CN105036834A - 一种有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法包括第一阶段发酵步骤:将需处理的物料持续翻转搅拌,并在物料内部注入热空气,保持通风,在高耗氧微生物的作用下高温发酵3-7天,使物料除臭、熟化、含水量降低到35%-45%;第二阶段发酵步骤:将物料保持堆积状态5-8天,并不断通风,使物料彻底熟化,含水量降低到20%-30%,形成干熟料。本发明利用了微生物好氧发酵的机理,对被处理的物料进行翻转,加氧,利用超高温好氧微生物发育,使物料的温度达到70°以上,迅速蒸发脱水,熟化,释放有机物中的能量,氧化各种有机物。本发明方法可以处理养殖废物,农产品加工企业有机废料,屠宰场废弃物等生产中产生机垃圾、城市生活垃圾以及农户庭院和农场有机垃圾。
Description
技术领域
本发明涉及有机垃圾和动物排泄物的处理领域,尤其涉及一种有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法。
背景技术
在有机垃圾和动物排泄物的处理领域,现有的一些处理方法普遍存在诸多问题,例如:处理设备造价昂贵,处理过程复杂,进料和出料方法繁琐,无法同物料产生的过程连接,形成自动化处理过程,处理效率低、不完全等,而且现有的处理方法在实施过程中能耗具大,造成实施成本高。所以目前还没有一种有效的处理方法能普遍接受,导致了有机垃圾和动物排泄物过度排放,造成巨大的环境污染源。
因此,现在市场上亟需设计一种新的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷,提出了一种新的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,高温发酵,杀灭微生物,除臭,降低含水量,熟化,氧化等;最终产物在确定不含有害物质的情况下,可以用作有机肥料。
本发明利用了超高温微生物好氧发酵的机理,对被处理的物料进行翻转,加氧,促进超高温好氧微生物发育,使物料的温度达到70度以上,迅速蒸发脱水,熟化,释放有机物中的能量,氧化各种有机物,杀灭物料中的各种微生物。经过8-15天的高温过程,物料就会充分除臭、脱水、熟化、杀灭有害微生物和虫卵。
本发明提出的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法中,处理过程包括两个步骤:
第一阶段发酵步骤:将需处理的物料持续翻转搅拌,保持通风,并在所述物料内部注入热空气,在高耗氧微生物的作用下高温发酵3-7天,使所述物料除臭、熟化、含水量降低到35%-45%;
第二阶段发酵步骤:将所述物料保持堆积状态5-8天,并不断通风,使所述物料彻底熟化,含水量降低到20%-30%,形成主要含有氮离子、钾离子和磷离子的干熟料。
本发明提出的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法中,所述热空气的温度为70-90度。
本发明提出的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法中,所述翻转搅拌的动作采用滚筒滚动原理、铲式搅拌机原理或螺带式搅拌机原理实现。
本发明提出的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法中,所述通风通入的空气为动物房舍产生的废气。
本发明提出的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法中,所述物料采用缓慢连续添加的方式,使脱水一段时间后的物料吸收新进物料的水分。
本发明提出的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法中,在所述物料翻转过程中加入纤维束、大表面积或多孔吸水材料增加蒸发面积。
本发明提出的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法中,当所处物料含水量偏大,含氮量偏大时,可以在第一阶段发酵步骤中向所述物料中加入碳源能量辅料,所述碳源能量辅料包括:锯末、稻壳、农作物秸秆粉碎物之一或其任意组合,调整物料的碳氮比,促进有氧发酵。
本发明提出的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法中,第一阶段发酵步骤之前包括预处理步骤:用磁铁装置对所述物料进行筛选,筛出钢铁材质固体。
本发明提出的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法中,第二阶段发酵步骤之后包括后处理步骤:向所述干熟料中加入钾离子和磷离子,形成有机复合肥。
