CN110624939A - 一种农村生活垃圾可堆腐物处理装置及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农村生活垃圾可堆腐物处理装置及处理方法。本设备外观采用集装箱式，利用静态好养发酵技术，将可堆腐垃圾生活垃圾倒入发酵箱体，然后利用推进板通过液压系统将垃圾推入发酵仓内，推进板返回原位，生活垃圾可堆腐物在发酵仓内经过一段时间发酵，通过碳氮比、温度、空气等指标调节，同时进行除臭和渗滤液处理，生活垃圾腐熟后形成农田可用的肥料有机土。另外有机土重金属检出量达标，大肠杆菌（阴性）、蛔虫卵死亡率达标（98%以上）。
Description
技术领域
本发明属于农村生活垃圾处理技术领域、具体涉及一种可使垃圾能源化、资 源化的农村生活垃圾处理装置及应用。
背景技术
垃圾处理在我国绝大部分是采用填埋、焚烧。采用分类处理装置的或是餐厨垃圾处理装置，主要用于单位学校食堂；或是大型垃圾处理场，这种是投资成本高，运行过程中运输费用高，不适用于分散地域的农村。目前农村垃圾分类：分别为可堆腐物（桶）、可回收物（桶）和有毒有害物（网箱）三大类。
其中可堆腐物：此分类中泛指生活垃圾中可在微生物的作用下发生发酵、腐烂、降解等生化过程而制成有机土的物质。
可回收物：泛指便于分离回收、回收循环利用和加工再利用的废弃物。
有毒有害物：有毒有害物是指含有复杂化学成分及重金属等易污染环境和危害、威胁人体健康的物质，以及在处理过程中易造成危险、增加处理难度、影响垃圾处理形成产品品质的物品。
目前，现有产品为连续式好氧堆肥发酵反应器，适用于各规模畜禽养殖场和园林废弃物处理厂以及餐厨垃圾处理，价格在60万以上。另外市场上可见到的制造餐厨垃圾处理设备，设备外形漂亮，垃圾处理设备价位较高（的80-90万元）
近几年来，积极推进农村垃圾治理、污水处理、“厕所革命”、村庄清洁行动等，农村面貌发生显著变化，但农村生活垃圾分类和处理，还仅处于村收集、镇运输、区处理状态，当前绝大多数农村生活垃圾还未实行分类处理，因此研制农村生活垃圾处理装置是前瞻的也是必要的。天津市农业资源与环境研究所研制的农村生活垃圾处理推进装置，针对乡村的分散地域而设计，生活垃圾经过分类后不出村（或不出乡）即可处理完成，并生产有机土在农田和绿化循环利用。
本发明的农村生活垃圾处理装置，设备外观采用集装箱式，利用静态好养发酵技术，将可堆腐的生活垃圾倒入发酵箱体，利用推进板通过液压系统将垃圾推入发酵仓内，推进板返回原位，每天往返推一次，生活垃圾在发酵仓内经过一段时间发酵，通过碳氮比、温度、空气等指标调节，同时进行除臭和渗滤液处理， 生活垃圾腐熟后形成农田可用的肥料有机土。
发明内容
为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：
一种农村生活垃圾可堆腐物处理装置，其特征在于它包括：物料投入部分、发酵仓部分、控制系统、渗滤池和除臭装置；其中：发酵仓为密闭不锈钢装置，物料投入部分位于发酵仓的前端，发酵仓与控制系统从外表看是一整体，中间由推进板液压杆连接，渗滤池和除臭装置位于设备后方地下部分，由通风和渗滤液管道连接；
所述的物料投入部分包括：垃圾桶提升架1 、垃圾进料口2、推进板液压杆8；垃圾桶提升架1位于发酵仓正面与垃圾进料口2在发酵仓的顶端连接；推进板液压杆8连接于推进板3和控制部分，通过推进板液压站10推进板3的移动，将物料推入发酵仓，然后推进板回原位；
所述的发酵仓包括：发酵仓箱体、温度传感器4、渗滤液排水管道5 、发酵仓进风管道6、出料口7；
