CN111548233A - 一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥及其制备方法，属于存量垃圾资源化利用领域。它包括以下步骤：S1.对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗、脱水/跳汰处理制备得到有机质残渣以及燃料残渣；S2.将有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀控制含水率在20％‑30％范围；再加入干粉生物菌剂混匀，造粒，制备得到半成品颗粒有机肥；S3.在一定温度下，持续喷洒渗滤液预处理后的尾水作为养护用水，对半成品颗粒有机肥进行养护，期间利用干燥热风进行强制通风。本发明提供的利用存量生活垃圾中腐殖土加工生物有机肥方法，可以解决腐殖土作为绿化用土进行资源化利用时的部分重金属含量少量超标问题，促进存量生活垃圾腐殖土的大宗资源化利用。
Description
技术领域
本发明属于存量垃圾资源化利用领域，具体涉及一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥及其制备方法。
背景技术
存量生活垃圾是指非正规垃圾填埋场和不达标的垃圾卫生填埋场的生活垃圾以及大型卫生填埋场的陈腐垃圾。目前，我国存量垃圾的量高达80亿吨，面临稳定程度差异大、二次污染严重、资源转化率低、土地置换急迫等问题。利用“城市矿产”工程技术，对存量生活垃圾进行安全开采、无害化预处理和有效资源转化及再生利用，是治理非正规填埋场、循环利用正规填埋场的最佳方案。
存量生活垃圾主要含有以下三大类物质：无机惰性物(石块、砂砾、玻璃、金属等)、陈腐有机物(腐殖土、渣土等)和轻质可燃物(塑料、织物等)，其中无机惰性物占比10-20％，陈腐有机物占比50-60％，轻质可燃物占比15-25％。因此，存量生活垃圾资源化利用的关键是实现腐殖土和轻质可燃物的再利用。腐殖土颗粒因为团聚性能好、有机质含量高、微生物相丰富等特点而具有水动力学、物理化学和微生物学特性优势，可以在废水处理生物反应器中作为滤池填料加以利用，但是存在填料中细颗粒易随水迁移导致生物滤池堵塞以及使用过程中沉降不均匀的问题(白秀佳,张红玉,王桂琴,顾军,王继红.填埋场陈腐垃圾综合利用研究进展[J].环境工程,2018,36(12):43-47.)；腐殖土具有的结构疏松且吸附性能较强的特点，也可将其作为填埋场覆盖用土使用，但存在着所需填埋场库容量大及存在二次污染的风险(阳小霜,赵由才.生活垃圾填埋场矿化垃圾的开采与综合利用[J].有色冶金设计与研究,2007，28(2～3):151-154.)；尤其是腐殖土含有丰富微生物、有机质和多种营养元素等特点，可以将其作为城市绿化用土或土壤改良剂回收利用，但由于混有碎玻璃、塑料等有害杂质导致其质量不够稳定，且存在重金属超标的风险，易导致二次污染，因此急需改进腐殖土在用于城市绿化方面的方法(汪明勇.北京市非正规垃圾填埋场矿化垃圾腐殖土在绿化中的应用研究[D].北京林业大学,2012.)。
面对腐殖土在绿化用土/土壤改良剂应用过程中存在重金属超标的风险问题，通常通过在腐殖土中添加一定量的绿色植物废弃物或一般绿化土壤，实现腐殖土中的重金属的固化和稳定化，降低腐殖土在回收利用时潜在污染的风险(董阳,方海兰,梁晶等.矿化垃圾和绿色植物废弃物对盐碱土的改良效果[J].环境污染与防治,2009,31(10)：3642.；汪明勇.北京市非正规垃圾填埋场矿化垃圾腐殖土在绿化中的应用研究[D].北京林业大学,2012.)。或者，将腐殖土与秸秆、园林废物等再次堆肥后与无机化肥按照目标植物养分需要混配后施用或者直接作为花卉、草坪和树木营养基质，降低环境风险和控制重金属浓度至安全范围内(温智玄,王艳秋.非正规垃圾填埋场矿化垃圾的综合利用分析[J],2016,41(3):80-83.)。
但是上述方案中，将存量生活垃圾筛下腐殖土作为绿化用土进行资源化利用时，因需要考虑其重金属的含量问题，均是通过外加其他绿色植物废弃物或一般绿化土壤来控制重金属浓度至安全范围内，一方面限制了腐殖土的应用量，另一方面也存在导致土壤性质恶化的隐患。因此急需改进筛下腐殖土作为绿化用土进行资源化利用时的方法。
发明内容
1.要解决的问题
