CN107043309A - 一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺 - Google Patents

一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺，包括如下步骤：将生活垃圾先进行粗选，筛选出具有有机质的垃圾；将经过筛选出来的垃圾进行脱水；将经过脱水处理后的垃圾运输至发酵场地，将有机固体垃圾破碎成浆状体，向浆状垃圾中加入混合菌剂，首先用加热器使垃圾加热至40～60℃并发酵保持5～8小时，然后停止供热，此时垃圾发酵自身保持温度为60～80摄氏度，在压强为1～1.3MPa的条件下发酵24～48小时，所述有机物降解成了具有稳定碳元素结构的小分子有机物；在降解后的有机物当中添加适当的辅料，进行配料、制粒、烘干、筛分、成品装袋。本发明解决了城市生活垃圾难于处理的难题，实现了资源化利用，投资及占地面积小，处理周期短，运行成本低。

Description

一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺
技术领域
本发明属于垃圾处理领域，具体涉及一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺。
背景技术
近年来，我国在保护和改善环境方面做出了巨大努力，并取得了显著成效。但也仍存在着许多环境问题，特别是生活垃圾产量日益增加，其成份变得日益庞杂。这些垃圾不仅占用了大量的土地，破坏了城市景观，而且对人类赖以生存的环境造成了持续性的污染，进而对人类的健康构成威胁。由于我国垃圾无害化起步晚，历史欠账较多，到目前为止还存在大量简易垃圾填埋场，加之近年来城市人口快速增长，垃圾量持续增长与垃圾无害化处理能力不足的矛盾十分突出，填埋场超负荷运转的现象普遍存在。全国城市中仍近三分之一的生活垃圾没有得到妥善处置，仅有少数省、市将生活垃圾处理纳入管理范围。
目前我国大部分生活垃圾还是采用混合收集方式，突出表现为有机垃圾与其它垃圾一同收集，造成垃圾含水率偏高而发热量较低的特点。这种垃圾若采用填埋的方式，将会显著增加渗透液产量，提高二次污染的控制成本；若采用焚烧方法处理，须加助燃剂才能满足处理的最低要求，而使得运行费用大大增加；此外，垃圾中还含有塑料、橡胶类组分，若采用焚烧技术处理，还会产生有毒有害的气体。相当部分城市还是直接填埋原生垃圾，随着生活垃圾总量的不断增加，许多填埋场的设计使用年限快速缩短，而新的填埋场建设又普遍面临选址难等问题。或者采用生物处理技术。出于资源化的概念，国内外很多研究机构开发了基于生物发酵的餐饮垃圾生物处理工艺。它包括厌氧和好氧两种。厌氧发酵是将有机废物在厌氧菌作用下，降解产生沼气，用来发电，底物经脱水制成肥料。好氧发酵是在通空气的条件下，好氧微生物起作用，使有机废物发酵达到腐熟，最终将垃圾制成肥料。生物方法工艺简单，运行费用较低，二次污染少。但是，餐饮垃圾中的高油脂含量和高盐含量非常不利于微生物的生长，也制约了生物处理技术的效果。另外，生物处理技术受水分、有机物含量、碳氮化、通风等因素影响较大，反应也比较缓慢，最终产物难于处置，并不能最终满足用户的需求。
生活垃圾的处理，要遵循减量化，无害化，资源化的三大原则。目前处理方法和处理效果不能充分体现在处理过程中会出现二次污染物，一旦出现，再来治理就更难，费用更大。二次污染物的产生，很大程度上与有机物质的腐烂有关，垃圾发生了变质和腐烂，必然会产生二次污染物，也不能更好地再利用，变废为宝最终将成为一句空话，或者说变废为宝的效果不佳。因此垃圾要变废为宝，必须要从防止有机物质的腐烂开始。
发明内容