温度传感器4位于发酵仓箱体顶端仓体2/3处，温度传感器与仪表控制柜14连接；将发酵仓体内温度在仪表控制柜14上显示，渗滤液排水管道5位于发酵仓箱体底部出料口7的正下方，渗滤液排水管道5设有排水孔与渗滤池的进口连接；发酵仓进风管道6位于发酵仓箱体底部排列，管道设有进风孔并与仪表控制柜14连接；通过启动罗茨风机11，实现进气补养；出料口7位于发酵仓箱体后端，发酵完全物料从出料口7排出；
所述的控制系统包括：垃圾桶提升液压装置9、推进板液压站10、罗茨风机11、增温加热装置12、仪表控制柜14；
控制系统位于发酵仓箱体的左端，分上下两层，上层放有罗茨风机11、垃圾桶提升液压装置9、仪表控制柜14, 控制柜接外部电源；下层放有增温加热装置12、推进板液压站10、管道；垃圾桶提升液压装置9、推进板液压站10、温度传感器4、风机11、水泵、增温加热装置12均连接配电柜电信号；
所述的渗滤池和除臭装置包括：填料口15、进气口16、渗滤液入口17、排气口18、潜水泵19、渗滤液出口20、填料21、 填料篦子22；
填料口15位于渗滤池顶端；进气口16位于渗滤池左上部，另一端与发酵仓箱体左上部连接；渗滤液入口17位于渗滤池进气口下端，另一端与发酵仓底部渗滤液出口20连接；排气口18位于渗滤池右上部顶端；潜水泵19位于渗滤池底部与池中渗滤液出口20连接，填料21由渗滤池顶端填料口直接铺放在填料篦子22上，填料篦子距渗滤池底部15厘米距离，由支架支撑。
本发明进一步公开了采用非农村生活垃圾处理装置进行处理的方法，其特征在于按如下的步骤进行
（1）生活垃圾中可堆腐物与添加物和发酵菌剂混配后，通过垃圾桶提升架进入箱体；调节碳氮比在25-30：1使其发酵完全；所述的可堆腐物与添加物体积百分比为1：1，发酵菌剂的加入量为每立方物料加发酵菌剂200克；
所述的可堆腐物指的是生活垃圾中易腐烂的物质和农业废弃物；
所述的发酵菌剂指的是有效活菌数大于0.5亿/克， 能快速腐熟畜禽粪便、秸秆等含有蛋白质和纤维素有机物料的腐熟剂（有市售）；
（2）推进板通过推进板液压杆移动进入发酵仓，每次加入后推进一次，推进由推进板液压站控制；物料在发酵仓内发酵，发酵时间20-30天，温度50-60℃，发酵菌剂的加入量为每立方物料加菌剂200克；发酵完成通过出料口出料；
（3）渗滤液由发酵仓渗滤液出口进入渗滤池入口，经过除臭填料到达渗滤池底部，按照每立方填料添加5-10公斤发酵菌剂，渗滤液超过设定高度，启动潜水泵经过渗滤液出口排出；
（4）设置发酵仓温度、通氧量、排风量；所述的发酵仓温度为45℃一55℃、通氧量的设定是在温度小于40℃或大于65℃时（例如，当发酵温度为35℃时风机启动，且加热装置启动增温，达到40℃时风机和加热装置自动停止工作，如当发酵温度为70℃ 时启动排风且风机启动开始降温，达到60℃时风机和排风停止工作）风机启动为发酵堆体供氧；垃圾桶提升、通氧、排风以及渗滤池中水泵运行，在仪表控制柜中设有手动控制按钮。
本发明更进一步公开了农村生活垃圾处理装置进行处理的方法在制备农田可用肥料有机土方面的应用。实验结果显示有机土在园林绿化和农田种植上均有促进生长和提高产量的作用（见实施例4、实施例5）。
农村生活垃圾可堆腐物最后达到的指标是：
（1）颜色为深褐色，无恶臭， pH 6.5~8.5，水分30-35%。
（2）蛔虫卵死亡率 98~100%；大肠菌阴性（符合 GB8172的要求）。
（3）重金属含量指标均达标（副表4）。
本发明公开的农村生活垃圾可堆腐物处理装置及处理方法，采用集装箱式处理装置，占地少；解决本地处理生活垃圾并再利用问题；减少运输成本，提高环境治理效率。
