CN1712386A - 有机废弃物高温好氧发酵工艺 - Google Patents

有机废弃物高温好氧发酵工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及了一种有机废弃物高温好氧发酵工艺及设备，利用在自然界中存在的嗜热菌，可以把有机废弃物转变成高质量的、无病原菌、增加土壤肥力的生物有机肥，该工艺处理时间短，仅需要40～72小时。把有机废弃物中的可生物降解物质粉碎，作为发酵原料；粉碎后的物料进入一级发酵罐，进行升温接种，同时提供曝气；物料进入二级发酵罐，提供曝气，同时加入发酵添加剂，强化发酵；物料发酵结束后进入格筛分离杂物，再经过固液分离设备，形成的滤饼加工成固态肥料，滤液加工成液态肥料。该工艺能有效地处理各种有机废弃物，包括厨余、牲口粪便、来自食品加工的剩余有机物以及城市污泥等。

Description

有机废弃物高温好氧发酵工艺
技术领域
本申请涉及有机废弃物处理工艺及设备。
背景技术
城市生活垃圾的主要成分是有机物质，有机物质及高水分是传统处理方法(填埋、焚烧等)最为头疼的问题，也是导致传统处理方法高投入、低产出的主要原因。目前，世界上生物处理有机废弃物的主要技术为堆肥，分为好氧堆肥和厌氧堆肥。目前，堆肥工艺普遍存在的问题是：有机物分解速度慢，处理过程长；占地面积大；去除病原菌效果差；吸引苍蝇、蚊虫等带菌媒介；二次污染严重；产品不稳定，含杂质多，终端产品的市场价值低。
发明内容
本发明的目的是解决上述的问题，提供了一种有机废弃物高温好氧发酵工艺，其特点是：把有机废弃物中的可生物降解物质粉碎，特别是采用了水力粉碎机，可使有机物与无机物达到较为彻底的分离，同时制备成匀浆；然后匀浆进入一级发酵罐，进行升温接种，同时提供曝气及搅拌；匀浆再进入二级发酵罐，提供曝气及搅拌，同时加入发酵添加剂，强化发酵；发酵结束后进入格筛分离杂物，再经过固液分离设备，形成的滤饼加工成为固态肥料，滤液加工成液态肥料；整个有机质的发酵过程在匀浆状态进行，在匀浆化状态下生物发酵过程的各个参数可得到有效控制，提高发酵的效率和最终产品的质量；生产处理周期短，仅需要40～72小时。本发明并提供了一种有机废弃物高温好氧发酵设备，包括：水力粉碎机、一级发酵罐、二级发酵罐。
附图说明
图1表示本发明的工艺流程图，图2为本发明的主要工艺设备。
具体实施方式
本发明的一种有机废弃物高温好氧发酵工艺如下：
有机废弃物，经过水力粉碎机进行处理，可将可生物降解物质粉碎成匀浆作生物发酵原料。由于是在水力条件下，所以不仅可将生物有机物质制成匀浆，而且对一些比重较大的石块、泥沙、玻璃、金属等因重力沉降于底部被排出，轻物质如塑料等浮于表面而被去除。湿式分选不仅分选效率高，同时无扬尘产生，对环境污染小，水力粉碎能够对有机垃圾中的杂物进行较为彻底的分选。经过水力粉碎机处理的匀浆，同时对工艺参数进行调整，使pH处于6-9、C/N处于12∶1-30∶1之间、含固率控制在6～12％左右；然后进入一级发酵罐，通过加热装置使一级发酵罐浆液升温到40～60℃，然后返回5～20％二级发酵罐内的成熟浆液(含有大量的优势嗜热菌)接种，嗜热菌的酶类在40～60℃被迅速的激活，同时曝气和搅拌。接种成功后，将匀浆输送到二级发酵罐。
在二级发酵罐中，添加微量元素，强化加速发酵过程。嗜热菌快速利用有机质进行新陈代谢，生长繁殖。由于新陈代谢的进一步加强，嗜热菌代谢自生产生的热量使温度继续上升，直到有机质被完全降解，发酵过程中，二级发酵罐的温度可达75-90℃，整个发酵过程耗时约40-72小时。
发酵结束后，成熟的发酵液，经过格筛筛分，将少量未完全发酵的细小杂物(如果皮、外壳等)分离出来，这些杂物可以重新返回至水力粉碎机进一步发酵。发酵液再经过固液分离，获得的泥饼经过干燥器、造粒机加工，最后包装成为含固率为90～95％的固态生物有机肥料。滤液则经过澄清器沉降、蒸发器浓缩成为含固率20～35％的液态生物有机肥料。
由于在发酵过程中，匀浆在高于60℃的温度下停留至少40小时，可以达到完全消除病原菌。因此，肥料中不含病原菌。生物有机肥料是均匀稳定、无杂质、含有大量的有益微生物和营养元素，这些微生物群能强烈抑制植物病菌的生长。
该工艺属于好氧发酵，产生的臭气量少，通过简易的生物膜处理系统，即可达到国家排放标准。
该工艺能有效地处理各种有机废弃物，包括食品废物、牲口粪便、来自食品加工的剩余有机物以及城市污泥等。
有机废弃物高温好氧发酵，主要通过以下的工艺设备来实现：有机废弃物经由水力粉碎机除杂粉碎制成匀浆、再通过高温好氧菌的作用在一级发酵罐、二级发酵罐进行高温发酵，降解有机物，再经由格筛筛分杂物，通过固液分离设备，获得的泥饼经干燥器、造粒机生产得到固体有机肥料，滤液经过沉降器、蒸发器生产得到液体有机肥料。

