CN112759427A - 一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法 - Google Patents

一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，包括厨余垃圾机械式预处理、覆膜好氧发酵处理、蚯蚓堆肥处理。本发明一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥处理方法，遵循垃圾“减量化、无害化、资源化”原则，将厨余垃圾进行机械式预处理、覆膜好氧发酵处理、蚯蚓堆肥处理等多种技术联合处置，从而将农村厨余垃圾和适量的农业废弃物转化为有机介质—蚯蚓粪。该方法弥补了厨余垃圾单一处理技术的不足，解决了厨余垃圾直接好氧堆肥造成土壤盐碱化和产生臭气污染等环境问题，缩短了厨余垃圾处理周期，处理过程中也消纳了农业废弃物，减轻了农村环境整治工作压力。同时，最后转化的蚯蚓粪可用作土壤改良，减少了化肥的使用量，有效提高土壤肥力，解决了农业生产中的土壤板结、养分含量低等问题。

Description

一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法
技术领域
本发明涉及农村厨余垃圾处理技术领域，具体涉及到一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法。
背景技术
随着我国乡村振兴政策的实施，城镇化的发展也改变了农村的生活方式。自推行生活垃圾分类后，农村厨余垃圾产生量急剧上升。厨余垃圾具有含水率高、有机质含量高、易腐烂等特点。如果厨余垃圾处理不及时，将严重影响周边环境和居民健康。目前，厨余垃圾常规的处置方法有填埋法、焚烧法、好氧堆肥法、厌氧发酵法等。填埋法是通过土壤中的微生物菌群对填埋后的厨余垃圾进行降解作用，但易造成土壤污染，产生的渗滤液处置工艺复杂，难以满足绿色环保的要求。焚烧法是在高温条件下将垃圾分解，利用回收热能转化为电能，但由于处理装置投入成本高，且产生有毒有害气体，造成大气污染。好氧堆肥法是利用好氧微生物的降解作用将厨余垃圾转化为有机肥料，但存在堆肥周期长、易导致堆置场地盐碱化。厌氧发酵法是对厨余垃圾进行密封厌氧处理，分离提纯得到的沼气用于发电，厌氧处理工艺条件较为苛刻，操作流程复杂。
蚯蚓堆肥是处理有机废弃物的生物处理方式之一，原理为蚯蚓通过体内微生物酶对有机质进行矿化和分解，产生的蚯蚓粪作为有机介质，施用后能有效改善土壤理化性质和孔隙结构。蚯蚓堆肥处理有机废弃物具有周期较短、操作简便、对环境友好等特点，根据蚯蚓的生长特性可知，适宜蚯蚓生长的条件:温度在5-30℃、湿度在60％-70％、pH6-8，以腐烂的有机废弃物为食。
通过常规方法处理农村厨余垃圾，在环境保护、建设成本、处理周期方面仍存在不足，难以实现农村厨余垃圾的高效利用。因此，结合我国农村厨余垃圾的处理现状，综合利用现有技术的优势，有必要提出一种多方式联合处置工艺实现厨余垃圾的资源化再利用。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，包括厨余垃圾预处理、覆膜好氧发酵处理、蚯蚓堆肥处理等三个步骤，具体步骤如下：
步骤一：厨余垃圾机械式预处理：将收集的农村厨余垃圾进行粉碎、脱油去盐、固液分离。分离的液体进行废水处理，达标后再进行利用。
步骤二：覆膜好氧发酵处理：将步骤一分离的固体与破碎好的农业废弃物进行混合，其中，所述的分离的固体与破碎好的农业废弃物质量比例5～9：1，物料铺成条垛式，调节混合物料含水率和加入发酵菌剂。其中，在堆体表面覆盖发酵膜，设置风机通入堆体的通风量，所述的保证物料发酵过程不受外界条件影响，得到发酵产物。
步骤三：蚯蚓堆肥处理：将步骤二得到的发酵产物堆上加入蚯蚓、辅料，调节基料含水率。经过蚯蚓转化作用产出蚯蚓粪，蚯蚓粪可用作土壤改良介质，提高土壤中养分含量，改善土壤孔隙结构，同时减少了农业生产过程中的化肥使用量。
