CN108863449A - 一种餐厨残渣好氧堆肥工艺 - Google Patents

Abstract

一种餐厨残渣好氧堆肥工艺，采用餐厨残渣堆肥装置，该装置包括控制系统和依次相连接的残渣缓冲仓、烘干滚筒、螺旋混料装置、堆肥滚筒、封闭式滚筒筛、封闭式堆肥塔和封闭式重力筛；烘干滚筒连沼气系统和废气外排系统；堆肥滚筒、封闭式滚筒筛、封闭式堆肥塔、封闭式重力筛和废气外排系统均连除尘除臭系统，堆肥滚筒连鼓风机；预处理收集的餐厨残渣，烘干，混入餐厨好氧微生物，堆肥滚筒内完成第一次好氧堆肥，筛分，筛下物在封闭式堆肥塔完成第二次好氧堆肥，完成餐厨残渣好氧堆肥。该堆肥工艺能随时收集处理堆肥过程中产生的粉尘及臭气，避免了环境污染，同时降低了除尘除臭投资成本；且极大地减小了肥堆的占地面积，降低了堆肥投资运营成本。

Description

一种餐厨残渣好氧堆肥工艺

技术领域

本发明属于餐厨废弃物处理技术领域，涉及一种餐厨残渣的处理工艺，特别涉及一种餐厨残渣好氧堆肥工艺。

背景技术

目前，国内餐厨废弃物残渣堆肥，主要是条垛式堆肥工艺。原始物料经过前级预处理工艺分拣、洗油、沥水到达堆肥系统。根据条垛式堆肥碳氮比及含水率的要求，加入风干的锯末、刨花等弥补碳源不足，保证碳氮比25︰1，同时降低含水率；加入支撑物，增加透气性。配比好的物料，按照要求堆放在平地上，通过翻抛机定时翻堆，增加与空气中氧气的接触机会，经过40～60天时间完成堆肥过程。

国内餐厨废弃物处理项目因为考虑到运输成本的问题，一般建在距离城市中心不远的地带。条垛式堆肥过程产生的粉尘及臭气不好收集，一直处于“除尘、除臭投资运营成本大，处理效果差，被环保列为重点督查单位”的尴尬局面。而且，由于参入的锯末和支撑物与残渣的比例达到3︰1，放大了堆肥底物的体积，造成堆肥占地面积扩大，增加了堆肥投资运行成本。也是基于此，庞大的体积，使得堆肥设备化难以实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种餐厨残渣好氧堆肥工艺，以解决餐厨残渣堆肥的环保问题，降低生产成本。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种餐厨残渣好氧堆肥工艺，具体按以下步骤进行：

1）采用餐厨残渣堆肥装置，该堆肥装置包括控制系统和依次相连接的残渣缓冲仓、烘干滚筒、螺旋混料装置、堆肥滚筒、封闭式滚筒筛、封闭式堆肥塔和封闭式重力筛；

烘干滚筒分别与沼气系统和废气外排系统相连；堆肥滚筒、封闭式滚筒筛、封闭式堆肥塔、封闭式重力筛和废气外排系统均与除尘除臭系统相连，堆肥滚筒还与鼓风机相连；

控制系统分别与残渣缓冲仓、烘干滚筒、螺旋混料装置、堆肥滚筒、封闭式滚筒筛、封闭式堆肥塔、封闭式重力筛、沼气系统、鼓风机、除尘除臭系统和废气外排系统信号连接；

2）将收集的餐厨残渣预处理后，通过残渣缓冲仓送入烘干滚筒进行烘干，烘干后的物料送入螺旋混料装置；

烘干过程中产生的湿热气体进入废气外排系统，由废气外排系统体送入除尘除臭系统，经除尘除臭系统脱渣、脱水后，排放到空气中；

3）烘干后的物料进入螺旋混料装置，同时，将经过驯化优选扩培好的餐厨好氧微生物均匀混入烘干的残渣物料中，形成初始物料，送入堆肥滚筒；

4）初始物料在堆肥滚筒内前进，鼓风机根据工艺要求，按照设定程序进行鼓风，风向与初始物料在堆肥滚筒内的运动方向相反；初始物料在堆肥滚筒内完成第一次好氧堆肥，形成第一次堆肥料，堆肥滚筒逸出的气体经过进入除尘除臭系统，经除尘除臭系统处理后，排放到空气中；

