的输送带，送进抛光机混合、筛选整理，用电子包装机包装。这批成品共计128.3吨，经检验符合国家有关标准并达到自行设计的技术质量指标。 

吨产品质量指标及其配方表 

吨产品质量指标及其配方表 

以上总重量1314kg，减去烘干水分和正常损耗约25％即328.5kg，净重985.5kg，即1吨原肥加上各种配料，所产成品肥大体也是1吨。 

Claims (1)

1.餐厨垃圾和污泥与生活垃圾同机处理制作甘蔗专用微生物有机肥的方法，其特征在于：按以下步骤进行：

(1)原肥制作：第一道工序：对生活垃圾撒上石灰，去掉湿气除掉臭气，用钩机把垃圾抓平，拣出不能进分选机器的大件物品；再把铺平的垃圾收拢翻到航吊下备用；如此反复操作；第二道工序：从高立式多楼层分选装置六楼吊下航勾一次抓起500kg垃圾上到五楼放进漏斗，航吊一共4台、漏斗也有4个，每5分钟抓垃圾料一次，每台机一小时12爪×500公斤＝6吨，4台机同时工作，一小时24吨量，漏斗的下口在四楼与破袋磁选机组上口连接，同时也连接着一台吸尘除臭装置，经过破袋，垃圾料流入输送带，输送带前滚桶是永磁的，当通过磁滚桶时，金属类的物件随磁滚桶磁场运行到离开磁场时才落下，而不受磁力吸引的垃圾料直接滚下落入漏斗流向三楼被推进器送入分离分析筛，选出废旧塑料落入二楼精选；而占80％的<5cm的物料成了筛下物，从三楼漏斗直达一楼被强制推进制练打浆机；此时把含水分≥85％的餐厨垃圾料浆同时注入第三道工序制练打浆机进料口，与分选后的生活垃圾料一同制成匀浆，在筛选出细小的塑料边角料的同时，50-80目的匀浆流入储浆池；池中安装有立式搅拌机，此时把来自污水处理厂的污泥加水稀释注入储浆池与餐厨垃圾、生活垃圾匀浆混合均匀，含水率≥80％，而后被7.5KW的泥浆泵抽上第四道工序的剔除重金属溶解二噁英兼备深层厌氧发酵罐装置；匀浆进罐后开动搅拌机，从上端进料口依次加入腐植酸与硅酸钠合剂20kg，一罐20吨×0.1％，厌氧发酵菌种黑曲霉、乳酸菌、甲烷细菌各2kg，EDTA金属络合剂2kg；罐装到18吨时转入下一个罐，如此连续操作；当天200吨垃圾+60吨餐厨+64吨污泥，共计全天处理≥324吨；剔除重金属、溶解分解二噁英、厌氧发酵后生产将进入第五道工序的脱水拌菌物料调配机组：用大型压滤机把料浆中35％的水挤压流出；并在物料中添加由马粪培养液提取的高温扎扎菌、纤维分解菌、木霉320合剂0.1％吨；再加入稻草粉、麸类、油饼类生物料5％吨；调整C︰N，加入氯化铵0.2％或尿素0.5％吨；调整C︰P加进磷元素肥料1％吨；三台压滤机、三台配料机组循环使用，每小时生产含水≤40％的滤料24吨，即为发酵料，送入第六道工序太阳能供热超导暖气片升温可控生物发酵室装置；将发酵料堆成梯形，开启暖气片升温，在室温≥38℃、发酵料温在62-72℃条件下发酵48小时，然后翻堆一次；翻堆时打开门窗、开动抽气机，排出含水分≥60％的湿空气；接着再关闭门窗，升温发酵；7天内应翻堆三次，第七天出料；三个发酵室，三～四天装满一个，一个容纳1500吨，三个发酵室可循环操作；高温矿化发酵后的物料即为原肥，7天送入储仓，继续熟化待用；

(2)甘蔗专用微生物有机肥制作：采用双配位微生物有机肥生产工艺，在双配位微生物有机肥生产线完成；利用原肥126.1吨按配方比例添加配料：尿素11.34吨、钙镁磷肥8.82吨、氯化钾6.3吨、硫酸镁6.3吨、硼砂126kg、用于制浆的硅酸钠水溶液6.3吨、生物制剂126kg、加富载体植物生长素合剂126kg、用于制浆的土壤调理剂126kg；采用容积为l000kg的大型混合粉碎机组，一次原肥投放量为500kg，操作步骤如下：

硅酸钠水溶液制备：硅酸钠水溶液6.3吨，加水33吨，即加水比例为喷浆造粒物料重量六分之五即132吨的25％，混配制成溶液；

土壤调理剂水溶液制备：土壤调理剂126kg，加水8吨，即加水比例为物料重量六分之一即26.5吨的30％，即8吨，配制成水溶液；

第一次元素配位：安排5套混合粉碎机组同时生产，每套原肥一次量为500kg，每套机组各连续操作42次，共用原肥105吨，添加尿素45kg，钙镁磷肥35kg，氯化钾25kg，硫酸镁25kg，开机混合、粉碎并开动输送带上造粒盘，打开喷浆开关，调喷浆到合适位置，喷入已制备好的硅酸钠水溶液进行造粒，待颗粒形成2-4mm时，5套机组料同时排入输送带送去烘干；打开烘炉风门，开动烘干机转动起来，经15分钟烘干出料，筛选，待用；

第二次元素配位：安排1套机组，与第一次元素配位同时生产；原肥一次量为500kg连续操作42次，共用原肥21吨，添加尿素45kg、钙镁磷肥35kg、氯化钾25kg、硫酸镁25kg，再添加硼砂3kg、生物制剂3kg、加富载体植物生长素合剂3kg，开机混合、粉碎落入输送带送上造粒盘，打开喷浆开关，调喷浆到合适位置，再喷入已制备好的土壤调理剂水溶液，造粒成球，送进控制计量器；

打开控制计量器，按第一次元素配位经烘干的颗粒料与第二次元素配位未经烘干的颗粒料5︰1的比例进入共用的输送带，送进抛光机混合、筛选整理，用电子包装机包装；得成品共计128.3吨，经检验符合国家有关标准并达到自行设计的技术质量指标。