TW201711986A - 有機廢棄物回收再利用系統及其應用方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種有機廢棄物回收再利用系統及其應用方法，其利用一廢木材燃燒裝置燃燒廢木材，加熱鍋爐產生蒸氣並輸送至一發酵成肥裝置；以及於發酵成肥裝置中之一發酵槽中放置複數有機廢棄物，利用蒸氣對發酵槽加熱，使發酵槽中之有機廢棄物加速發酵，形成有機肥料。本發明可同時回收廢木材及有機廢棄物，並達到回收再利用及節省能源之效果。

Description

有機廢棄物回收再利用系統及其應用方法

本發明係有關一種有機廢棄物回收再利用方法，特別是指一種有機廢棄物回收再利用系統及其應用方法。

隨著環保意識抬頭，如何減少垃圾量、增加廢棄物回收再利用率、避免掩埋及燃燒對環境造成傷害是一項重要的課題，而其中廚餘、果菜、稻桿等有機廢棄物可回收後處理為有機肥料，施作於農作物上，不但可節省化學農藥的使用量，產出的農作物對人體更健康無害。

但堆肥需要長時間才能變成肥料，在這過程中產生的臭味、蚊蠅等髒亂更會破壞環境整潔，在其中的工作人員更會因工作環境不佳而影響身體健康，目前有一種利用活菌發酵或酵素分解有機廢棄物之方法，在機器中高溫激發菌種或酵素的活性，加快成肥的過程。在自然界中之微生物種類繁多，從微生物對溫度之適應性上分類，有生活在45℃下的嗜冷菌、低溫菌，有在45～65℃生長的中溫菌，亦有在70℃以上活動的高溫菌；由微生物對氧氣需求上分類，又可分為厭氧性菌、兼氧性菌、好氧性菌等三大類，其中高溫好氧性菌相當適合用於有機肥料之製作，高溫好氧性菌中之細菌、放線菌、真菌對有機物質產生快速之分解動作。

但分解發酵過程首先要有足夠的溫度，才能保持高溫菌的活性需要維持高溫環境，如何對儲料槽加熱是一項重要的課題，現有技術大多採用電熱片間接加熱法，亦即在電熱片與儲料槽中間放置熱煤油，當電熱片的加熱後，熱煤油溫度上升，再以熱煤油的溫度來加熱儲料槽壁，使整個儲料槽壁都受到均勻穩定的加熱效果，如此一來可避免有機廢棄物因加熱溫度過高、附著在儲料槽壁上焦黑碳化的情況發生；但熱煤油在初次加熱時升溫到目標溫度的所需時間較長，且使用熱煤油的儲料槽設計較為複雜，熱煤油本身成本又高，且液態煤油還有安全性的問題。

為了解決上述利用熱煤油加熱的種種缺失，另有第1圖為中華民國專利第M472056號「有機廢棄物成肥設備之快速加熱裝置」提出，其設有一儲料槽32、至少一電熱板34及至少一保溫布36，有機廢棄物從入料口322置入儲料槽32中，此儲料槽32結合了反應爐之功能，不但可儲存有機廢棄物，更可直接在儲料槽32中對物料加以加熱、翻炒、發酵等反應，而對儲料槽32加熱的機制則在於電熱板34，設於儲料槽32底部之電熱板34可從底部對儲料槽32進行加熱，且電熱板34的大小不限，甚至可包覆整個儲料槽32，另有保溫布36包覆於電熱板34外側，藉由保溫布36將熱能包裹住，使熱能持續接觸儲料槽的外壁，不向外發散，此被包覆的高溫便可維持槽內所需的溫度，不必持續加熱到極高的溫度來定溫。此專利雖然具有避免熱能喪失的優點，但儲料槽卻必須持續加溫，會消耗大量的電力，並不符合回收再利用以節能減碳的初衷。

因此，本發明即提出一種有機廢棄物回收再利用系統及其應用方法，具體架構及其實施方式將詳述於下：

本發明之主要目的在提供一種有機廢棄物回收再利用系統及其應用方法，其同時可處理廚餘之類的有機廢棄物及廢木材，達到節能減碳、廢棄物減量及廢棄物處理成本的降低。

本發明之另一目的在提供一種有機廢棄物回收再利用系統及其應用方法，其利用燃燒廢木材所形成之蒸氣做為熱源，提供給發酵成肥裝置中有機廢棄物發酵所需之溫度。

本發明之再一目的在提供一種有機廢棄物回收再利用系統及其應用方法，其不但可將有機廢棄物發酵以形成有機肥料，更可將有機廢棄物脫水後所產生的廢水進行沉澱及發酵，形成液肥，有效利用有機廢棄物的剩餘價值。

