CN111056865A

CN111056865A - 一种降解生活垃圾的系统及降解方法

Info

Publication number: CN111056865A
Application number: CN201911348500.3A
Authority: CN
Inventors: 魏国英
Original assignee: Shijiazhuang Jiasheng Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Shijiazhuang Jiasheng Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-04-24

Abstract

本发明提供了一种降解生活垃圾的系统，其包括用于容纳垃圾的仓体和设置在所述仓体内的供氧管道、喷淋管道、风机、渗滤液池，和注液泵。本发明还提供了一种垃圾降解方法，其包括以下步骤，（1）将待处理的垃圾放置到仓体中，通过喷淋管道向仓体内输送发酵菌液，同时供氧管道通过风机对仓体输送氧气；（2）发酵过程中，将渗滤液池收集的液体通过导液管重新输送到仓体内。本发明能够高效的降解生活垃圾，大大缩短降解的成本和时间。

Description

一种降解生活垃圾的系统及降解方法

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种降解生活垃圾的系统及降解方法。

背景技术

目前，垃圾处理工艺中常用的三种方式分别为：焚烧、填埋和堆肥，垃圾的焚烧处理投资大，对环境也会造成一定的危害；垃圾在填埋时若没有进行无害化处理或者处理不充分，则残留着细菌和病菌，存在安全隐患；生活垃圾堆肥处理后的产品，主要是用于改良土壤用，用于农业生产，但是现有堆肥处理回收麻烦，处理复杂，处理成本较大。城市生活垃圾产量巨大，处理难，所以城市垃圾是各国政府头疼问题，需要一种能够高效处理生活垃圾的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种降解生活垃圾的系统及降解方法，能够有效降解生活垃圾，且降解速度快。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括，用于容纳垃圾的仓体和设置在所述仓体内的供氧管道；

所述仓体的上部设置有喷淋管道；

所述供氧管道上设置有出气孔，所述供氧管道的一端位于仓体内，所述供氧管道的另一端与风机连接；

所述仓体的底部设置有渗滤液池，所述渗滤液池通过导液管与仓体连通，所述导液管上设置有注液泵。

进一步地，所述供氧管道水平设置在仓体内。

进一步地，所述供氧管道的数量为1个或大于1个，当供氧管道的数量大于1个时，各个供氧管道由上之下陈列在仓体内。

进一步地，所述仓体内还设置有检测装置，所述检测装置包括气体含量分析仪、温湿度传感器和pH计。

本发明还提供了一种上述系统的降解方法，其包括以下步骤，

（1）将待处理的垃圾放置到仓体中，通过喷淋管道向仓体内输送发酵菌液，同时供氧管道通过风机对仓体输送氧气；

（2）发酵过程中，将渗滤液池收集的液体通过导液管重新输送到仓体内。

进一步地，所述发酵菌液包括以下重量份的组分：枯草芽孢杆菌15～17份、乳酸菌8～12份、光合菌11～16份、脂肪类芽孢杆菌9～12份、嗜热芽孢杆菌11～14份、纤维素木质素分解菌10～13份和酵母菌4～8份。

进一步地，所述发酵菌液的浓度为21.5-30亿CFU/g。

进一步地，仓体内发酵菌液的添加量为仓体内垃圾质量的1.5%。

进一步地，仓内的发酵温度为55℃～70℃，PH值控制在6～7.5，含氧量为9%-18%，湿度为40%-55%。

根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤（1）之前还有预处理步骤，所述预处理步骤为先在待处理的垃圾上喷施生物菌剂，喷洒量为待处理的垃圾质量的0.75%，然后对垃圾进行破包后再次喷洒生物菌剂，喷洒量为待处理的垃圾质量的0.75%，所用生物菌剂为步骤（1）的发酵菌液。本发明积极效果如下：

本发明能够高效的降解生活垃圾，大大缩短降解的成本和时间。

附图说明

图1.本发明系统的整体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了更好的说明本发明，下面通过实施例做进一步的举例说明。

