CN103435378B - 一种厨余垃圾微生物好氧堆肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种厨余垃圾微生物好氧堆肥的方法，包括如下步骤：用水对厨余垃圾进行清洗，得到油水混合物和固体垃圾；在所述固体垃圾中加入木屑和脂环酸芽孢杆菌，然后进行好氧堆肥，即得到堆肥产品。本发明采用微生物好氧堆肥的方式对厨余垃圾进行减量化、无害化、资源化处理。本发明采用油水分离和反渗透水处理方法对厨余垃圾进行处理，以降低厨余垃圾的油组分，提高堆肥效果，同时实现水资源再生利用。在好氧堆肥的处理过程中，通过投加杉木屑来调节碳氮比和含水率，利用耐高温耐酸脂环酸芽孢杆菌，在加热、搅拌和控时的联动优化工艺下，节约能源，提高处理效率，生成了满足国家标准和行业标准的堆肥产品，满足环境保护和可持续发展要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种厨余垃圾微生物好氧堆肥的方法。
背景技术
厨余垃圾属于有机垃圾，分为熟厨余垃圾和生厨余垃圾，其中熟厨余垃圾包括剩菜、剩饭和菜叶等；生厨余垃圾包括果皮、蛋壳、茶渣、骨和贝壳等。厨余垃圾泛指家庭生活饮食中所需用的来源生料及成品(熟食)或残留物。
国内外针对厨余垃圾的处理主要有以下几种方式：焚烧、填埋、饲料化、厌氧发酵和好氧堆肥等。焚烧主要涉及能耗及产生的二恶英污染等二次污染问题；填埋方式受限于可利用土地资源，且选址困难，防治填埋场气体和渗滤液污染的成本较高；饲料化控制不佳将通过食物链危及人体健康，如地沟油、垃圾猪等问题；厌氧发酵的主要问题是甲烷控制，极易发生爆炸，引发安全担忧。微生物好氧堆肥与焚烧、填埋、饲料化、厌氧发酵等处理方式相比较，避免了二次环境污染、食品安全风险以及甲烷爆炸风险，是解决厨余垃圾问题的清洁技术之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种厨余垃圾微生物好氧堆肥的方法。
本发明所提供的一种厨余垃圾微生物好氧堆肥的方法，包括如下步骤：
用水对厨余垃圾进行清洗，得到油水混合物和固体垃圾；
在所述固体垃圾中加入木屑和脂环酸芽孢杆菌，然后进行好氧堆肥，即得到堆肥产品。
上述的方法中，所述木屑与所述固体垃圾的质量比可为0.8～1.2∶1，如1∶1，利用所述木屑的吸水性来控制所述固体垃圾的碳氮比和含水量，以适应好氧堆肥的条件。
上述的方法中，所述木屑具体可为杉木屑；
所述木屑的粒径可为0.1～0.2mm。
上述的方法中，所述好氧堆肥的温度可为45～55℃，指的是堆体内的温度；所述好氧堆肥的时间可为12～24小时。
上述的方法中，所述脂环酸芽孢杆菌可为Alicyclobacillus shizuokensis，购于德国菌种保藏中心(www.DSMZ.de)，编号为DSM 17981。
上述的方法中，所述脂环酸芽孢杆菌以菌液的形式加入到所述好氧堆肥的体系
上述的方法中，所述菌液浓度可为1×106～1×107cell/ml；所述菌液的培养基可为MRS培养基；
所述菌液的用量为：lkg所述固体垃圾需要加入100～150mL所述菌液。
上述的方法中，所述厨余垃圾的含水率为80％～90％，如85％；
所述厨余垃圾的含油率为5％～20％，如15％；
所述厨余垃圾中的碳氮比为1～10，如8。
上述的方法中，用水对所述厨余垃圾进行清洗时，所述水的用量为所述厨余垃圾的质量的30％～40％，如33％，洗涤的次数可根据具体情况而定，直到把固体垃圾中的油分洗涤干净。
本发明方法中的好氧堆肥中有酸性物质的产生，其中由蛋白质类转化而成的氨基酸、硫化氢、丁酸、戊酸等，由糖类转化而成的乙酸、乳酸、丁酸等，由脂肪类转化而成的丁酸、戊酸等，将使得环境pH值降低，更适用于耐酸性脂环酸芽孢杆菌的生长。
上述的方法中，所述油水混合物经油水分离得到废油和废水；
所述废水经反渗透处理得到回用水用于清洗所述厨余垃圾，节约资源，废弃物仅为少量浓缩液；
废油可作航空燃油用途等。
本发明的厨余垃圾微生物好氧堆肥的方法中会偶尔产生少量恶臭气体，可由活性炭进行吸附处理。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明采用微生物好氧堆肥的方式对厨余垃圾进行减量化、无害化、资源化处理。
2、本发明采用油水分离和反渗透水处理方法对厨余垃圾进行处理，以降低厨余垃圾的油组分，提高堆肥效果，同时实现水资源再生利用。
3、在好氧堆肥的处理过程中，通过投加杉木屑来调节碳氮比和含水率，利用耐高温耐酸脂环酸芽孢杆菌，在加热、搅拌和控时的联动优化工艺下，节约能源，提高处理效率，生成了满足国家标准和行业标准的堆肥产品，满足环境保护和可持续发展要求。
附图说明
