CN110092679A - 一种秸秆生物发酵蒸发床处理餐厨垃圾资源化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种秸秆生物发酵蒸发床处理餐厨垃圾资源化的方法，是将餐厨垃圾破碎、去除上层塑料和油脂后，其余浆状液体灌注到箱形秸秆生物发酵蒸发床中，餐厨垃圾与秸秆协同好氧发酵处理，获得的腐熟发酵产物可作为有机肥或高级营养土使用。本发明在通过高效低成本的方式处理餐厨垃圾和秸秆的同时，实现了废物资源化。
Description
技术领域
本发明属于高浓度废液、固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种餐厨垃圾的处理方法。
背景技术
餐厨垃圾是餐馆、饭店、单位食堂、食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的饮食剩余物，以及后厨的果蔬、肉食、油脂、面点加工过程的废弃物，主要来自饮食行业的饭店、餐厅、酒楼及内部运营的企事业单位食堂，以淀粉类、食物纤维素、蛋白质、动植物脂肪类占干物质的95％以上。餐厨垃圾呈现粘稠的液态、半固态，具有如下特点：含水率高、可达80％-95％；盐分含量高，部分地区含辣椒、醋酸高；有机物含量高，主要为蛋白质、纤维素、淀粉、脂肪等；富含氮、磷、钾、钙及各种微量元素；存在有病原菌、病原微生物；易腐烂、变质、发臭、滋生蚊虫。
目前我国餐厨垃圾处理技术主要有厌氧消化、好氧处理和饲料化等。由于餐厨垃圾存在有病原菌、病原微生物，易传播疾病，不仅存在食品安全问题，还会诱发养殖场发生瘟疫，饲料化目前因此发展受阻，甚至逐步被禁止。其中厌氧消化是主流技术，因技术成熟而推崇者众多。但餐厨垃圾特有的高盐度又严重制约了其厌氧发酵微生物代谢活性，需要筛选富集培养耐盐厌氧微生物群落，对预处理技术和调试要求较高，发酵效率低、速度慢，资源化转化率低，不能切实解决餐厨垃圾处理负担。好氧发酵最大的优势是发酵周期短、垃圾资源化率高、减量率高，但是现有的好氧发酵技术都需要很大的场地和复杂的操作。
餐厨垃圾厌氧发酵技术的平均投资为58万元/吨，固体堆肥+液体厌氧技术的平均吨投资为97万元/吨，好氧堆肥技术的平均投资为42万元/吨，快速好氧发酵技术的平均投资为30万元/吨，制饲料技术的平均投资为34万元/吨，其他技术的平均成本为56万元/吨。总体来说餐厨垃圾处理、资源化的投资偏大，对中小城镇来说目前尚难以承受。如何用低成本的技术解决餐厨垃圾的处理问题，并实现餐厨垃圾的资源化利用是技术开发的主导方向。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明公开了一种秸秆生物发酵蒸发床处理餐厨垃圾资源化的方法，以期可以用低成本的技术解决餐厨垃圾的处理问题，并实现餐厨垃圾的资源化利用。
为解决技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种秸秆生物发酵蒸发床处理餐厨垃圾资源化的方法，其特点在于：首先对收运的餐厨垃圾进行研磨破碎，然后将破碎后餐厨垃圾引入分离槽中，分离漂浮在上层的塑料和油脂，剩余浆状液体；
将浆状液体直接灌注到箱形秸秆生物发酵蒸发床中；或将浆状液体先引入沼气池进行厌氧处理产沼气后，剩余沼液再灌注到箱形秸秆生物发酵蒸发床中；
在所述发酵蒸发床内：利用秸秆堆积密度低、孔隙率高、液体渗滤性好、透气性高、持水量大的特点，秸秆吸收餐厨垃圾的水分；在自然通风或鼓风辅助增氧的条件下，好氧微生物降解菌产生的酶(包括蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶、氧化酶、水解酶)，促使餐厨垃圾中的有机物与秸秆协同快速好氧发酵分解；在发酵蒸发床中由于微生物分解有机物代谢释放能量，引起发酵蒸发床层温度升高，实现自发地高温灭菌、蒸发脱水干化；
餐厨垃圾在所述发酵蒸发床内处理后，所得腐熟固体用作有机肥或营养土。
进一步地，所述的发酵蒸发床由田间收获的秸秆直接堆垛构建而成，在铺设秸秆的过程中分层撒入蚯蚓粪作为蚯蚓种卵接种，蚯蚓粪与秸秆质量比为1:100～500。