5）第一次堆肥料送入封闭式滚筒筛，筛上物作为生活垃圾填埋或者焚烧处理，筛下物送入封闭式堆肥塔塔顶，第一次堆肥料在封闭式堆肥塔内从上向下运动，空气自封闭式堆肥塔塔底进入，向塔顶运动，给第一次堆肥料提供氧气；封闭式堆肥塔内产生的废气进入除尘除臭系统，排放到空气中；第一次堆肥料从封闭式堆肥塔内完成第二次好氧堆肥，形成第二次堆肥料；

6）第二次堆肥料送到封闭式重力筛，剔除密度大砂石、陶瓷颗粒，完成餐厨残渣好氧堆肥。

本发明堆肥工艺有别于传统的条垛式堆肥工艺，所有的餐厨废弃物均在堆肥装置中进行，随时收集处理堆肥过程中产生的粉尘及臭气，处理效果好，避免了环境污染，同时降低了除尘除臭投资成本；由于，本发明堆肥工艺的整个过程都在堆肥装置中进行，极大地减小了肥堆的占地面积，降低了堆肥投资运营成本。

附图说明

图1是本发明堆肥工艺中使用的堆肥装置的示意图。

图2是本发明堆肥工艺中残渣与微生物的反应过程示意图。

图1中：1.残渣缓冲仓，2.烘干滚筒，3.沼气系统，4.螺旋混料装置，5.鼓风机，6.堆肥滚筒，7.气体高空排放装置，8.除尘除臭系统，9.封闭式滚筒筛，10.封闭式堆肥塔，11.封闭式重力筛，12.废气外排系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种餐厨残渣好氧堆肥工艺，具体按以下步骤进行：

1）采用结构如图1所示的餐厨残渣堆肥装置，该堆肥装置包括控制系统和依次相连接的残渣缓冲仓1、烘干滚筒2、螺旋混料装置4、堆肥滚筒6、封闭式滚筒筛9、封闭式堆肥塔10和封闭式重力筛11；

烘干滚筒2分别与沼气系统3和废气外排系统12相连；堆肥滚筒6、封闭式滚筒筛9、封闭式堆肥塔10、封闭式重力筛11和废气外排系统12均与除尘除臭系统8相连，除尘除臭系统8还与气体高空排放装置7相连，堆肥滚筒6还与鼓风机5相连；

控制系统分别与残渣缓冲仓1、烘干滚筒2、螺旋混料装置4、堆肥滚筒6、封闭式滚筒筛9、封闭式堆肥塔10、封闭式重力筛11、沼气系统3、鼓风机5、气体高空排放装置7、除尘除臭系统8和废气外排系统12信号连接。

2）将收集的餐厨残渣固液分离后，喷淋洗涮固体物表面附着的油渍，过筛，得到粒径5mm以上的残渣物料，沥水后，送入残渣缓冲仓1，进入残渣缓冲仓1的残渣物料送入烘干滚筒2后，经沼气火焰直接烘干，烘烤后的物料在烘干滚筒2内螺旋倒板的作用下，在烘干滚筒2内继续前进直达出料口；沼气系统3给烘干滚筒2提供烘干残渣物料所需的能源，烘干过程中产生的湿热气体经过引风进入废气外排系统12，由废气外排系统12体送入除尘除臭系统8，经除尘除臭系统8脱渣、脱水后，送入气体高空排放装置（高空15米排放装置）7，排放到空气中；

在烘干滚筒2中烘干残渣物料可以降低残渣物料的含水率，同时起到灭菌、缩小体积和升温的作用。

3）在烘干滚筒2内被烘干并到达烘干滚筒2出料口的残渣物料进入螺旋混料装置4，同时，将餐厨好氧微生物（采用鹤壁市人元生物科技发展有限公司生产的RW有机物发酵菌剂）均匀混入烘干的残渣物料中，每8～10吨烘干的残渣物料中添加1kg餐厨好氧微生物，形成初始物料，送入堆肥滚筒6；

