CN111887123A - 城市废泥与有机垃圾联合资源化利用方法及应用 - Google Patents

城市废泥与有机垃圾联合资源化利用方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种城市废泥与有机垃圾联合资源化利用方法及应用。将固体废弃物分为城市废泥与有机垃圾两大类，依据城市废泥和有机垃圾的理化特性，将城市废泥中的一种或多种，与有机垃圾中的一种或多种混合调配，翻堆爆气，运用好氧或厌氧发酵技术，将两者联合发酵后，加入有机无机配方肥料用于调理产物特性，生产出用于园林绿化工程或生态修复工程的种植替代土。本发明突破单类废弃物由于其自身理化性质的限制，而无法资源化利用的技术瓶颈，生产出作为园林绿化工程或生态修复工程的种植替代土，应用于园林绿化工程，应用效果良好，有效地满足园林绿化工程种植土的需求。

Description

城市废泥与有机垃圾联合资源化利用方法及应用
技术领域
本发明属于固体废弃物资源化利用领域,具体涉及城市废泥与有机垃圾联合资源化利用方法及应用。
背景技术
随着社会经济的发展与城镇化建设的推进，伴随着人们生产生活而产生了数量庞大的固体废弃物。包括城市废泥，如河湖库塘清淤底泥、城市污水污泥、建筑渣土、干化建筑泥浆、建筑垃圾等；有机垃圾，如中药渣、秸秆、菇渣、蔺草屑、园林修剪物、化粪池沉积物、餐厨垃圾等。目前，我国固体废弃物资源化利用比例极低，填埋与焚烧仍是固体废弃物主要的处置方式。因此，提高我国固体废弃物资源化利用意义重大，对美丽中国的建设至关重要。
我国在废弃物资源化利用的研究中，往往聚焦于单类废弃物的利用，忽视了废弃物之间的内在联系。单类废弃物由于其自身特性的限制往往无法资源化利用，如餐厨垃圾由于其高盐分、高油脂的特点，根本无法直接农用。但将多种类型的废弃物联合处理，能有效打破单类废弃物资源化利用的技术瓶颈。如：将以“城市废泥”为代表的无机废弃物，与以“有机垃圾”为代表的有机废弃物，两者结合，能有效弥补各自的缺点，形成互补优势。生产出类似于土壤的资源化产品，可应用于园林花木种植土替代、土壤调理剂和有机肥料生产，以及生态修复工程等领域。该发明突破了废弃物资源化利用的技术难题，实用意义显著。
发明内容
本发明的目的是提供城市废泥与有机垃圾联合资源化利用方法。将固体废弃物分为城市废泥与有机垃圾两大类，城市废泥主要包括河湖库塘清淤底泥、城市污水污泥、建筑渣土、干化建筑泥浆、建筑垃圾等无机废弃物，有机垃圾主要包括中药渣、秸秆、菇渣、蔺草屑、园林修剪物、化粪池沉积物、餐厨垃圾等有机废弃物。依据城市废泥和有机垃圾的理化特性，将城市废泥中的一种或多种，与有机垃圾中的一种或多种混合调配，翻堆爆气，运用好氧或厌氧发酵技术，将两者联合发酵后，加入有机无机混合肥料用于调理产物特性，生产出用于园林绿化工程或生态修复工程的种植替代土。
本发明方法主要通过以下步骤实现：
1.城市废泥中的一种或多种，与有机垃圾中的一种或多种混配调理，混配调理后pH值为6-8，C/N值(碳氮比)为20-30：1，含水率为50-80％。
2.将调理后符合要求的混配物料，采用好氧/厌氧发酵的方式，发酵2-4周，发酵后的产物需满足无明显臭气，已基本腐熟，且种子发芽率大于90％。发酵后产物测种子发芽率是判断它是否完全腐熟的标准。将发酵后的产物，按照其不同用途，按需每方加入0-2千克尿素，充分混匀，即得种植替代土。对于本说明提供的营养土，判断它生物安全性的方法是在这个营养土上测种子发芽率。
本发明方法具体步骤如下：
(1)按照城市废泥的干湿程度，采用自然风干或物理脱水等方法，将其含水率降低至60％-80％。有机湿垃圾应采用密闭式堆肥发酵仓先进行脱水烘干处理，直至垃圾无明显恶臭。两者混配调理后，pH值为6-8，碳氮比为20-30：1，含水率为50-80％。
