本发明涉及有机固体废弃物清洁处理领域,特别涉及一种厨余垃圾高效好氧堆肥工艺。
背景技术:
厨余垃圾属于油脂较高的物质,并含有过多的蛋白质、纤维素等且易发臭,属于严控废物,它的处理因易发臭、废水等问题不易解决而显得困难重重,目前厨余垃圾的处理一般采取填埋等操作,具有相对的缺陷性,因此,能有效解决厨余垃圾,使用厨余垃圾堆肥是一种最好的处理方法,非常环保。
目前,传统的厨余垃圾堆肥方法主要有槽式堆肥、条垛式堆肥和反应器堆肥三类:槽式堆肥方法采用发酵槽承载堆肥物料,发酵过程一般在车间内完成,发酵速度慢,易造成局部厌氧,产生的臭气多。条垛式堆肥方法直接将物料堆码成三角形断面或梯形断面条垛,一般露天堆置,但占地面积大,且堆肥过程中臭气无法得到有效控制,易造成空气污染,且环境气候尤其是降水过程对条垛式堆肥效果影响较大。而反应器堆肥,发酵过程一般在车间内完成,需要封闭的厂房,投资成本高。
技术实现要素:
为了克服现有技术的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种厨余垃圾高效好氧堆肥工艺,该厨余垃圾高效好氧堆肥工艺缩短了发酵时间,且能减少臭气的产生,且该厨余垃圾高效好氧堆肥工艺得到的堆肥品质高。
本发明采用以下技术方案来实现本发明的目的:
一种厨余垃圾高效好氧堆肥工艺,包括如下步骤:
1)开启鼓风设备,保持连续通风状态,清空堵塞的孔眼;
2)在堆肥槽内铺设一层调理剂;
3)将厨余垃圾倾倒在上述调理剂上,再在厨余垃圾上铺设一层调理剂,然后将厨余垃圾倾倒在铺好的调理剂上,混合均匀,得到混合物料;
4)将上述混合物料堆成条堆;
5)将堆成条堆的物料堆满堆肥槽的整条槽后,铺盖抑臭透汽膜;
6)采用间歇鼓风一次发酵,间歇鼓风一次发酵20天-30天后,得到发酵残余物;
7)然后将发酵残余物转移至堆肥槽的另一条槽,重复步骤4)和步骤5),开始间歇鼓风二次发酵,间歇鼓风二次发酵7天-14天即得腐熟的堆肥。
其中,步骤2)和步骤3)中,所述调理剂的厚度为4cm-40cm。目的是在堆肥槽底部形成一层疏松层,便于空气从底部扩散到堆体的每个角落。当调理剂的厚度过小,起不到足够的支撑作用,厨余有机物之间存在局部氧气不足,导致发酵时间过长;而当调理剂的厚度过大,会使得厨余有机物的处理量减少,投入成本过高。其中,所述调理剂是将选自园林垃圾、树枝、秸秆、茶叶梗、甘蔗梗中的一种或几种粉碎至0.5cm-20cm得到的。所述调理剂的水分含量低,密度小,易降解,在与厨余有机物混合时该调理剂能够起到支撑作用并形成空隙,使氧气能够扩散到堆体的每个角落。
其中,步骤3)中,所述厨余垃圾与调理剂的体积比为1:10-10:1,混合物料的碳氮比为10:1-40:1。通过调整厨余垃圾与调理剂的体积比可以用来调节容重,相同的水分条件下,容重越小,堆肥化过程中的温度上升越快,从而在堆肥中,可以参考容重判定通气性的改善效果。混合物料的碳氮比过高,微生物生长繁殖所需的氮素来源受到限制,微生物繁殖速度低,有机物分解速度慢,发酵时间长;有机原料损失大,腐殖质化系数低;并且还会导致堆肥产品碳氮比高,施入土壤后易造成土壤缺氮,从而影响作物生长发育。混合物料的碳氮比过低微生物生长繁殖所需的能量来源受到限制,发酵温度上升缓慢,氮过量并以氨气的形式释放,有机氮损失大,还会散发难闻的气味。合理调节堆肥原料中的碳氮比,是加速堆肥腐熟,提高腐殖化系数的有效途径。
其中,步骤4)中,所述建成条堆的堆体高度为1.3米-3.5米,目的是达到一定的处理规模并获得较好的发酵效果。当建堆的堆体高度低于1.3米,厨余有机物等混合物料的处理量减少,且堆体散热快,无法达到足够的发酵温度;当建堆的堆体高度超过3.5米,物料堆积过高导致下部物料密实,不利于内部空气流通,好氧发酵效果差。
其中,步骤4)和步骤7)中,所述建成条堆的堆体的含水量为40wt%-70wt%。水分过多,降低了堆体内孔隙率,影响空气扩散,易造成厌氧状态;水分低于40%,微生物活性降低,堆肥温度随之下降。