有鉴于现有垃圾处理现状以及存在的方法缺陷，本发明的目的在于提供一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺，通过工艺过程控制以及优化处理条件将提取出生活垃圾原料中的有机质进一步处理制作成有用的有机肥，真正实现变废为宝。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺，包括如下步骤：
(1)将生活垃圾先进行粗选，将不可回收物料石块、塑料袋、以及大块的可燃物料分拣出来，筛选出具有有机质的垃圾；
(2)将经过步骤(1)筛选出来的垃圾进行脱水；
(3)将经过脱水处理后的垃圾运输至发酵场地，将有机固体垃圾破碎成浆状体，向浆状垃圾中加入包括芽孢杆菌群、乳酸菌群、酵母菌群、耐高温放线菌群、固氮菌群、解磷细菌群、解钾细菌群的混合菌剂，首先用加热器使垃圾加热至40～60℃并发酵保持5～8小时，然后停止供热，此时垃圾发酵自身保持温度为60～80摄氏度，在压强为1～1.3MPa的条件下发酵24～48小时，所述有机物降解成了具有稳定碳元素结构的小分子有机物；
(4)在降解后的有机物当中添加适当的辅料，进行配料、制粒、烘干、筛分、成品装袋。
进一步，所述具有有机质的垃圾包括餐厨垃圾、蔬菜、水果、动物皮毛、动物内脏残骸、餐厨垃圾、日常生活用品废弃物、纸张、树叶、花草、作物秸秆中的一种或多种。
进一步，所述芽孢杆菌群包括但不限于嗜热脂肪芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、嗜热液化芽孢杆菌、耐盐芽胞杆菌和淀粉芽孢杆菌。
进一步，所述混合菌剂与浆状垃圾的质量比例为：1～2：10000。
进一步，所述垃圾的筛选以及脱水均在垃圾产生当日完成，在垃圾车拖运之前完成。
进一步，使用垃圾脱水机完成垃圾脱水，将垃圾脱水机分点建设在各居民小区或集贸市场。
进一步，脱水过程压榨出来的液体主要是水分，而不是因腐烂而产生的渗流液，将液体直接排入城市污水管网或配备沉淀池进行处理。
本工艺首先及时进行了脱水处理，可有效防止或延缓垃圾腐烂的速率，可以控制臭气和渗流液的再生，进而减少二次污染；经过脱水处理后的垃圾可以减少运输量。并且餐厨垃圾中高油脂和高盐含量经过脱水也得到了有效降低，这一步骤也有利于后续的微生物发酵工序。
利用浆状的发酵方式，不仅可以缩短发酵时间，而且还可以让这些有机物很容易就进行了充分均匀的发酵；垃圾中会或多或少存在一定量的病原菌，而病原菌在较低的温度条件下也会大量繁殖，所以在生产有机肥的工艺中必须要考虑抑制所生产出的有机肥中病原菌的含量，而常规的发酵菌种不能耐受较高的温度条件，所以本工艺首先在40～60℃温度条件下进行发酵，在稍低的温度条件下，常规的发酵菌种在快速分解有机质，病原菌也在繁殖，但在发酵过程中发酵菌种会产生大量的热，能达到一定的高温，后面基本保持在60～80℃，高温对微生物的影响是很大的，它能决定微生物的生死，当达到这个温度时常规的发酵菌种和病原菌基本都被灭掉，而此时耐高温的发酵菌种继续发挥它的作用，继续完成对垃圾中的有机质进行降解，促进垃圾中的有机质变成可再次利用的有机肥。
本发明的有益效果在于：本发明解决了城市生活垃圾难于处理的难题，制成可快速改良土壤，有极强的保水、抗旱、抗病虫害、抗倒伏功能的有机肥料，并且有机肥料完全没有异味，实现了资源化利用，投资及占地面积小，处理周期短，运行成本低。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为表示生产出的有机肥图片；
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。以下实施例制备的有机肥实物参照图1所示：