进一步地，所述的发酵蒸发床的高度1-10m、宽度2-10m、长度5-100m，所述的发酵蒸发床的体积根据需要处理的餐厨垃圾量确定，日处理餐厨垃圾体积与所述发酵蒸发床的体积比为1:30～200。
进一步地，所述的研磨破碎是将餐厨垃圾在研磨破碎机中用研磨介质研磨破碎过20mm筛。
进一步地，在分离槽中分离得到的塑料和油脂的混合物料，加热到40-80℃，然后用滤网过滤分离，所得油脂和塑料分别作为工业原料销售。
进一步地，所述腐熟固体直接作为有机肥销售，或筛选出蚯蚓后直接作为有机肥销售，或者高温灭菌后作为高级营养土销售。
本发明的有益效果体现在：
(1)固体废物好氧发酵是很成熟的工艺技术，但是现有的秸秆发酵方法都是对秸秆进行粉碎，然后与其他废物混合后发酵，发酵过程中需要对发酵物料进行多次的翻堆来增氧。本发明的方法直接把田间收获的秸秆在平整地面上堆垛成为体积巨大的箱形草垛，不需要对秸秆进行破碎、粉碎加工，构筑十分简便、投资小，维护、操作简单，发酵蒸发床运行动力消耗低、运行成本低。
(2)本发明的方法用秸秆生物发酵蒸发处理液态的餐厨垃圾，利用了秸秆堆积密度低、孔隙率高、液体渗滤性好、透气性高、持水量大的特点，麦草吸收餐厨垃圾的水分；在自然通风或鼓风辅助增氧的条件下，麦草与餐厨垃圾碳、氮、磷营养和水分互补，好氧微生物降解菌产生的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶、氧化酶、水解酶，促使餐厨垃圾中的有机物与秸秆协同快速好氧分解；在发酵蒸发床中由于微生物分解有机物代谢释放能量，引起发酵蒸发床层温度升高，实现自发地高温灭菌、蒸发脱水干化，获得富氮磷钾营养的高质量有机肥。
(3)本发明用安全、环保、低成本、低投资技术，处理掉餐厨垃圾的同时，也处理了秸秆固体废弃物，获得高质量的有机肥和蚯蚓，实现餐厨垃圾和秸秆废物资源化。
(4)本发明的技术适用于大中小城镇高浓度有机废物的处置和秸秆的资源化，对提高生态环境质量、预防畜禽养殖行业疾病爆发、推动养殖业、种植业向有机农业、生态农业发展具有重要的作用。
(5)本发明的方法完全解决了餐厨垃圾的处置问题，服务于餐馆、饭店、酒店、单位食堂、食品加工等，推动饮食服务行业高水平、高质量发展，同时部分解决秸秆固废资源化问题，并为种植业提供高质量的有机肥，下游可进一步发展蚯蚓养殖、小包装有机肥网络销售。
(6)本发明的方法，在研磨破碎机中用研磨介质把餐厨垃圾的塑料、纸巾、木质筷子、牙签、各种动物骨头等研磨选择性破碎，纸巾、木质筷子、牙签、各种动物骨头等变成细颗粒物，塑料韧性较大保持大片状态。塑料和油脂密度较低漂浮在浆状液体的上层，在分离槽中把塑料和油脂分离出来，再将塑料和油脂的混合物料加热到40-80℃，用滤网过滤分离油脂和塑料，分别作为工业原料销售。一方面避免塑料进入发酵床所带来的的微塑料危害，另一方面回收了有较高价值的塑料和油脂。
附图说明
图1为本发明的工艺路线图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
参照图1，构建日处理10吨的餐厨垃圾资源化系统：全封闭型收运车，流量2m3/h的泥浆泵用于液体输送，流量1000-1500m3/h的鼓风机，有效容积2-10m3分离槽，有效容积10-20m3的储池。
箱形秸秆生物发酵蒸发床由收割机打捆的秸秆直接堆垛构建，在铺设秸秆的过程中分层撒入蚯蚓粪作为蚯蚓种卵接种，蚯蚓粪与秸秆质量比1:100；发酵床高度3m、宽度5m、长度30m，发酵床体积450m3，日处理餐厨垃圾体积与秸秆发酵床层体积比为1:45；安装输液、布液管路和通风管路。
通风管的构建方式是：在发酵蒸发床底部沿着延长方向按照1m间距横向水平放置一排直径10cm的PVC穿孔管；所述的PVC穿孔管是在壁面开孔径10mm气孔，开孔率大约30％；PVC穿孔管的一端封闭，另一端与鼓风机的供气管路连接，每根PVC穿孔管与鼓风机的供气管路连接部位设置有阀门，用于在需要时打开阀门供气增氧。
从饭店、酒店、餐馆收运来的餐厨垃圾倒入研磨破碎机中，研磨破碎后流入到分离槽中，在分离槽中撇出上层油脂和塑料，下层浆状液体流入储池中。
