CN107266132A - 一种有机废弃物资源化循环利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机废弃物资源化循环利用方法，包括以下步骤：1)建立高效收集体系、集中资源化处理中心和资源化循环利用体系；2)高效收集体系将收集有机废弃物，并输送至集中资源化处理中心；3)集中资源化处理中心将收集的食品废弃物经粉碎、脱水、一次减量发酵、二次发酵和三次发酵后制备得到堆肥和液肥；三次发酵菌采用复合酵素制剂和微生物进行好氧发酵；4)发酵后的堆肥和液肥输送至资源化循环利用体系供给绿色循环农产品使用；本发明的处理方法实现有机垃圾的快速减量化处理，不产生恶臭，不产生污水、对环境零污染；处理成本低，绿色环保，增加附属经济价值，具有极大推广意义。

Description

一种有机废弃物资源化循环利用方法

技术领域

本发明涉及固废处理技术领域，具体是一种有机废弃物资源化循环利用方法。

背景技术

日益增多的城市有机垃圾已严重影响了人们的正常生活和城市卫生，研发城市有机垃圾快速减量技术，是环境治理亟待解决的问题，有机生活垃圾的无害化处理和资源化利用是中国城市可持续发展中急需要重点解决的问题，同时也是一个难题；目前，中国每年产生的垃圾已超过2千万吨，有机生活垃圾累积堆存量已达7亿吨；随着中国城市化进程的不断发展，无论垃圾的总量和有机质含量都将继续增长，我国生活垃圾的特点是：产生量明显上升、垃圾中有机物含量越来越高。

有机废弃物是指有机含量很高而含水量低的固态或半固态物质，它们一般具有可生化降解性，这些废物中蕴含着大量的生物质能，有效利用这类生物质能源，对实现环境和经济的可持续发展具有重要意义；有机垃圾减和废弃物量化处理是全世界各个国家普遍关注和期待解决的问题，目前，国内外广泛采用的有机垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧法、饲料法、微生物法。

我国由于生活垃圾分类观念较差，有机垃圾难以与其余垃圾分开，更多的是作为城市垃圾统一处理；目前，我国常用的有机垃圾处理方法有：焚烧法处理，由于有机垃圾水分含量高，发热量低和其他垃圾一起进行焚烧，不但不能满足垃圾焚烧发电的发热量要求，反而会致使焚烧炉燃烧不充分而产生二恶英；粉碎直排处理，在有机垃圾发生点对其直接进行破碎、粉碎处理，然后采用水力冲刷，将其排入城市市政下水管网，这种方法容易造成垃圾在污水管网中沉积、发臭、增加病菌、滋生蚊蝇等问题，同时废物中有机组分不能得到资源利用；填埋处理，有机垃圾与普通垃圾一起送入填埋场进行填埋处理的，导致渗滤液的增多，增加处理成本，同时产生的沼气也不能全部收集利用；饲料化处理，经过生物处理和高温消毒制作饲料，饲料所面临的主要问题是饲料安全，面对消毒要求的提高，必将在设备、技术等方面作相应调整，从而增加了处理成本，我国因为监管机制的缺乏，暂时不支持大规模的饲料化处理。

有机垃圾的资源化和减量化是未来的发展趋势，微生物法作为有机垃圾资源化和减量化的代表技术，未来必定会在有机垃圾的处理中占绝对的比重；微生物法不仅可以有效降解有机垃圾，实现垃圾减量化；同时可以生成肥料、沼气等资源，实现垃圾资源化；微生物处理有机垃圾过程中可以进一步去除有机垃圾中的有害物质，实现垃圾无害化；由于微生物法存在处理周期长，如果工艺设计不合理的话，处理过程中可能会存在臭味等问题，所以进一步优化微生物法将是未来有机垃圾处理的发展趋势；面对日益严重的垃圾问题，我们急需一种减量化、无害化程度高、处理周期短、污染少、安全性高的新技术来应对未来的垃圾问题，研发出适应于中国国情的技术工艺与设备，实现有机垃圾的减量化、资源化和无害化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现高效分解、减量化程度高、处理周期短、污染少、安全性高的有机废弃物资源化循环利用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种有机废弃物资源化循环利用方法，包括以下步骤：