本发明所使用的菌剂使用的菌种均采购自菌种生产厂家。
使用的菌剂制备方法为：采用标准的细菌LB液体培养基，分别接种芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、耐高温放线菌、固氮菌、解磷细菌、解钾细，在35-37摄氏度，每分钟180-200转的摇床培养12-24小时，当细菌处于对数生长期(OD值为0.4-0.6)，采用常用的离心沉淀法收集细菌，将收集到的上述细菌进行混合。
所述芽孢杆菌群包括但不限于嗜热脂肪芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、嗜热液化芽孢杆菌、耐盐芽胞杆菌和淀粉芽孢杆菌。
实施例1
(1)将生活垃圾先进行粗选，将不可回收物料石块、塑料袋、以及大块的可燃物料分拣出来，筛选出具有有机质的垃圾，所述具有有机质的垃圾包括餐厨垃圾、蔬菜、水果、动物皮毛、动物内脏残骸、餐厨垃圾、日常生活用品废弃物、纸张、树叶、花草、作物秸秆等；
(2)将经过步骤(1)筛选出来的垃圾进行脱水；
(3)将经过脱水处理后的垃圾运输至发酵场地，将有机固体垃圾破碎成浆状体，以质量比1:10000向浆状垃圾中加入包括芽孢杆菌群、乳酸菌群、酵母菌群、耐高温放线菌群、固氮菌群、解磷细菌群、解钾细菌群的混合菌剂，首先用加热器使垃圾加热至40～60℃并发酵保持6小时，然后停止供热，此时垃圾发酵自身保持温度为60～80摄氏度，在压强为1～1.3MPa的条件下发酵36小时，所述有机物降解成了具有稳定碳元素结构的小分子有机物；
(4)在降解后的有机物当中添加适当的辅料，进行配料、制粒、烘干、筛分、成品装袋。
所述垃圾的筛选以及脱水均在垃圾产生当日完成，在垃圾车拖运之前完成，使用垃圾脱水机完成垃圾脱水，将垃圾脱水机分点建设在各居民小区或集贸市场，脱水过程压榨出来的液体主要是水分，而不是因腐烂而产生的渗流液，将液体直接排入城市污水管网或配备沉淀池进行处理。
实施例2
(1)将生活垃圾先进行粗选，将不可回收物料石块、塑料袋、以及大块的可燃物料分拣出来，筛选出具有有机质的垃圾，所述具有有机质的垃圾包括餐厨垃圾、蔬菜、水果、动物皮毛、动物内脏残骸、餐厨垃圾、日常生活用品废弃物、纸张、树叶、花草、作物秸秆等；
(2)将经过步骤(1)筛选出来的垃圾进行脱水；
(3)将经过脱水处理后的垃圾运输至发酵场地，将有机固体垃圾破碎成浆状体，以质量比1:10000向浆状垃圾中加入包括芽孢杆菌群、乳酸菌群、酵母菌群、耐高温放线菌群、固氮菌群、解磷细菌群、解钾细菌群的混合菌剂，首先用加热器使垃圾加热至40～60℃并发酵保持8小时，然后停止供热，此时垃圾发酵自身保持温度为60～80摄氏度，在压强为1～1.3MPa的条件下发酵24小时，所述有机物降解成了具有稳定碳元素结构的小分子有机物；
(4)在降解后的有机物当中添加适当的辅料，进行配料、制粒、烘干、筛分、成品装袋。
所述垃圾的筛选以及脱水均在垃圾产生当日完成，在垃圾车拖运之前完成，使用垃圾脱水机完成垃圾脱水，将垃圾脱水机分点建设在各居民小区或集贸市场，脱水过程压榨出来的液体主要是水分，而不是因腐烂而产生的渗流液，将液体直接排入城市污水管网或配备沉淀池进行处理。
实施例3
(1)将生活垃圾先进行粗选，将不可回收物料石块、塑料袋、以及大块的可燃物料分拣出来，筛选出具有有机质的垃圾，所述具有有机质的垃圾包括餐厨垃圾、蔬菜、水果、动物皮毛、动物内脏残骸、餐厨垃圾、日常生活用品废弃物、纸张、树叶、花草、作物秸秆等；
(2)将经过步骤(1)筛选出来的垃圾进行脱水；