4）初始物料在缓慢转动的堆肥滚筒6内缓缓的前进，鼓风机5根据工艺要求，按照设定程序进行鼓风，风向与物料运动方向相反；初始物料在堆肥滚筒6内完成第一次好氧堆肥，形成第一次堆肥料，堆肥滚筒6逸出的气体经过进入除尘除臭系统8，经除尘除臭系统8处理后送入气体高空排放装置7，排放到空气中；

5）第一次堆肥料送入封闭式滚筒筛9，筛上物作为生活垃圾填埋或者焚烧处理，筛下物送入封闭式堆肥塔10的塔顶，第一次堆肥料从封闭式堆肥塔10内堆肥板第五层开始，一层一层向下运动，空气自封闭式堆肥塔10塔底进入，向塔顶运动，给第一次堆肥料提供氧气；封闭式堆肥塔10塔顶有气体收集出口，封闭式堆肥塔10内产生的废气进入除尘除臭系统8，再经过气体高空排放装置7排放到空气中；第一次堆肥料从封闭式堆肥塔10内完成第二次好氧堆肥，形成第二次堆肥料；

6）第二次堆肥料送到封闭式重力筛11，剔除密度大砂石、陶瓷颗粒，防止长期施肥造成土壤沙化，完成餐厨残渣好氧堆肥。

完成好氧堆肥的餐厨残渣可以进行造粒、包装、销售。

经过第一次堆肥的初始物料中的有机物颗粒大幅度减小，无机物体积几乎不变，经过封闭式滚筒筛9，筛上物当作生活垃圾填埋或者焚烧处理，筛下物进入封闭式堆肥塔10。经过二次好氧堆肥的残渣体积进一步缩小，进入封闭式重力筛11，剔除密度大砂石、陶瓷颗粒，防止长期施肥造成土壤沙化。

餐厨废弃物残渣占餐厨废弃物总体的20%～40%。本发明堆肥工艺采取完全“减法”堆肥技术。并采用全封闭系统，除尘除臭使得堆肥系统内部微负压，避免了粉尘异味的外泄。由于堆肥物料前期不做分拣处理，所以餐厨废弃物残渣中含有玻璃、陶瓷、纸巾、木筷、塑料、金属块等，今天烘干滚筒2后在340℃左右沼气火焰作用下，其中的纸巾、木筷、塑料部分碳化，正好弥补堆肥碳源的不足；玻璃、陶瓷、金属块在烘干滚筒2和堆肥滚筒6的转动中相互冲击，恰巧破碎了餐厨废弃物残渣中的有机物，使得有机物体积再次减小。通过封闭式筛分装置，分离出了大块的无机物，将筛下的较小颗粒有机物进入堆肥塔继续好氧堆肥，二次熟化的有机肥颗粒经过重力筛，剔除沙石，进入造粒、包装、销售系统。

本发明堆肥工艺的原理：有机固体废料的好氧堆肥就是在好氧条件下，堆肥物料中的可溶性有机物透过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收；其中固体和胶体有机物先附着在微生物体外，由微生物分泌胞外酶将其分解为可溶性物质，再渗入细胞。同时，微生物通过自身的代谢活动，也使得一部分有机物氧化成简单的无机物，并释放能量，使另一部分有机物用于合成微生物自身的细胞物质，提供微生物各种生理活动所需的能量，使机体能够进行正常的生长与繁殖，好氧堆肥反应过程如图2所示。

好氧堆肥一般经历三个阶段：1）升温段，是在嗜温微生物（包括细菌、真菌、放线菌）的作用下，堆体温度升至不超过45℃。2）高温段，堆体温度上升到45℃以上时，嗜温微生物受到抑制，甚至死亡，嗜热微生物上升为主导微生物。堆肥中残留和新形成的可溶性有机物继续被氧化分解，复杂的有机物，如半纤维素-纤维素和蛋白质被强烈分解。温度在50℃时，最活跃的是嗜热性真菌和放线菌；温度上升到60℃时，真菌几乎停止活动，仅有嗜热细菌和放线菌活动；温度升高至70℃时，大多数嗜热性微生物已不再适应，大批进入休眠和死亡阶段。3）降温段，高温阶段造成微生物的死亡和活动减少，自然进入低温阶段。这时嗜温性微生物又开始占据优势，对残余难分解的有机物进一步分解，但是微生物活性普遍下降，堆肥体发热量减小，温度开始下降，有机物区域稳定化，需氧量大大减少，堆肥进入腐熟或后熟阶段。根据上述阶段温度特点，以及对应需氧量关系，本发明将参数导入计算机控制系统，实现了无人值守生产。

