CN112110757A - 一种严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法 - Google Patents

一种严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法 Download PDF

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Abstract

一种严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法，涉及一种农村生产生活垃圾处理方法。目的是解决现有的农村垃圾处理难度大的问题。方法：在严寒地区，以厨余垃圾、人禽粪便和秸秆为原料建堆，将住宅烟气和污水引入原料堆，定期从原料堆底部取出腐解完成的物料，然后在原料堆的上交替补充秸秆层或垃圾层至原高度。本发明将农村的已有废弃资源行合理组合利用，实现了多种垃圾的集中高效处理，尤其适用于严寒地区冬季玉米秸秆的处理。

Description

一种严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法
技术领域
本发明涉及一种农村生产生活垃圾处理方法。
背景技术
农村垃圾是生活在农村的居民生产生活过程中产生的废弃物，农村垃圾种类繁多，其中的人畜粪便、厨余垃圾、生活废水、农作物秸秆等都具有利用价值。例如农作物秸秆多用于制备生物质颗粒燃料或秸秆炭，人畜粪便和厨余垃圾可以用做制备有机肥的原料。但是，现有的农村垃圾多分类后处理，增加了处理难度。农作物秸秆的体积大和处理成本高，因此农作物秸秆的处理率并不高。再如，由于燃料分和厨余垃圾能够产生的价值非常低，因此这些低价值的生活废弃物多未经任何处理而被直接排放掉。
发明内容
本发明为了解决现有的农村垃圾处理难度大的问题，提出一种严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法。
本发明严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法按照以下步骤进行：
一、原料建堆
在严寒地区，将秸秆粉碎成秸秆段并进行原料建堆；原料建堆的方法为：首先在地面上放置一根排烟管，然后以排烟管的出口为中心铺设一层秸秆段形成秸秆层，秸秆层铺设成半径为2.5～3m的圆形堆，秸秆层铺设厚度为100～150cm；然后将日常生活产生的垃圾铺设在秸秆层上表面形成垃圾层并喷洒EM菌发酵液，垃圾层的厚度为10～15cm；重复铺设秸秆层和垃圾层至原料堆达到3～4m，每个垃圾层均喷洒EM菌发酵液，同时在原料堆周围建高度为50cm的挡墙；
所述日常生活产生的垃圾为厨余垃圾和人禽粪便；
二、将原料堆外部的排烟管的入口与风机的出风口通过管道连通，将住宅的烟道与风机的进风口通过管道连通；
三、每当住宅内烟道内产生烟气前，在原料堆中心上方向原料堆洒水至原料堆出现溢出水，然后将住宅内烟道内产生的烟气输送至排烟管内并排入原料堆，在原料堆中心温度高于40℃时停止烟气输送，当原料堆高度降低后在原料堆的上交替补充秸秆层或垃圾层以维持原料堆高度；
所述向原料堆所洒的水为生活废水，当生活废水不足时用自来水补足；
四、从原料建堆后的第4个月起每间隔30～40天从原料堆底部取出腐解完成的物料，然后在原料堆的上交替补充秸秆层或垃圾层至原料堆恢复到步骤一高度，即完成。
本发明的原理及有益效果为：
严寒地区冬季温度低且持续时间长，温度是影响微生物生长繁殖的重要因素之一，而温度降低时微生物生长速率降低，低于零下10℃时大多数的微生物停止繁殖。因此冬季的严寒地区的玉米秸秆处理基本处于停滞状态。本发明利用日常生活产生的厨余垃圾、人禽粪便混合对玉米秸秆进行建堆腐解，其中厨余垃圾、人禽粪便和秸秆中均带有复杂的天然微生物，建堆并通入农村的住宅烟气后，烟气的热量对加入的污水、厨余垃圾、人禽粪便和秸秆进行加热，使得整个原料堆处于一个高湿度的温暖环境中，十分利于微生物的繁殖，进而实现厨余垃圾、人禽粪便和秸秆腐解。本发明利用住宅烟气作为热源提升微生物所在的环境温度，缓解了严寒地区冬季玉米秸秆腐解处理的难题。秸秆具有极佳的保温性能，以秸秆为主原料的原料堆即使在停止烟气输入后仍然能够维持温度，利于腐解的进行。
农村的住宅烟气主要是秸秆和煤炭燃烧产生，一般不经任何的净化直接排放，是造成大气污染的原因之一，本发明将住宅烟气引入至原料堆，原料堆内潮湿的物料能够吸附粉尘、硫化物等污染物，相当于对住宅烟气进行了净化。生活废水也同时在原料堆内的物料过滤吸附后以蒸发形式排出。
