CN112125712A - 一种垃圾处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾处理方法，它包括物料预处理过程：将碳源垃圾物料和氮源垃圾物料粉碎成颗粒；物料调理过程：步骤11，取预处理后的碳源垃圾物料和氮源垃圾物料混合，使混合后的物料碳氮比为25:1‑35:1，碳磷比为100:1‑150:1，含水量调节至50％‑60％，pH值调节至6‑8；步骤12，添加回流辅料和复合生物菌剂，回流的辅料量为1％‑3％；好氧发酵过程为：将物料调理过程后的物料混合均匀并进行堆肥发酵。本发明充分利用了生活、生产和其它活动中产生的丧失原有利用价值或虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的多种不同品种的垃圾按比例进行混合，实现发酵所需碳氮比的自身平衡。

Description

一种垃圾处理方法

技术领域

本发明涉及一种垃圾处理方法。

背景技术

随着城镇规模和人口的不断增长，垃圾的数量也在迅速增大，其中有机废弃物在城镇垃圾总量中所占比重越来越高。目前城市有机废弃物主要有餐厨垃圾、园林垃圾和市政污泥。堆肥法是目前对城镇有机废弃物进行减量化、资源化处理的主要方法之一，通过对废弃物进行处理制得可以进行发酵的物料，变废为宝，但处理对象往往仅针对单一品种的生物质废弃物，要达到发酵物料科学碳氮配比，还需要增加额外的辅料。例如，污泥发酵中常常使用大量的农业秸秆作为发酵碳源和水分调节剂，园林垃圾处理使用养殖业畜禽粪便作为发酵氮源。而城镇有机废弃物本身就具备发酵所需要的碳氮来源，在从外部获取原料之前可先行自身平衡。因此，利用多种不同品种的城镇有机废弃物，如餐厨垃圾、园林垃圾和市政污泥，综合处理及资源化利用，是符合“低碳经济、循环经济、数字经济”的环保发展方针。

发明内容

本发明提供了一种垃圾处理方法，其将多种不同品种的城镇有机废弃物进行综合处理，达到资源优化利用、低碳经济的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种垃圾处理方法，它包括物料预处理过程、物料调理过程和好氧发酵过程，该物料包括碳氮比大于30:1的碳源垃圾物料和碳氮比小于20:1的氮源垃圾物料；

该物料预处理过程包括：将碳源垃圾物料和氮源垃圾物料粉碎成颗粒；

该物料调理过程包括如下步骤：

步骤11，取预处理后的碳源垃圾物料和氮源垃圾物料混合，使混合后的物料碳氮比为25:1-35:1，碳磷比为100:1-150:1，含水量调节至50％-60％，pH值调节至6-8；

步骤12，添加回流辅料，利用回流辅料中的菌种提供发酵所需的部分微生物，回流的辅料量为1％-3％，并添加复合生物菌剂来提高微生物的丰度；

该好氧发酵过程为：将物料调理过程后的物料混合均匀并进行堆肥发酵。

一实施例之中：该碳源垃圾物料为园林绿化垃圾，该氮源垃圾物料为餐厨垃圾和市政污泥。

一实施例之中：该园林绿化垃圾粉碎成粒径为2-50mm的颗粒；该餐厨垃圾粉碎成粒径为≤40mm的颗粒；该市政污泥粉碎成粒径为≤10mm的颗粒。

一实施例之中：该微生物包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌、侧孢芽孢杆菌中的至少一种。

一实施例之中：该pH值用醋酸或石灰粉进行调节。

一实施例之中：还包括在好氧发酵过程之后执行的后加工过程，该后加工过程为：将好氧发酵过程产出的每批堆肥产品筛除其中不能处理的大粒径杂物，而后将不同批次的堆肥产品进行混配，以保证最终堆肥产品的一致性。