图1为本发明厨余垃圾微生物好氧堆肥的方法的流程图。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中进行好氧堆肥所用到的脂环酸芽孢杆菌为Alicyclobacillusshizuokensis，购于德国菌种保藏中心(www.DSMZ.de)，编号为DSM 17981。其生长最适宜温度为45～55℃。在MRS培养基中进行培养，调节pH至4.0，在50℃水浴中搅拌12～24h，至菌落数达到1×107cell/ml备用。
实施例1、厨余垃圾的处理
按照图1所示的流程对厨余垃圾进行处理。
本实施例中，厨余垃圾的含水率约为85％，碳氮比为8，含油率为15％。
首先，用水对厨余垃圾进行清洗，得到油水混合物和固体垃圾。清洗步骤中，使用厨余垃圾的质量的1/3分3次进行清洗。将油水混合物通过过滤进行油水分离，得到废油和废水，其中，废油可用在航空燃油用途中等，废水经反渗透后得到的回用水用于清洗厨余垃圾，废弃物仅为少量浓缩液。
将2kg固体垃圾进行粉碎，然后加入2kg杉木屑，其粒径为0.1～0.2mm，然后加入200mL菌液，在油浴下进行好氧堆肥(搅拌过程中氧气自然介入)，搅拌方式为横向轴回转，搅拌速率为20次/分；通过自动监测反馈调节的加热控时系统，维持好氧堆肥的温度(堆体内)为55℃，进行24小时，得到堆肥产品。
经过本实施例的处理，厨余垃圾的减量率为92％。此处减量率＝(原厨余垃圾量-处理后剩余厨余垃圾量)/原厨余垃圾量×100％。
本发明得到的堆肥产品(有机肥)的测试数据如下：
经过测定，有机肥含水率为5％，满足《NY525-2002》的标准要求(含水率≤20％)；pH值为6.0，满足《NY525-2002》的标准要求(pH值5.5-8.0)；有机质含量为72％，满足《NY525-2002》的标准要求(有机质≥30％)；总养分(N+P2O5+K2O)为10.8％，满足《NY525-2002》的标准要求(总养分(N+P2O5+K2O)≥4.0％)，属于优质生物有机肥。
对比例1、
省略实施例1中对厨余垃圾进行水洗的步骤，即省略油水分离的步骤，直接将厨余垃圾投入至好氧堆肥单元中进行处理，好氧堆肥的处理条件与实施例1中相同，最后得到堆肥产品。
经过本对比例的处理，厨余垃圾的减量率为73％。
对比例2、
首先用水对厨余垃圾进行清洗，清洗步骤与实施例1中相同，得到固体垃圾，将得到的固体垃圾投入至好氧堆肥单元中进行处理，好氧堆肥的处理条件与实施例1中基本相同，不同之处在于：没有加入杉木屑进行控水，最后得到堆肥产品。
经过本对比例的处理，厨余垃圾的减量率为46％。
由上述2个对比例可得知，在进行好氧堆肥处理之前，首先用水对厨余垃圾进行清洗(即进行油水分离)，然后向经水清洗后的垃圾中添加杉木屑以控制碳氮比和含水率，可以明显降低厨余垃圾的油组分，提高堆肥效果和处理效率。
Claims (6)
1.一种厨余垃圾微生物好氧堆肥的方法，包括如下步骤：
用水对厨余垃圾进行清洗，得到油水混合物和固体垃圾；
在所述固体垃圾中加入木屑和脂环酸芽孢杆菌，然后进行好氧堆肥，即得到堆肥产品；
所述脂环酸芽孢杆菌为Alicyclobacillus shizuokensis；
用水对所述厨余垃圾进行清洗时，所述水的用量为所述厨余垃圾的质量的30％～40％；
所述木屑与所述固体垃圾的质量比为0.8～1.2：1；
所述好氧堆肥的温度为45～55℃；所述好氧堆肥的时间为12～24小时。
2.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述木屑为杉木屑；
所述木屑的粒径为0.1～0.2mm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述脂环酸芽孢杆菌以菌液的形式加入到所述好氧堆肥的体系中。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述菌液浓度为1×106～1×107cell/mL；所述菌液的培养基为MRS培养基；
所述菌液的用量为：1kg所述固体垃圾需要加入100～150mL所述菌液。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述油水混合物经油水分离得到废油和废水；
所述废水经反渗透处理得到回用水用于清洗所述厨余垃圾。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述厨余垃圾的含水率为80％～90％；
所述厨余垃圾的含油率为5％～20％；
所述厨余垃圾中的碳氮比为1～10。
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