一种有机废弃物的资源化处理方法与流程

文档序号:12689209阅读:511来源:国知局

本发明涉及有机废弃物的处理方法,特别是涉及一种有机废弃物的资源化处理方法。



背景技术:

我国是一个人均资源拥有量少、生态环境整体性脆弱的国家,现阶段经济发展方式还是以高消耗、高污染、低产出的传统模式为主,资源不足、环境污染已经成为制约我国经济和社会发展的重要因素,这样的国情决定了发展经济必须走资源综合利用的循环经济道路,这是我国实现可持续发展战略的必然选择。

随着我国经济社会的发展,人们生活水平显著提高,腐烂水果和蔬菜、农作物茎秆、农贸市场废弃下脚料、病死畜禽、动物内脏、人畜粪便、餐厨垃圾、食用菌菌渣、水产(食)品加工废料、生活污泥、生活垃圾等可以腐烂的有机废弃物种类增多、污染程度加深,人们生存环境,尤其是农村社会环境遭到更加严重破坏,阻碍了农村经济社会的发展,制约了三农问题的有效解决。解决三农问题就是找准我国经济社会发展的短板,发展循环经济是解决三农问题的重要途径,其中实现有机废弃物资源化利用是发展农村循环经济的重要内涵。

目前,农村有机废弃物的处理日益受到重视,如何利用现有的经济技术条件,妥善找到垃圾源头分类办法,建立起行之有效的有机废弃物搜集体系,切实解决农村有机废弃物资源化利用问题,是亟待解决的问题。然而,就现有的技术成果来看,目前农村有机废弃物的资源化利用主要集中在干湿分离后的畜禽粪、沼渣、固液分离后的残渣、食用菌菌渣、生活污泥等固型废弃物,通过粉碎、固液分离、发酵等手段制备成肥料。

如CN 105732206A公开了一种利用有机废弃物制备生物有机肥料的方法,该方法包括以下步骤:(1)固液分离;(2)混合调配;(3)好氧发酵;(4)厌氧发酵;(5)微生物菌种调配;(6)产品检验;(7)产品造粒;(8)成品包装。其处理有机废弃物的对象为污泥、畜禽粪便、餐厨垃圾、绿化垃圾的其中一种或多种,且是经固液分离后的固体部分,该固体部分原料含水量要求控制在45%~50%、有机质含量大于60%。

又如CN 1712386A公开了一种有机废弃物高温好氧发酵工艺,利用自然界中存在的嗜热菌,把有机废弃物转变成高质量的、无病原菌、能增加土壤肥力的生物有机肥。其工艺流程是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。

再如CN 103664255A公开了一种有机废弃物兼氧发酵堆肥处置工艺,通过使干性的有机废弃物如干稻草、秸秆等农副产品下脚料(含水率在40%以下),与湿性有机废弃物(如味精厂米渣、城镇生活污水处理厂的污泥,含水率在40%~95%之间)充分混合,控制混合后有机废弃物料含水率在60%以下,加入0.3%~0.5%上述混合有机废弃物料重量比例的有机废弃物兼氧发酵复合菌剂,在不需人工曝气及专门发酵容器的条件下,只需简单的堆垛与翻抛,即可实现有机废弃物的快速腐熟,发酵后的产品可用于制成营养土或作为肥料材料,实现有机废弃物的处置与资源化利用。

虽然以上公开的几个技术方案都是以农村有机废弃物为基础原料制备成固态有机肥料或者液态肥料,但是,这些产品附加值不高,生产过程中往往气味较重,环境较脏,有的还会造成二次污染,尤其对于液体部分的有机废弃物如沼液、固液分离后的榨取液、人畜尿液等,缺乏有效的资源化深度加工利用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种有机废弃物的资源化处理方法,能够提高有机废弃物的资源化利用率,降低二次污染,提高产品附加值。

本发明的技术方案是:

一种有机废弃物的资源化处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤a),将有机废弃物粉碎,分别收集固体残渣与液态滤液;

步骤b),将步骤a)得到的固体残渣用干性物料调节水分至50%~60%进行好氧发酵,将液态滤液进行好氧厌氧间歇式发酵,得到发酵固体产物和发酵液体产物;

步骤c),将步骤b)得到的发酵固体产物作为养殖床的主要成分,养殖蚯蚓或者黑水虻;