其中,步骤5)中,所述抑臭透汽膜是一种具有特制微孔的功能膜,具有半渗透功能,能够实现一个较恒定的气候环境,能使水蒸气和二氧化碳从发酵体中扩散出去,阻断硫化氢、氨气等有害气体的通过。铺盖该抑臭透汽膜,能够给微生物制造一个稳定适宜生长的环境,微生物得到快速增长,能够大大缩短发酵时间;所述的抑臭透汽膜采用戈尔(GORE®)封罩系统。
其中,步骤6)中,所述间歇鼓风一次发酵的发酵温度为55℃-80℃,鼓风量为33m3/min-37m3/min;一个鼓风周期内鼓风时间为30秒-3分钟以及停歇时间为10分钟-30分钟。采用上述间歇式通风,能够减少翻堆且保证堆体内好氧发酵,减少臭气产生。
其中,步骤7)中,所述间歇鼓风二次发酵的发酵温度为55℃-80℃,鼓风量为33m3/min-37m3/min;一个鼓风周期内鼓风时间为30秒-3分钟以及停歇时间为10分钟-30分钟。采用上述间歇式通风,能够减少翻堆且保证堆体内好氧发酵,减少臭气产生。
本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:
1)本发明的厨余垃圾高效好氧堆肥工艺采用在堆肥槽内建堆,减少了厨余垃圾运输过程中的臭气的扩散,同时采用间歇鼓风,能够减少翻堆和保证堆体内好氧发酵,减少了臭气的产生。
2)本发明的厨余垃圾高效好氧堆肥工艺铺盖抑臭透汽膜,能够给微生物制造一个稳定适宜生长的环境,微生物得到快速增长,能够大大缩短发酵时间。
3)本发明的厨余垃圾高效好氧堆肥工艺得到的堆肥品质高。
4)本发明的厨余垃圾高效好氧堆肥工艺占地面积小,投资成本低。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明,以下实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
表1 堆肥品质的评价方法及各性能指标的测试方法
实施例1
一种厨余垃圾高效好氧堆肥工艺,包括如下步骤:
1)开启鼓风设备,保持连续通风状态,清空堵塞的孔眼;
2)在堆肥槽内铺设一层厚度为10cm的调理剂;所述调理剂是将选自园林垃圾、树枝、秸秆、茶叶梗、甘蔗梗中的一种或几种粉碎至10cm得到的;
3)将厨余垃圾倾倒在上述调理剂上,再在厨余垃圾上铺设一层厚度为10cm的调理剂,然后将厨余垃圾倾倒在铺好的调理剂上,混合均匀,得到混合物料;所述调理剂是将选自园林垃圾、树枝、秸秆、茶叶梗、甘蔗梗中的一种或几种粉碎至10cm得到的;所述厨余垃圾与调理剂的体积比为1: 1,混合物料的碳氮比为25:1;
4)将上述混合物料堆成条堆;所述堆成条堆的堆体高度为3.0米;调节堆成条堆的堆体的含水量为55wt%;
5)将堆成条堆的物料堆满堆肥槽的整条槽后,铺盖抑臭透汽膜;
6)采用间歇鼓风一次发酵,间歇鼓风一次发酵25天后,得到发酵残余物;所述间歇鼓风一次发酵的发酵温度为65℃,鼓风量为35m3/min;一个鼓风周期内鼓风时间为2分钟以及停歇时间为20分钟;
7)然后将发酵残余物转移至堆肥槽的另一条槽,建成条堆的堆体的含水量为55wt%,重复步骤4)和步骤5),开始间歇鼓风二次发酵;所述间歇鼓风二次发酵的发酵温度为65℃,鼓风量为35m3/min;一个鼓风周期内鼓风时间为2分钟以及停歇时间为20分钟;间歇鼓风二次发酵10天即得腐熟的堆肥;得到的堆肥品质高。
实施例2
一种厨余垃圾高效好氧堆肥工艺,包括如下步骤:
1)开启鼓风设备,保持连续通风状态,清空堵塞的孔眼;
2)在堆肥槽内铺设一层厚度为35cm的调理剂;所述调理剂是将选自园林垃圾、树枝、秸秆、茶叶梗、甘蔗梗中的一种或几种粉碎至5cm得到的;
3)将厨余垃圾倾倒在上述调理剂上,再在厨余垃圾上铺设一层厚度为35cm的调理剂,然后将厨余垃圾倾倒在铺好的调理剂上,混合均匀,得到混合物料;所述调理剂是将选自园林垃圾、树枝、秸秆、茶叶梗、甘蔗梗中的一种或几种粉碎至5cm得到的;所述厨余垃圾与调理剂的体积比为1:5,混合物料的碳氮比为15:1;
4)将上述混合物料堆成条堆;所述堆成条堆的堆体高度为2.5米;堆成条堆的堆体的含水量为50wt%;