本發明之又一目的在提供一種有機廢棄物回收再利用系統及其應用方法，其更設有一空污防治設備，可收集及去除發酵槽中有機廢棄物發酵後所產生的有毒氣體、難聞臭味等，避免造成空氣污染。

為達上述之目的，本發明提供一種有機廢棄物回收再利用系統，包括一廢木材燃燒裝置，燃燒廢木材，加熱鍋爐而產生蒸氣；以及一發酵成肥裝置，利用至少一管線連接該廢木材燃燒裝置接收蒸氣，於一發酵槽中放置有機廢棄物，利用蒸氣使該發酵槽中之有機廢棄物加速發酵，形成有機肥料。

本發明另提供一種有機廢棄物回收再利用系統之應用方法，包括下列步驟：利用一廢木材燃燒裝置燃燒廢木材，加熱鍋爐而產生蒸氣，並將蒸氣輸送至一發酵成肥裝置；以及於發酵成肥裝置中之一發酵槽中放置複數有機廢棄物，利用蒸氣對發酵槽加熱，使發酵槽中之有機廢棄物加速發酵，形成有機肥料。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

本發明提供一種有機廢棄物回收再利用系統及其應用方法，其係將回收的有機廢棄物發酵成有機肥料，且發酵所需的高溫係由鍋爐燃燒回收的廢木材提供，因此同時解決了廚餘、果皮等有機廢棄物及廢木材的處理問題，並提供掩埋、焚化之外更好的用處。

請參考第2圖，其為本發明中有機廢棄物回收再利用系統之方塊圖。由於發酵需要一定的溫度才能進行，且在高溫情況下可加快發酵速度，因此本發明之有機廢棄物回收再利用系統10中包括一廢木材燃燒裝置12及一發酵成肥裝置14，廢木材燃燒裝置12與發酵成肥裝置14之間利用至少一管線13連接，其中廢木材燃燒裝置12的作用是產生熱能做為發酵之用，其係將回收到的廢木材燃燒，加熱廢木材燃燒裝置12中之一鍋爐（圖中未示）後產生蒸氣，此蒸氣通過管線13出送到發酵成肥裝置14，而發酵成肥裝置14接收蒸氣後，利用蒸氣做為熱源進行熱交換，使發酵成肥裝置14升溫，以達到有機廢棄物高溫發酵所需的溫度。

廚餘、果皮之類的有機廢棄物往往殘留有大量的汁水，沉澱在底部不適合發酵菌種存活，會使底部的有機廢棄物無法發酵分解，需先將有機廢棄物進行脫水處理以利後續發酵過程，因此發酵成肥裝置14更包括一脫水裝置16，於脫水裝置16上方設有一有機廢棄物入料口162，將廚餘、果皮等有機廢棄物從有機廢棄物入料口162放入脫水裝置16中，脫水裝置16會將有機廢棄物進行脫水處理，例如擠壓、以離心力甩乾或其他各種脫水方式，任何脫水方式皆可應用於本發明中。

發酵成肥裝置14更包括一發酵槽18，脫水後的有機廢棄物從脫水裝置16進入發酵槽18中，發酵槽18與廢木材燃燒裝置12以管線13相連，廢木材燃燒裝置12所產生的蒸氣輸送到發酵槽18中，使發酵槽18溫度升高，有機廢棄物在發酵槽18中等待進行烘乾、發酵、分解成有機肥料的過程。

於發酵槽18上設有一輔助材入料口184，用以將所需的菌種及各種介質調整材放入發酵槽18中，發酵用的菌種以溫度來區分包括低溫菌種、中溫菌種及高溫菌種等三種，中溫菌種發酵所需的環境溫度為45～65℃，需經過28天才能熟成，若放入的是高溫菌種，則發酵槽18的溫度需保持在70～90℃上下，才能讓菌種發揮效用，優點是高溫菌種所需的發酵時間較中溫菌種短，僅需約8小時，且中溫菌的長時間發酵可能會產生臭味，在本發明中以使用高溫菌種為最佳實施例。是以，廢木材燃燒裝置12提供的蒸氣可做為熱源提高了發酵槽18的溫度，不但可烘乾有機廢棄物，更能加速發酵的進行。

當菌種及各種介質調整材從輔助材入料口184放入發酵槽18後，利用蒸氣使發酵槽18升溫，不但將有機廢棄物烘乾，同時高溫菌會加速對有機廢棄物進行分解，加快有機廢棄物發酵的速度，形成有機肥料後，從下方之一出料口182送出至一肥料槽20中。