本发明针对生活垃圾进行降解处理，所述生活垃圾的含水率为40%-63%，有机质为20%-70%。

实施例1

如图1所示，本发明涉及一种降解生活垃圾的系统，其包括用于容纳垃圾的仓体1和设置在所述仓体1内的若干个供氧管道6，所述仓体1为干化仓，用于容纳待处理的生活垃圾，干化仓可以为钢架或混凝土结构，面积为50mx5mx2m，所述供氧管道6用于向仓体1内输送氧气。

所述仓体1的上部设置有喷淋管道5，所述喷淋管道5位于供氧管道6的上方，用来向仓体1内喷洒发酵菌液。

所述供氧管道6上设置有出气孔，所述供氧管道6的一端位于仓体1内，所述供氧管道6的另一端与风机3连接，风机3起到动力的作用，风机3将位于仓体1外的空气通过供氧管道6输送到仓体1内；所述供氧管道6的直径为5公分，供氧管道6的管壁上均匀密布有直径0.3～0.5毫米的出气孔，供氧管道6内的氧气从出气孔流出，散到仓体1内。

所述仓体1的底部设置有渗滤液池9，所述渗滤液池9通过导液管与仓体1连通，导液管的一端与渗滤液池9连通，导液管的另一端穿过仓体1内壁与仓体1内部连通；所述导液管上设置有注液泵4，注液泵4起到动力的作用。仓体1内随着发酵的进行，会产生渗滤液，渗滤液流入渗滤液池9，渗滤液池9起到收集渗滤液的作用，在注液泵4的作用下，渗滤液池9内的渗滤液泵送至仓体1内，使渗滤液重新参与发酵反应，渗滤液回灌使大量适应垃圾堆内的微生物，重新进入垃圾堆中，具有生物接种作用。

所述导液管包括抽液管和注液管，注液泵4位于抽液管和注液管之间，注液泵4提供动力，用于将渗滤液池9内的液体重新送回到仓体1内。抽液管的两端分别与渗滤液池9和注液泵4连接，起到抽液的作用，所述注液管的两端分别与仓体1和注液泵4连接，起到送液的作用。

进一步地，所述供氧管道6水平设置在仓体1内。这样可以快速时仓体1内充满输送来的气体。

进一步地，所述供氧管道6的数量为1个或大于1个，当供氧管道6的数量大于1个时，各个供氧管道6由上之下陈列在仓体1内，优选地，每个供氧管道6之间的间距相同也就是各个供氧管道6之间等间距分布，使整个仓体1发酵环境均一。

进一步地，所述仓体1内还设置有检测装置，所述检测装置包括气体含量分析仪、温湿度传感器和pH计。进一步地，所述气体含量分析仪可选为锐意自控具有多路取样监测功能在线气体分系统Gasboard-9062，以实现多个监测点的循环监测。此外，Gasboard-9062还具有以下特点：

①可连续在线测量并记录CH4、CO2、O2、CO、H2S气体浓度，并将数据传输到中控室进行其他控制及输出。

②量程可在线修改，以适应现场工况变化。

③长时间运行不需要重新标定和更换重要部件。

④配备先进的预处理装置，可为系统平稳运行提供可靠的监测环境。

⑤具备自我诊断：检测源和/或探头的失效、超出量程情况、没有足够的采样流量能力下的流量低报警、校正误差超过允许值、分析仪器温度过高或过低、样气湿度报警以及紧急状态下自动保护的分析仪系统等功能。

⑥具备系统诊断：系统需设计成具有采样系统状态报警、仪用空气压力报警和校正空气压力报警等诊断和报警功能。

所述气体含量分析仪用于检测仓体1内发酵气体的种类和含量，温湿度传感器用于检测仓体1的温度和湿度，pH计用于检测仓体1内垃圾发酵过程中的pH值。

进一步地，所述检测装置与控制器连接，所述控制器的另一端与风机3连接。检测装置收集的检测信号传输到控制器内，控制器对来自检测装置的数据进行汇总运算分析并与设定的正常工作状态值进行比对，根据运算结果对风机3发出信号指导风机工作。