本发明通过计算垃圾量设计发酵仓体的大小，保证发酵时间，得到一致的发酵产物。每天产生的生活垃圾经过分类后进入发酵仓，通过推进系统保证了新旧垃圾在发酵仓发酵时间一样，得到的发酵产物“有机土”的性状也是基本一致。本设备主要解决农村处理垃圾无场地问题，其占地少、投资少（日处理1吨，投资20万元），运行操作简单，可实现生活垃圾本地处理，减少运输成本，提高环境治理效率。
本发明公开的农村生活垃圾处理装置与现有技术相比所具有的积极效果在于：
（1）本发明公开的农村生活垃圾处理装置：将可堆腐物进行处理发酵，生产农田或绿化可利用的有机土。
（2）本地化处理，减少运输费用。
（3）有机土重金属检出量达标（见表1），大肠杆菌（阴性）、蛔虫卵死亡率达标（98%以上）；
附图说明
图1为一种农村生活垃圾可堆腐物处理装置结构示意图；
图2为渗滤池、除臭装置结构示意图；
图3可堆腐物处理流程图；
其中
1.垃圾桶提升架 2.垃圾进料口 3.推进板 4.温度传感器
5.渗滤液排水管道 6.发酵仓进风管道；7.出料口 8.推进板液压杆
9.垃圾桶提升液压装置 10.推进板液压站 11.罗茨风机 12.增温加热装置
13.发酵仓渗滤液出口 14.仪表控制柜； 15填料口 16.进气口
17.渗滤液入口 18.排气口 19.潜水泵 20.渗滤液出口
21.填料22. 填料篦子。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。本发明所用原料及试剂均有市售。
实施例1
一种农村生活垃圾可堆腐物处理装置，它包括：物料投入部分、发酵仓部分、控制系统、渗滤池和除臭装置；其中：发酵仓为密闭不锈钢装置，物料投入部分位于发酵仓的前端，发酵仓与控制系统从外表看是一整体，中间由推进板液压杆连接，渗滤池和除臭装置位于设备后方地下部分，由通风和渗滤液管道连接；
所述的物料投入部分包括：垃圾桶提升架1 、垃圾进料口2、推进板液压杆8；垃圾桶提升架1位于发酵仓正面与垃圾进料口2在发酵仓的顶端连接；推进板液压杆8连接于推进板3和控制部分，通过推进板液压站10推进板的移动，将物料推入发酵仓，然后推进板回原位；
所述的发酵仓包括：发酵仓箱体、温度传感器4、渗滤液排水管道5 、发酵仓进风管道6、出料口7；
温度传感器4位于发酵仓箱体顶端仓体2/3处，温度传感器与仪表控制柜14连接；将发酵仓体内温度在仪表控制柜上显示，渗滤液排水管道5位于发酵仓箱体底部出料口7的正下方，渗滤液排水管道5设有排水孔与渗滤池的进口连接；发酵仓进风管道6位于发酵仓箱体底部排列，管道设有进风孔并与仪表控制柜14连接；通过启动罗茨风机11，实现进气补养；出料口7位于发酵仓箱体后端，发酵完全物料从出料口7排出；
所述的控制系统包括：垃圾桶提升液压装置9、推进板液压站10、罗茨风机11、增温加热装置12、仪表控制柜14；
控制系统位于发酵仓箱体的左端，分上下两层，上层放有罗茨风机11、垃圾桶提升液压装置9、仪表控制柜14, 控制柜接外部电源；下层放有增温加热装置12、推进板液压站10、管道；垃圾桶提升液压装置9、推进板液压站10、温度传感器4、风机11、水泵、增温加热装置12均连接配电柜电信号；
所述的渗滤池和除臭装置包括：填料口15、进气口16）渗滤液入口17、排气口18、潜水泵19、渗滤液出口20、填料21、 填料篦子22；
填料口15位于渗滤池顶端；进气口16位于渗滤池左上部，另一端与发酵仓箱体左上部连接；渗滤液入口17位于渗滤池进气口下端，另一端与发酵仓底部渗滤液出口20连接；排气口18位于渗滤池右上部顶端；潜水泵19位于渗滤池底部与池中渗滤液出口20连接，填料21由渗滤池顶端填料口直接铺放在填料篦子22上，填料篦子距渗滤池底部15厘米距离，由支架支撑。
