CN112521187A - 一种厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法，通过周期性的温度控制、供风需氧量的调节和机械翻堆等外在手段配合内在微生物发酵自身产热，即可实现对各阶段的温度及时长控制，将传统堆肥腐熟的周期从45‑60天缩短至30‑40天，同时还可以达到除臭、灭杀病菌和虫卵等目的。本发明的操作方法简单，能够充分利用微生物活性和不同温度下优势种群的特点，加速厨余垃圾的降解、腐殖化和矿质化，最终生成腐熟化程度高的优质有机肥。

Description

一种厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法
技术领域
本发明涉及一种厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法，属于生活垃圾处理技术领域。
背景技术
厨余垃圾是指易腐烂的、含有机质的生活垃圾，包括家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其他厨余垃圾，是生活垃圾中比重最大的一部分。
厨余垃圾的堆肥是一种古老而有效的处置方式，堆肥前期的升温阶段以及高温阶段会杀死植物致病病原菌、虫卵、杂草籽等有害微生物，但此过程中微生物的主要作用是新陈代谢、繁殖，而只产生很少量的代谢产物，并且这些代谢产物不稳定也不易被植物吸收。到后期的降温期，微生物才会进行有机物的腐殖质化，并在此过程中产生大量有益于植物生长吸收的代谢产物，这个过程需要45-60天。
不同温度阶段优势菌种群也不同。堆肥初期，以无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌等中温、好氧性菌为主；高温阶段，以好热放线菌和好热真菌等微生物为主。近年来最新研究表明适当提高堆体温度可加速腐殖化进程，缩短发酵周期。但超过一定温度(70+℃)，好热性微生物也大量死亡或进入休眠状态。腐熟保肥期，温度下降至稍高于室温，中温微生物再次成为优势种群。若能充分利用微生物活性和不同温度下优势种群的特点，将堆肥腐熟的周期缩短，具有重要意义。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法，以期可以对厨余垃圾进行快速的发酵腐熟，缩短其堆肥腐熟的周期。
本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：
一种厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法，包括如下步骤：
(1)将厨余垃圾粉碎、脱水、疏松后，投进半封闭发酵舱内。
(2)在半封闭发酵舱内，通过1-3天的微氧供应，使体系迅速升温至65±5℃，恒温维持3天；该步骤可以使高温菌种自然发展为优势菌种，进行强烈分解，同时完成灭杀病菌、虫卵等目的。
(3)配合翻堆和强通风除热，使体系温度降到50±2℃，恒温维持1天；体系降温有助于避免温度持续升高，导致好热性微生物的大量死亡，同时保持一定程度的高温，达到无害化卫生标准。
(4)继续采用微氧供应，使体系温度上升到55±5℃，恒温维持2天；该步骤可以再次使高温菌种自然发展为优势菌种，进行强烈分解。
(5)配合翻堆和强通风除热，使体系温度降到40±2℃，恒温维持1天；通过多次中温优势菌种向高温优势菌种的发展，避免因一次持续高温导致好热性微生物的大量死亡或休眠，充分调动优势菌种的活性，提高降解速率，以达到快速发酵的目的。
(6)继续采用微氧供应，使体系温度上升到50±5℃，恒温维持1天，进入堆肥发酵后期；
(7)发酵后期温度自然降至37±2℃时，配合机械翻堆和通风供氧；通风供氧7天后停止，再采用多孔管自然通风15±5天，堆肥温度稳定，含水率降至45％以下，即完成堆肥腐熟。该步骤的通风供氧即保证氧气供应充足，又能带走多余水分，使堆肥体系向稳定化转变。微生物在此阶段能自然的将有机质腐殖化，同时微生物缓慢代谢产生各种代谢产物及微生物死亡后的营养物质累积。
进一步地，步骤(1)中，所述粉碎为机械粉碎，所述脱水是脱水至含水率在60-85％，所述疏松是通过人工或机械疏松不压实。