针对存量生活垃圾中腐殖土作为绿化用土进行资源化利用时，存在部分重金属指标少量超标的问题，本发明提供一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥及其制备方法，对腐殖土进行重金属超标组分的合理分流，然后加入粉煤灰地聚物进行稀释，制备得到的生物有机肥颗粒，可以解决腐殖土作为绿化用土进行资源化利用时的部分重金属含量少量超标问题，促进存量生活垃圾腐殖土的大宗资源化利用。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明提供了一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥，所述的生物有机肥包括如下组分：有机质残渣、燃料残渣、粉煤灰以及干粉生物菌剂；所述的有机质残渣为对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗、脱水处理制备得到，含水率为50％-60％；所述燃料残渣为对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗以及跳汰分选制备得到，水率低于2％；所述燃料残渣以及粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之比为0.8～1.75。
优选地方案，所述有机质残渣含有植物残体以及腐殖质；所述燃料残渣含有含碳有机物以及煤渣；所述有机质残渣的添加份数为40～50份；所述有燃料残渣的添加份数为30～40份；所述粉煤灰的添加份数为10～30份；所述干粉生物菌剂的添加份数为0.3～0.6份。
一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：
S1.对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗、脱水处理制备得到有机质残渣；对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗以及跳汰分选制备得到燃料残渣；
S2.先将有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀控制含水率在20％-30％范围；再加入干粉生物菌剂混匀，造粒，制备得到半成品颗粒有机肥；
S3.在一定温度下，持续喷洒渗滤液预处理后的尾水作为养护用水，对半成品颗粒有机肥进行养护，期间利用干燥热风进行强制通风，养护完成，即得生物有机肥。
优选地方案，所述有机质残渣、燃料残渣的制备过程如下：
1)对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分，得到筛上粗物料以及筛下细物料；
2)利用具有一定压力的射流水对筛上粗物料进行冲刷，并伴有超声振荡辅助，分离得到有机质残渣混合泥浆以及粗物料；
3)对粗物料进行跳汰分选，分离得到燃料残渣以及无机砂砾；
4)对燃料残渣进行粉碎处理至粒径为60-120目；
对有机质残渣混合泥浆进行脱水得到有机质残渣(含水率50％-60％)。
优选地方案，所述1)中，采用驰张筛进行精细筛分，筛网为可变孔径聚氨酯筛网，初始孔径为3mm。
优选地方案，所述4)中采用带式压滤机对有机质残渣混合泥浆进行脱水。
优选地方案，所述步骤2)中，利用复合螺旋分离机对筛上粗物料进行分离；所述复合螺旋分离机，包括集料斗、物料输送槽、螺旋导流板、螺旋导流板驱动电机、压力式喷水装置以及超声波发生装置，所述物料输送槽为倾斜设置，从而具有高端倾斜段和低端倾斜段，所述低端倾斜段设置有集料斗并开设有溢流口，所述高端倾斜段设置有出料口；所述螺旋导流板设置于物料输送槽内，所述压力式喷水装置的喷头开口朝向螺旋导流板；所述超声波发生装置设置于物料输送槽内，并安装于物料输送槽的低端倾斜段的侧壁上。
优选地方案，所述螺旋分离机的转速为12-16r/min，超声频率为25-40kHz，喷水压力0.1-0.5Mpa。
优选地方案，所述S2中，所述S2中，有机质残渣、粉煤灰及燃料残渣的混合质量比为(40-50)：(30-40)：(10-30)，有机质残渣、粉煤灰及燃料残渣的质量之和与生物菌剂的质量比为(150-400)：1。
优选地方案，其特征在于，所述S3中，半成品颗粒有机肥均匀铺设在养护槽内，渗滤液预处理后的尾水由养护槽的顶部进行喷洒，干燥热风由养护槽底部进入；所述养护温度为40-60℃，干燥热风的温度为90-100℃，养护时间为5-10天。
优选地方案，所述渗滤液来源于存量生活垃圾填埋场，对渗滤液进行预处理后得到所述的渗滤液预处理后的尾水，所述渗滤液预处理后的尾水中含有N、P营养盐。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的生物有机肥，其主要原料为来源于存量生活垃圾腐殖土中的有机质残渣和燃料残渣，重金属含量满足生物有机肥质量标准；通过控制所述燃料残渣以及粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之间的比值可以在调控整体物料含水率满足造粒要求的同时达到稀释产品中重金属的目的。