实施例2
采用非农村生活垃圾处理装置进行处理的方法，按如下的步骤进行
（1）生活垃圾中可堆腐物与添加物和发酵菌剂混配后，通过垃圾桶提升架进入箱体；调节碳氮比在25-30：1使其发酵完全；所述的可堆腐物与添加物体积百分比为1：1，发酵菌剂的加入量为每立方物料加发酵菌剂200克；
所述的可堆腐物指的是生活垃圾中易腐烂的物质和农业种植废弃物
所述的发酵菌剂指的是有效活菌数大于0.5亿/克， 能快速腐熟畜禽粪便、秸秆等含有蛋白质和纤维素有机物料的腐熟剂（有市售）；
（2）推进板通过推进板液压杆移动进入发酵仓，每次加入后推进一次，推进由推进板液压站控制；物料在发酵仓内发酵，发酵时间20-30天，温度50-600C，发酵菌剂的加入量为每立方物料加菌剂200克；发酵完成通过出料口出料；
（3）渗滤液由发酵仓渗滤液出口进入渗滤池入口，经过除臭填料到达渗滤池底部，按照每立方填料添加5-10公斤发酵菌剂，渗滤液超过设定高度，启动潜水泵经过渗滤液出口排出；
（4）设置发酵仓温度、通氧量、排风量；所述的发酵仓温度为45℃一55℃（优选45℃）、通氧量的设定是在温度小于40℃或大于65℃时（例如，当发酵温度为35℃时风机启动，且加热装置启动增温，达到40℃时风机和加热装置自动停止工作，如当发酵温度为70℃ 时启动排风且风机启动开始降温，达到60℃时风机和排风停止工作）风机启动为发酵堆体供氧；垃圾桶提升、通氧、排风以及渗滤池中水泵运行，在仪表控制柜中设有手动控制按钮。
实施例3
该设备在天津市蓟州郭家沟生态站运行，处理本村产生的生活垃圾中可堆腐部分。菌剂由市售的“有机物料腐熟剂”，辅料为农作物玉米或水稻秸秆经粉碎的物料。
现在该村垃圾运输和设备运行只需1位清运员。每天早上和下午清运员到农户收可堆腐物运至生态站，按照操作说明将垃圾倒入发酵仓，观察控制仪表是否通气和排风，检查出料口物料量。物料出发酵仓后放生态站进行稳定，至有机土农田应用。控制指标：水分30-35%、pH 6.5~8.5，蛔虫卵死亡率 95%以上；大肠菌阴性（符合 GB8172的要求）。因物料来源为生活垃圾可堆腐物和农作物废弃物，没有重金属进入的渠道，故重金属含量指标均达标。
实施例4
有机土在绿化应用的实际例子：
2018年4月-9月，在木槿苗木（苗高40cm）上施用有机土，观察有机土是否对苗木成活和生长有影响。布置盆栽试验，每盆3株，使用原土+草炭土+有机土不同比例设置7个处理，各处理统一管理，从试验结果看：7个处理均能成活，其中处理2（原土：草炭土：有机土=1:1:3）长势最旺盛。
实施例5
有机土在农田利用的实际例子：
2018年，有机土在西兰花上的种植试验，试验分为施用有机土处理1000、1500、2000千克/亩3个处理。试验结果：西兰花产量在1032-1214千克/亩之间，与不施有机土相比，增产幅度为4.7-23.1%。有机土施用量为2000千克/亩，西兰花产量最高，达1214千克/亩。
Claims (3)
1.一种农村生活垃圾可堆腐物处理装置，其特征在于它包括：物料投入部分、发酵仓部分、控制系统、渗滤池和除臭装置；其中：发酵仓为密闭不锈钢装置，物料投入部分位于发酵仓的前端，发酵仓与控制系统从外表看是一整体，中间由推进板液压杆连接，渗滤池和除臭装置位于设备后方地下部分，由通风和渗滤液管道连接；
所述的物料投入部分包括：垃圾桶提升架(1) 、垃圾进料口（2）、推进板液压杆（8）；垃圾桶提升架(1)位于发酵仓正面与垃圾进料口（2）在发酵仓的顶端连接；推进板液压杆（8）连接于推进板（3）和控制部分，通过推进板液压站（10）推进板（3）的移动，将物料推入发酵仓，然后推进板回原位；