1)建立高效收集体系、集中资源化处理中心和资源化循环利用体系；

2)高效收集体系将收集有机废弃物，并输送至集中资源化处理中心；

3)所述集中资源化处理中心建立地域循环圈果蔬再生处理中心，将收集的有机废弃物经粉碎、一次减量发酵、二次发酵和三次发酵后制备得到堆肥和液肥；三次发酵均采用好氧发酵；

4)发酵后的堆肥和液肥输送至资源化循环利用体系供给绿色循环农产品使用。

作为本发明进一步的方案：所述高效收集体系收集来自有机加工厂、蔬菜批发市场、超市、餐馆或单位食堂的有机废弃物。所述高效收集体系的目的是要提供一种有效而可靠的真空垃圾收集系统以及操作这种系统的改进而灵活的方法。

所述高效收集体系在可靠性、总效率、动力消耗和其他操作费用等各个项目上优化。就这方面而言，目的是要减少排放阀每天开启的次数，减少总的运送时间，使有效运送和存储能力优化，同时减少可能的操作干扰。

所述高效收集体系另一个目的是要提供一种改进的控制系统，用来控制真空垃圾收集系统垃圾槽内垃圾的排空。

所述高效收集体系还有一个目的是要提供一个计算机程序元件，用来控制真空垃圾收集系统的操作。

所述高效收集体系的基本程序通常包括预测一个未来时间点，预期垃圾槽内垃圾的高度何时超过一个给定的门槛值，或预测在一给定的未来时间上在该垃圾槽内的垃圾可能达到的高度。最好能预测出排空垃圾槽的最佳时间，使垃圾槽能在“恰好”正确的时刻被排空，既不过早，其时垃圾槽还远未被充满，也不太晚，其时垃圾槽有被高超载的危险。

作为本发明再进一步的方案：所述高效收集体系具有一般废弃物收集运输许可资格。

作为本发明再进一步的方案：所述集中资源化处理中心具有一般废弃物处理许可资格。

作为本发明再进一步的方案：所述集中资源化处理中心对有机废弃物的处理方法，包括以下步骤：

1)建立储料区用于堆放从高效收集体系收集来的有机废弃物；

2)将有机食品废弃物投入破碎机进行粉碎，并采用脱水设备脱水进行料液分离，废水排放至排水处理装置，脱水后物料加入具有好氧菌的活性污泥后利用碟片传送机传输至一次发酵设备中进行一次减量发酵；利用微生物将脱水后物料在40℃条件下分解成水和二氧化碳，时间为1周；

3)将步骤2)中处理后的废弃物加入微生物并于60℃温度条件下进行为期1个月的二次发酵，二次发酵区采用LC静态供氧曝气设备进行高压间歇脉冲方式供氧，建立供氧气道，充分将氧气均匀送至各处物料，促进好氧分解反应快速进行，无异味产生；

4)将步骤3)中处理后的废弃物加入微生物并于40-50℃温度条件下进行为期1个月的三次发酵完熟，最终收集堆肥；

5)将步骤2)、步骤3)、步骤4)的发酵液集中回收得到液肥。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤2)中，一次发酵设备包括依次设置的酵素反应槽、微生物反应槽和混合搅拌反应槽，酵素反应槽利用复合酵素制剂进行易分解化处理、提高后续工艺氧化分解能力；微生物反应槽利用特殊微生物、进一步对经复合酵素制剂处理后的有机废弃物中的纤维质等难分解物质进行处理，24小时减量率为90％以上；接着将经过酵素反应槽、微生物反应槽处理后的物料在混合搅拌反应槽内搅拌并进行充分混合反应，完成一次发酵。

作为本发明再进一步的方案：所述资源化循环利用体系将从集中资源化处理中心得到的堆肥、液肥产物供给农场和田园，或进一步加工成有机肥及土壤改良剂生产绿色循环农产品供应市场。