储池中浆状液体用泥浆泵分段灌注到箱形秸秆生物发酵蒸发床层中，每个段注入浆液直至秸秆中水分接近饱和后换个地方继续注入浆液；把注浆段之下供气PVC穿孔管的阀门打开，增氧保证发酵床层处于好氧状态；发酵床层的每个注浆段的轮换周期间隔15d以上。
秸秆与餐厨垃圾碳、氮、磷营养和水分互补，鼓风辅助增氧条件下餐厨垃圾与秸秆协同快速好氧发酵，发酵蒸发床层温度升高蒸发水，半年后秸秆床层完全腐熟，挖出直接作为有机肥施用到农田。
实施例2
参照图1，构建日处理10吨的餐厨垃圾处理系统：全封闭型收运车，流量2m3/h的泥浆泵用于液体输送，流量1000-1500m3/h的鼓风机，有效容积2-10m3分离槽，有效容积10-20m3的储池。
箱形秸秆生物发酵蒸发床由收割机打捆的秸秆直接堆垛构建，在铺设秸秆的过程中分层撒入蚯蚓粪作为蚯蚓种卵接种，蚯蚓粪与秸秆质量比1:300；发酵床高度3m、宽度5m、长度30m，发酵床体积450m3，日处理餐厨垃圾体积与秸秆发酵床层体积比为1:45；安装输液、布液管路和通风管路；
自然通风管的构建方式是：在发酵蒸发床中心沿着延长方向按照1m间距竖直安装一排直径10cm的PVC管，PVC管顶端高出发酵床顶面1m以上，插入床层部分的PVC管开有孔径10mm气孔，开孔率大约30％。
从饭店、酒店、餐馆收运来的餐厨垃圾倒入研磨破碎机中，研磨破碎后流入到分离槽中，在分离槽中撇出上层油脂和塑料，下层浆状液体流入到沼气池中；
浆液在沼气池中水力停留时间15d以上，厌氧发酵后的沼液用泥浆泵分层、分段灌注到发酵蒸发床中，每个部位注入沼液直至秸秆中水分接近饱和后换个地方继续注入浆液，保证发酵床层的每个部位注入沼液的轮换周期15d以上；
秸秆与餐厨垃圾碳、氮、磷营养和水分互补，依靠自然通风增氧，餐厨垃圾与秸秆协同快速好氧发酵，3个月后秸秆床层腐熟，挖出腐熟物料以沼气为燃料在回转窑中烘干物料并灭菌，产物作为家庭阳台花土和盆栽蔬菜等高级有机肥使用。
Claims (6)
1.一种秸秆生物发酵蒸发床处理餐厨垃圾资源化的方法，其特征在于：首先对收运的餐厨垃圾进行研磨破碎，然后将破碎后餐厨垃圾引入分离槽中，分离漂浮在上层的塑料和油脂，剩余浆状液体；
将浆状液体直接灌注到箱形秸秆生物发酵蒸发床中；或将浆状液体先引入沼气池进行厌氧处理产沼气后，剩余沼液再灌注到箱形秸秆生物发酵蒸发床中；
在所述发酵蒸发床内：秸秆吸收餐厨垃圾的水分；在自然通风或鼓风辅助增氧的条件下，好氧微生物降解菌产生的酶，促使餐厨垃圾中的有机物与秸秆协同快速好氧发酵分解；在发酵蒸发床中由于微生物分解有机物代谢释放能量，引起发酵蒸发床层温度升高，实现自发地高温灭菌、蒸发脱水干化；
餐厨垃圾在所述发酵蒸发床内处理后，所得腐熟固体用作有机肥或营养土。
2.根据权利要求1所述的一种秸秆生物发酵蒸发床处理餐厨垃圾资源化的方法，其特征在于：所述的发酵蒸发床由田间收获的秸秆直接堆垛构建而成，在铺设秸秆的过程中分层撒入蚯蚓粪作为蚯蚓种卵接种，蚯蚓粪与秸秆质量比为1:100～500。
3.根据权利要求1所述的一种秸秆生物发酵蒸发床处理餐厨垃圾资源化的方法，其特征在于：所述的发酵蒸发床的高度1-10m、宽度2-10m、长度5-100m，所述的发酵蒸发床的体积根据需要处理的餐厨垃圾量确定，日处理餐厨垃圾体积与所述发酵蒸发床的体积比为1:30～200。
4.根据权利要求1所述的一种秸秆生物发酵蒸发床处理餐厨垃圾资源化的方法，其特征在于：所述的研磨破碎是将餐厨垃圾在研磨破碎机中用研磨介质研磨破碎过20mm筛。
5.根据权利要求1所述的一种秸秆生物发酵蒸发床处理餐厨垃圾资源化的方法，其特征在于：在分离槽中分离得到的塑料和油脂的混合物料，加热到40-80℃，然后用滤网过滤分离，所得油脂和塑料分别作为工业原料销售。
6.根据权利要求1所述的一种秸秆生物发酵蒸发床处理餐厨垃圾资源化的方法，其特征在于：所述腐熟固体直接作为有机肥销售，或筛选出蚯蚓后直接作为有机肥销售，或者高温灭菌后作为高级营养土销售。
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