本发明农村垃圾处理能够同时处理一户或多户的垃圾，能够同时将农村多户住宅作为一个单元，在多户住宅的中心进行原料建堆，同时将多户住宅的烟气引入至同一个原料堆，提高垃圾的处理效率。
综上，本发明将农村的已有废弃资源行合理组合利用，实现了多种垃圾的集中高效处理，尤其适用于严寒地区冬季玉米秸秆的处理。
附图说明
图1为实施例1中原料堆的结构示意图，图中6为秸秆层，7为垃圾层，8为风机，9 为排烟管，10为挡墙，11为挡墙上的取料口；
图2为实施例1中取料锥的结构示意图；
图3为图2的剖视图；
图4为推料板4的主视图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。
具体实施方式一：本实施方式严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法按照以下步骤进行：
一、原料建堆
在严寒地区，将秸秆粉碎成秸秆段并进行原料建堆；原料建堆的方法为：首先在地面上放置一根排烟管，然后以排烟管的出口为中心铺设一层秸秆段形成秸秆层，秸秆层铺设成半径为2.5～3m的圆形堆，秸秆层铺设厚度为100～150cm；然后将日常生活产生的垃圾铺设在秸秆层上表面形成垃圾层并喷洒EM菌发酵液，垃圾层的厚度为10～15cm；重复铺设秸秆层和垃圾层至原料堆达到3～4m，每个垃圾层均喷洒EM菌发酵液，同时在原料堆周围建高度为50cm的挡墙；
所述日常生活产生的垃圾为厨余垃圾和人禽粪便；
二、将原料堆外部的排烟管的入口与风机的出风口通过管道连通，将住宅的烟道与风机的进风口通过管道连通；
三、每当住宅内烟道内产生烟气前，在原料堆中心上方向原料堆洒水至原料堆出现溢出水，然后将住宅内烟道内产生的烟气输送至排烟管内并排入原料堆，在原料堆中心温度高于40℃时停止烟气输送，当原料堆高度降低后在原料堆的上交替补充秸秆层或垃圾层以维持原料堆高度；
所述向原料堆所洒的水为生活废水，当生活废水不足时用自来水补足；
四、从原料建堆后的第4个月起每间隔30～40天从原料堆底部取出腐解完成的物料，然后在原料堆的上交替补充秸秆层或垃圾层至原料堆恢复到步骤一高度，即完成。
严寒地区冬季温度低且持续时间长，温度是影响微生物生长繁殖的重要因素之一，而温度降低时微生物生长速率降低，低于零下10℃时大多数的微生物停止繁殖。因此冬季的严寒地区的玉米秸秆处理基本处于停滞状态。本实施方式利用日常生活产生的厨余垃圾、人禽粪便混合对玉米秸秆进行建堆腐解，其中厨余垃圾、人禽粪便和秸秆中均带有复杂的天然微生物，建堆并通入农村的住宅烟气后，烟气的热量对加入的污水、厨余垃圾、人禽粪便和秸秆进行加热，使得整个原料堆处于一个高湿度的温暖环境中，十分利于微生物的繁殖，进而实现厨余垃圾、人禽粪便和秸秆腐解。本实施方式利用住宅烟气作为热源提升微生物所在的环境温度，缓解了严寒地区冬季玉米秸秆腐解处理的难题。秸秆具有极佳的保温性能，以秸秆为主原料的原料堆即使在停止烟气输入后仍然能够维持温度，利于腐解的进行。
农村的住宅烟气主要是秸秆和煤炭燃烧产生，一般不经任何的净化直接排放，是造成大气污染的原因之一，本实施方式将住宅烟气引入至原料堆，原料堆内潮湿的物料能够吸附粉尘、硫化物等污染物，相当于对住宅烟气进行了净化。生活废水也同时在原料堆内的物料过滤吸附后以蒸发形式排出。
本实施方式农村垃圾处理能够同时处理一户或多户的垃圾，能够同时将农村多户住宅作为一个单元，在多户住宅的中心进行原料建堆，同时将多户住宅的烟气引入至同一个原料堆，提高垃圾的处理效率。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一所述的秸秆段中秸秆段的长度为5～20cm。其他步骤和参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤四中采用取料锥从原料堆底部取出腐解完成的物料；所述取料锥由圆筒体1、拉杆2、推料板4和手柄3构成；圆筒体1前端设置有锥尖，圆筒体1的筒壁上均匀设置有多个轴向的条形篦孔5，推料板4为圆片形，推料板4圆周上均匀设置有4个缺口，每个缺口内均设置有齿轮41，齿轮41的齿轮轴42两端分别垂直固接在缺口的内侧壁上，推料板4设置在圆筒体1内部，齿轮41由条形篦孔5探出至圆筒体1外部，拉杆2一端与推料板4中心垂直固接，圆筒体1外拉杆2另一端垂直固接有杆状手柄3。其他步骤和参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述严寒地区中日平均温度≤5℃的天数≥145天。其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一所述EM 菌发酵液的制备方法为：将10g EM菌种、100g红糖、1g食盐和1g尿素加入到1kg无菌水中，在35℃～37℃下密闭发酵2天，得到发酵液，然后将发酵液稀释18倍并加入1kg 红糖、10g尿素和10g磷酸二氢钾，在35℃～37℃下密闭发酵3天，得到EM菌发酵液， EM菌发酵液的喷洒量为垃圾层质量的0.5～0.6％。其他步骤和参数与具体实施方式一至四之一相同。