作为本发明再进一步的方案：所述堆肥和液肥经干化深加工成可燃颗粒，或活性炭等附加产品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用城市有机垃圾快速减量技术，通过调节原料性能配比、菌种、中试处理设备及发酵菌种，设计中试方案，进行中试试验及数据分析，调整技术路线，研发得到了城市有机垃圾快速分解技术及设备，采用该技术后，城市有机垃圾24小时减量程度高达90％以上，全程实现自动化控制，且不产生恶臭，不产生污水、对环境零污染；废弃物处理成本低，通过该技术可以建立城市生活垃圾企业化管理模式，将该技术及设备运用到城市居民小区，实现垃圾就地处理及快速减量化，能配合政府快速减少城市有机垃圾总量及危害；本发明有效利用复合酵素制剂和微生物菌种的高速分解能力；通过中试试验确认使用微生物菌种分解发酵的时间及最佳投放量；并且能抑制厌氧菌如腐败菌等的产生，进行1次高速发酵分解，实现环境臭气指数为零的目标；处理过程中根据食品废弃物纤维质、蛋白质、油脂等物质含量，确认酵素投放比例，目标精准，分解效率高；城市有机垃圾24小时减量程度高达90％以上，减量效率国际领先，减量化程度高、处理周期短；不产生恶臭，不产生污水、对环境零污染；整个处理过程出水及气体都满足排放标准，污染少、安全性高；处理后的堆肥和液肥经调解后能达到有机肥标准，供给周边绿色循环农产品使用，绿色环保，结合周边农副业构筑循环圈，创造了附加价值，经济效益好。

附图说明

图1为本发明的循环系统结构示意图。

图2为本发明中工艺流程图。

图3为本发明中一次发酵设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-3，一种有机废弃物资源化循环利用方法，包括以下步骤：

1)建立高效收集体系、集中资源化处理中心和资源化循环利用体系；高效收集体系具有一般废弃物收集运输许可资格；高效收集体系收集来自有机加工厂、蔬菜批发市场、超市、餐馆或单位食堂的有机废弃物；

2)高效收集体系将收集有机废弃物，并输送至集中资源化处理中心；

3)所述集中资源化处理中心建立地域循环圈果蔬再生处理中心，将收集的食品废弃物经粉碎、一次减量发酵、二次发酵和三次发酵后制备得到堆肥和液肥；三次发酵均采用好氧发酵：

3.1)建立储料区用于堆放从高效收集体系收集来的有机废弃物；

3.2)将有机废弃物投入破碎机进行粉碎，并采用脱水设备脱水进行料液分离，废水排放至排水处理装置，脱水后物料加入具有好氧菌的活性污泥后利用碟片传送机传输至一次发酵设备中进行一次减量发酵；利用微生物将脱水后物料在40℃条件下分解成水和二氧化碳，时间为1周；一次发酵设备包括依次设置的酵素反应槽、微生物反应槽和混合搅拌反应槽，酵素反应槽利用复合酵素制剂进行易分解化处理、提高后续工艺氧化分解能力；微生物反应槽利用特殊微生物、进一步对经复合酵素制剂处理后的有机废弃物中的纤维质等难分解物质进行处理，24小时减量率为90％以上；接着将经过酵素反应槽、微生物反应槽处理后的物料在混合搅拌反应槽内搅拌并进行充分混合反应，完成一次发酵；

3.3)将步骤3.2)中处理后的废弃物加入微生物并于60℃温度条件下进行为期1个月的二次发酵，二次发酵区采用LC静态供氧曝气设备进行高压间歇脉冲方式供氧养，建立供氧气道，充分将氧气送至堆层所有位置，促进好氧分解反应快速进行，无异味产生；

3.4)将步骤3.3)中处理后的废弃物加入微生物并于40-50℃温度条件下进行为期1个月的三次发酵完熟，最终收集堆肥；

3.5)将步骤3.2)、步骤3.3)、步骤3.4)的发酵液集中回收得到液肥；集中资源化处理中心具有一般废弃物处理许可资格；

4)发酵后的堆肥和液肥输送至资源化循环利用体系供给绿色循环农产品使用，资源化循环利用体系将从集中资源化处理中心得到的堆肥、液肥产物供给农场或田园，或进一步加工成有机肥及土壤改良剂生产绿色循环农产品供应市场，或干化变成可燃颗粒，或深加工变成活性炭等附加产品。