作为优选，所述步骤一中厨余垃圾包括剩饭、剩菜、废弃蔬菜叶、果皮等。
作为优选，所述的步骤二中好氧堆肥中堆体氧浓度控制在14％～17％，所述的风机运行向堆体的通风量控制在0.02m3·m-3·min-1～0.05m3·m-3·min-1。
作为优选，所述步骤二中的分离固体为含有丰富有机质的残渣，农业废弃物一般为秸秆、藤蔓、枯枝等植物纤维性废弃物，将农业废弃物破碎粒径至3mm以下，再与厨余垃圾残渣混合。
作为优选，所述步骤二中的发酵菌剂为固体粉末状，按照比例溶于水后洒至发酵堆中，并翻堆均匀。其菌剂中包含放线菌、枯草芽孢杆菌、丝状真菌、酵母菌、黑曲霉、米曲霉等。
作为优选，步骤二中发酵产物包括有机酸、糖类、醇类、氨基酸等。
作为优选，步骤三中添加的辅料为红糖、菠萝香精、柠檬酸中的一种或多种，用于提高蚯蚓对环境和物料的适应性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结合多种农村厨余垃圾处理技术，较单一处理工艺而言，本发明提出的一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥处理方法，采用机械式预处理、覆膜好氧发酵处理、蚯蚓堆肥处理联合方法，优点如下：
①厨余垃圾机械式预处理能达到脱油去盐目的，避免好氧发酵处理造成土壤盐碱化现象或蚯蚓堆肥时的含油、含盐的处理环境造成蚯蚓死亡现象发生；
②覆膜好氧发酵预处理将粉碎后的农业废弃物与厨余垃圾残渣混合，能有效调节混合物料的含水率，农业废弃物的加入能使堆体保持足够的透气性，有利于好氧发酵。同时，覆膜好氧发酵减少了发酵过程中臭气污染，并且堆体在较短时间内升温，消灭物料中的病原微生物；
③蚯蚓堆肥处理将混合物料转化为蚯蚓粪，实现了厨余垃圾和农业废弃物的资源化再利用。蚯蚓粪作为土壤有机改良介质，替代化肥施用于土壤中，减少化肥的使用量，防止土壤板结；
④遵循绿色发展理念，弥补单一处置工艺的不足，既降低了处理过程中厨余垃圾对环境污染的风险，也显著提高了废弃物资源化效率，产生的蚯蚓粪具有较好的生态效益和经济效益，将厨余垃圾和农业废弃物变废为宝。
附图说明
图1为本发明的系统原理图。
具体实施方式
为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
实施例1
如图1所示，一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，包括厨余垃圾预处理、覆膜好氧发酵处理、蚯蚓堆肥处理等三个步骤，具体步骤如下：
步骤一：厨余垃圾机械式预处理：将收集的农村厨余垃圾进行粉碎、脱油去盐、固液分离，分离的液体进行废水处理，达标后再进行利用。
其中，脱盐去油过程中将分离出的油脂进行收集，经再加工转化为生物柴油或洗涤用品等。含盐废水进行深度处理，净化后的循环水可用于好氧发酵过程和蚯蚓堆肥过程。
步骤二：覆膜好氧发酵处理：将步骤一分离的固体与破碎好的农业废弃物进行混合，将混合物铺成条垛式，调节混合物料含水率，加入发酵菌剂，并在堆体表面覆盖发酵膜，设置风机通入堆体的通风量，保证物料发酵过程不受外界条件影响，得到发酵产物。
其中，厨余垃圾残渣和农业废弃物的质量比为5～9:1，所述的混合物料含水率50％～65％时，以达到好氧堆肥条件。
好氧堆肥中堆体氧浓度控制在14％～17％，主要是通过风机控制堆体通气量。在试验过程中，风机通入堆体的通风量控制在0.02m3·m-3·min-1～0.05m3·m-3·min-1。
物料堆体呈条垛式，表面覆盖好氧发酵膜。发酵产物主要为有机酸、糖类、醇类、氨基酸等。
步骤三：蚯蚓堆肥处理：将步骤二得到的发酵产物堆上加入蚯蚓、辅料。其中，蚯蚓投放密度为1.6kg/m2，辅料为红糖、菠萝香精、柠檬酸中的一种或多种，辅料与水按照质量比1:1000调配、溶解，均匀喷洒在基料上。经过蚯蚓转化作用产出蚯蚓粪，蚯蚓粪可用作土壤改良介质，提高土壤中养分含量，改善土壤孔隙结构，同时减少了农业生产过程中的化肥使用量。
