一种用于厨余垃圾堆肥除臭的复合诱导剂及其应用方法_2

文档序号:9626998阅读:来源:国知局
了厨余垃圾C/N比过低引发的堆肥N素过多损失的问题。锯末与食用菌渣与玉米秸杆的联合使用吸收效果也比较好。粒径小于2cm的秸杆才能起到更好的吸附作用,粒径过大不能与厨余垃圾达到有效混合。
[0018]玉米秸杆更多的作用是吸收堆肥的渗滤液,避免以渗滤液形式的恶臭气体的排放,同时给堆肥物料提供碳源,提高堆肥C/N,减少堆肥氮素损失。其他化学添加剂的作用主要是对气态形式的恶臭气体的控制,化学添加剂的综合作用实现了 H2S和册13的同时减排。所以只有玉米秸杆和其它化学材料的同时使用才能更为彻底的实现厨余垃圾堆肥过程中恶臭气体的减排。通过恶臭气体的减排也提高了堆肥产品的N、S养分含量。
[0019]所述弱碱性化合物为氢氧化镁、氢氧化铜、氢氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化锌中任意一种。由于堆肥过程中H2S的生成环境属于酸性,添加碱性物质的目的是改善堆肥的酸性环境,通过环境的改善降低H2S的排放。然而堆肥过程中的碱性环境又会促进册13的排放,因此本研究选择弱碱性化合物作为诱导剂,优选为氢氧化镁。
[0020]所述铁源物质为赤铁矿、氯化铁、碳酸铁、碳酸亚铁中任意一种。复合诱导剂中铁源物质的添加主要是提供铁离子,优选为赤铁矿,赤铁矿作用是利用赤铁矿中的Fe203,Fe3+在厌氧区域中可以被还原成Fe2+,Fe2+和S2反应生成FeS,从而降低了 H2S的排放。同时也实现了赤铁矿的资源化利用。
[0021]所述多孔颗粒物为活性氧化铝、硅胶、硅藻土、环糊精、蒙脱石中任意一种。优选为活性氧化铝,其多孔性颗粒,比表面积大,吸附性强,本发明主要是利用活性氧化铝对气体的吸附性实现臭气减排。
[0022]堆肥过程中的H2S的形成主要是微生物硫酸盐还原菌(SRB)利用各种有机质或烃类来还原硫酸盐,在异化作用下直接形成硫化氢。而硝酸盐还原菌(NRB)与SRB属于机制竞争抑制的关系。因此本发明添加硝酸银和硝酸锌的目的是向堆肥物料中加入硝酸盐,硝酸盐将更容易更积极地替代硫酸盐成为电子受体,这可以促使NRB迅速增生扩散,并在与SRB竞争生存空间和基质时,减少H2S的排放。此外硝酸银中的银离子、硝酸锌的锌离子与铵根离子具有强大的络合作用,生成银铵络合物和锌铵络合物,这样也降低了堆肥过程中册13的排放。
[0023]复合诱导剂中高锰酸钾的作用主要是氧化性,通过氧化性使H2S转变为无臭的物质。
[0024]实施例2
一种用于厨余垃圾堆肥除臭的复合诱导剂的应用方法,所述复合诱导剂的组分包括:植物源纤维吸附物质、弱碱性化合物、硝酸银、硝酸锌、多孔颗粒物、高锰酸钾和铁源物质;所述组分的添加量为:植物源纤维吸附物质8%-12%,弱碱性化合物1%_3%,硝酸银
0.05%-0.1%,硝酸锌0.5%-1.0%,多孔颗粒物1.0%-2.0%、高锰酸钾0.6%-1.0%、铁源物质
1.0%-2.0%,其中植物源纤维吸附物质的添加量以厨余垃圾湿基质量为基准,其余组分的添加量以厨余垃圾和植物源纤维吸附物质的总质量为基准。
[0025]包括以下具体步骤:
1)将所述植物源纤维吸附物质添加到厨余垃圾中并搅拌,得到植物源纤维吸附物质与厨余垃圾混合物;
2)按照所述植物源纤维吸附物质与厨余垃圾混合物总质量计算出所述弱碱性化合物、硝酸银、硝酸锌、多孔颗粒物、高锰酸钾和铁源物质的添加量,将硝酸银、硝酸锌、多孔颗粒物、高锰酸钾、铁源物质和1/2添加量的弱碱性化合物添加到所述植物源纤维吸附物质与厨余垃圾混合物中进一步搅拌混合得到堆肥混合物;
3)将所述堆肥混合物放置在堆肥装置内进行堆肥处理;
4)堆肥一周后进行翻堆处理时再将剩余1/2弱碱性化合物添加到所述堆肥混合物中搅拌混合后继续进行堆肥处理。