(3)将经过脱水处理后的垃圾运输至发酵场地，将有机固体垃圾破碎成浆状体，以质量比1:10000向浆状垃圾中加入包括芽孢杆菌群、乳酸菌群、酵母菌群、耐高温放线菌群、固氮菌群、解磷细菌群、解钾细菌群的混合菌剂，首先用加热器使垃圾加热至40～60℃并发酵保持5小时，然后停止供热，此时垃圾发酵自身保持温度为60～80摄氏度，在压强为1～1.3MPa的条件下发酵48小时，所述有机物降解成了具有稳定碳元素结构的小分子有机物；
(4)在降解后的有机物当中添加适当的辅料，进行配料、制粒、烘干、筛分、成品装袋。
所述垃圾的筛选以及脱水均在垃圾产生当日完成，在垃圾车拖运之前完成，使用垃圾脱水机完成垃圾脱水，将垃圾脱水机分点建设在各居民小区或集贸市场，脱水过程压榨出来的液体主要是水分，而不是因腐烂而产生的渗流液，将液体直接排入城市污水管网或配备沉淀池进行处理。
以上实施例生产出来的有机肥完全无异味，可快速改良土壤，有极强的保水、抗旱、抗病虫害、抗倒伏功能，特别适用于大棚养殖的蔬菜以及室内养殖花草使用。可说明本发明解决了城市生活垃圾难于处理的难题，实现了资源化利用，投资及占地面积小，处理周期短，运行成本低。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将生活垃圾先进行粗选，将不可回收物料石块、塑料袋、以及大块的可燃物料分拣出来，筛选出具有有机质的垃圾；
(2)将经过步骤(1)筛选出来的垃圾进行脱水；
(3)将经过脱水处理后的垃圾运输至发酵场地，将有机固体垃圾破碎成浆状体，向浆状垃圾中加入包括芽孢杆菌群、乳酸菌群、酵母菌群、耐高温放线菌群、固氮菌群、解磷细菌群、解钾细菌群的混合菌剂，首先用加热器使垃圾加热至40～60℃并发酵保持5～8小时，然后停止供热，此时垃圾发酵自身保持温度为60～80摄氏度，在压强为1～1.3MPa的条件下发酵24～48小时，所述有机物降解成了具有稳定碳元素结构的小分子有机物；
(4)在降解后的有机物当中添加适当的辅料，进行配料、制粒、烘干、筛分、成品装袋。
2.根据权利要求1所述一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺，其特征在于，所述具有有机质的垃圾包括餐厨垃圾、蔬菜、水果、动物皮毛、动物内脏残骸、餐厨垃圾、日常生活用品废弃物、纸张、树叶、花草、作物秸秆中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺，其特征在于，所述芽孢杆菌群包括但不限于嗜热脂肪芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、嗜热液化芽孢杆菌、耐盐芽胞杆菌和淀粉芽孢杆菌。
4.根据权利要求1所述一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺，其特征在于，所述混合菌剂与浆状垃圾的质量比例为：1～2：10000。
5.根据权利要求1所述一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺，其特征在于，所述垃圾的筛选以及脱水均在垃圾产生当日完成，在垃圾车拖运之前完成。
6.根据权利要求2所述一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺，其特征在于，使用垃圾脱水机完成垃圾脱水，将垃圾脱水机分点建设在各居民小区或集贸市场。
7.根据权利要求1所述一种以生活垃圾为原料制备有机肥的工艺，其特征在于，脱水过程压榨出来的液体主要是水分，而不是因腐烂而产生的渗流液，将液体直接排入城市污水管网或配备沉淀池进行处理。
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