堆肥最佳含水率是75%左右，本发明采用了水系统厌氧发酵产生的沼气作为能源，不会增加额外成本。含水率在80%左右的残渣连续进入烘干滚筒。

Claims (4)

1.一种餐厨残渣好氧堆肥工艺，其特征在于，该堆肥工艺具体按以下步骤进行：

1）采用餐厨残渣堆肥装置，该堆肥装置包括控制系统和依次相连接的残渣缓冲仓（1）、烘干滚筒（2）、螺旋混料装置（4）、堆肥滚筒（6）、封闭式滚筒筛（9）、封闭式堆肥塔（10）和封闭式重力筛（11）；

烘干滚筒（2）分别与沼气系统（3）和废气外排系统（12）相连；堆肥滚筒（6）、封闭式滚筒筛（9）、封闭式堆肥塔（10）、封闭式重力筛（11）和废气外排系统（12）均与除尘除臭系统（8）相连，堆肥滚筒（6）还与鼓风机（5）相连；

控制系统分别与残渣缓冲仓（1）、烘干滚筒（2）、螺旋混料装置（4）、堆肥滚筒（6）、封闭式滚筒筛（9）、封闭式堆肥塔（10）、封闭式重力筛（11）、沼气系统（3）、鼓风机（5）、除尘除臭系统（8）和废气外排系统（12）信号连接；

2）将收集的餐厨残渣预处理后，通过残渣缓冲仓（1）送入烘干滚筒（2）进行烘干，烘干后的物料送入螺旋混料装置（4）；

烘干过程中产生的湿热气体进入废气外排系统（12），由废气外排系统（12）体送入除尘除臭系统（8），经除尘除臭系统（8）脱渣、脱水后，排放到空气中；

3）烘干后的物料进入螺旋混料装置（4），同时，将经过驯化优选扩培好的餐厨好氧微生物均匀混入烘干的残渣物料中，形成初始物料，送入堆肥滚筒（6）；

4）初始物料在堆肥滚筒（6）内前进，鼓风机（5）根据工艺要求，按照设定程序进行鼓风，风向与初始物料在堆肥滚筒（6）内的运动方向相反；初始物料在堆肥滚筒（6）内完成第一次好氧堆肥，形成第一次堆肥料，堆肥滚筒（6）逸出的气体经过进入除尘除臭系统（8），经除尘除臭系统（8）处理后，排放到空气中；

5）第一次堆肥料送入封闭式滚筒筛（9），筛上物作为生活垃圾填埋或者焚烧处理，筛下物送入封闭式堆肥塔（10）塔顶，第一次堆肥料在封闭式堆肥塔（10）内从上向下运动，空气自封闭式堆肥塔（10）塔底进入，向塔顶运动，给第一次堆肥料提供氧气；封闭式堆肥塔（10）内产生的废气进入除尘除臭系统（8），排放到空气中；第一次堆肥料从封闭式堆肥塔（10）内完成第二次好氧堆肥，形成第二次堆肥料；

6）第二次堆肥料送到封闭式重力筛（11），剔除密度大砂石、陶瓷颗粒，完成餐厨残渣好氧堆肥。

2.根据权利要求1所述的餐厨残渣好氧堆肥工艺，其特征在于，所述步骤1）中，除尘除臭系统（8）还与气体高空排放装置（7）相连。

3.根据权利要求1所述的餐厨残渣好氧堆肥工艺，其特征在于，所述步骤2）中，收集的餐厨残渣预处理：将收集的餐厨残渣固液分离，喷淋洗涮固体物表面附着的油渍，过筛，得到粒径5mm以上的残渣物料，沥水后，送入残渣缓冲仓（1）。

4.根据权利要求1所述的餐厨残渣好氧堆肥工艺，其特征在于，所述步骤3），每8～10吨烘干的残渣物料中添加1kg餐厨好氧微生物。