Claims (13)

1、一种有机废弃物高温好氧发酵工艺，其工艺流程包括下列步骤：
(1)粉碎，把有机废弃物中的可生物降解物质粉碎，作为发酵原料；
(2)一级发酵，粉碎后的物料进入一级发酵罐，进行升温接种，同时提供曝气；
(3)二级发酵，物料进入二级发酵罐，提供曝气，同时加入发酵添加剂，强化发酵；
(4)制肥，物料发酵结束后进入格筛分离杂物，再经过固液分离设备，形成的滤饼加工成为固态肥料，滤液加工成液态肥料。
2、按权利要求1所述的有机废弃物高温好氧发酵工艺，在步骤(1)中加入水，通过水力作用可以分离大部分的非生物可降解杂物。
3、按权利要求1所述的有机废弃物高温好氧发酵工艺，在步骤(1)中调节工艺参数，使pH值处于6～11之间，C/N比为12∶1～30∶1，匀浆含固率控制在6～12％左右。
4、按权利要求1所述的有机废弃物高温好氧发酵工艺，在步骤(2)中，使用加热装置，使浆液升温至40～90℃。
5、按权利要求1所述的有机废弃物高温好氧发酵工艺，将步骤(3)中二级发酵罐的成熟发酵液返回至一级发酵罐进行接种，同时曝气。
6、按权利要求1所述的有机废弃物高温好氧发酵工艺，步骤(3)中，发酵添加剂为各种无机盐和微量元素，包括KH2PO4、MgSO4、KCl、FeSO4·4H2O。
7、按权利要求1所述的有机废弃物高温好氧发酵工艺，步骤(4)中，形成的滤饼经过干燥、造粒、包装后成为固态肥，滤液经过沉降、浓缩加工成液态肥。
8、按权利要求7所述的有机废弃物高温好氧发酵工艺，所述固态肥湿度为8～10％，所述液态肥含固量为30～35％。
9、按权利要求1所述的有机废弃物高温好氧发酵工艺，所述的有机废弃物由下列一种或多种组合而成：厨余、牲口粪便、食品加工厂废弃物以及城市污泥。
10、按权利要求2所述的有机废弃物高温好氧发酵工艺，所述的非生物可降解杂物包括玻璃、塑料、金属、渣石等。
11、按权利要求3所述的有机废弃物高温好氧发酵工艺，最佳的工艺参数是pH值处于7～8之间，C/N比为20∶1～25∶1，匀浆含固率控制在6～12％左右。
12、按权利要求5所述的有机废弃物高温好氧发酵工艺，返回10～20％二级发酵罐内的成熟浆液进行接种。
13、一种有机废弃物高温好氧发酵设备，包括：水力粉碎机、一级发酵罐、二级发酵罐。
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