CN103755406B - 有机废弃物发酵的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发酵领域，尤其涉及有机废弃物发酵的控制方法。包含氧含量控制，温度控制，pH值控制，湿度控制，有机质含量控制，碳氮比控制；生活废弃物好氧发酵过程必须定时监控影响有机废弃物发酵的六大因素，比如有机废弃物进入储集库时有机质含量、湿度、碳氮比、pH值的测定数据，发酵过程中氧浓度、C/N比、有机质含量、湿度、温度以及pH值的变化数据。如果发现其中某一因素偏离上述适宜范围，则必须及时调整，以使有机废弃物生物降解过程能顺利进行，以上方法因地制宜，擦用有机废料自身进行调节，外来介入物质少，成本低廉，调控效果好。

Description

有机废弃物发酵的控制方法

技术领域

本发明涉及发酵领域，尤其涉及有机废弃物发酵的控制方法。

背景技术

生活中的有机物是有机物质和营养盐类。这类物质包括工业排出的纤维素、糖醛、油脂，生活污水中的粪便、洗涤剂和食物残渣，以及化肥的废液等。分为挥发性、难降解性、持久性等4种有机污染物质，其造成了污染，难以被有效利用，但是如果专门去采用设备进行发发酵则划不来，需要一种原料利用率高的发酵控制方法。

发明内容

发明的目的：为了提供一种环保的有机废弃物发酵的控制方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

1.有机废弃物发酵的控制方法，其特征在于，包含氧含量控制，温度控制，pH值控制，湿度控制，有机质含量控制，碳氮比控制；

包含如下控制方法:

调控目标要求有机废弃物中的氧浓度为14％～17％，若氧气浓度<10％，则进行调高，调高方式为如下三种之一,（1）搅拌翻转机每天对发酵物料的搅拌翻转过程中，发酵物料与空气充分接触，有效调节了发酵物料中的氧浓度，保证了好氧浓度；（2）通过调节发酵物料中的含水量来调节氧含量；（3）在前两种方法之后，如果氧浓度还达不到适宜的范围，启动好氧发酵系统的送气设备，利用空气压缩机给发酵物料强制通风，保证氧气浓度；反之若氧浓度高于20％，应减少风量至目标要求为止；

调控要求发酵温度为35℃～55℃，若发酵温度低于35℃且继续下降时升高温度，增大发酵物种有机物的含量或者直接补充氧气，如果温度高于55℃且持续升高，则减少发酵物种有机物或者进行通风降温；

调控要求pH值为6～8，如果pH值过高(pH>9)，则需要加入酸性有废物来调控，如果过低(pH<4)，则需要加入碱性有废物来调控；若调控无效，逐步加入氢氧化钠或盐酸溶液进行调节；

调控要求发酵物中含水率为50％～60％，如果发酵物料含水率高于60％且持续上升，可以通过添加锯木屑或打开发酵池底部的渗透设备，将渗滤液收集于池底的方法来降低含水率；如果发酵物料含水率低于55％且持续降低，则将贮存于发酵池底部的液态废弃物喷洒于相应的发酵物料中以增加含水率；

调控要求发酵物中的有机物含量为40％～60％，如果有机物含量低于40％且持续降低，则通过添加锯木屑、农作物秸秆有机物含量较高的废弃物进行调节，如果有机物含量高于60％且持续升高，则通过添加腐殖土进行降低；

调控要求发酵物中的碳氮比为(25：1)～(35：1)为佳，（1）当发酵物料中C/N比高于35：1时，通过添加人粪尿、牛粪、猪粪便进行调节降低碳氮比；当发酵物料中C/N比低于25：1时，通过添加锯木屑、餐厨废弃物来提高碳含量碳氮比。

本发明进一步技术方案在于，调控方法中采用如下装置，发酵容器中包含一个以上的散发搅拌装置，所述散发搅拌装置包含连接管，连接管外连气源或者液体容器，连接管连接进管，进管内置于分布搅拌装置，所述分布搅拌装置为一个套管，其上有一个以上的搅拌翅，搅拌翅上有孔，套管内部固连有连接轴，连接轴动力连接电机并能随之转动，使用的时候，进管内部喷出液体或者气体，液体和气体进入分布搅拌装置并从多个搅拌翅的孔中出来，边搅拌边添加东西。

本发明进一步技术方案在于，所述搅拌翅的孔上有盖子，该盖子一侧合页安装于搅拌翅上，搅拌翅内部的流体能够冲启该盖子，在搅拌的时候，搅拌翅旋转过程中流体阻力会压合盖子。