实施例2
如图1所示，一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，包括厨余垃圾预处理、覆膜好氧发酵处理、蚯蚓堆肥处理等三个步骤，具体步骤如下：
步骤一：厨余垃圾机械式预处理：将收集的农村厨余垃圾进行粉碎、脱油去盐、固液分离。分离的液体进行废水处理，达标后再进行利用。
其中，脱盐去油过程中将分离出的油脂进行收集，进行再加工转化为生物柴油或洗涤用品等。含盐废水进行深度处理，净化后的循环水可用于好氧发酵过程和蚯蚓堆肥过程，节约了水资源用量。
步骤二：覆膜好氧发酵处理：将步骤一分离的固体与破碎好的农业废弃物进行混合，得到混合物，将混合物铺成条垛式，调节混合物料含水率，加入发酵菌剂，并在堆体表面覆盖发酵膜，设置好氧堆肥中堆体氧浓度和风机运行向堆体的通风量等，保证物料发酵过程不受外界条件影响，得到发酵产物。
其中，厨余垃圾残渣和农业废弃物的质量比为5:1所述的混合物料含水率55％±3％时，，以达到好氧堆肥条件。
好氧堆肥中堆体氧浓度控制在14％，主要是通过风机控制堆体通气量。在试验过程中，风机运行向堆体的通风量控制在0.02m3·m-3·min-1。
物料堆体呈条垛式，表面覆盖好氧发酵膜。发酵产物主要为有机酸、糖类、醇类、氨基酸等。
步骤三：蚯蚓堆肥处理：将步骤二得到的发酵产物堆上加入蚯蚓、辅料。其中，蚯蚓投放密度为1.6kg/m2，辅料为红糖、菠萝香精、柠檬酸中的一种或多种，辅料与水按照质量比1:1000调配、溶解，均匀喷洒在基料上。经过蚯蚓转化作用产出蚯蚓粪，蚯蚓粪可用作土壤改良介质，提高土壤中养分含量，改善土壤孔隙结构，同时减少了农业生产过程中的化肥使用量。
实施例3
如图1所示，一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，包括厨余垃圾预处理、覆膜好氧发酵处理、蚯蚓堆肥处理等三个步骤，具体步骤如下：
步骤一：厨余垃圾机械式预处理：将收集的农村厨余垃圾进行粉碎、脱油去盐、固液分离。分离的液体进行废水处理，达标后再进行利用。
其中，脱盐去油过程中将分离出的油脂进行收集，进行再加工转化为生物柴油或洗涤用品等。含盐废水进行深度处理，净化后的循环水可用于好氧发酵过程和蚯蚓堆肥过程，节约了水资源用量。
步骤二：覆膜好氧发酵处理：将步骤一分离的固体与破碎好的农业废弃物进行混合，得到混合物，将混合物铺成条垛式，调节混合物料含水率，加入发酵菌剂，并在堆体表面覆盖发酵膜，设置好氧堆肥中堆体氧浓度和风机通入堆体的通风量等，保证物料发酵过程不受外界条件影响，得到发酵产物。
其中，厨余垃圾残渣和农业废弃物的质量比为7:1，所述的混合物料含水率60％±3％时，以达到好氧堆肥条件。
好氧堆肥中堆体氧浓度控制在15.5％，主要是通过风机控制堆体通气量。在试验过程中，风机通入堆体的通风量控制在0.03m3·m-3·min-1。
物料堆体呈条垛式，表面覆盖好氧发酵膜。发酵产物主要为有机酸、糖类、醇类、氨基酸等。
步骤三：蚯蚓堆肥处理：将步骤二得到的发酵产物堆上加入蚯蚓、辅料。其中，蚯蚓投放密度为1.6kg/m2，辅料为红糖、菠萝香精、柠檬酸中的一种或多种，辅料与水按照质量比1:1000调配、溶解，均匀喷洒在基料上。经过蚯蚓转化作用产出蚯蚓粪，蚯蚓粪可用作土壤改良介质，提高土壤中养分含量，改善土壤孔隙结构，同时减少了农业生产过程中的化肥使用量。
实施例4
如图1所示，一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，包括厨余垃圾预处理、覆膜好氧发酵处理、蚯蚓堆肥处理等三个步骤，具体步骤如下：
步骤一：厨余垃圾机械式预处理：将收集的农村厨余垃圾进行粉碎、脱油去盐、固液分离。分离的液体进行废水处理，达标后再进行利用。
其中，脱盐去油过程中将分离出的油脂进行收集，进行再加工转化为生物柴油或洗涤用品等。含盐废水进行深度处理，净化后的循环水可用于好氧发酵过程和蚯蚓堆肥过程，节约了水资源用量。