进一步地，步骤(2)、(4)和(6)中，所述微氧供应控制空气量与厨余垃圾有机干重质量比在2-20:1。
进一步地，步骤(3)、(5)中，所述强通风除热控制空气量与厨余垃圾质量比在30-70:1。
进一步地，步骤(7)中，所述通风供氧控制空气量与厨余垃圾有机干重质量比在20-30:1。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明通过周期性的温度控制、供风需氧量的调节和机械翻堆等外在手段配合内在微生物发酵自身产热，即可实现对各阶段的温度及时长控制，将传统堆肥腐熟的周期从45-60天缩短至30-40天，同时还可以达到除臭、灭杀病菌和虫卵等目的。
2、本发明的操作方法简单，能够充分利用微生物活性和不同温度下优势种群的特点，加速厨余垃圾的降解、腐殖化和矿质化，最终生成腐熟化程度高的优质有机肥。
3、本发明具有原料来源广泛、无毒环保、工艺设备易搭建、可操作性好、腐熟程度高等优点。
4、本发明的方法中：升温是通过调控风机进气空气量与厨余垃圾有机干重质量比实现微氧供应进行控制，在保证氧气充足的同时控制通风以免带走过多热量，实现温度控制要求；降温是通过强通风除热实现，方便操作和控制。中温、高温的交替能够保持微生物的活性始终处在一个较佳的范围内，提高降解速率，达到快速发酵的目的。同时步骤(2)、(3)、(4)中堆肥温度在50℃以上维持6天，可满足深度无害化卫生标准，实现杀灭病菌和虫卵的目的。
附图说明
图1为本发明的堆肥周期示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。以下内容仅仅是对本发明的构思所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施案例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式代替，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例实现厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法，包括如下步骤：
(1)将厨余垃圾2.2吨(厨余有机质154公斤，含水率93％)采用机械铰刀破碎，挤压和离心脱水后，翻动疏松，得到含水率为75％的厨余垃圾616公斤，全部投进半封闭发酵仓(发酵仓尺寸1m*1m*1.5m，体积1.5m3，两侧对穿有多根多孔通风管，发酵仓内设搅拌装置)，初始发酵仓内垃圾堆体温度为28℃。
(2)在半封闭发酵舱内，通过微氧供应使体系迅速升温，堆肥仓温度从28℃达到65℃耗时32小时，恒温维持3天。恒温阶段的体系温度是通过温度感应器链接通风控制阀实现间歇式通风来控制(下同)，设定通风开启温度为70℃、停止温度为60℃。该步骤总进风量约1800m3，空气量与厨余垃圾有机干重质量比在15:1。
(3)配合翻堆和强通风除热，使体系温度降到50℃，恒温维持1天。设定强通风开启温度为52℃、停止温度为48℃。该步骤总进风量约27000m3，空气量与厨余垃圾质量比约为50:1。
(4)继续采用微氧供应，使体系温度上升到55℃，恒温维持2天。设定通风开启温度为60℃、停止温度为50℃。该步骤总进风量约1200m3，空气量与厨余垃圾有机干重质量比在10:1。
(5)配合翻堆和强通风除热，使体系温度降到40℃，恒温维持1天。设定强通风开启温度为42℃、停止温度为38℃。该步骤总进风量约17000m3，空气量与厨余垃圾质量比约为50:1。
(6)继续采用微氧供应，使体系温度上升到50℃，恒温维持1天，进入堆肥发酵后期。设定通风开启温度为45℃、停止温度为55℃。该步骤总进风量约600m3，空气量与厨余垃圾有机干重质量比在5:1。
(7)发酵后期温度自然降至37℃时(用时4天)，配合机械翻堆(1次/天)和通风供氧，总进风量约2300m3，空气量与厨余垃圾有机干重质量比在20:1；通风供氧7天后停止，再采用多孔管自然通风发酵腐熟13天，堆肥温度在29±1℃范围内波动持续5天，含水率降至44％，即完成堆肥腐熟。整个发酵周期约为35天。