实施例1：
本发明严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法按照以下步骤依次进行：
一、原料建堆
在哈尔滨市双城区周家镇的某农场，将秸秆粉碎成秸秆段并进行原料建堆；原料建堆的方法为：首先在地面上放置一根排烟管，然后以排烟管的出口为中心铺设一层秸秆段形成秸秆层，秸秆层铺设成半径为3m的圆形堆，秸秆层铺设厚度为120cm；然后将日常生活产生的垃圾铺设在秸秆层上表面形成垃圾层并喷洒EM菌发酵液，垃圾层的厚度为10～15cm；重复铺设秸秆层和垃圾层至原料堆达到3m，每个垃圾层均喷洒EM菌发酵液，同时在原料堆周围建高度为50cm的挡墙；
所述日常生活产生的垃圾为厨余垃圾和人禽粪便；所述的秸秆段中秸秆段的长度为 5～10cm；
所述EM菌发酵液的制备方法为：将10g EM菌种、100g红糖、1g食盐和1g尿素加入到1kg无菌水中，在35℃～37℃下密闭发酵2天，得到发酵液，然后将发酵液稀释18 倍并加入1kg红糖、10g尿素和10g磷酸二氢钾，在35℃～37℃下密闭发酵3天，得到EM 菌发酵液，EM菌发酵液的喷洒量为垃圾层质量的0.5％；
二、将原料堆外部的排烟管的入口与风机的出风口通过管道连通，将住宅的烟道与风机的进风口通过管道连通；
三、每当住宅内烟道内产生烟气前，在原料堆中心上方向原料堆洒水至原料堆出现溢出水，然后将住宅内烟道内产生的烟气输送至排烟管内并排入原料堆，在原料堆中心温度高于40℃时停止烟气输送，当原料堆高度降低后在原料堆的上交替补充秸秆层或垃圾层以维持原料堆高度；
所述向原料堆所洒的水为生活废水，当生活废水不足时用自来水补足；
四、从原料建堆后的第4个月起每间隔30天从原料堆底部取出腐解完成的物料，然后在原料堆的上交替补充秸秆层或垃圾层至原料堆恢复到步骤一高度，即完成；
步骤四中采用取料锥从原料堆底部取出腐解完成的物料；所述取料锥由圆筒体1、拉杆2、推料板4和手柄3构成；圆筒体1前端设置有锥尖，圆筒体1的筒壁上均匀设置有多个轴向的条形篦孔5，推料板4为圆片形，推料板4圆周上均匀设置有4个缺口，每个缺口内均设置有齿轮41，齿轮41的齿轮轴42两端分别垂直固接在缺口的内侧壁上，推料板4设置在圆筒体1内部，齿轮41由条形篦孔5探出至圆筒体1外部，拉杆2一端与推料板4中心垂直固接，圆筒体1外拉杆2另一端垂直固接有杆状手柄3。由于原料堆底部由腐解完成的物料和残留秸秆等组成，物料的腐解使原料堆底部物料十分松散，便于取料锥刺入；取料时将取料锥水平刺入原料堆底部，将推料板4推进至圆筒体1的最前端，然后震动圆筒体1并往复推拉推料板4，齿轮41随之移动并对物料扰动以使腐解完成的物料分离从条形篦孔5进入圆筒体1内部，最后拉出推料板4，即完成取料。
本实施例利用日常生活产生的厨余垃圾、人禽粪便混合对玉米秸秆进行建堆腐解，其中厨余垃圾、人禽粪便和秸秆中均带有复杂的天然微生物，建堆并通入农村的住宅烟气后，烟气的热量对加入的污水、厨余垃圾、人禽粪便和秸秆进行加热，使得整个原料堆处于一个高湿度的温暖环境中，十分利于微生物的繁殖，进而实现厨余垃圾、人禽粪便和秸秆腐解。本实施例利用住宅烟气作为热源提升微生物所在的环境温度，缓解了严寒地区冬季玉米秸秆腐解处理的难题。秸秆具有极佳的保温性能，以秸秆为主原料的原料堆即使在停止烟气输入后仍然能够维持温度，利于腐解的进行。农村的住宅烟气主要是秸秆和煤炭燃烧产生，一般不经任何的净化直接排放，是造成大气污染的原因之一，本实施例将住宅烟气引入至原料堆，原料堆内潮湿的物料能够吸附粉尘、硫化物等污染物，相当于对住宅烟气进行了净化。生活废水也同时在原料堆内的物料过滤吸附后以蒸发形式排出。本实施例农村垃圾处理能够同时处理一户或多户的垃圾，能够同时将农村多户住宅作为一个单元，在多户住宅的中心进行原料建堆，同时将多户住宅的烟气引入至同一个原料堆，提高垃圾的处理效率。
本实施例最后筛出的小于1cm的物料即为本申请所得产品，可以作为生物质肥料的制备原料，也可以直接还田。其中原料建堆后体积在100立方左右，从原料建堆到原料堆高度降低50～60cm仅需要3个月时间，之后每间隔1个月均能够从原料堆底部取出20cm 的物料，即约6～8m3的物料，每月补充的秸秆约为30m3；100天的秸秆残留率达到20％左右，秸秆腐解效果远高于一般的微生物秸秆腐熟剂。

