一种餐厨固渣的高温好氧发酵方法与流程

1.本发明涉及固废处理领域，尤其涉及一种处理餐厨固渣的方法。


背景技术：

2.目前中国餐厨垃圾占城镇生活垃圾的37％～62％，预计2020年餐厨垃圾产生量达到11785万吨。随着干湿垃圾分类，餐厨垃圾的处理率将会大幅提高。未来即使能够覆盖50％的餐厨垃圾，2020全年处理能力需要达到5892.371万吨。国内外餐厨垃圾处理工艺主要有填埋、焚烧、厌氧消化、好氧堆肥、直接烘干作饲料、湿解和微生物处理技术等几种，国外较先进的餐厨垃圾处理技术主要分布在欧洲国家，韩国、日本餐厨垃圾处理技术也较为先进，但是我国餐厨垃圾无论从成分上还是从分选程度上都与国外有较大的差别，国外的处理技术并不适合中国的餐厨垃圾处理，况且国外技术大部分关键设备尚未实现国产化，设备成本非常高，国外餐厨垃圾处理技术在国内尚无成功应用的先例。
3.目前我国餐厨垃圾处理的主要技术包括：厌氧发酵、好氧堆肥、直接烘干作饲料和微生物处理技术，由于餐厨垃圾的高含水率、高有机质含量等特点，决定了卫生填埋和焚烧处理技术都不适合于餐厨垃圾处理，对目前应用较多的厌氧发酵、饲料、肥料化技术以及生化处理技术进行比较，得出下表。
4.表1餐厨垃圾处理主要技术比较一览表
[0005][0006]
[0007]
餐厨垃圾的特点主要是含水量高，水分占到垃圾总量的80～90％；有机物含量高，油脂高，盐分含量高；易腐烂变质，易发酵，易发臭；易滋长寄生虫、卵及病原微生物和霉菌毒素等有害物质。餐厨垃圾处理过程中会有餐厨固渣产生，餐厨垃圾含固率约为10％～20％，餐厨固渣常用的处理方式有填埋、好氧堆肥成肥料、固渣制成饲料等。其中最常用的是填埋和好氧堆肥技术。好氧堆肥是在有氧的条件下，依靠好氧微生物(主要是好氧细菌)的作用来进行的。在堆肥过程中，微生物通过自身的生命代谢活动，进行分解代谢(氧化还原过程)和合成代谢(生物合成过程)，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长活动所需要的能量，把另一部分有机物转换合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。在有机物生化降解的同时，伴有热量产生，因堆肥工艺中该热能不会全部散发到环境中，就必然造成堆肥物料的温度升高，该菌群在大量氧分子存在下将有机物氧化分解，同时释放出大量的能量。但常规好氧生物发酵的菌种在温度达到60℃就很难长时间维持，从而影响有机物降解的彻底性和水分蒸发的效率。同时常规好氧发酵对周围温度有一定要求，一般情况下在南方温热地区比较适合，而在北方寒冷地区的冬季，发酵过程受到周边温度、空气温度、系统保温等较大的影响，很难达到有机垃圾干化的效果。
[0008]
有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