步骤二：覆膜好氧发酵处理：将步骤一分离的固体与破碎好的农业废弃物进行混合，得到混合物，将混合物铺成条垛式，调节混合物料含水率，加入发酵菌剂，并在堆体表面覆盖发酵膜，设置好氧堆肥中堆体氧浓度和风机运行向堆体的通风量等，保证物料发酵过程不受外界条件影响，得到发酵产物。
其中，厨余垃圾残渣和农业废弃物的质量比为9:1，所述的混合物料含水率65％±3％时，以达到好氧堆肥条件。
好氧堆肥中堆体氧浓度控制在17％，主要是通过风机控制堆体通气量。在试验过程中，风机运行向堆体的通风量控制在0.05m3·m-3·min-1。
物料堆体呈条垛式，表面覆盖好氧发酵膜。发酵产物主要为有机酸、糖类、醇类、氨基酸等。
步骤三：蚯蚓堆肥处理：将步骤二得到的发酵产物堆上加入蚯蚓、辅料。其中，蚯蚓投放密度为1.6kg/m2，辅料为红糖、菠萝香精、柠檬酸中的一种或多种，辅料与水按照质量比1:1000调配、溶解，均匀喷洒在基料上。经过蚯蚓转化作用产出蚯蚓粪，蚯蚓粪可用作土壤改良介质，提高土壤中养分含量，改善土壤孔隙结构，同时减少了农业生产过程中的化肥使用量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，其特征在于：包括厨余垃圾预处理、覆膜好氧发酵处理、蚯蚓堆肥处理等三个步骤，具体步骤如下：
步骤一：厨余垃圾机械式预处理：将收集的农村厨余垃圾进行粉碎、脱油去盐、固液分离。分离的液体进行废水处理，达标后再进行利用。
步骤二：覆膜好氧发酵处理：将步骤一分离的固体与破碎好的农业废弃物进行混合，其中，所述的分离的固体与破碎好的农业废弃物质量比例5～9：1，物料铺成条垛式，调节混合物料含水率和加入发酵菌剂，其中，所述的混合物料含水率为50％～65％，并在堆体表面覆盖发酵膜，设置风机通入堆体的通风量，所述的保证物料发酵过程不受外界条件影响，得到发酵产物。
步骤三：蚯蚓堆肥处理：将步骤二得到的发酵产物堆上加入蚯蚓、辅料，经过蚯蚓转化作用产出蚯蚓粪，蚯蚓粪可用作土壤改良介质，提高土壤中养分含量，改善土壤孔隙结构，同时减少了农业生产过程中的化肥使用量。
2.如权利要求1所述的一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，其特征在于：所述步骤一中厨余垃圾包括剩饭、剩菜、废弃蔬菜叶、果皮等。
3.如权利要求1所述的一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，其特征在于：所述的步骤二中好氧堆肥中堆体氧浓度控制在14％～17％，所述的风机运行向堆体的通风量控制在0.02m3·m-3·min-1～0.05m3·m-3·min-1。
4.如权利要求1所述的一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，其特征在于：所述步骤二中的分离固体为含有丰富有机质的残渣，农业废弃物一般为秸秆、藤蔓、枯枝等植物纤维性废弃物，将农业废弃物破碎粒径至3mm以下，再与厨余垃圾残渣混合。
5.如权利要求1所述的一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，其特征在于：所述步骤二中的发酵菌剂为固体粉末状，按照比例溶于水后洒至发酵堆中，并翻堆均匀。其菌剂中包含放线菌、枯草芽孢杆菌、丝状真菌、酵母菌、黑曲霉、米曲霉等。
6.如权利要求1所述的一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，其特征在于：步骤二中发酵产物包括有机酸、糖类、醇类、氨基酸等。
7.如权利要求1所述的一种农村厨余垃圾覆膜好氧发酵联合蚯蚓堆肥的处理方法，其特征在于：步骤三中添加的辅料为红糖、菠萝香精、柠檬酸中的一种或多种，用于提高蚯蚓对环境和物料的适应性。
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