本實施例使用高溫菌除了可加速發酵之外，另一個優點是高溫可殺死部分病原菌，達到淨化殺菌的效果。

本發明除了利用廢木材燃燒產生熱能、加熱發酵槽、對有機廢棄物進行脫水處理及加快菌種對有機廢棄物的分解速度等作用之外，更具有將脫水處理後的廢水進行發酵處理的功效，如第3圖所示，其為本發明有機廢棄物回收再利用系統之另一實施例之示意圖。於此實施例中，本發明更設有一沉澱槽22，其連接脫水裝置16及發酵槽18，用以承接脫水裝置16脫水後及發酵槽18發酵過程中所排出的廢水，此回收的廢水經過沉澱及發酵後形成液肥，從沉澱槽22的一出料口222送出至一液肥槽24中。如此一來，不但體積較大的有機廢棄物可發酵形成有機肥料，較細碎的有機廢棄物雖然隨著廢水排出，但仍被收集、發酵成液肥，充分將有機廢棄物再利用。

除此之外，由於發酵槽18中的有機廢棄物經過發酵後會產生有毒氣體、難聞臭味等，若直接排放於空氣中會造成空氣污染，還會影響工作人員及民眾的健康，因此本發明更提供一空污防治設備26，其連接發酵槽18，用以回收發酵槽18中之廢氣，將發酵槽18中有機廢棄物發酵後所產生的有毒氣體、難聞臭味等有害氣體收集及處理，也包括發酵槽18在烘乾過程中所產生的水蒸氣，收集方式可為在空污防治設備26內設置馬達，利用馬達抽取廢氣，或是由發酵槽18自然排出至空污防治設備26，經空污防制設備26處理後，可避免造成空氣污染。

第4圖為本發明有機廢棄物回收再利用系統之應用方法流程圖。步驟S10中，本發明利用廢木材燃燒裝置燃燒廢木材;在步驟S12中，燃燒廢木材加熱鍋爐後產生蒸氣，並在步驟S14將蒸氣輸送至發酵成肥裝置；接著，步驟S16於發酵成肥裝置中之發酵槽中放置複數有機廢棄物，利用蒸氣對發酵槽加熱，使發酵槽中之有機廢棄物加速發酵，形成有機肥料。

步驟S16中更包括下列步驟，請參考第5圖，有機廢棄物進入發酵成肥裝置後，首先如步驟S162所述，在脫水裝置中進行脫水處理；接著如步驟S164所述，脫水後之有機廢棄物在發酵槽中進行發酵過程，包括利用蒸氣烘乾、添加菌種及介質調整材加速發酵等，形成有機肥料後，於步驟S166中將有機肥料送出至肥料槽中。

綜上所述，本發明所提供之有機廢棄物回收再利用系統及其應用方法係利用燃燒廢木材加熱鍋爐後所產生之蒸氣做為熱源，提供給發酵成肥裝置中有機廢棄物發酵所需之溫度，因此可同時回收處理兩種廢棄物，包括廚餘之類的有機廢棄物及廢木材，達到節能減碳、廢棄物減量及處理成本降低的功效。此外，本發明還設置一沉澱槽接收有機廢棄物脫水所產生的廢水，廢水經過沉澱發酵後又可形成液肥，充分發揮有機廢棄物剩餘的經濟效益；而為了避免發酵產生難聞氣味及有毒氣體，本發明並設置一空污防治設備，連接發酵槽以收集及處理廢氣，避免造成空氣污染。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

10‧‧‧有機廢棄物回收再利用系統
12‧‧‧廢木材燃燒裝置
13‧‧‧管線
14‧‧‧發酵成肥裝置
16‧‧‧脫水裝置
162‧‧‧有機廢棄物入料口
18‧‧‧發酵槽
182‧‧‧出料口
184‧‧‧輔助材入料口
20‧‧‧肥料槽
22‧‧‧沉澱槽
222‧‧‧出料口
24‧‧‧液肥槽
26‧‧‧空污防治設備
32‧‧‧儲料槽
322‧‧‧入料口
324‧‧‧出料口
34‧‧‧電熱板
36‧‧‧保溫布

第1圖為先前技術中利用電能對有機廢棄物儲料槽加熱之裝置示意圖。 第2圖為本發明有機廢棄物回收再利用系統之示意圖。 第3圖為本發明有機廢棄物回收再利用系統之另一實施例之示意圖。 第4圖為本發明有機廢棄物回收再利用系統之應用方法流程圖。 第5圖為本發明有機廢棄物回收再利用系統之應用方法流程圖。