实施例2
本实施例实现厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法，包括如下步骤：
(1)将厨余垃圾3吨(厨余有机质270公斤，含水率91％)采用机械铰刀破碎，挤压和离心脱水后，翻动疏松，得到含水率为75％的厨余垃圾1080公斤，全部投进半封闭发酵仓(发酵仓尺寸1m*1m*1.5m，体积1.5m3，两侧对穿有多根多孔通风管，发酵仓内设搅拌装置)，初始发酵仓内垃圾堆体温度为29.2℃。
(2)在半封闭发酵舱内，通过微氧供应使体系迅速升温，堆肥仓温度从28℃达到65℃耗时27小时，恒温维持3天。恒温阶段的体系温度是通过温度感应器链接通风控制阀实现间歇式通风来控制(下同)，设定通风开启温度为70℃、停止温度为60℃。该步骤总进风量约2100m3，空气量与厨余垃圾有机干重质量比在10:1。
(3)配合翻堆和强通风除热，使体系温度降到50℃，恒温维持1天。设定强通风开启温度为52℃、停止温度为48℃。该步骤总进风量约42000m3，空气量与厨余垃圾质量比约为60:1。
(4)继续采用微氧供应，使体系温度上升到55℃，恒温维持2天。设定通风开启温度为60℃、停止温度为50℃。该步骤总进风量约2000m3，空气量与厨余垃圾有机干重质量比在10:1。
(5)配合翻堆和强通风除热，使体系温度降到40℃，恒温维持1天。设定强通风开启温度为42℃、停止温度为38℃。该步骤总进风量约33000m3，空气量与厨余垃圾质量比约为50:1。
(6)继续采用微氧供应，使体系温度上升到50℃，恒温维持1天，进入堆肥发酵后期。设定通风开启温度为45℃、停止温度为55℃。该步骤总进风量约1000m3，空气量与厨余垃圾有机干重质量比在5:1。
(7)发酵后期温度自然降至37℃时(用时5天)，配合机械翻堆(1次/天)和通风供氧7天，总进风量约4200m3，空气量与厨余垃圾有机干重质量比在20:1。通风供氧7天后停止，再采用多孔管自然通风发酵腐熟13天，堆肥温度在30±2℃范围内波动持续5天，含水率降至42％，即完成堆肥腐熟。整个发酵周期约为35天。
以上仅为本发明的示例性实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将厨余垃圾粉碎、脱水、疏松后，投进半封闭发酵舱内；
(2)在半封闭发酵舱内，通过1-3天的微氧供应，使体系迅速升温至65±5℃，恒温维持3天；
(3)配合翻堆和强通风除热，使体系温度降到50±2℃，恒温维持1天；
(4)继续采用微氧供应，使体系温度上升到55±5℃，恒温维持2天；
(5)配合翻堆和强通风除热，使体系温度降到40±2℃，恒温维持1天；
(6)继续采用微氧供应，使体系温度上升到50±5℃，恒温维持1天，进入堆肥发酵后期；
(7)发酵后期温度自然降至37±2℃时，配合机械翻堆和通风供氧；通风供氧7天后停止，再采用多孔管自然通风15±5天，堆肥温度稳定，含水率降至45％以下，即完成堆肥腐熟。
2.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述粉碎为机械粉碎，所述脱水是脱水至含水率在60-85％，所述疏松是通过人工或机械疏松不压实。
3.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法，其特征在于：步骤(2)、(4)和(6)中，所述微氧供应控制空气量与厨余垃圾有机干重质量比在2-20:1。
4.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法，其特征在于：步骤(3)、(5)中，所述强通风除热控制空气量与厨余垃圾质量比在30-70:1。
5.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾快速堆肥腐熟的方法，其特征在于：步骤(7)中，所述通风供氧控制空气量与厨余垃圾有机干重质量比在20-30:1。
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