(2)本发明提供的利用存量生活垃圾中腐殖土加工生物有机肥方法，通过精细筛分将存量生活垃圾腐殖土进一步分离成筛下细物料和筛上粗细料，实现少量超标重金属合理分流到筛下细物料中(可以用于制备水处理颗粒填料)，再对筛上粗物料进行水洗以及跳汰分选得到前期的制备原料有机质残渣以及燃料残渣；利用此方法制备得到的生物有机肥颗粒，可以解决腐殖土作为绿化用土进行资源化利用时的重金属含量超标问题，促进存量生活垃圾腐殖土的大宗资源化利用。
(3)本发明提供以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法，前期制备原料(有机质残渣和燃料残渣)均来源于存量生活垃圾腐殖土；渗滤液来源于存量生活垃圾填埋场，对渗滤液进行预处理后作为有机肥的养护用水，养护的过程中渗滤液预处理后的尾水中的N、P营养盐富集在颗粒生物有机肥中；一方面充分实现了废弃物资源化的利用；另一方面，制备得到的生物有机肥充分富集了存量生活垃圾腐殖土中的有机质和营养盐，保证了颗粒生物有机肥的品质。
(4)本发明提供以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法，先将有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀控制含水率在20％-30％范围；再加入干粉生物菌剂混匀，能够有效的增加土壤中的有益微生物、改善土壤结构及理化性质、促进植物对养分的吸收，加入改变干粉生物菌剂加入顺序，则会因为含水率过高的问题导致干粉生物菌剂不能与其他物料混合均匀，影响有机肥的品质。
附图说明
图1为本发明提供的利用存量生活垃圾中腐殖土加工生物有机肥方法的工艺流程图；
图2为复合螺旋分离机的结构示意图；
图中：1、物料输送槽；1.2、高端倾斜段；1.3、低端倾斜段；1.4、出料口；1.5、溢流口；1.6、溢流水位；2、集料斗；3、螺旋导流板；4、螺旋导流板驱动电机；5、压力式喷水装置；5.1、加压泵；5.2、喷头；6、超声波发生装置；6.1、超声波发生器；6.2、超声波发生振子。
具体实施方式
需要说明的是，当元件被称为“安装”于另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以两元件直接为一体；当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能两元件直接为一体。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“前”、“后”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例中未注明具体条件者，按照本领域的常规条件或技术人员建议的条件执行；所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
如本文所使用，术语“约”、“靠近”、“接近”等用语，亦仅为便于叙述的明了，用于提供与给定术语、度量或值相关联的灵活性。本领域技术人员可以容易地确定具体变量的灵活性程度。
如本文所使用，“相邻”是指两个结构或元件接近。具体地说，被标识为“相邻”的元件可以邻接或连接。此类元件也可以彼此靠近或接近而不必彼此接触。在一些情况下，接近的精确程度可取决于特定的上下文。
长度、量和其他数值数据可以在本文中以范围格式呈现。应当理解，这样的范围格式仅是为了方便和简洁而使用，并且应当灵活地解释为不仅包括明确叙述为范围极限的数值，而且还包括涵盖在所述范围内的所有单独的数值或子范围，就如同每个数值和子范围都被明确叙述一样。例如，约1至约4.5的数值范围应当被解释为不仅包括明确叙述的1至约4.5的极限值，而且还包括单独的数字(诸如2、3、4)和子范围(诸如1至3、2至4等)。相同的原理适用于仅叙述一个数值的范围，诸如“小于约4.5”，应当将其解释为包括所有上述的值和范围。此外，无论所描述的范围或特征的广度如何，都应当适用这种解释。
本发明中所用的干粉菌剂的有效活菌数200亿/g，其购买自山东济宁阿力达生物功能工程有限公司。
本发明中所述渗滤液预处理后的尾水，可以利用如专利申请号：CN00127298.5；专利名称：一种垃圾填埋场渗滤水的净化处理方法，对渗滤液进行预处理得到。
下面结合附图对本发明进一步进行描述。