10‧‧‧有機廢棄物回收再利用系統

12‧‧‧廢木材燃燒裝置

13‧‧‧管線

14‧‧‧發酵成肥裝置

16‧‧‧脫水裝置

162‧‧‧有機廢棄物入料口

18‧‧‧發酵槽

182‧‧‧出料口

184‧‧‧輔助材入料口

20‧‧‧肥料槽

22‧‧‧沉澱槽

222‧‧‧出料口

24‧‧‧液肥槽

26‧‧‧空污防治設備

Claims (18)

1. 一種有機廢棄物回收再利用系統，包括： 一廢木材燃燒裝置，燃燒廢木材加熱一鍋爐而產生蒸氣；以及 一發酵成肥裝置，利用至少一管線連接該廢木材燃燒裝置接收該蒸氣，於一發酵槽中放置複數有機廢棄物，利用該蒸氣使該發酵槽中之該有機廢棄物加速發酵，形成有機肥料。
2. 如請求項1所述之有機廢棄物回收再利用系統，其中該發酵槽設有一出料口，使該有機肥料從該出料口排出至一肥料槽中。
3. 如請求項1所述之有機廢棄物回收再利用系統，其中該發酵成肥裝置中更包括一脫水裝置，對該有機廢棄物進行脫水處理後，產生廢水，且脫水後的該有機廢棄物從該脫水裝置進入該發酵槽中。
4. 如請求項3所述之有機廢棄物回收再利用系統，其中該脫水裝置設有一有機廢棄物入料口，以投入該有機廢棄物。
5. 如請求項3所述之有機廢棄物回收再利用系統，其中該脫水裝置連接一沉澱槽，將該廢水進行沉澱及發酵。
6. 如請求項5所述之有機廢棄物回收再利用系統，其中該發酵槽亦連接該沉澱槽。
7. 如請求項5所述之有機廢棄物回收再利用系統，其中該沉澱槽連接一液肥槽，該沉澱槽中的廢水經過沉澱及發酵後成為液肥，排出至該液肥槽中。
8. 如請求項1所述之有機廢棄物回收再利用系統，其中該發酵槽上設有一輔助材入料口，用以將複數菌種及介質調整材放入該發酵槽中。
9. 如請求項1所述之有機廢棄物回收再利用系統，更包括一空污防治設備，其連接該發酵槽，用以回收及處理該發酵槽中之廢氣。
10. 一種有機廢棄物回收再利用系統之應用方法，包括： 利用一廢木材燃燒裝置燃燒廢木材，加熱一鍋爐後產生蒸氣並輸送至一發酵成肥裝置；以及 於該發酵成肥裝置中之一發酵槽中放置複數有機廢棄物，利用該蒸氣對該發酵槽加熱，使該發酵槽中之該有機廢棄物加速發酵，形成有機肥料。
11. 如請求項10所述之有機廢棄物回收再利用系統之應用方法，其中該有機肥料係從該發酵槽之一出料口排出至一肥料槽中。
12. 如請求項10所述之有機廢棄物回收再利用系統之應用方法，其中該發酵成肥裝置中更包括一脫水裝置，該有機廢棄物經過該脫水裝置脫水後產生廢水，且脫水後的該有機廢棄物從該脫水裝置進入該發酵槽中。
13. 如請求項12所述之有機廢棄物回收再利用系統之應用方法，其中該有機廢棄物係從該脫水裝置上所設置之一有機廢棄物入料口投入。
14. 如請求項12所述之有機廢棄物回收再利用系統之應用方法，其中該脫水裝置連接一沉澱槽，將該廢水進行回收及沉澱。
15. 如請求項14所述之有機廢棄物回收再利用系統之應用方法，其中該發酵槽亦連接該沉澱槽。
16. 如請求項14所述之有機廢棄物回收再利用系統之應用方法，其中該沉澱槽連接一液肥槽，該沉澱槽中的廢水經過沉澱及發酵後成為液肥，排出至該液肥槽中。
17. 如請求項10所述之有機廢棄物回收再利用系統之應用方法，其中該發酵槽上設有一輔助材入料口，用以將複數菌種及介質調整材放入該發酵槽中。
18. 如請求項10所述之有機廢棄物回收再利用系統之應用方法，其中該發酵槽中所產生之廢氣係排出至與該發酵槽相連之一空污防治設備回收並去除。