本发明还提供了一种基于上述系统的降解方法，其包括以下步骤，

（1）将待处理的垃圾放置到仓体1中，通过喷淋管道5向仓体1内输送发酵菌液，同时供氧管道6通过风机3对仓体1输送氧气，优选地，氧气的输送流量为0.05～0.2m2/min/m3；

（2）将渗滤液池9收集的液体通过导液管输送到仓体1内，这样可以增加垃圾堆体的湿度，使营养物质分布均匀，提高嗜热好氧微生物的繁殖，加速有机物的降解，同时渗滤液回灌使大量适应垃圾堆内的微生物，重新进入垃圾堆中，全创造一个适合微生物生长繁殖的环境。

进一步地，所述发酵菌液包括以下组分枯草芽孢杆菌、乳酸菌、光合菌、脂肪类芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、纤维素木质素分解菌、酵母菌，上述组分按照以下重量份的比例进行混合，枯草芽孢杆菌15～17份、乳酸菌8～12份、光合菌11～16份、脂肪类芽孢杆菌9～12份、嗜热芽孢杆菌11～14份、纤维素木质素分解菌10～13份和酵母菌4～8份。

优选地，本发明发酵菌液的优选配比为枯草芽孢杆菌15～17份、乳酸菌8～12份、光合菌11～16份、脂肪类芽孢杆菌9～12份、嗜热芽孢杆菌11～14份、纤维素木质素分解菌10～13份和酵母菌4～8份。

所述发酵菌液的浓度为20~30亿CFU/g。通常使用的是发酵菌液的浓度为20亿CFU/g。

本发明创造性的选用特定的发酵菌种进行组合，以枯草芽孢杆菌、乳酸菌、光合菌、脂肪类芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、纤维素木质素分解菌、酵母菌等发酵而成，此组合经过实际应用，以发酵温度升的快（两天达到55度以上，最高达到82.1度），对垃圾中的有机物降解彻底，降解过程中无三废排放。

进一步地，仓体1内发酵菌液的添加量为仓体1内垃圾质量的1.5%。

进一步地，仓内1的发酵温度为55℃～70℃，仓内垃圾的PH值控制在6～7.5，仓内含氧量为9%-18%，湿度为40%-55%，将仓内环境控制在上述参数内，保证发酵的有效进行。

优选地，在仓内1垃圾发酵过程中，加入营养剂，为发酵菌提供营养，提供发酵菌的活性，提高发酵效率，所述营养剂的添加量为添加时垃圾总量的6%，所述营养剂为糖类，包括糖蜜和蛋白胨。

进一步地，步骤（1）之前还有预处理步骤，由于生活垃圾是人们日常丢弃的，通常是用塑料袋等包装袋进行包裹，所以预处理可以一方面能够快速降解包装袋，另一方面降低后处理的难度，提高效率。所述预处理步骤为先在待处理的垃圾上喷施生物菌剂，喷洒量为待处理的垃圾质量的0.75%，进行除臭， 5-10min后对垃圾进行破包时再次喷洒生物菌剂，喷洒量为待处理的垃圾质量的0.75%，5-10min后将破包后的垃圾送入仓体内进行发酵，通过嗜热好氧微生物发酵将垃圾中的有机物质进行降解，嗜热微生物分泌的细胞外酶分解为可溶性物质,主要对垃圾中的蛋白类、糖类和果蔬、纤维类进行生物分解，使有机物转化为腐殖质，在嗜热好氧微生物发酵过程中的生物反应和通风作用下，使垃圾中的水分部分蒸发，同时能够减少该过程中产生的渗滤液。