步骤d),将步骤c)中得到的蚯蚓粪便或者黑水虻粪便阴干至湿度25%~30%,粉碎、过筛,制作成粉末状生物有机肥料;

步骤e),将步骤b)得到的发酵液体产物添加絮凝剂,离心除去絮凝固体产物,得到净化营养液;

步骤f),将步骤e)得到的净化营养液采用膜浓缩方法浓缩,形成符合国家排放水标准的透过液和浓缩营养液。

进一步的,上述有机废弃物的资源化处理方法还包括步骤g),将步骤d)得到的的粉末状生物有机肥料造粒形成湿度为25%~30%的柱状或颗粒状生物有机肥料,或者添加氮、磷、钾、钙、镁、锌、硼中的一种或多种养分以及粘合剂、防结剂形成生物复混肥料。

进一步的,上述有机废弃物的资源化处理方法还包括步骤h),所述步骤f)得到的浓缩营养液添加腐植酸、氨基酸、氮、磷、钾、钙、镁、锌、硼中的一种或多种养分以及肥料增效剂形成有机营养液肥。

进一步的,上述步骤b)进行好氧发酵加入的微生物为嗜热菌,所述好氧厌氧间歇式发酵加入的微生物为EM菌;嗜热菌是一类生活在40℃~80℃高温环境中的微生物,EM菌是由大约80种微生物组成的一种营常温生活习性的菌剂,由日本琉球大学的比嘉照教授1968年研究成功。

进一步的,上述步骤b)的干性物料为木屑、谷壳、碎状秸秆、畜禽粪的一种或几种。

进一步的,上述步骤b)的好氧发酵温度为60℃~70℃,好氧是通过设备通气的方式获得。

进一步的,上述步骤b)的好氧厌氧间歇式发酵温度为25℃~35℃,好氧是通过发酵液曝气、厌氧是通过发酵液停止曝气的方式获得。

进一步的,上述步骤b)好氧厌氧间歇式发酵为1h好氧、2h厌氧循环发酵,发酵时间为24h。

进一步的,上述步骤a)的有机废弃物为能够发酵腐烂的有机废弃物。

进一步的,上述有机废弃物为果蔬果实、下脚料、植物茎秆以及油水分离后的餐厨垃圾。

本发明具有以下有益的技术效果:1)本发明能够将有机废弃物的固体残渣与液态滤液均转化为生物源肥料,提高了有机废弃物的资源化利用率,能源消耗较少,基本不存在二次污染;2)本发明的液态滤液经过微生物发酵、絮凝净化、离心浓缩和养分调配等处理步骤,使得整体工艺流程资源化利用率达到100%,不但延长了产业循环链,提高了投入产出率,而且降低了加工过程中二次污染的风险,为现代农业的发展提供了优质生物源有机营养液肥,增强了农业的生态环境功能;3)本发明由于在整个处理环节中引入了养殖蚯蚓或者黑水虻环节,使得各种有机废弃物变成生物有机肥料的可能性增加,且冬春季气温低时,利用微生物处理设备散发的热量,可以提升蚯蚓或者是黑水虻养殖床温度,提高养殖效率,不需要额外能耗,一般高密度养殖时30d~50d左右就可完成一个批次生物有机肥料生产,除收获蚯蚓和黑水虻等虫体出售用作动物性饲料或者中成药原料外,产出的生物有机肥料可以用作各种珍贵作物的营养性肥料或者是高档作物的育苗基质,每吨售价一般在1000元以上,比养殖前的初级有机肥增值4倍~5倍,比普通畜禽粪有机肥价格贵1倍;4)本发明制备的生物源肥料中氨基酸、生长素、抗菌肽等生物刺激剂含有量高,当施用于作物或其根际周围时,能够促进作物的自然生理代谢,增强营养物质的吸收及利用,提升非生物胁迫抗性,提高品质和产量,尤其液态生物源肥料经过基于膜浓缩等富集养分和生物刺激剂含量的工艺,生物活性高,施用后防治土传病害、破解作物连作障碍、促进作物生长等生物刺激作用明显;5)本发明充分利用现有的经济技术条件,妥善找到垃圾源头分类办法,建立起行之有效的有机废弃物搜集体系,切实解决农村有机废弃物的资源化利用问题,一方面可以缓解农村环境污染,另一方面可以给农民带来额外的经济效益,同时也可为发展现代农业提供廉价优质的生物源肥料。