[0026]步骤3)和步骤4)堆肥处理过程通风,通风量为0.3-0.4m3/h,采用强制间歇通风方式供氧的方式,通30~45min,停15~25min,堆肥处理过程中每周翻堆1次,堆肥处理周期为 28~32d。
[0027]所述厨余垃圾的含水率为65~75%,混合堆肥物料的含水率为60~70%。
[0028]因此本研究选择弱碱性化合物作为诱导剂,其碱性作用柔和而释放缓慢。同时为了使得诱导剂的碱性作用进一步实现缓释,所以添加分阶段分次添加,第一次添加是在堆肥物料混拌时,用于堆肥初期(0-3d)产酸阶段的环境改善,由于采取底部强制通风的堆肥工艺,发酵罐底部的物料分解充分且物料较干,而顶部的物料较湿,物料分解不够充分,这样不利于堆肥的进行。翻堆处理一方面使得物料进一步充分混合,一方面改善堆肥物料的通气性,在进行翻堆后未充分分解的有机会快速分解,这样就会消耗大量氧气使得堆体氧气不足也会形成酸性环境,因此在翻堆时将另一半的氢氧化镁添加到堆肥物料中。
[0029]实施例3
在实施例1、2的基础上进一步优化,限定具体的参数。
[0030]实验采用2个60L的密闭发酵罐作为堆肥装置,以厨余垃圾单独堆肥作为对照组,以添加复合诱导剂的厨余垃圾堆肥作为试验组。其中,复合诱导剂的配比:玉米秸杆8%,氢氧化镁1% ;硝酸银0.05%、硝酸锌0.5%、活性氧化铝1.0%、高锰酸钾0.6%、赤铁矿1.0%,其中玉米秸杆的添加比例是以厨余垃圾湿基质量为基准,其余物质的添加量是以厨余垃圾和玉米秸杆混合物的湿基总质量为基准。
[0031]实验先将厨余垃圾和玉米秸杆进行充分混合,然后将充分混合后的1/2氢氧化镁、硝酸银、硝酸锌、活性氧化铝、高锰酸钾和赤铁矿添加到已经混好的厨余垃圾和玉米秸杆的混合物中进一步充分混合,最后将混合物放置在堆肥装置内进行堆肥处理。堆肥一周后进行翻堆处理时再将剩余1/2氢氧化镁添加到堆肥物料中充分混合后继续进行堆肥处理。堆肥过程通风量为0.33m3/h,采用强制间歇通风方式供氧的方式(通40min,停20min),厨余垃圾的含水率为65%,混合堆肥物料的含水率为60%。堆置过程中每周翻堆1次,堆肥周期为30d,每天从发酵罐顶部排气口采集气体样品,测定整个堆肥阶段H2S和NH3,同时对恶臭强度进行嗅辨分析。
[0032]模拟规模化堆肥厂的臭气排放,并在堆肥过程中,主要通过如下指标来评价臭气排放和减排的程度:液态渗滤液的产生率、气态H2s和册13的排放量、恶臭强度的嗅觉分辨、堆肥产品的N、S元素含量。
[0033](1)堆肥过程中渗滤液的产生率:图1为厨余垃圾堆肥过程中的渗滤液产生率(WM:基于湿基),可以看出在堆肥的第1天渗滤液的产生率最大,为0.09kg/kg WM,整个厨余垃圾堆肥过程中共产生渗滤液10.999kg,占堆肥物料湿重的25.6%,堆肥20天后基本不再产生渗滤液。通过向厨余垃圾中添加玉米秸杆、氢氧化镁、硝酸银、硝酸锌、活性氧化铝、高锰酸钾和赤铁矿的复合诱导剂,在堆肥过程中不产生渗滤液,由此也避免了渗滤液堆放、收集和处理过程中的臭气排放。
[0034](2)堆肥过程中H2S的排放量:图2是两种堆肥处理过程中H2S的排放情况,明显可以看出,添加诱导剂明显降低了处于垃圾堆肥过程中h2s的排放量,与厨余垃圾单独堆肥相比,复合诱导剂的添加使得堆肥过程中的H2s排放总量降低了 93.6%。
[0035](3)堆肥过程中順3的排放量:图3是两种堆肥处理順3的排放情况,可以看出,厨余垃圾单独堆肥的nh3排放量高于添加诱导剂的处理,整个堆肥过程中复合诱导剂的添加使得堆肥过程中的NH3累积排放总量降低了 52.3%。
[0036](4)从嗅辨结果和最终堆肥产品的N、S养分含量来看:添加复合诱导剂后堆肥过程中基本达到无臭的要求,而厨余垃圾至堆肥结束时还有明显的臭味;通过对恶臭气体的控制,也提高了堆肥产品N和S元素的养分含量,与厨余垃圾单独堆肥相比,诱导剂的添加使得堆肥产品的N元素和S元素含量
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1