采用相同发酵方法进行发酵，经过预处理的垃圾要比未经过预处理的垃圾处理过程缩短15-20天的时间。

将预处理后的垃圾放入本发明装置内，按照本发明方法进行降解，经过15～20天的发酵完全腐熟，降解完成。

通过本发明装置和处理方法拉圾在20日内，使垃圾体积减少50%以上。发酵后的垃圾含水率减至20%以下，有机质降解至5%以下。将通过微生物降解减量后的垃圾由输送皮带输送至垃圾分选车间，垃圾经过布料机均匀送入滚筒筛分机进行筛分处理，筛分物经过悬挂式磁选机将铁质物选出，经过磁选的筛上物由皮带输送机送入风选机进行风选处理，风选机将筛上物的轻质塑料选出，经打包机打包，将筛上物中的重物质（砖瓦石块、瓷片、玻璃等）选出，其余物质为次重物质。

在昆山周市镇垃圾处理场进行干化实验，新进生活垃圾120吨，含水率为62.3%，有机质的质量含量为45.4%。将该批垃圾平均分成6份，每份20吨，分别用实验例1-实验例6的不同处理方法进行处理，并对其处理结果进行比对分析。

实验例1的处理方法为，a预处理：先在待处理的垃圾上喷施生物菌剂，喷洒量为待处理的垃圾质量的0.75%，7min后对垃圾进行破包时再次喷洒生物菌剂，喷洒量为待处理的垃圾质量的0.75%，8min后将破包后的垃圾送入仓体内进行发酵，b发酵：发酵温度为60℃，PH值控制在7，含氧量为10%，湿度为50%，发酵菌液的添加量为仓体垃圾质量的1.5%，所述发酵菌液包括以下重量份的组分：枯草芽孢杆菌16份、乳酸菌9份、光合菌12份、脂肪类芽孢杆菌10份、嗜热芽孢杆菌13份、纤维素木质素分解菌11份和酵母菌5份。所述发酵液的浓度为20亿CFU/g，经过20天的发酵降解，垃圾体积减少了65%以上，进行采样检测，检测结果为处理后的垃圾中含水率15.1%，有机质的质量含量为3.1%。

实施例2

和实施例1相比，实施例2没有a预处理步骤，其余步骤与实施例1相同，经过测试，经过30天的发酵降解，垃圾体积减少了45%，进行采样检测，检测结果为处理后的垃圾中含水率为38.1%，有机质的质量含量为19.5%。

实施例3

和实施例1相比，实施例3的发酵菌液不同，其余步骤与实施例1相同，本实施例采用的发酵菌液包括以下重量份的组分：枯草芽孢杆菌10份、乳酸菌15份、光合菌10份、脂肪类芽孢杆菌14份、纤维素木质素分解菌14份和酵母菌10份，经过测试，经过30天的发酵降解，垃圾体积减少了53%，进行采样检测，检测结果处理后的垃圾中含水率29.1%，有机质的质量含量为22%。

实施例4

和实施例3相比，实施例4没有a预处理步骤，其余步骤与实施例3相同，经过测试，经过30天的发酵降解，垃圾体积减少了49%，进行采样检测，检测结果为处理后的垃圾中含水率43%，有机质的质量含量为24.5%。

实施例5

和实施例1相比，实施例5的发酵菌液不同，其余步骤与实施例1相同，本实施例采用的发酵菌液包括以下重量份的组分：枯草芽孢杆菌15份、乳酸菌8份、光合菌11份、脂肪类芽孢杆菌12份、嗜热芽孢杆菌11份、纤维素木质素分解菌10份和酵母菌8份，经过测试，经过30天的发酵降解，垃圾体积减少了48%，进行采样检测，检测结果为处理后的垃圾中含水率38.7%，有机质的质量含量为22%。

实施例6

和实施例1相比，实施例6的发酵菌液不同，其余步骤与实施例1相同，本实施例采用的发酵菌液包括以下重量份的组分：枯草芽孢杆菌17份、乳酸菌12份、光合菌16份、脂肪类芽孢杆菌9份、嗜热芽孢杆菌14份、纤维素木质素分解菌13份、酵母菌4份，经过测试，经过30天的发酵降解，垃圾体积减少了57%，进行采样检测，检测结果为处理后的垃圾中含水率43%，有机质的质量含量为19.8%。