如图2所示，本文中的复合螺旋分离机，包括集料斗2、物料输送槽1、螺旋导流板3、螺旋导流板驱动电机4、压力式喷水装置5以及超声波发生装置6。沿物料输送槽1的长度方向，所述螺旋导流板3设置于物料输送槽1内部，压力式喷水装置5的喷头5.2开口朝向螺旋导流板3；所述物料输送槽1为倾斜设置，从而具有高端倾斜段1.2和低端倾斜段1.3，所述低端倾斜段1.3设置有集料斗2并开设有溢流口1.5，溢流口1.5可以开设于物料输送槽1的侧壁上，也可以开设于集料斗2的侧壁上，只需满足其开设位置位于螺旋导流板3上方即可；所述超声波发生装置6安装于物料输送槽的低端倾斜段的侧壁上。
所述超声波发生装置6包括超声波发生器6.1以及与其相连的超声波发生振子6.2，超声波发生振子6.2设置于物料输送槽1内，并安装于物料输送槽1的低端倾斜段1.3的侧壁上，超声波发生振子6.2的安装于溢流口形成的溢流水位下方与螺旋导流板3上方之间的区域；物料输送槽1低端倾斜段1.3的三个侧壁上可以是其中一个侧壁、两个侧壁抑或是三个侧壁上均设置有超声波发生装置6，每个侧壁上均设置有两个超声波发生振子6.2，该所述两个超声波发生振子6.2呈上下排列。
所述压力式喷水装置5由喷头5.2与加压泵5.1组成，喷头5.2为能够形成扇形射流形式的扇形喷嘴且位于螺旋导流板上方，所述喷头5.2由加压泵5.1增压供水形成具有一定压力的射流水；沿物料输送槽1的长度方向，所述物料输送槽1的高端倾斜段1.2分布有若干个开口朝向螺旋导流板3的喷头5.2。
利用本文中的复合螺旋分离机对存量生活垃圾分选产物筛下腐殖土进行清洗、分离的具体步骤如下：
(1)开启螺旋导流板驱动电机4、压力式喷水装置5以及超声波发生装置6，将待筛上粗物料经由集料斗2送入物料输送槽1，进入物料输送槽1的物料在超声波发生装置6的作用下，其表面粘附物得到一定的剥离，随后物料在螺旋导流板3的作用下向物料输送槽1的高端倾斜段1.2输送，输送过程中螺旋导流板3与筛上粗物料、筛上粗物料与筛上粗物料之间发生碰撞摩擦，同时喷头发出的具有一定压力的射流水喷射冲刷物料，使得物料表面的粘附物、细颗粒脱落形成有机质残渣混合泥浆，清洗完成后的物料(粗颗粒)从出料口1.4排出再利用，而有机质残渣混合泥浆则沿着物料输送槽1自流至集料斗2，再从溢流口1.5排出。
实际工程中，可以按照需求(比如工程实际应用中所需的物料处理量、处理时间、物料实际所需清洁强度等)来调节压力式喷水装置5的加压泵5.1的工作压力以及超声波振子6.2的输出频率。一般设计物料处理速率为1t/h时，所述加压泵5.1的工作压力为0.2MPa；超声波振子6.2的输出频率28Hz；
实施例1
本实施例中，所述的生物有机肥的制备组分包括有机质残渣、燃料残渣、粉煤灰以及干粉生物菌剂；以重量份计算(一份等于100kg)，其中：
所述有机质残渣的添加份数为40份；所述有燃料残渣的添加份数为30份；所述粉煤灰的添加份数为10份；所述干粉生物菌剂的添加份数为0.3份。燃料残渣以及粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之间的比值为1。
本实施例中，以存量生活垃圾中腐殖土为原料的进行生物有机肥的制备，包括以下步骤：
S1.有机质残渣、燃料残渣的制备
1)利用驰张筛对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分，得到筛上粗物料以及筛下细物料；
2)利用上述的复合螺旋分离机对筛上粗物料进行处理，分离得到有机质残渣混合泥浆以及粗物料；处理时复合螺旋分离机的转速为12r/min，超声频率为25kHz，加压泵的工作压力0.1Mpa，喷头流量2.5L/min；
3)对粗物料进行跳汰分选，分离得到燃料残渣以及无机砂砾；
4)对燃料残渣进行粉碎处理至粒径为60-120目；
利用带式压滤机对有机质残渣混合泥浆进行脱水得到有机质残渣；
所述有机质残渣含有植物残体以及腐殖质，含水率为50％-60％；
所述燃料残渣含有含碳有机物以及煤渣，含水率低于2％；
本实施例中的渗滤液来源于存量生活垃圾填埋场，其预处理方式利用了专利申请号：CN00127298.5；专利名称：一种垃圾填埋场渗滤水的净化处理方法，中公开的技术方案进行处理(具体处理装置、步骤同实施例1)，所述渗滤液预处理后的尾水中含有N、P营养盐。
S2.先将有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀控制含水率在20％-30％范围；再加入干粉生物菌剂混匀，利用搅齿造粒机进行造粒，制备得到半成品颗粒有机肥；其中有机质残渣、粉煤灰及燃料残渣的混合质量比为4：3：1。，有机质残渣、粉煤灰及燃料残渣的质量之和与生物菌剂的质量比为800：3。
S3.在40℃温度下，持续喷洒渗滤液预处理后的尾水作为养护用水，对半成品颗粒有机肥进行养护5天，期间利用90℃干燥热风进行强制通风，养护完成，即得生物有机肥。