一实施例之中：该堆肥发酵过程包括：

步骤21，将调理后的物料均匀混合并投放到一级发酵罐内滞留发酵第一时间段后排出；

步骤22，将步骤21发酵排出的一级发酵物料送到二级发酵罐中滞留发酵第二时间段后排出；

步骤23，将步骤22发酵排出的二级发酵物料送入堆场堆放发酵。

一实施例之中：该第一时间段设为6-7天，该第二时间段设为8-9天。

一实施例之中：在步骤21和步骤22中，利用回收的渗滤液回喷使发酵水分保持在50％-60％。

一实施例之中：在步骤21和步骤22中，对一级发酵罐和二级发酵罐中的堆体进行曝气充氧，以保证堆体间隙中存在充足的氧气。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

(1)针对现有技术利用废弃物生产发酵物料时仅针对单一品种的有机废弃物，碳氮比例不平衡，还需增加额外的碳源或者氮源的问题，本发明充分利用了生活、生产和其它活动中产生的丧失原有利用价值或虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的多种不同品种的垃圾(碳源垃圾物料和氮源垃圾物料)，如餐厨垃圾、园林垃圾、市政污泥等，将这些不同品种的垃圾脱水脱脂、破碎后按比例进行混合，可实现碳氮比的自身平衡，再经过好氧发酵后便可制备以有机废弃物为基材的功能有机复合肥。

(2)将园林绿化垃圾、餐厨垃圾和市政污泥等不同品种的垃圾进行混合处置，提高反应物孔隙率及反应体系中氧气传输速率，在餐厨垃圾中富含N、P元素的同时，通过加入园林绿化垃圾补充反应产物中K元素，降低餐厨垃圾中盐度，弥补传统堆肥工艺营养不全面，含盐量高，容易形成土地盐碱化等不足。

(2)具有高效杀菌灭菌功效。高温杀菌：复合微生物菌种在堆肥条件下快速生长且堆肥过程中产生的高温将灭杀这些有机废弃物中的大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌等病原菌及蛔虫卵等；分泌物杀菌：复合微生物菌种在快速生长的同时，分泌的一些有机酸、抗生素等有效成分，可以抑制和杀灭有机废弃物中的致病菌和虫卵；生长竞争抑制杀菌灭虫：苍蝇和蛔虫等卵变成成虫的过程中，主要依靠幼虫摄入腐烂物质中的特定成分产生的变态激素，由于好氧发酵减少了腐烂物质的生成，以及高温菌产生的高氧化物质，抑制了幼虫产生变态激素，从而达到消灭虫蝇的效果。

(3)堆肥产品既可以作为一种土壤改良剂，能保持土壤水分、吸附扬尘、调节土壤温度；还可以作为有机覆盖物，增加土壤中有效养分的含量，对发展有机农业具有重要意义；

(4)堆肥产品作为有机肥料使用，具有高品质，是宝贵的农业生产资源。其特点是：有机质含量高(达70％以上，增加土壤、农作物营养)；氮磷钾大量元素含量高(≥5％)；中量元素、微量元素丰富，是全价的有机肥；含有有益微生物，可净化地下水、清除土壤中有害菌、疏松土壤、改善土质；增强作物抗病能力，减少农药使用；显著提高作物品质，增加作物产量；具有自然芳香气味，无臭味，无二次污染；施用方便，储存期长。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为餐厨垃圾预处理流程图。

图2为园林绿化垃圾预处理流程图。

图3为市政污泥垃圾预处理流程图。

图4为垃圾处理流程图。

具体实施方式

一种垃圾处理方法，它按照执行先后顺序依次包括物料预处理过程、物料调理过程、好氧发酵过程以及后加工过程，本实施例具体以餐厨垃圾、园林绿化垃圾及市政污泥三种不同品种垃圾的处理来详细说明，该处理方法的具体步骤如下：