本发明提出的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法中,所述物料包括有机垃圾、动物排泄物、病死动物的尸体、污泥之一或其任意组合。
本发明提出的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,在第二阶段发酵步骤中可以适当加辅助搅拌措施以增加空气添加量,促进发酵。
本发明中,在处理有机垃圾时加入了多级旋转筛系统对垃圾中的固形物进行筛选,可安装磁铁装置筛出钢铁材质固体。
本发明方法可以处理养殖废物,农产品加工企业有机废料,屠宰场废弃物等生产中产生机垃圾、城市生活垃圾以及农户庭院和农场有机垃圾。
本发明还可以用于污泥无害化处理和干燥。
本发明方法完全不同于国内外现有的处理原理,是一种全新的发明创造,是目前中国有机面源污染最先进的设备解决方案。
本发明方法步骤简单,实施成本低,可以全面解决有机垃圾污染问题。
附图说明
图1为本发明有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法的流程示意图。
图2为实施例中有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法的工作原理图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图,对发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等,除以下专门提及的内容之外,均为本领域的普遍知识和公知常识,本发明没有特别限制内容。
如图1所示,本发明提出了一种有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,其包括两个好氧发酵步骤:
第一阶段发酵步骤:将需处理的物料持续翻转搅拌,保持通风,并在所述物料内部注入热空气。
在高耗氧微生物的作用下高温发酵3-7天,使所述物料除臭、熟化、含水量降低到35%-45%;
第二阶段发酵步骤:将所述物料保持堆积状态5-8天,并不断通风,使所述物料彻底熟化,含水量降低到20%-30%,形成主要含有氮离子、钾离子和磷离子的干熟料。
本发明中,所述翻转搅拌的动作采用滚筒滚动原理、铲式搅拌机原理或螺带式搅拌机原理实现。
本发明中,所述通风通入的空气为动物房舍产生的废气。
本发明中,所述物料采用缓慢连续添加的方式,使脱水一段时间后的物料吸收新进物料的水分。
本发明中,在所述物料翻转过程中加入纤维束、大表面积或多孔吸水材料增加蒸发面积。
本发明中,第一阶段发酵步骤中,向所述物料中加入碳源能量辅料,所述碳源能量辅料包括:锯末、稻壳、农作物秸秆粉碎物之一或其任意组合。
本发明中,第一阶段发酵步骤之前包括预处理步骤:用磁铁装置对所述物料进行筛选,筛出钢铁材质固体。
本发明中,第二阶段发酵步骤之后包括后处理步骤:向将所述干熟料中加入必要的营养成分,形成有机复合肥。
本发明中,所述物料包括有机垃圾、动物排泄物、病死动物的尸体、污泥之一或其任意组合。
本发明中,熟化是指通过发酵将物料高分子有机物分解成小分子物质,将物料中的氮和硫转换成硝酸盐、亚硝酸盐和硫酸盐,释放物质中含有的能量的过程。
实施例
本实施例中的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,需处理的物料为城市生活有机垃圾、动物排泄物和病死动物尸体的混合物。
参见图2,本实施例中的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法包括以下步骤:
预处理步骤:通过多级旋转筛系统对物料中固形物进行筛选;具体地,安装磁铁装置筛出钢铁材质固体;
第一阶段发酵步骤:将需处理的物料采用缓慢连续添加到转速为5圈/小时的转筒中缓慢持续翻转,使脱水一段时间后的物料吸收新进物料的水分,并给物料不断通风,物料的表面水分迅速蒸发。物料在高耗氧微生物的作用下发生好氧发酵,同时利用多孔隙的管道向物料内部注入80度热空气,热空气的温度可以在70-90度,补充物料内部的氧气和温度,促进高温好氧发酵。为了进一步增加第一阶段的脱水速度,在物料的表面加入吸水海绵,吸收物料中的水分,增加了风蒸发面积。第一阶段中物料温度上升到70度以上,在转筒中停留的时间为5天,由于高温发酵,物料被脱水、除臭、熟化、杀灭有害微生物和虫卵。含水量由70%降低到40%,转筒左右两端分别为进出料口,物料在转筒中缓慢向出料口移动,当物料高度超过出料口底沿时物料塌落到堆积发酵仓,开始第二阶段发酵。