经测定，本实施例中制备得到的成品颗粒生物有机肥，符合农业部NY 884-2012生物有机肥标准要求：有效活菌数大于0.2亿/g，有机质(以干基计)含量约为45-60％，水分≤30％，pH5.5-8.5，粪大肠菌群数≤100个/g，蛔虫卵死亡率≥95％；各类重金属含量均满足该标准的要求。
实施例2
本实施例中，所述的生物有机肥的制备组分包括有机质残渣、燃料残渣、粉煤灰以及干粉生物菌剂；以重量份计算(一份等于100kg)，其中：
所述有机质残渣的添加份数为50份；所述有燃料残渣的添加份数为40份；所述粉煤灰的添加份数为30份；所述干粉生物菌剂的添加份数为0.6份。燃料残渣以及粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之间的比值为1.4。
本实施例中，以存量生活垃圾中腐殖土为原料的进行生物有机肥的制备，包括以下步骤：
S1.有机质残渣、燃料残渣的制备；
1)利用驰张筛对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分，得到筛上粗物料以及筛下细物料；
2)利用上述的复合螺旋分离机对筛上粗物料进行处理，分离得到有机质残渣混合泥浆以及粗物料；处理时复合螺旋分离机的转速为16r/min，超声频率为40kHz，加压泵的工作压力0.5Mpa，喷头流量3.0L/min；
3)对粗物料进行跳汰分选，分离得到燃料残渣以及无机砂砾；
4)对燃料残渣进行粉碎处理至粒径为60-120目；
利用带式压滤机对有机质残渣混合泥浆进行脱水得到有机质残渣；
所述有机质残渣含有植物残体以及腐殖质，含水率为50％-60％；
所述燃料残渣含有含碳有机物以及煤渣，含水率低于2％；
本实施例中的渗滤液来源于存量生活垃圾填埋场，其预处理方式利用了专利申请号：CN00127298.5；专利名称：一种垃圾填埋场渗滤水的净化处理方法，中公开的技术方案进行处理(具体处理装置、步骤同实施例1)，所述渗滤液预处理后的尾水中含有N、P营养盐。
S2.先将有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀控制含水率在20％-30％范围；再加入干粉生物菌剂混匀，利用搅齿造粒机进行造粒，制备得到半成品颗粒有机肥；其中有机质残渣、粉煤灰及燃料残渣的混合质量比为5：4：3，有机质残渣、粉煤灰及燃料残渣的质量之和与生物菌剂的质量比为200：1。
S3.在60℃温度下，持续喷洒渗滤液预处理后的尾水作为养护用水，对半成品颗粒有机肥进行养护10天，期间利用100℃干燥热风进行强制通风，养护完成，即得生物有机肥。
经测定，本实施例中制备得到的成品颗粒生物有机肥，符合农业部NY 884-2012生物有机肥标准要求：有效活菌数大于0.2亿/g，有机质(以干基计)含量约为45-60％，水分≤30％，pH5.5-8.5，粪大肠菌群数≤100个/g，蛔虫卵死亡率≥95％；各类重金属含量均满足该标准的要求。
实施例3
本实施例中，所述的生物有机肥的制备组分包括有机质残渣、燃料残渣、粉煤灰以及干粉生物菌剂；以重量份计算(一份等于100kg)，其中：
有机质残渣的添加份数为48份；有燃料残渣的添加份数为32份；粉煤灰的添加份数为20份；干粉生物菌剂的添加份数为0.4份。燃料残渣以及粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之间的比值为1.08。
本实施例中，以存量生活垃圾中腐殖土为原料的进行生物有机肥的制备，包括以下步骤：
S1.有机质残渣、燃料残渣的制备
1)利用驰张筛对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分，得到筛上粗物料以及筛下细物料；所述驰张筛采用可变孔径聚氨酯筛网，初始孔径为3mm，处理量6-12m3/h，每日处理筛下腐殖土30吨；
2)利用上述的复合螺旋分离机对筛上粗物料进行处理，分离得到有机质残渣混合泥浆以及粗物料；处理时复合螺旋分离机的转速为12r/min，超声频率为28kHz，喷头流量为2.8L/min，加压泵的工作压力0.3MPa，处理能力为1t/h；
在螺旋推送产生的机械搅拌、超声振子发出超声波的振荡作用以及具有一定压力的射流水的水力冲刷等共同作用下，筛上粗物料表面粘附的细颗粒物剥落并随水流以有机质残渣混合泥浆的形式从溢流口下排出，粗大无机砂粒和燃料残渣等粗颗粒由上部出料口排出；
3)对排出的粗物料进行跳汰分选，分离得到燃料残渣以及无机砂砾；无机砂砾可作为建材用细骨料回收利用；
4)燃料残渣经万能粉碎机粉碎到约100目；
利用带式压滤机对有机质残渣混合泥浆进行脱水得到有机质残渣；所述带式压滤机带宽1000mm，浓缩带线速8-15m/min，处理能力5-10m3/h；