Claims (5)

1.一种严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法，其特征在于：该方法按照以下步骤进行：
一、原料建堆
在严寒地区，将秸秆粉碎成秸秆段并进行原料建堆；原料建堆的方法为：首先在地面上放置一根排烟管，然后以排烟管的出口为中心铺设一层秸秆段形成秸秆层，秸秆层铺设成半径为2.5～3m的圆形堆，秸秆层铺设厚度为100～150cm；然后将日常生活产生的垃圾铺设在秸秆层上表面形成垃圾层并喷洒EM菌发酵液，垃圾层的厚度为10～15cm；重复铺设秸秆层和垃圾层至原料堆达到3～4m，每个垃圾层均喷洒EM菌发酵液，同时在原料堆周围建高度为50cm的挡墙；
所述日常生活产生的垃圾为厨余垃圾和人禽粪便；
二、将原料堆外部的排烟管的入口与风机的出风口通过管道连通，将住宅的烟道与风机的进风口通过管道连通；
三、每当住宅内烟道内产生烟气前，在原料堆中心上方向原料堆洒水至原料堆出现溢出水，然后将住宅内烟道内产生的烟气输送至排烟管内并排入原料堆，在原料堆中心温度高于40℃时停止烟气输送，当原料堆高度降低后在原料堆的上交替补充秸秆层或垃圾层以维持原料堆高度；
所述向原料堆所洒的水为生活废水，当生活废水不足时用自来水补足；
四、从原料建堆后的第4个月起每间隔30～40天从原料堆底部取出腐解完成的物料，然后在原料堆的上交替补充秸秆层或垃圾层至原料堆恢复到步骤一高度，即完成。
2.根据权利要求1所述的严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法，其特征在于：所述的秸秆段中秸秆段的长度为5～20cm。
3.根据权利要求1所述的严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法，其特征在于：步骤四中采用取料锥从原料堆底部取出腐解完成的物料；所述取料锥由圆筒体(1)、拉杆(2)、推料板(4)和手柄(3)构成；圆筒体(1)前端设置有锥尖，圆筒体(1)的筒壁上均匀设置有多个轴向的条形篦孔(5)，推料板(4)为圆片形，推料板(4)圆周上均匀设置有4个缺口，每个缺口内均设置有齿轮(41)，齿轮(41)的齿轮轴(42)两端分别垂直固接在缺口的内侧壁上，推料板(4)设置在圆筒体(1)内部，齿轮(41)由条形篦孔(5)探出至圆筒体(1)外部，拉杆(2)一端与推料板(4)中心垂直固接，圆筒体(1)外拉杆(2)另一端垂直固接有杆状手柄(3)。
4.根据权利要求1所述的严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法，其特征在于：所述严寒地区中日平均温度≤5℃的天数≥145天。
5.根据权利要求1所述的严寒地区农村生产生活垃圾集中高效处理方法，其特征在于：步骤一所述EM菌发酵液的制备方法为：将10g EM菌种、100g红糖、1g食盐和1g尿素加入到1kg无菌水中，在35℃～37℃下密闭发酵2天，得到发酵液，然后将发酵液稀释18倍并加入1kg红糖、10g尿素和10g磷酸二氢钾，在35℃～37℃下密闭发酵3天，得到EM菌发酵液，EM菌发酵液的喷洒量为垃圾层质量的0.5～0.6％。
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