[0009]
本发明的目的是提供了一种餐厨固渣的高温好氧发酵方法，不仅适用于南方温热地区使用，也适用于北方寒冷地区使用，能通过好氧发酵有效处理餐厨固渣，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。
[0010]
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0011]
本发明实施方式提供一种餐厨固渣的高温好氧发酵方法，包括：
[0012]
向所述餐厨固渣中加入辅料和超高温菌剂混合均匀形成预定含水率的混合物；
[0013]
对所述混合物进行高温好氧发酵处理；
[0014]
待所述高温好氧发酵处理结束后即得到发酵最终产品。
[0015]
与现有技术相比，本发明所提供的餐厨固渣的高温好氧发酵方法，其有益效果包括：
[0016]
通过先将餐厨固渣、辅料和超高温菌剂混合成预定含水率的混合物，由于超高温菌剂耐高温，能实现对该混合物在较高的温度下进行好氧发酵处理，使该方法不仅能适用于南方温热地区使用，也适用于北方寒冷地区使用，进而实现以好氧发酵有效处理餐厨固渣，提升处理效果。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0018]
图1为本发明实施例提供的餐厨固渣的高温好氧发酵方法流程图。
具体实施方式
[0019]
下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0020]
首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
[0021]
术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，x和/或y表示既包括“x”或“y”的情况也包括“x和y”的三种情况。
[0022]
术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
[0023]
术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
[0024]
术语“质量份”是表示多个组分之间的质量比例关系，例如：如果描述了x组分为x质量份、y组分为y质量份，那么表示x组分与y组分的质量比为x:y；1质量份可表示任意的质量，例如：1质量份可以表示为1kg也可表示3.1415926kg等。所有组分的质量份之和并不一定是100份，可以大于100份、小于100份或等于100份。除另有说明外，本文中所述的份、比例和百分比均按质量计。
[0025]
除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
[0026]
当浓度、温度、压力、尺寸或者其它参数以数值范围形式表示时，该数值范围应被理解为具体公开了该数值范围内任何上限值、下限值、优选值的配对所形成的所有范围，而不论该范围是否被明确记载；例如，如果记载了数值范围“2～8”时，那么该数值范围应被解释为包括“2～7”、“2～6”、“5～7”、“3～4和6～7”、“3～5和7”、“2和5～7”等范围。除另有说明外，本文中记载的数值范围既包括其端值也包括在该数值范围内的所有整数和分数。
[0027]
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文的限制。
[0028]
下面对本发明所提供的餐厨固渣的高温好氧发酵方法进行详细描述。本发明实施
例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本发明实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0029]
如图1所示，本发明一种餐厨固渣的高温好氧发酵方法，包括如下步骤：
[0030]
向所述餐厨固渣中加入辅料和超高温菌剂混合均匀形成预定含水率的混合物；
[0031]
对所述混合物进行高温好氧发酵处理；
[0032]
待所述高温好氧发酵处理结束后即得到发酵最终产品。
[0033]
所述混合物的预定含水率为60％以下。
[0034]
上述方法中，所述辅料的加入量为所述餐厨固渣总重量的10％～15％。
[0035]
上述方法中，所述超高温菌剂的加入量为所述餐厨固渣总重量的3％～5％。
[0036]
上述方法中，所述辅料采用稻壳粉、玉米秸秆粉、农作物秸秆粉中的任一种。这种辅料能降低混合物的含水率，调节孔隙度，营造好氧空间，有利于微生物好氧发酵。
[0037]
上述方法中，所述超高温菌剂中的超高温菌群是从火山岩土壤中分离出来的能耐受120℃温度的耐高温好氧菌群。在上述方法中，高温发酵阶段，该耐高温好氧菌群中含有嗜热菌属和超高温菌属，两者总数量在菌群总数中的占比不低于85％。
[0038]
上述方法中，所述高温好氧发酵处理的温度为：110℃～90℃；
[0039]
高温发酵时间为：1至13天。
[0040]
上述方法还包括：在获得发酵最终产品后，用所述发酵最终产品替代超高温菌剂，与所述餐厨固渣和辅料混合形成预定含水率的混合物。将发酵最终产品作为返料替代超高温菌剂，是因为发酵最终产品中含有超高温菌剂，因此返料替代超高温菌剂，进行下一批次的超高温好氧发酵，这种方式，使得该方法仅发酵开始使用一次超高温菌剂，形成最终肥料产品后，后面批次的发酵处理是用发酵最终产品替代超高温菌剂，既节省了超高温菌剂原液，又减少辅料用量(返料的含水率低，用返料混合餐厨固渣，降低辅料用量，节约成本)。具体是将辅料和返料与餐厨固渣一同混合，形成调整好含水率的混合物后，再进行高温好氧发酵处理。
[0041]
综上可见，本发明实施例的高温好氧发酵方法，由于将超高温菌剂、餐厨固渣和辅料混合好进行高温好氧发酵处理，利用超高温菌剂中的嗜热菌代谢快、代时短、活性高、酶的热稳定性高等优势，通过生物代谢产热而营造80℃以上甚至更高的高温环境，实现在现有工艺基础上进一步降低垃圾含水率、发酵时间短、稳定性高，该方法不仅适用于南方温热地区使用，也适用于北方寒冷地区使用，相比常温发酵能达到更好的餐厨固渣处理效果，常温发酵温度达到60℃就很难长时间维持，会影响有机物降解的彻底性和水分蒸发的效率。
[0042]
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的餐厨固渣的高温好氧发酵方法进行详细描述。
[0043]
实施例
[0044]
如图1所示，本实施例提供一种餐厨固渣的高温好氧发酵方法，包括：
[0045]
将餐厨固渣加入辅料和超高温菌剂混合成混合物，辅料将餐厨固渣的含水率调整至60％以下；对调整好含水率的混合物进行高温好氧发酵处理；发酵结束后得到发酵最终产品。发酵最终产品达到《城镇垃圾农用控制标准》gb8172；可用于园林绿化用土。该方法利用超高温菌进行发酵,利用辅料和发酵返料调节污泥c/n比和含水率，并实现对物料配比、
翻堆频率、发酵温度、氧气含量等工艺参数的自动控制。该方法发酵温度高、发酵周期短、能耗低、运行成本低、臭味小、熟料含水率低等优势。通过该方法，可实现餐厨固渣的快速无害化、稳定化、资源化。
[0046]
上述方法中，超高温菌剂中的超高温菌(超高温菌和嗜热菌占85％以上的菌群)是一类从火山岩土壤中分离出来的耐高温好氧菌群。该菌群可耐受120℃高温，在有机固体废物发酵过程中在110℃状态下维持较长时间，即便在北方寒冷地区的冬季也能维持发酵温度达到90-100℃，因而，在餐厨固渣等有机质好氧发酵过程中，特别是在北方寒冷地区冬季条件下有巨大优势。超高温菌利用水、有机物、氧气进行分解合成代谢，在这个过程中发酵温度可高达120℃，餐厨固渣经发酵后体积减少95％，最终将餐厨固渣转化为达标的肥料。
[0047]
综上可见，本发明实施例的高温好氧发酵方法，由于采用了能耐高温的超高温菌剂，能长时间保持110℃～90℃的进行高温好氧发酵温度，使得该方法不仅适用于南方温热地区，也适用于北方温热地区，能提升餐厨固渣的处理效果。
[0048]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。