CN109503219A - 一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法 - Google Patents

一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及农村垃圾处理技术领域，更具体地，涉及一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法。该方法包括如下步骤：将农村餐厨垃圾进行分拣、油水分离与破碎；然后与破碎后的禽畜粪便和秸秆按一定比例混合均匀，形成堆肥物料；加入适量1号微生物菌剂，混匀后升温控温和通风处理；再加入适量2号微生物菌剂，混匀后升温控温和通风处理，最终形成有机肥。本发明能够在较短时间内将农村有机垃圾无害化，稳定化与资源化，得到优质的肥料，且技术简单、易于推广。

Description

一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法
技术领域
本发明涉农村垃圾处理技术领域，更具体地，涉及一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法。
背景技术
随着农村经济社会的快速发展、城镇化进程的加快以及农民现代生活方式的逐步确立，农村生活垃圾数量逐年递增、处理难度不断加大。据统计，目前我国农村垃圾产生量每人每天可达0.86公斤，年垃圾产生量达3亿吨。而据住建部2016年统计数据显示，全国仅有65％的行政村对生活垃圾进行处理，且70％的农村处理方式仍然为简单转移，大量农村生活垃圾随意倾倒堆积，不仅侵占农田菜地，而且滋生蚊蝇，产生大量恶臭气体，污染水体和大气，严重危害生态环境和居民健康。而传统的生活垃圾处理技术：填埋或者焚烧，都会直接或间接的造成环境污染，大大增加填埋场和焚烧场的处理负荷。同时，据统计分析，农村垃圾中可进行堆肥的易腐有机垃圾(餐厨垃圾、禽畜粪便以及作物秸秆等)和可回收的废品占垃圾总量的75％～90％，平均可达到80％以上，真正需要填埋或焚烧处理的垃圾不足20％。
好氧堆肥是目前我国资源化利用有机垃圾的常用技术之一，但传统的好氧堆肥存在堆肥周期长(一般为25-60天)、占地面积大、腐熟效果差、无害化不彻底以及产生臭气等缺点。因此，因此寻求一种快速高效的资源化利用农村有机垃圾处理技术迫在眉睫。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，具有能够在较短的时间内将农村有机垃圾无害化，稳定化与资源化，技术简单、易于推广的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，包括有以下步骤：
S1:对农村餐厨垃圾进行分拣，去除塑料、玻璃、金属类不可堆肥物体，紧接着进行油水分离，并将分离后的固体破碎至12-60mm；
S2：分别将禽畜粪便和作物秸秆破碎至12-60mm和2-10mm；
S3：将农村餐厨垃圾、禽畜粪便和秸秆按照合适比例混合均匀，形成堆肥物料，并控制堆肥物料C/N比在(25～35):1，含水率为50％～60％，pH值为5.8-7.5；
S4:向堆肥物料加入1号微生物菌剂，混合均匀，对混匀物进行升温控温和通风处理，进入前发酵阶段，堆肥时间为8-12h；
S5：向堆肥物料加入2号微生物菌剂，混合均匀，对混匀物进行升温控温和通风处理，进入后发酵阶段，堆肥时间为24-48h，最终形成有机肥。
进一步的，步骤3中所述餐厨垃圾、禽畜粪便和秸秆按质量比为(4～7)：(2～4)：(1～3)进行混合。
进一步的，步骤4中所述前发酵阶段，控制物料含水率为45-55％，温度为45-60℃，以5-8m3/(h·t)通风速率通入空气，强制升温和通风所需能量由太阳能提供，太阳能不足时由电能补充。
进一步的，步骤4中所述1号微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、烟曲霉和诺卡氏菌的复合菌剂，添加比例为相对于堆肥物料质量5-8％。
进一步的，步骤4中所述1号微生物菌剂可用前发酵阶段结束后的堆肥物料代替，添加比例不变。
进一步的，步骤5中所述后发酵阶段，控制其温度在70-95℃，同时以10-20m3/(h·t)通风速率通入空气，前12-36h控制物料含水率为45-55％，强制升温和通风所需能量由太阳能提供，太阳能不足时由电能补充。