1、物料预处理过程

(1)餐厨垃圾预处理

收集后的餐厨垃圾统一进行分类，主要分为两类：品质良好垃圾(已经滤水且杂物含量较少)及品质不好垃圾(因源头分离疏漏所导致的需要改善品质的垃圾)，前者可直接进行粉碎处理，该粉碎处理可排除大骨头、海鲜壳等硬物对设备的损坏；后者首先对垃圾进行初步固液分离，分离液经收集后与后续工艺产生的废液一同进入污水处理设施进行处理。经初步固液分离后的物料先被预破碎，再进行破碎分选，进一步将有机物料进行破碎至粒径为≤40mm的颗粒，破碎分选过程中运用机械辅助分拣方式分选出部分杂质，将无法生化处理的杂质外运处理。破碎之后对垃圾物料进行油、水、固分离，从垃圾物料中脱出的水分进行废水处理，使其达到市政污水的排放标准后排入市政污水管网，从垃圾物料中脱出的粗油脂可以深加工为生物柴油或者其他化工原料。分离后的固相主要为有机物料，该部分物料进入后续的好氧发酵过程进行发酵处理。餐厨垃圾有机废弃物来源于不同季节不同餐馆规模(特大型、大型、中型、小型)、不同经营业态(餐馆、饭店、快餐、小吃、饮品、食堂等)以及不同菜系(八大菜系及日韩、西餐、海鲜、火锅等)的餐饮单位，此外还包括集贸市场的蔬菜、瓜果，大超市的过期鱼肉、禽类、水果，以及居民生活垃圾中的厨余果皮等有机垃圾。

(2)园林绿化垃圾预处理

将收集到的树枝、藤蔓等大体积绿化废弃物通过大型粉碎机进行破碎，随后将其同其他绿化废弃物共同投入小型粉碎机进行进一步粉碎成粒径为2-50mm的颗粒，其中落叶可以直接就近利用作为植物的有机物覆盖物质。绿化废弃物来源于公共道路、绿地、湖泊、苗圃养护及道路、公共绿地等自然脱落的绿化废弃物，包括树叶、杂草、树枝等。

(3)市政污泥垃圾预处理

收集后的市政污泥首先对其进行检测，若有毒害的难降解有机物、重金属超标，按照危废处理处置。其他市政污泥进行脱水预处理，从市政污泥中脱出的水分进行废水预处理，使其达到市政污水的排放标准后排入市政污水管网，脱水预处理后对其污泥进行粉碎，粉碎为粒径为≤10mm的颗粒。市政污泥来源于污水厂污泥、给水厂污泥、排水管道污泥、河道底泥等。

2、物料调理

由于堆肥是多种微生物相对多种底物进行协同作用的复杂化过程，因此要控制堆肥条件，使堆体的环境满足微生物的活动需求。预处理后的餐厨垃圾、园林绿化垃圾和市政污泥按照一定比例进行混合以调节C/N、pH值、含水率等参数，步骤如下：

步骤11，取预处理后的碳源垃圾物料和氮源垃圾物料混合，碳源垃圾物料为碳氮比大于30:1的园林绿化垃圾，氮源垃圾物料为碳氮比小于20:1的餐厨垃圾、市政污泥，使混合后的物料碳氮比为25:1-35:1，碳磷比为100:1-150:1，含水量调节至50％-60％(重量比)，pH值可用醋酸或石灰粉调节至6-8；

步骤12，添加回流辅料(好氧发酵筛分产生的回流辅料)，利用回流辅料中的菌种提供发酵所需的部分微生物，回流的辅料量为1％-3％，并添加复合生物菌剂来提高微生物的丰度；复合生物主要包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌、侧孢芽孢杆菌等。这些菌种的生长繁殖能力强，具有分泌的纤维素酶酶活力高，可以快速分解园林废弃物中的纤维素物质，缩短堆肥时间，提高成品质量。