(2)发酵处理：如采用好氧堆肥发酵，堆肥前应适量加入起爆剂，堆肥升温期和高温期每间隔2-3天翻堆一次，进入降温期后每间隔7-14天翻堆一次。翻堆时，务必均匀、彻底，将低层物料尽量翻入堆中上部，以便充分腐熟，整个发酵周期翻堆5-7次。如采用厌氧发酵，应保证过程中微生物有效活性。如水解发酵菌及产氢、产乙酸菌应满足pH值范围为5.0-6.5，甲烷菌应满足pH范围为6.6-7.5。以及过程中温度的控制，中温厌氧消化阶段温度应控制在30-36℃，高温厌氧消化应控制在50-55℃。发酵2-4周后，发酵后的产物需满足无明显臭气，已基本腐熟，且种子发芽率大于90％。之后将发酵后的产物，按照其不同用途，按需每方加入0-2千克尿素，充分混匀，即得种植替代土。
本发明的另一个目的是利用所述方法制备的产物作为园林绿化工程或生态修复工程的种植替代土。
本发明与现有技术相比的有益效果在于：(1)本发明创新性地提出了城市废泥与有机垃圾联合资源化的思路，突破了单类废弃物由于其自身理化性质的限制，如餐厨垃圾的高盐分、高油脂特性，而无法资源化利用的技术瓶颈。(2)本发明生产出的产品，应用于园林绿化工程，应用效果良好。有效地满足园林绿化工程种植土的需求。
附图说明
图1是实施例1种植的多种园林绿化植物。
图2是实施例2种植的多种园林绿化植物。
图3是实施例3种植的多种园林绿化植物。
图4是实施例4种植的草坪草。
图5是实施例5种植的蟹爪兰。
具体实施方式
本发明结合附图和实施例作进一步的说明。
实施例1
将城市废泥中脱水后的河道库塘底泥与有机垃圾的中药渣，按照体积比4：1的比例混合均匀，然后用移动式翻抛机将两者搅匀破碎，含水率保持在70％，采用好氧发酵技术堆肥，在升温阶段每隔7天翻堆一次，在高温阶段(高于60℃)每隔2天翻堆一次，发酵3周后，将其直接运至园林绿化工程建设地，作为种植土使用。与园林绿化工程常用的黄泥土相比，该种植土养分含量显著提高，氮磷钾有机质含量提高80％以上。种植的园林绿化植物长势、叶色、生物量明显优于黄泥土种植的植物。如图1所示。
实施例2
将城市废泥中建筑渣土与有机垃圾中经过预处理的餐余垃圾，按照体积比5：1的比例混合均匀，然后用移动式翻抛机将两者搅匀破碎，含水率保持在75％，采用好氧发酵技术堆肥，在升温阶段每隔8天翻堆一次，在高温阶段(高于60℃)每隔3天翻堆一次，发酵3周后，每方均匀加入0.5千克的尿素，将其直接运至园林绿化工程建设地，作为种植土使用。与园林绿化工程常用的黄泥土相比，该种植土养分含量显著提高，氮磷钾有机质含量提高50％以上。种植的园林绿化植物长势、叶色、生物量明显优于黄泥土种植的植物。如图2所示。
实施例3
将城市废泥中建筑渣土、脱水后的河道库塘底泥和有机垃圾中经过预处理的餐余垃圾，按照体积比2：3：1的比例混合均匀，然后用移动式翻抛机将两者搅匀破碎，含水率保持在70％，采用好氧发酵技术堆肥，在升温阶段每隔7天翻堆一次，在高温阶段(高于60℃)每隔2天翻堆一次，发酵3周后，每方均匀加入1.0千克的尿素，将其直接运至园林绿化工程建设地，作为种植土使用。与园林绿化工程常用的黄泥土相比，该种植土养分含量显著提高，氮磷钾有机质含量提高60％以上。种植的园林绿化植物长势、叶色、生物量明显优于黄泥土种植的植物。如图3所示。
实施例4
将城市废泥中干化建筑泥浆、城市污水污泥和有机垃圾中经过预处理的化粪池沉积物，按照体积比3：1：1的比例混合均匀，然后用移动式翻抛机将两者搅匀破碎，含水率保持在70％，采用好氧发酵技术堆肥，在升温阶段每隔6天翻堆一次，在高温阶段(高于60℃)每隔3天翻堆一次，发酵4周后，每方均匀加入1.5千克的尿素，将其直接运至园林绿化工程建设地，作为种植土使用。与园林绿化工程常用的黄泥土相比，该种植土养分含量显著提高，氮磷钾有机质含量提高60％以上。种植的园林绿化植物长势、叶色、生物量明显优于黄泥土种植的植物。如图4所示。
实施例5
将城市废泥中城市污水污泥，有机垃圾中经过预处理的作物秸秆和园林修剪物，按照体积比5：1：1的比例混合均匀，然后用移动式翻抛机将两者搅匀破碎，含水率保持在75％，采用好氧发酵技术堆肥，在升温阶段每隔7天翻堆一次，在高温阶段(高于60℃)每隔2天翻堆一次，发酵4周后，每方均匀加入2.0千克的尿素，将其直接运至园林绿化工程建设地，作为种植土使用。与园林绿化工程常用的黄泥土相比，该种植土养分含量显著提高，氮磷钾有机质含量提高80％以上。种植的园林绿化植物长势、叶色、生物量明显优于黄泥土种植的植物。如图5所示。