采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：生活废弃物好氧发酵过程必须定时监控影响有机废弃物发酵的六大因素，比如有机废弃物进入储集库时有机质含量、湿度、碳氮比、pH值的测定数据，发酵过程中氧浓度、C/N比、有机质含量、湿度、温度以及pH值的变化数据。如果发现其中某一因素偏离上述适宜范围，则必须及时调整，以使有机废弃物生物降解过程能顺利进行，以上方法因地制宜，擦用有机废料自身进行调节，外来介入物质少，成本低廉，调控效果好。

附图说明

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

图1为发明的结构示意图：图2为搅拌翅的连接结构示意图；

其中：1.连接管；2.进管；3.分布搅拌装置；4.搅拌翅；5.连接块；6.连接轴；7.电机；8.出孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行说明，实施例不构成对本发明的限制：

氧浓度

生活废弃物随着好氧发酵的进行，微生物的活动每时每刻都要消耗氧气，为了保证好氧发酵的质量，发酵中根据发酵物料中各项指标的变化需及时补充氧气的含量。

适宜范围：有机废弃物好氧发酵过程中，适宜的氧浓度为14％～17％。若氧气浓度<10％，则氧气不足将使好氧菌生长受抑制，使好氧发酵停止；反之若氧浓度高于20％，应减少风量至氧浓度适宜为止。

调节方法：

（1）搅拌翻转机每天对发酵物料的搅拌翻转过程中，发酵物料与空气充分接触，有效调节了发酵物料中的氧浓度，保证了好氧浓度；

（2）通过调节发酵物料中的含水量来调节氧含量；

（3）在前两种方法之后，如果氧浓度还达不到适宜的范围，启动好氧发酵系统的送气设备，利用空气压缩机给发酵物料强制通风，保证适宜的氧气浓度。

温度

适宜范围：有机废弃物好氧发酵过程中，适宜的发酵温度为35℃～55℃。若发酵温度低于15℃或高于70℃，微生物将进入休眠状态或大量死亡，发酵缓慢甚至停止。

调节方法：

（1）通过调节有机质含量来调节发酵温度。当有机质含量不足时，微生物发酵产生的热量不足，温度就会降低；当有机质含量增加时，微生物发酵产生的热量升高，温度自然升高。

（2）通过调节氧浓度来调节。随着有机质含量的增加，好氧发酵消耗的氧气就会增多，需要及时补充氧气。否则，氧浓度降低，好氧发酵受到抑制，发酵温度降低。

pH值

适宜范围：有机废弃物好氧发酵过程中，适宜的pH值为6～8。这是微生物(尤其是细菌和放线菌)生长最合适的酸碱度，如果当pH值过高(pH>9)或过低(pH<4)，就会减缓微生物降解速度，须调整发酵物料的pH值。

调节方法：

（1）当物料pH值偏高时，通过加入醋糟等酸性有机废弃物来调节。

（2）当物料pH值偏低时，通过添加锯木屑等碱性有机废弃物来调节。

（3）当酸碱性有机废弃物调节pH值，依然很难达到适宜范围时，配合添加氢氧化钠和盐酸溶液进行调节，但添加量要控制在一定范围内。

湿度

适宜范围：有机废弃物好氧发酵过程中，适宜的含水率为50％～60％(尤以55％为佳)，这种湿度最适宜嗜热微生物的生长繁殖和对氧的要求。若发酵物料含水率高于65％，则易导致营养物渗出和造成通气空隙不足，这会抑制需氧微生物的生长繁殖，甚至发生不良的厌氧分解，发酵物料温度下降；而含水率低于40％也不利于需氧微生物生长，好氧分解速率缓慢。总之，发酵物料含水率过高或过低均需要进行调节。

调节方法：

（1）当发酵物料的含水率过高时，可以通过添加锯木屑或打开发酵池底部的渗透设备，将渗滤液收集于池底。

（2）当发酵物料的含水率过低时，启动二次发酵设备，将贮存于发酵池底部的液态废弃物喷洒于相应的发酵物料中。

有机质含量

我国各城市生活废弃物的有机物含量不尽相同，同一城市因生活能源不同，生活废弃物中有机物含量也有差别。即使生活能源相同的城镇，因季节不同，生活废弃物中有机物含量也有变化；因此为了有效控制发酵因素，进行有机废弃物好氧发酵处理时，必须要检测废弃物的有机物含量数据。

适宜范围：有机废弃物好氧发酵过程中，适宜的有机物含量为20％～80％，以40％～60％为佳。有机物含量低于20％，则不能提供足够热能供嗜热菌繁殖，难以维持高温发酵；但若有机物含量高于80％，则好氧发酵过程需大量供氧，而往往供氧不足发生厌氧过程。