3、好氧发酵

此过程中餐厨垃圾、园林垃圾与市政污泥均匀混合，不断地被投放到发酵罐内逐层与先期正在发酵过程中的混合物料继续混合发酵，最终从上部到底部渐渐经历产热阶段、高温阶段及腐熟稳定化阶段。当一级发酵罐内滞留期间约6-7天后堆肥温度基本稳定即可从底部排出并移送到二级发酵罐滞留8-9天继续腐熟稳定，此时温度基本处于40℃左右，当两个罐内发酵过的物料排出后可移至堆场继续堆放腐熟发酵，因此，罐内发酵周期大约需15天。好氧发酵过程中会带走水分，可以利用回收的渗滤液进行回喷，调节发酵水分在50％～60％区间。由于发酵过程中的气味物质来自厌氧过程(如典型的气味物质H₂S)或者好氧过程中的半反应产物(如典型的气味物质NH₃)，因此应使堆体间隙中存在充足的氧气，保持堆体的好氧反应过程，可减少臭味。使用鼓风机对堆体进行曝气充氧，利用水洗式除臭装置净化空气，因此，本实施例中，好氧发酵过程集成了曝气、除臭等多种系统。根据发酵环境的需要还可适当添加辅料以调节发酵罐内物料的含水率、空隙率、碳氮比等。

4、后加工处理

将好氧发酵过程产出的每批堆肥产品筛除其中不能处理的大粒径杂物，而后将不同批次的堆肥产品进行混配，以保证最终堆肥产品的一致性；混配后产品根据用途制成种植土原料、土壤改良剂或有机肥料。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种垃圾处理方法，其特征在于：包括物料预处理过程、物料调理过程和好氧发酵过程，该物料包括碳氮比大于30:1的碳源垃圾物料和碳氮比小于20:1的氮源垃圾物料；

该物料预处理过程包括：将碳源垃圾物料和氮源垃圾物料粉碎成颗粒；

该物料调理过程包括如下步骤：

步骤11，取预处理后的碳源垃圾物料和氮源垃圾物料混合，使混合后的物料碳氮比为25:1-35:1，碳磷比为100:1-150:1，含水量调节至50％-60％，pH值调节至6-8；

步骤12，添加回流辅料，利用回流辅料中的菌种提供发酵所需的部分微生物，回流的辅料量为1％-3％，并添加复合生物菌剂来提高微生物的丰度；

该好氧发酵过程为：将物料调理过程后的物料混合均匀并进行堆肥发酵。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾处理方法，其特征在于：该碳源垃圾物料为园林绿化垃圾，该氮源垃圾物料为餐厨垃圾和市政污泥。

3.根据权利要求2所述的一种垃圾处理方法，其特征在于：该园林绿化垃圾粉碎成粒径为2-50mm的颗粒；该餐厨垃圾粉碎成粒径为≤40mm的颗粒；该市政污泥粉碎成粒径为≤10mm的颗粒。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾处理方法，其特征在于：该微生物包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、乳酸杆菌、侧孢芽孢杆菌中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种垃圾处理方法，其特征在于：该pH值用醋酸或石灰粉进行调节。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种垃圾处理方法，其特征在于：还包括在好氧发酵过程之后执行的后加工过程，该后加工过程为：将好氧发酵过程产出的每批堆肥产品筛除其中不能处理的大粒径杂物，而后将不同批次的堆肥产品进行混配，以保证最终堆肥产品的一致性。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的一种垃圾处理方法，其特征在于：该堆肥发酵过程包括：

步骤21，将调理后的物料均匀混合并投放到一级发酵罐内滞留发酵第一时间段后排出；

步骤22，将步骤21发酵排出的一级发酵物料送到二级发酵罐中滞留发酵第二时间段后排出；

步骤23，将步骤22发酵排出的二级发酵物料送入堆场堆放发酵。

8.根据权利要求7所述的一种垃圾处理方法，其特征在于：该第一时间段设为6-7天，该第二时间段设为8-9天。

9.根据权利要求8所述的一种垃圾处理方法，其特征在于：在步骤21和步骤22中，利用回收的渗滤液回喷使发酵水分保持在50％-60％。

10.根据权利要求8所述的一种垃圾处理方法，其特征在于：在步骤21和步骤22中，对一级发酵罐和二级发酵罐中的堆体进行曝气充氧，以保证堆体间隙中存在充足的氧气。

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