第二阶段发酵步骤:在堆积发酵仓内物料保持堆积状态,由于经过第一阶段的发酵脱水,物料内含纳大量空气,使得物料间的空隙增大,不需要额外添加空气,物料内部温度维持在40-70度之间,只需给物料表面不断通风,便于水分蒸发导出,使其进一步地脱水、彻底熟化,使物料的含水量从40%下降到25%,堆积仓底部的物料经过7天充分的发酵脱水,形成干熟料后,即可出仓。本实施例中形成的干熟料主要含有氮、磷、钾等微量元素。
后处理步骤:向出仓的干熟料中加入必要的营养成分,形成有机复合肥。通常,向干熟料中添加磷、钾等元素。根据不同的“测土施肥”要求,调整加入的磷钾元素量。
本实施例中,在堆积发酵仓出口处装配制粒设备,将干熟料直接制成颗粒状。
本实施例中,翻转搅拌的动作采用滚筒滚动原理,根据实际情况也可采用铲式搅拌机原理或螺带式搅拌机原理代替实现。
本实施例中,第一阶段发酵步骤中,向物料中加入锯末、稻壳组合物。本发明在当所处物料含水量偏大,含氮量偏大时,可以增加碳源能量辅料,例如锯末、稻壳,农作物秸秆粉碎物等,调整物料的碳氮比,促进有氧发酵。
本实施例中,在两个阶段内的通风通入的空气均为动物房舍产生的废气,可以保证通风的温度不受低温环境的影响,动物房舍废气是指硫化氢和氨气,通过发酵将这些废气中的硫和氮进行固定,变成亚硫酸盐和亚硝酸盐硝酸盐,减少有害气体排放。
本发明方法可处理病死动物的尸体,随有机垃圾和排泄物一起有氧发酵,高温可以对所有的病原体和虫卵彻底灭活,彻底降解动物尸体,实现病死动物无害化处理。
针对本发明方法培育出特异菌种,这种菌种是在本方法实施过程中进过特殊的培养和筛选形成的适用本方法实施条件的特殊菌群,具有超高温,发酵温度可达80度以上,高好氧,耐高湿,耐高氨氮的特性。
本发明方法采用两阶段好氧发酵过程的应用,效率比单阶段发酵提高了一倍以上。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下,本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中,并且以所附的权利要求书为保护范围。
Claims (10)
1.一种有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,其特征在于,包括以下两个步骤:
第一阶段发酵步骤:将需处理的物料持续翻转搅拌,保持通风,并在所述物料内部注入热空气,在高耗氧微生物的作用下高温发酵3-7天,使所述物料除臭、熟化、含水量降低到35%-45%;
第二阶段发酵步骤:将所述物料保持堆积状态5-8天,并不断通风,使所述物料彻底熟化,含水量降低到20%-30%,形成主要含有氮离子、钾离子和磷离子的干熟料。
2.如权利要求1所述的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,其特征在于,所述热空气的温度为70-90度。
3.如权利要求1所述的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,其特征在于,所述翻转搅拌的动作采用滚筒滚动原理、铲式搅拌机原理或螺带式搅拌机原理实现。
4.权利要求1所述的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,其特征在于,所述通风通入的空气为动物房舍产生的废气。
5.如权利要求1所述的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,其特征在于,所述物料采用缓慢连续添加的方式,使脱水一段时间后的物料吸收新进物料的水分。
6.如权利要求1所述的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,其特征在于,在所述物料翻转过程中加入纤维束、大表面积或多孔吸水材料增加蒸发面积。
7.如权利要求1所述的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,其特征在于,第一阶段发酵步骤中,向所述物料中加入碳源能量辅料,所述碳源能量辅料包括:锯末、稻壳、农作物秸秆粉碎物之一或其任意组合。
8.如权利要求1所述的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,其特征在于,第一阶段发酵步骤之前包括预处理步骤:用磁铁装置对所述物料进行筛选,筛出钢铁材质固体。
9.如权利要求1所述的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,其特征在于,第二阶段发酵步骤之后包括后处理步骤:向所述干熟料中加入钾离子和磷离子,形成有机复合肥。
10.如权利要求1所述的有机垃圾及动物排泄物无害化处理方法,其特征在于,所述物料包括有机垃圾、动物排泄物、病死动物的尸体、污泥之一或其任意组合。
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