Claims (6)

1.一种城市废泥与有机垃圾联合资源化利用方法，其特征在于，通过以下步骤实现：
(1)城市废泥中的一种或多种，与有机垃圾中的一种或多种混配(按体积比)调理，混配调理后pH值为6-8，碳氮比为20-30：1，含水率为50-80％；
(2)将调理后符合要求的混配物料，采用好氧/厌氧发酵的方式，发酵2-4周，发酵后的产物需满足无明显臭气，已基本腐熟，且种子发芽率大于90％，每方加入0-2千克的尿素，即得种植替代土。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤实现：
(1)按照城市废泥的干湿程度，采用自然风干或物理脱水的方法，将其含水率降低至60％-80％，有机垃圾采用密闭式堆肥发酵仓先进行脱水烘干处理，直至垃圾无明显恶臭，两者混配调理后，pH值为6-8，碳氮比为20-30：1，含水率为50-80％；
(2)采用好氧堆肥发酵，堆肥前应适量加入起爆剂，堆肥升温期和高温期每间隔2-3天翻堆一次，进入降温期后每间隔7-14天翻堆一次，整个发酵周期翻堆5-7次；然后发酵2-4周后，发酵后的堆肥产物需满足无明显臭气，已基本腐熟，且堆肥产物种子发芽率大于90％，之后将发酵后的产物，按照其不同用途，按需每方加入0-2千克尿素，充分混匀，即得种植替代土。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)采用厌氧发酵，应保证过程中微生物有效活性，水解发酵菌及产氢、产乙酸菌应满足pH值范围为5.0-6.5，甲烷菌应满足pH范围为6.6-7.5，以及过程中温度的控制，中温厌氧消化阶段温度应控制在30-36℃，高温厌氧消化应控制在50-55℃；然后发酵2-4周后，发酵后的堆肥产物需满足无明显臭气，已基本腐熟，且堆肥产物种子发芽率大于90％，之后将发酵后的产物，按照其不同用途，按需每方加入0-2千克的尿素，充分混匀，即得种植替代土。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)采用好氧堆肥发酵时，进入降温期后每间隔7-14天翻堆一次，翻堆时，务必均匀、彻底，将低层物料尽量翻入堆中上部，以便充分腐熟。
5.权利要求1所述的方法制备的产物作为园林绿化工程或生态修复工程的种植替代土中应用，其特征在于，按照园林绿化工程或生态修复工程不同用途，按需每方加入0-2千克的尿素，充分混匀，即得种植替代土。
6.权利要求1所述的方法，其特征在于，将固体废弃物分为城市废泥与有机垃圾两大类，城市废泥主要包括河湖库塘清淤底泥、城市污水污泥、建筑渣土、干化建筑泥浆、建筑垃圾的无机废弃物，有机垃圾主要包括中药渣、秸秆、菇渣、蔺草屑、园林修剪物、化粪池沉积物、餐厨垃圾的有机废弃物。
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