所述有机质残渣含有植物残体以及腐殖质，含水率为55％；
所述燃料残渣含有含碳有机物以及煤渣，含水率低于2％；
本实施例中的渗滤液来源于存量生活垃圾填埋场，其预处理方式利用了专利申请号：CN00127298.5；专利名称：一种垃圾填埋场渗滤水的净化处理方法，中公开的技术方案进行处理(具体处理装置、步骤同实施例1)，所述渗滤液预处理后的尾水中含有N、P营养盐。
S2.先将有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀控制含水率在20％-30％范围，其中有机质泥饼与粉煤灰、燃料残渣的质量比为12:8:5；再加入干粉生物菌剂混匀，其中，有机质残渣、粉煤灰及燃料残渣的质量之和与生物菌剂的质量比为250：1；随后利用搅齿造粒机进行造粒，制备得到粒径为1-5mm的半成品颗粒有机肥，产量2-4t/h。
S3.在55℃下，持续喷洒渗滤液预处理后的尾水作为养护用水，对半成品颗粒有机肥进行养护5天，期间利用风量为7610m3/h的离心风机通入95℃干燥热风进行强制通风，养护完成，即得生物有机肥。
经测定，成品颗粒生物有机肥符合农业部NY 884-2012生物有机肥标准要求。其中有效活菌数大于0.2亿/g，有机质(以干基计)含量约为45-60％，水分≤30％，pH5.5-8.5，粪大肠菌群数≤100个/g，蛔虫卵死亡率≥95％；各类重金属含量均满足该标准的要求。
对比例1
本对比例基本同实施例3，其区别之处仅在于，本对比例中，有机质残渣的添加份数为48份；燃料残渣的添加份数为10份；粉煤灰的添加份数为10份；干粉生物菌剂的添加份数为0.4份。燃料残渣以及粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之间的比值为0.42。
其余的同实施例3。
本实施例中，以存量生活垃圾中腐殖土为原料的进行生物有机肥的制备步骤同实施例3。
但步骤S2中，将有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀，含水率高于38％；在此条件下，加入的干粉生物菌剂不易与有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣的混合物料混合均匀，且在后续的造粒过程中会导致物料粘附在螺旋叶片和搅齿上，进而导致颗粒球形度不一、物料损耗率和设备运行负荷相应增加。
由此可见，燃料残渣以及粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之间的比值过低，会影响造粒的顺畅度，有机肥的品质。
对比例2
本对比例基本同实施例3，其区别之处仅在于，本对比例中，有机质残渣的添加份数为48份；燃料残渣的添加份数为20份；粉煤灰的添加份数为100份；干粉生物菌剂的添加份数为0.4份。燃料残渣以及粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之间的比值为2.5。
其余的同实施例3。
本实施例中，以存量生活垃圾中腐殖土为原料的进行生物有机肥的制备步骤同实施例3。
但步骤S2中，将有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀，含水率低于16％；再加入干粉生物菌剂混匀之后的造粒过程中存在成粒率低、颗粒强度不足的问题。
由此可见，燃料残渣以及粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之间的比值过高，会混造成造粒前的混合物料含水率较低，影响有机肥的造粒品质。
以上所述，仅为说明本发明工艺方法的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，凡在本发明披露的技术范围内，对本发明的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥，其特征在于，所述的生物有机肥包括如下组分：有机质残渣、燃料残渣、粉煤灰以及干粉生物菌剂；
所述的有机质残渣为对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗、脱水处理后得到，含水率为50％-60％；
所述燃料残渣为对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗以及跳汰分选制备得到，含水率低于2％；
所述燃料残渣以及粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之间的比值为0.8～1.75。