进一步的，步骤5中所述2号微生物菌剂为耐70-95℃高温的极端嗜热微生物复合菌剂，添加比例为相对于前发酵阶段剩余物料质量5-8％。
进一步的，步骤5中所述2号微生物菌剂可用后发酵阶段结束后的腐熟料代替，添加比例不变。
本发明提供的技术方案中，通过设置不同的温度条件和通风速率，添加不同微生物菌剂，将好氧堆肥分为两个阶段，前发酵阶段和后发酵阶段。
前发酵阶段，将反应温度快速提升至45℃，并投入嗜热微生物菌剂，使嗜热微生物成为优势菌群，并在最适温度条件下生存，对农村有机垃圾进行有效分解，特别是堆肥物料中复杂的有机物，如纤维素、纤维素和蛋白质也开始快速分解；分解过程中产生的热量能够快速提升反应堆体温度，使反应平滑进入后发酵阶段，与此同时，前发酵阶段也可以起到为极端嗜热微生物“缓冲”有机物负荷的作用。
后发酵阶段，加入极端嗜热微生物菌剂进行“接力”，此时极端嗜热微生物成为优势菌群，将反应温度控制在70-95℃，使极端嗜热微生物始终保持在最适生长温度，有机物分解速率始终保持在较为高效水平。同时，70-95℃的高温能够几乎杀灭所有的病原菌和寄生虫。
本发明中，控制物料保持含水率为45-55％，可使微生物更好地利用水溶性有机物，减少氨气释放与氮素损失，同时通过水分蒸发调节堆体温度。
本发明的有益效果是：实现农村有机垃圾的无害化、稳定化与资源化，得到优质肥料。通过在两处理阶段加入不同种微生物菌剂促进堆肥物料的快速降解，实现平滑式升温，减少能量的输入与损失，同时利用太阳能能够起到降低电消耗的效果。与此同时，合理的参数控制能够减少堆肥物料氨气释放与氮素损失，得到的堆肥产品腐熟度高。
在短时间内处理农村有机垃圾，解决了其大量堆积的问题，节省占地，消除卫生隐患，减轻了填埋场与焚烧场的处理负荷；同时，得到具有农林用价值的有机肥料。技术简单，且易于推广，对提升农村生活环境质量具有重大意义。
附图说明
图1是本发明在实施例中方法步骤示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，本发明提供一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，包括有以下步骤：
S1:对农村餐厨垃圾进行分拣，去除塑料、玻璃、金属类不可堆肥物体，紧接着进行油水分离，并将分离后的固体破碎至12-60mm；
S2：分别将禽畜粪便和作物秸秆破碎至12-60mm和2-10mm；
S3：将农村餐厨垃圾、禽畜粪便和秸秆按照4：4：2质量比混合均匀，形成堆肥物料，并控制堆肥物料C/N比在35:1，含水率为55％，pH值为7；
S4:向堆肥物料加入5％1号微生物菌剂，混合均匀，对混匀物进行升温控温和通风处理，进入前发酵阶段，堆肥时间为12h；
S5：向堆肥物料加入5％2号微生物菌剂，混合均匀，对混匀物进行升温控温和通风处理，进入后发酵阶段，堆肥时间为48h，最终形成有机肥。
在步骤4中，控制物料含水率为45-55％，温度为45-60℃，以5-8m3/(h·t)通风速率通入空气，强制升温和通风所需能量由太阳能提供，太阳能不足时由电能补充。
在步骤4中，所述1号微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、烟曲霉和诺卡氏菌的复合菌剂，并可用前发酵阶段结束后的堆肥物料代替。
在步骤5中，控制物料温度在70-95℃，同时以10-20m3/(h·t)通风速率通入空气，前36h控制物料含水率为45-55％，强制升温和通风所需能量由太阳能提供，太阳能不足时由电能补充。
在步骤5中，所述2号微生物菌剂为耐70-95℃高温的极端嗜热微生物复合菌剂，并可用后发酵阶段结束后的腐熟料代替。
实施例2
如图1所示，本发明提供一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，包括有以下步骤：
S1:对农村餐厨垃圾进行分拣，去除塑料、玻璃、金属类不可堆肥类物体，紧接着进行油水分离，并将分离后的固体破碎至12-60mm；
S2：分别将禽畜粪便和作物秸秆破碎至12-60mm和2-10mm；
S3：将农村餐厨垃圾、禽畜粪便和秸秆按照5：3：2质量比混合均匀，形成堆肥物料，并控制堆肥物料C/N比在25:1，含水率为55％，pH值为6；
S4:向堆肥物料加入8％1号微生物菌剂，，混合均匀，对混匀物进行升温控温和通风处理，进入前发酵阶段，堆肥时间为8h；
S5：向堆肥物料加入8％2号微生物菌剂，混合均匀，对混匀物进行升温控温和通风处理，进入后发酵阶段，堆肥时间为24h，最终形成有机肥。