实施例7

和实施例1相比，实施例7的b步骤发酵条件不同，其余步骤与实施例1相同，本实施例采用的b发酵为发酵温度为55℃，PH值控制在7.5，含氧量为9%，湿度为55%，经过测试，经过30天的发酵降解，垃圾体积减少了50%，进行采样检测，检测结果为处理后的垃圾中含水率43%，有机质的质量含量为15%。

实施例8

和实施例1相比，实施例8的b步骤发酵条件不同，其余步骤与实施例1相同，本实施例采用的b发酵为发酵温度为60℃，PH值控制在5，含氧量为18%，湿度为40%，经过测试，经过30天的发酵降解，垃圾体积减少了46%，进行采样检测，检测结果为处理后的垃圾中含水率40%，有机质的质量含量为18%。

实施例9

和实施例1相比，实施例9的发酵菌液不同，其余步骤与实施例1相同，枯草芽孢杆菌12份、乳酸菌8份、光合菌7份、本实施例采用的发酵菌液为3亿CFU/g经过测试，经过30天的发酵降解，垃圾体积减少了30%，进行采样检测，检测结果为处理后的垃圾中含水率43%，有机质的质量含量为26%。

经过分析可知，预处理过程能够有效提高垃圾处理的速度，发酵菌液对发酵效果有重要影响，如果选择本发明提供的菌种进行组合而本按照本发明给出的范围进行配比组合，则难以达到本发明的发酵降解效果，如果将某个菌种替换，则效果更差，本发明发酵条件对发酵也有一定的影响。本发明实验例1-9均在本发明披露的降解生活垃圾的系统中完成。

Claims

1.一种降解生活垃圾的系统，其特征在于：其包括用于容纳垃圾的仓体（1）和设置在所述仓体（1）内的供氧管道（6）；

所述仓体（1）的上部设置有喷淋管道（5）；

所述供氧管道（6）上设置有出气孔，所述供氧管道（6）的一端位于仓体（1）内，所述供氧管道（6）的另一端与风机（3）连接；

所述仓体（1）的底部设置有渗滤液池（9），所述渗滤液池（9）通过导液管与仓体（1）连通，所述导液管上设置有注液泵（4）。

2.根据权利要求1所述的一种降解生活垃圾的系统，其特征在于：所述供氧管道（6）水平设置在仓体（1）内。

3.根据权利要求1所述的一种降解生活垃圾的系统，其特征在于：所述供氧管道（6）的数量为1个或大于1个，当供氧管道（6）的数量大于1个时，各个供氧管道（6）由上之下陈列在仓体（1）内。

4.根据权利要求1所述的一种降解生活垃圾的系统，其特征在于：所述仓体（1）内还设置有检测装置，所述检测装置包括气体含量分析仪、温湿度传感器和pH计。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述系统的降解方法，其特征在于：包括以下步骤，

（1）将待处理的垃圾放置到仓体（1）中，通过喷淋管道（5）向仓体（1）内输送发酵菌液，同时供氧管道（6）通过风机（3）对仓体（1）输送氧气；

（2）发酵过程中，将渗滤液池（9）收集的液体通过导液管重新输送到仓体（1）内。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述发酵菌液包括以下重量份的组分：枯草芽孢杆菌15～17份、乳酸菌8～12份、光合菌11～16份、脂肪类芽孢杆菌9～12份、嗜热芽孢杆菌11～14份、纤维素木质素分解菌10～13份和酵母菌4～8份。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述发酵菌液的浓度为21.5-30亿CFU/g。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：仓体（1）内发酵菌液的添加量为仓体（1）内垃圾质量的1.5%。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：仓内（1）的发酵温度为55℃～70℃，PH值控制在6～7.5，含氧量为9%-18%，湿度为40%-55%。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤（1）之前还有预处理步骤，所述预处理步骤为先在待处理的垃圾上喷施生物菌剂，喷洒量为待处理的垃圾质量的0.75%，然后对垃圾进行破包后再次喷洒生物菌剂，喷洒量为待处理的垃圾质量的0.75%，所用生物菌剂为步骤（1）的发酵菌液。