5)将堆成条堆的物料堆满堆肥槽的整条槽后,铺盖抑臭透汽膜;
6)采用间歇鼓风一次发酵,间歇鼓风一次发酵20天后,得到发酵残余物;所述间歇鼓风一次发酵的发酵温度为70℃,鼓风量为35m3/min;一个鼓风周期内鼓风时间为1分钟以及停歇时间为15分钟;
7)然后将发酵残余物转移至堆肥槽的另一条槽,建成条堆的堆体的含水量为50wt%,重复步骤4)和步骤5),开始间歇鼓风二次发酵;所述间歇鼓风二次发酵的发酵温度为70℃,鼓风量为35m3/min;一个鼓风周期内鼓风时间为1分钟以及停歇时间为15分钟;间歇鼓风二次发酵7天即得腐熟的堆肥;得到的堆肥品质高。
实施例3
一种厨余垃圾高效好氧堆肥工艺,包括如下步骤:
1)开启鼓风设备,保持连续通风状态,清空堵塞的孔眼;
2)在堆肥槽内铺设一层厚度为4cm的调理剂;所述调理剂是将选自园林垃圾、树枝、秸秆、茶叶梗、甘蔗梗中的一种或几种粉碎至0.5cm得到的;
3)将厨余垃圾倾倒在上述调理剂上,再在厨余垃圾上铺设一层厚度为4cm的调理剂,然后将厨余垃圾倾倒在铺好的调理剂上,混合均匀,得到混合物料;所述调理剂是将选自园林垃圾、树枝、秸秆、茶叶梗、甘蔗梗中的一种或几种粉碎至0.5cm得到的;所述厨余垃圾与调理剂的体积比为1:10,混合物料的碳氮比为40:1;
4)将上述混合物料堆成条堆;所述堆成条堆的堆体高度为1.3米;堆成条堆的堆体的含水量为40wt%;
5)将堆成条堆的物料堆满堆肥槽的整条槽后,铺盖抑臭透汽膜;
6)采用间歇鼓风一次发酵,间歇鼓风一次发酵25天后,得到发酵残余物;所述间歇鼓风一次发酵的发酵温度为80℃,鼓风量为37m3/min;一个鼓风周期内鼓风时间为3分钟以及停歇时间为30分钟;
7)然后将发酵残余物转移至堆肥槽的另一条槽,建成条堆的堆体的含水量为40wt%,重复步骤4)和步骤5),开始间歇鼓风二次发酵;所述间歇鼓风二次发酵的发酵温度为80℃,鼓风量为37m3/min;一个鼓风周期内鼓风时间为3分钟以及停歇时间为30分钟;间歇鼓风二次发酵10天即得腐熟的堆肥;得到的堆肥品质高。
实施例4
一种厨余垃圾高效好氧堆肥工艺,包括如下步骤:
1)开启鼓风设备,保持连续通风状态,清空堵塞的孔眼;
2)在堆肥槽内铺设一层厚度为40cm的调理剂;所述调理剂是将选自园林垃圾、树枝、秸秆、茶叶梗、甘蔗梗中的一种或几种粉碎至20cm得到的;
3)将厨余垃圾倾倒在上述调理剂上,再在厨余垃圾上铺设一层厚度为40cm的调理剂,然后将厨余垃圾倾倒在铺好的调理剂上,混合均匀,得到混合物料;所述调理剂是将选自园林垃圾、树枝、秸秆、茶叶梗、甘蔗梗中的一种或几种粉碎至40cm得到的;所述厨余垃圾与调理剂的体积比为10:1,混合物料的碳氮比为10:1;
4)将上述混合物料堆成条堆;所述堆成条堆的堆体高度为3.5米;堆成条堆的堆体的含水量为70wt%;
5)将堆成条堆的物料堆满堆肥槽的整条槽后,铺盖抑臭透汽膜;
6)采用间歇鼓风一次发酵,间歇鼓风一次发酵30天后,得到发酵残余物;所述间歇鼓风一次发酵的发酵温度为55℃,鼓风量为33m3/min;一个鼓风周期内鼓风时间为30秒以及停歇时间为10分钟;
7)然后将发酵残余物转移至堆肥槽的另一条槽,建成条堆的堆体的含水量为70wt%,重复步骤4)和步骤5),开始间歇鼓风二次发酵;所述间歇鼓风二次发酵的发酵温度为55℃,鼓风量为33m3/min;一个鼓风周期内鼓风时间为30秒以及停歇时间为10分钟;间歇鼓风发二次发酵14天即得腐熟的堆肥;得到的堆肥品质高。
对比例1
调换步骤6)和步骤7)的顺序,其它同实施例1,堆肥腐熟时间44天,整个发酵过程时间将延长9天,且得到的堆肥品质中。
不好的效果是:
1、在间歇鼓风一次发酵10天的时候,槽内物料整体发酵未完全,堆体内臭气浓度大,槽内物料转运造成臭气环境污染。
2、在间歇鼓风一次发酵10天的时候,槽内物料整体发酵未完全,此时将物料转运到另一条槽后,堆体孔隙率降低,从而使得间歇鼓风二次发酵过程发酵不均匀,降低了堆肥产物的品质,并延长堆肥周期。