【附图说明】

图1是实施例的工艺流程示意图。

【具体实施方式】

以下结合具体实施例,对本发明做进一步描述。

以下所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围,所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进,亦落入本发明要求的保护范围之内。

实施例

一种有机废弃物的资源化处理方法,针对的是农村有机废弃物,其收集方法如下:首先需要建立起包括生活垃圾源头分类在内的有机废弃物搜集体系,方便搜集和运输,降低生产成本;然后,有机废弃物运输到达加工处理厂后,通过输送带异物分拣系统实行二次分类,剔除不能发酵腐烂的异物,剩下的能够发酵腐烂的有机废弃物为处理主体。

对于来源不同的有机废弃物,含水量在70%以上的果蔬作物腐烂果实如腐烂柑橘等经过机械破碎,含水量在70%以下的果蔬作物茎秆和废弃料经过机械粉碎,餐厨垃圾经过油水分离后机械粉碎,固液分离形成固体残渣与液态滤液。

固体残渣经过以下工艺步骤变成生物有机肥料:

1)、固体残渣用干性物料如无油污木屑、龙糠、碎状秸秆、畜禽粪等调节水分至50%~60%,然后将调节好的残渣物料放入微生物发酵专用设备制作微生物发酵基料,添加万分之一物料量的嗜热菌(嗜热菌是一类生活在40℃~80℃高温环境中的微生物),加温至60℃~70℃,通气好氧发酵3d~5d,取出90%发酵产物,留下10%发酵产物用作下次微生物发酵的基料;

2)、将调节好的残渣物料放入留有发酵基料的微生物发酵专用设备,每发酵7天补加一次物料量百万分之五的嗜热菌,发酵温度60℃~70℃,时间12h~24h;

3)、每次从设备中取出的90%发酵产物,集中堆放7d~10d,完成后发酵,按料堆宽0.80m~1.0m、料堆厚0.25m~0.35m、长度不限的要求在室内或者是野外建立养殖床,投放蚯蚓种或者黑水虻种,播种量1.0kg/m2~1.5kg/m2

4)、在保持养殖床温度18℃~28℃、湿度60%~70%的条件下,播种后10d~15d,每隔2d~3d补一次料,每次补料数量是原料堆重量的20%,共补料5次~8次,收获蚯蚓种或者黑水虻种,收获的蚯蚓粪或者黑水虻粪阴干至湿度25%~30%后粉碎、过筛,制作成粉末状生物有机肥料;

5)、将粉末状生物有机肥料,控制湿度在25%~30%,制作成柱状或者颗粒状生物有机肥料;或者将粉末状生物有机肥料,添加一定量的氮、磷、钾和钙、镁、锌、硼等养分以及粘合剂、防结剂等辅料,搅拌均匀后造粒,制作成生物复混肥料。

液态滤液经过以下工艺步骤变成有机营养液肥:

1)、榨取液流经格册,截留大颗粒固体残渣,收集液态滤液,调节温度至25℃~35℃;

2)、在液态滤液中加入液体重量0.5%EM生产菌液(EM菌是由大约80种微生物组成的一种营常温生活习性的菌剂,由日本琉球大学的比嘉照教授1968年研究成功),进行1h好氧(发酵液曝气)、2h厌氧(发酵液停止曝气)间歇式微生物发酵反应,反应时间24h,抽取发酵液体产物,实现固液初级分离;

3)、将发酵液体产物抽取至搅拌储存桶,添加预先制作好的絮凝剂母液,添加量为发酵液体产物体积量的0.5%~1.0%,搅拌15min~30min,静置30min~60min待用,离心除去絮凝固体产物,得到净化营养液;

4)、净化营养液经过基于膜浓缩装置的浓缩,获取养分含量是原营养液5倍~6倍的浓缩营养液,其透过液符合国家排放水相关标准,用于冲洗场地、厕所和生产设备等;

5)、获得的浓缩营养液添加腐植酸、氨基酸、氮、磷、钾、钙、镁、锌、硼中的一种或多种养分以及肥料增效剂形成有机营养液肥。

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