在步骤4中，控制物料含水率为45-55％，温度为45℃以上，以5-8m3/(h·t)通风速率通入空气，强制升温和通风所需能量由太阳能提供，太阳能不足时由电能补充。
在步骤4中，所述1号微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、烟曲霉和诺卡氏菌的复合菌剂，并可用前发酵阶段结束后的堆肥物料代替。
在步骤5中，控制物料温度在70-95℃，同时以10-20m3/(h·t)通风速率通入空气，前12h控制物料含水率为45-55％，强制升温和通风所需能量由太阳能提供，太阳能不足时由电能补充。
在步骤5中，所述2号微生物菌剂为耐70-95℃高温的极端嗜热微生物复合菌剂，并可用后发酵阶段结束后的腐熟料代替。
上述实例中例，试验过程中表明，在70-95℃的高温下，农村有机垃圾中的病原菌和寄生虫都可被杀死。且最终得到的腐熟料含水率≤35％，pH值在6.5～8.5，种子发芽率＞85％，符合堆肥产品质量和无害化卫生要求。
以上所述实例仅表达了本发明的一两种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的使，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，其特征在于，包括依次进行以下步骤：
S1:对农村餐厨垃圾进行分拣，去除塑料、玻璃、金属类不可堆肥物体，紧接着进行油水分离，并将分离后的固体破碎至颗粒直径12-60mm；
S2：分别将禽畜粪便和作物秸秆破碎至12-60mm和2-10mm；
S3：将农村餐厨垃圾、禽畜粪便和秸秆按照合适比例混合均匀，形成堆肥物料，并控制堆肥物料C/N比在(25～35):1，含水率为50％～60％，pH值为5.8-7.5；
S4:向堆肥物料加入1号微生物菌剂，混合均匀，对混匀物进行升温控温和通风处理，进入前发酵阶段，堆肥时间为8-12h；
S5：向堆肥物料加入2号微生物菌剂，混合均匀，对混匀物进行升温控温和通风处理，进入后发酵阶段，堆肥时间为24-48h，最终形成有机肥。
2.根据权利要求1所述的一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤3所述餐厨垃圾、禽畜粪便和秸秆按质量比为(4～7)：(2～4)：(1～3)进行混合。
3.根据权利要求1所述的一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤4所述前发酵阶段，控制物料含水率为45-55％，温度为45-60℃，以5-8m3/(h·t)通风速率通入空气，强制升温和通风所需能量由太阳能提供，太阳能不足时由电能补充。
4.根据权利要求1所述的一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤4所述1号微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、烟曲霉和诺卡氏菌的复合菌剂，添加比例为相对于堆肥物料质量5-8％。
5.根据权利要求1所述的一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤4所述1号微生物菌剂用前发酵阶段结束后的堆肥物料代替，添加比例为相对于堆肥物料质量5-8％。
6.根据权利要求1所述的一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤5所述后发酵阶段，控制其温度在70-95℃，同时以10-20m3/(h·t)通风速率通入空气，前12-36h控制物料含水率为45-55％，强制升温和通风所需能量由太阳能提供，不足时由电能补充。
7.根据权利要求1所述的一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤5所述2号微生物菌剂为耐70-95℃高温的极端嗜热微生物复合菌剂，添加比例为相对于前发酵阶段剩余物料质量5-8％。
8.根据权利要求1所述的一种农村有机垃圾高温高效好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤5所述2号微生物菌剂可用后发酵阶段结束后的腐熟料代替，添加比例为相对于前发酵阶段剩余物料质量5-8％。
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