实施例1

采用本发明方法建立的中试处理中心，处理量约为5吨/天，每年可以消减城市有机垃圾约1500吨，无需填埋和焚烧，每年降低处理成本约50万元，减少二氧化碳排放量约40吨；本发明的技术方案，能实现24小时内快速减量不低于90％，高效解决城市生活垃圾堆积污染问题；2)采用微生物发酵技术，能够减轻焚烧填埋处理方式带来的环境压力，是一种解决地域一般废弃物课题的有效手段，有望被更多的地方行政单位采纳；3)有机垃圾经设备大幅度减量后，继续发酵晚熟，变成肥料或加工成可用饲料，循环利用，有助于发展有机农业，能形成资源再生循环，创造更多的附加值，减少化学肥料的使用，改良土壤结构，改善农村环境，助力美丽乡村建设。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种有机废弃物资源化循环利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立高效收集体系、集中资源化处理中心和资源化循环利用体系；

2)高效收集体系将收集有机食品废弃物，并输送至集中资源化处理中心；

3)所述集中资源化处理中心建立地域循环圈果蔬再生处理中心，将收集的食品废弃物经粉碎、一次减量发酵、二次发酵和三次发酵后制备得到堆肥和液肥；三次发酵均采用好氧发酵；

4)发酵后的堆肥和液肥输送至资源化循环利用体系供给绿色循环农产品使用。

2.根据权利要求1所述的有机废弃物资源化循环利用方法，其特征在于，所述高效收集体系收集来自有机加工厂、蔬菜批发市场、超市、餐馆或单位食堂的有机废弃物。

3.根据权利要求2所述的有机废弃物资源化循环利用方法，其特征在于，所述高效收集体系具有一般废弃物收集运输许可资格。

4.根据权利要求1所述的有机废弃物资源化循环利用方法，其特征在于，所述集中资源化处理中心具有一般废弃物处理许可资格，集中资源化处理中心有机食品废弃物日处理量根据实际需要设计。

5.根据权利要求1所述的有机废弃物资源化循环利用方法，其特征在于，所述集中资源化处理中心对有机废弃物的处理方法，包括以下步骤：

1)建立储料区用于堆放从高效收集体系收集来的有机废弃物；

2)将有机废弃物投入破碎机进行粉碎，并采用脱水设备脱水进行料液分离，废水排放至排水处理装置，脱水后物料加入具有好氧菌的活性污泥后利用碟片传送机传输至一次发酵设备中进行一次减量发酵；利用微生物将脱水后物料在40℃条件下分解成水和二氧化碳，时间为1周；

3)将步骤2)中处理后的废弃物加入微生物并于60℃温度条件下进行为期1个月的二次发酵，二次发酵区采用LC静态供氧曝气设备进行高压间歇脉冲方式供氧，建立供氧气道，充分将氧气均匀送至各处物料，促进好氧分解反应快速进行，无异味产生；

4)将步骤3)中处理后的废弃物加入微生物并于40-50℃温度条件下进行为期1个月的三次发酵完熟，最终收集堆肥；

5)将步骤2)、步骤3)、步骤4)的发酵液集中回收得到液肥。

6.根据权利要求5所述的有机废弃物资源化循环利用方法，其特征在于，所述步骤2)中，一次发酵设备包括依次设置的酵素反应槽、微生物反应槽和混合搅拌反应槽，酵素反应槽利用复合酵素制剂进行易分解化处理、提高后续工艺氧化分解能力；微生物反应槽利用特殊微生物、进一步对经复合酵素制剂处理后的有机废弃物中的大分子物质进行深度处理，24小时减量率为90％以上；接着将经过酵素反应槽、微生物反应槽处理后的物料在混合搅拌反应槽内搅拌并进行充分混合反应，并进行深度处理，将纤维质等难分解物质进行初步分解，完成一次发酵。

7.根据权利要求1所述的有机废弃物资源化循环利用方法，其特征在于，所述资源化循环利用体系将从集中资源化处理中心得到的堆肥、液肥产物供给农场或田园，或进一步加工成饲料及土壤改良剂生产绿色循环农产品供应市场。

8.根据权利要求5所述的有机废弃物资源化循环利用方法，其特征在于，所述堆肥和液肥经干化深加工成可燃颗粒，或活性炭等附加产品。