2.根据权利要求1所述的以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥，其特征在于，所述有机质残渣含有植物残体以及腐殖质；所述燃料残渣含有含碳有机物以及煤渣；以重量份计，其中：
所述有机质残渣的添加份数为40～50份；
所述有燃料残渣的添加份数为30～40份；
所述粉煤灰的添加份数为10～30份；
所述干粉生物菌剂的添加份数为0.3～0.6份。
3.一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗、脱水处理制备得到有机质残渣；对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗以及跳汰分选制备得到燃料残渣；
S2.先将有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀控制含水率在20％-30％范围；再加入干粉生物菌剂混匀，造粒，制备得到半成品颗粒有机肥；
S3.在一定温度下，持续喷洒渗滤液预处理后的尾水作为养护用水，对半成品颗粒有机肥进行养护，期间利用干燥热风进行强制通风，养护完成，即得生物有机肥。
4.根据权利要求3所述的以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法，其特征在于，
所述S1中，有机质残渣、燃料残渣的制备过程如下：
1)对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分，得到筛上粗物料以及筛下细物料；
2)利用具有一定压力的射流水对筛上粗物料进行冲刷，并伴有超声振荡辅助，分离得到有机质残渣混合泥浆以及粗物料；
3)对粗物料进行跳汰分选，分离得到燃料残渣以及无机砂砾；
4)对燃料残渣进行粉碎处理至粒径为60-120目；
对有机质残渣混合泥浆进行脱水得到有机质残渣，脱水过程中的滤液可循环使用。
5.根据权利要求4所述的以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，利用复合螺旋分离机对筛上粗物料进行分离；
所述复合螺旋分离机，包括集料斗(2)、物料输送槽(1)、螺旋导流板(3)、螺旋导流板驱动电机(4)、压力式喷水装置(5)以及超声波发生装置(6)，所述物料输送槽(1)为倾斜设置，从而具有高端倾斜段(1.2)和低端倾斜段(1.3)，所述低端倾斜段(1.3)设置有集料斗(2)并开设有溢流口(1.5)，所述高端倾斜段(1.2)设置有出料口(1.4)；所述螺旋导流板(3)设置于物料输送槽(1)内，所述压力式喷水装置(5)的喷头(5.5)开口朝向螺旋导流板(3)；所述超声波发生装置(6.2)设置于物料输送槽(1)内，并安装于物料输送槽(1)的低端倾斜段(1.3)的侧壁上。
6.根据权利要求5所述的以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述螺旋分离机的转速为12-16r/min，超声频率为25-40kHz，喷水压力0.1-0.5Mpa。
7.根据权利要求3所述的以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述S2中，有机质残渣、粉煤灰及燃料残渣的混合质量比为(4-5)：(3-4)：(1-3)，有机质残渣、粉煤灰及燃料残渣的质量之和与生物菌剂的质量比为(150-400)：1。
8.根据权利要求3所述的以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述S3中，半成品颗粒有机肥均匀铺设在养护槽内，渗滤液预处理后的尾水由养护槽的顶部进行喷洒，干燥热风由养护槽底部进入；所述养护温度为40-60℃，干燥热风的温度为90-100℃，养护时间为5-10天。
9.根据权利要求3所述的以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述渗滤液预处理后的尾水中含有N、P营养盐。
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| CN112657239A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-16 | 同济大学 | 一种腐殖土中无机惰性杂物的去除系统及去除方法 |
| CN112657239B (zh) * | 2020-12-04 | 2023-05-02 | 同济大学 | 一种腐殖土中无机惰性杂物的去除系统及去除方法 |
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