调节方法：

（1）当发酵物料有机质含量较低时，通过添加锯木屑、农作物秸秆等有机物含量较高的废弃物进行调节。

（2）当发酵物料有机质含量较高时，通过添加腐殖土等有机质含量较低的废弃物。

碳氮比

适宜范围：通常分解有机废弃物的微生物，其生长繁殖过程每利用30份碳就需要1份氮。据此，一次发酵适宜的碳氮比定为(25：1)～(35：1)为佳，碳氮比过低或过高都不利于嗜氧菌的生长繁殖，难以达到稳定的生物有机肥。

调节方法：

（1）当发酵物料中C/N比高于35：1时，通过添加人粪尿、牛粪、猪粪等人畜粪便进行调节。

（2）当发酵物料中C/N比低于25：1时，通过添加锯木屑、餐厨废弃物等来提高碳含量。

结合附图

本发明进一步技术方案在于，调控方法中采用如下装置，发酵容器中包含一个以上的散发搅拌装置，所述散发搅拌装置包含连接管1，连接管1外连气源或者液体容器，连接管连接进管2，进管2内置于分布搅拌装置3，所述分布搅拌装置3为一个套管，其上有一个以上的搅拌翅，搅拌翅上有孔，套管内部固连有连接轴6，连接轴6动力连接电机7并能随之转动，使用的时候，进管2内部喷出液体或者气体，液体和气体进入分布搅拌装置3并从多个搅拌翅的孔中出来，边搅拌边添加东西。大大节省空间和发酵的均衡。

所述搅拌翅的孔上有盖子，该盖子一侧合页安装于搅拌翅上，搅拌翅内部的流体能够冲启该盖子，在搅拌的时候，搅拌翅旋转过程中流体阻力会压合盖子。因此能够有效防止孔阻塞。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (1)

1.有机废弃物发酵的控制方法，其特征在于，包含氧含量控制，温度控制，pH值控制，湿度控制，有机质含量控制，碳氮比控制；

包含如下控制方法：

调控目标要求有机废弃物中的氧浓度为14％～17％，若氧气浓度<10％，则进行调高，调高方式为如下三种之一,（1）搅拌翻转机每天对发酵物料的搅拌翻转过程中，发酵物料与空气充分接触，有效调节了发酵物料中的氧浓度，保证了好氧浓度；（2）通过调节发酵物料中的含水量来调节氧含量；（3）在前两种方法之后，如果氧浓度还达不到适宜的范围，启动好氧发酵系统的送气设备，利用空气压缩机给发酵物料强制通风，保证氧气浓度；反之若氧浓度高于20％，应减少风量至目标要求为止；

调控要求发酵温度为35℃～55℃，若发酵温度低于35℃且继续下降时升高温度，增大发酵物种有机物的含量或者直接补充氧气，如果温度高于55℃且持续升高，则减少发酵物种有机物或者进行通风降温；

调控要求pH值为6～8，如果pH>9，则需要加入酸性有废物来调控，如果pH<4，则需要加入碱性有废物来调控；若调控无效，逐步加入氢氧化钠或盐酸溶液进行调节；

调控要求发酵物中含水率为50％～60％，如果发酵物料含水率高于60％且持续上升，

可以通过添加锯木屑或打开发酵池底部的渗透设备，将渗滤液收集于池底的方法来降低含水率；如果发酵物料含水率低于55％且持续降低，则将贮存于发酵池底部的液态废弃物喷洒于相应的发酵物料中以增加含水率；

调控要求发酵物中的有机物含量为40％～60％，如果有机物含量低于40％且持续降低，则通过添加锯木屑、农作物秸秆有机物含量较高的废弃物进行调节，如果有机物含量高于60％且持续升高，则通过添加腐殖土进行降低；

调控要求发酵物中的碳氮比为(25：1)～(35：1)为佳，当发酵物料中C/N比高于35：1时，通过添加人粪尿、牛粪、猪粪便进行调节降低碳氮比；当发酵物料中C/N比低于25：1时，通过添加锯木屑、餐厨废弃物来提高碳含量碳氮比；

调控方法中采用如下装置，发酵容器中包含一个以上的散发搅拌装置，所述散发搅拌装置包含连接管（1），连接管（1）外连气源或者液体容器，连接管连接进管（2），进管（2）内置于分布搅拌装置（3），所述分布搅拌装置（3）为一个套管，其上有一个以上的搅拌翅，搅拌翅上有孔，套管内部固连有连接轴（6），连接轴（6）动力连接电机（7）并能随之转动，使用的时候，进管（2）内部喷出液体或者气体，液体和气体进入分布搅拌装置（3）并从多个搅拌翅的孔中出来，边搅拌边添加东西；

所述搅拌翅的孔上有盖子，该盖子一侧合页安装于搅拌翅上，搅拌翅内部的流体能够冲启该盖子，在搅拌的时候，搅拌翅旋转过程中流体阻力会压合盖子。