所述的发酵仓包括：发酵仓箱体、温度传感器（4） 、渗滤液排水管道（5） 、发酵仓进风管道（6）、出料口（7）；
温度传感器（4）位于发酵仓箱体顶端仓体2/3处，温度传感器与仪表控制柜（14）连接；将发酵仓体内温度在仪表控制柜（14）上显示，渗滤液排水管道（5）位于发酵仓箱体底部出料口（7）的正下方，渗滤液排水管道（5）设有排水孔与渗滤池的进口连接；发酵仓进风管道（6）位于发酵仓箱体底部排列，管道设有进风孔并与仪表控制柜（14）连接；通过启动罗茨风机（11），实现进气补氧；出料口（7）位于发酵仓箱体后端，发酵完全物料从出料口（7）排出；
所述的控制系统包括：垃圾桶提升液压装置(9)、推进板液压站（10）、罗茨风机（11）、增温加热装置（12）、仪表控制柜（14）；
控制系统位于发酵仓箱体的左端，分上下两层，上层放有罗茨风机（11）、垃圾桶提升液压装置(9)、仪表控制柜（14）, 控制柜接外部电源；下层放有增温加热装置（12）、推进板液压站（10）、管道（5）；垃圾桶提升液压装置(9)、推进板液压站（10）、温度传感器（4）、风机（11）、增温加热装置（12）均连接配电柜电信号；
所述的渗滤池和除臭装置包括：填料口（15）、进气口（16） 、渗滤液入口（17） 、排气口（18）、潜水泵（19）、渗滤液出口（20）、填料（21）、 填料篦子（22）；
填料口（15）位于渗滤池顶端；进气口（16）位于渗滤池左上部，另一端与发酵仓箱体左上部连接；渗滤液入口（17）位于渗滤池进气口下端，另一端与发酵仓底部渗滤液出口（20）连接；排气口（18）位于渗滤池右上部顶端；潜水泵（19）位于渗滤池底部与池中渗滤液出口（20）连接，填料（21）由渗滤池顶端填料口直接铺放在填料篦子（22）上，填料篦子距渗滤池底部15厘米距离，由支架支撑。
2.一种采用权利要求1所述农村生活垃圾处理装置进行处理的方法，其特征在于按如下的步骤进行
（1）生活垃圾中可堆腐物与添加物和发酵菌剂混配后，通过垃圾桶提升架进入箱体；调节碳氮比在25-30：1使其发酵完全；所述的可堆腐物与添加物体积百分比为1：1，发酵菌剂的加入量为每立方物料加发酵菌剂200克；
所述的可堆腐物指的是生活垃圾中易腐烂的物质；
所述的发酵菌剂， 能快速腐熟畜禽粪便、秸秆等含有蛋白质和纤维素有机物料的腐熟剂；
（2）推进板通过液压杆移动进入发酵仓，每次加入后推进一次，推进由推进板液压站控制；物料在发酵仓内发酵，发酵时间20-30天，温度50-600C，发酵菌剂的加入量为每立方物料加菌剂200克；发酵完成通过出料口出料；
（3）渗滤液由发酵仓渗滤液出口进入渗滤池入口，经过除臭填料到达渗滤池底部，按照每立方填料添加5-10公斤除臭菌剂，渗滤液超过设定高度，启动潜水泵经过渗滤液出口排出；
（4）除臭菌剂指的是由多种有益微生物经复合发酵而成的生物除臭净化剂；能有效去除氨气、硫化氢等恶臭气体；
（5）设置发酵仓温度、通氧量、排风量；所述的发酵仓温度为45℃一55℃、通氧量的设定是在温度小于40或大于65时，风机启动为发酵堆体供养，达到45一55℃时风机停止工作；排风为每天排风2次，手动操作，每次10分钟，垃圾桶提升、通氧、排风以及渗滤池中水泵运行，在仪表控制柜中设有手动控制按钮。
3.权利要求2所述农村生活垃圾处理装置进行处理的方法在制备农田可用肥料有机土方面的应用。
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