一种农村生活垃圾的发酵制肥方法与流程

文档序号:32034941发布日期:2022-11-03 03:02阅读:113来源:国知局

1.本发明属于生物化学技术领域,具体公开了一种农村生活垃圾的发酵制肥方法。


背景技术:

2.农村生活垃圾中包含大量的可制肥垃圾,如果皮、秸秆、扔掉的烂蔬菜和菜叶等,这些垃圾作为制肥原料具有优良的利用价值,而在将这些垃圾用于发酵制肥的过程中,发酵产生的沼液即作为制肥的主要原料,但是产生的沼液中重金属通常超标且cod含量也较高,如果直接使用会对农作物产生危害。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提供一种农村生活垃圾的发酵制肥方法,该方法能够解决现目前沼液中cod和重金属含量超标的技术问题。
4.本发明是通过如下技术方案实现的:
5.本发明提供了一种农村生活垃圾的发酵制肥方法,包括如下步骤:
6.s1:将垃圾发酵后过滤,得到沼液;
7.s2:向沼液中加吸附剂搅拌30-60天后二次过滤,得到滤液;
8.s3:向滤液中通入氧气并以镁为阳极、镍为阴极电解,即得到肥料。
9.其中加入吸附剂能够吸附沼液中的重金属离子和cod等,从而避免沼液对土壤和作物造成损伤和危害,而通过电解能够使沼液中的有机污染物在阳极产生氧化还原反应,生成氮气或氢气等无害气体,避免沼液对土壤产生污染;而通入氧气能够在电解情况下生成臭氧,提高氧化效率,并且正极镁在氧气作用下能够生成氧化镁,进一步提高氧化效率,从而提高对cod和重金属离子的去除效率;其中生物炭为玉米、花生或水稻热解后制得,其中发酵为无氧发酵,无氧发酵选用原材料为活性污泥,其取自于邛崃市鞍桥养殖场。
10.进一步地,在上述s2中,吸附剂包括沸石、小球藻和生物炭,沸石、小球藻和生物炭的重量比为(8-9):2:3,吸附剂的浓度为10-12g/l。
11.该区间为沸石、小球藻和生物炭的最适添加区间,当沸石、小球藻和生物炭的浓度低于该浓度区间时,会导致沼液中的cod和重金属等无法被有效去除,而当沸石、小球藻和生物炭的浓度高于该浓度区间时,则会导致沼液中的有效成分如k、p等废料被除去。
12.进一步地,每升滤液中含0.8-1.2g氧气。
13.该浓度区间的氧气能够保证最佳的氧化反应,当氧气浓度过高,可能导致形成的臭氧过多而造成安全隐患,当氧气浓度过低,则生成臭氧量较少,无法发生有效的氧化还原反应。
14.进一步地,上述肥料的ph为8-9。
15.当该ph区间内则其内的电解反应效果最好,从而更大效率去除cod等。
16.进一步地,在上述s3中电解的电压为200-300v。
17.该区间电压能够将部分氧气氧化为臭氧,从而提高氧化效率,以氧化其中的cod、
nh
4+-n等有害物质,从而避免肥料对作物造成损伤,当在该电压区间以上,则会导致沼液中的有机物过量分解,降低沼液中的营养成分,当在该电压区间以下,则会导致沼液中的有害物质无法完全分解。
18.进一步地,在上述s1中还包括回收沼气,回收沼气包括如下步骤:将沼气吸收后用一乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺脱硫。
19.进一步地,在上述s1中还包括回收沼渣,回收沼渣包括如下步骤:向沼渣中加入生物锰氧化物、改性生物炭和鸟粪石,改性生物炭为生物炭经过400-500w的微波加热8-12min。
20.通过回收沼气和沼渣以进一步进行利用,避免原料的浪费;其中生物锰氧化物包括多种锰氧化细菌氧化锰产生的物质,如leptothrix sp.、pseudomonas spp.、escherichia coli和bacillus sp,改性生物炭的制备如下:称取10g生物炭,使用功率为450w的微波对生物炭进行改性处理,改性时间为10min。
21.与现有技术相比,本发明至少具有如下的优点与积极效果:
22.本发明提供了一种农村生活垃圾的发酵制肥方法,其能够通过氧化和电解以去除其中的cod,从而以减小沼液对农作物的危害,并且通过吸附作用去除其中的重金属,进而降低沼液对土壤的损伤。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。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。
24.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
25.实施例1
26.本实施例提供了一种农村生活垃圾的发酵制肥方法,包括如下步骤:s1:将果皮、果核和蔬菜叶的混合垃圾10kg用邛崃市鞍桥养殖场的活性污泥2kg于20℃无氧发酵70d后过滤,得到3l沼液,将期间产生的沼气用储气罐吸收后用一乙醇胺脱硫备用,向期间产生的6.4kg沼渣中加入生物锰氧化物、玉米改性生物炭(玉米生物炭在400w微波下加热12min)和鸟粪石以去除重金属离子备用;s2:向沼液中加入10g/l的沸石、小球藻和生物炭的混合物搅拌(其中沸石、小球藻和生物炭的重量比为8:2:3)30天后二次过滤,得到滤液;s3:向滤液中通入0.8g/l的氧气并以镁为阳极、镍为阴极在200v电压下电解至ph为8,即得到肥料。
27.实施例2
28.本实施例提供了一种农村生活垃圾的发酵制肥方法,包括如下步骤:s1:将果皮、果核和蔬菜叶的混合垃圾10kg用邛崃市鞍桥养殖场的活性污泥2kg于20℃无氧发酵70d后过滤,得到沼液,将产生的沼气用储气罐吸收后用一乙醇胺脱硫备用,向产生的7.1kg沼渣中加入生物锰氧化物、秸秆改性生物炭(秸秆生物炭在500w微波下加热8min)和鸟粪石以去除重金属离子备用;s2:向2.8l沼液中加入12g/l的沸石、小球藻和生物炭的混合物(其中沸石、小球藻和生物炭的重量比为9:2:3)搅拌60天后二次过滤,得到滤液;s3:向滤液中通入
1.2g/l的氧气并以镁为阳极、镍为阴极在300v电压下电解至ph为9,即得到肥料。
29.实施例3
30.本实施例提供了一种农村生活垃圾的发酵制肥方法,包括如下步骤:s1:将果皮、果核和蔬菜叶的混合垃圾10kg用邛崃市鞍桥养殖场的活性污泥2kg于20℃无氧发酵70d后过滤,得到2.6l沼液,将产生的沼气用储气罐吸收后用一乙醇胺脱硫备用,向产生的6.3kg沼渣中加入生物锰氧化物、水稻改性生物炭(水稻生物炭在450w微波下加热10min)和鸟粪石以去除重金属离子备用;s2:向2.8l沼液中加入11g/l的沸石、小球藻和生物炭的混合物(其中沸石、小球藻和生物炭的重量比为8.5:2:3)搅拌45天后二次过滤,得到滤液;s3:向滤液中通入1.0g/l的氧气并以镁为阳极、镍为阴极在250v电压下电解至ph为8.5,即得到肥料。
31.实施例4
32.本实施例提供了一种农村生活垃圾的发酵制肥方法,包括如下步骤:s1:将果皮、果核和蔬菜叶的混合垃圾10kg用邛崃市鞍桥养殖场的活性污泥2kg于20℃无氧发酵70d后过滤,得到2.2l沼液,将产生的沼气用储气罐吸收后用一乙醇胺脱硫备用,向产生的5.9kg沼渣中加入生物锰氧化物、水稻改性生物炭(水稻生物炭在480w微波下加热9min)和鸟粪石以去除重金属离子备用;s2:向沼液中加入10.5g/l的沸石、小球藻和生物炭的混合物(其中沸石、小球藻和生物炭的重量比为8.2:2:3)搅拌40天后二次过滤,得到滤液;s3:向滤液中通入0.9g/l的氧气并以镁为阳极、镍为阴极在240v电压下电解至ph为8.2,即得到肥料。
33.实施例5
34.本实施例提供了一种农村生活垃圾的发酵制肥方法,包括如下步骤:s1:将果皮、果核和蔬菜叶的混合垃圾10kg用邛崃市鞍桥养殖场的活性污泥2kg于20℃无氧发酵70d后过滤,得到2.9l沼液,将产生的沼气用储气罐吸收后用一乙醇胺脱硫备用,向产生的7kg沼渣中加入生物锰氧化物、玉米改性生物炭(玉米生物炭在410w微波下加热11min)和鸟粪石以去除重金属离子备用;s2:向沼液中加入11.4g/l的沸石、小球藻和生物炭的混合物(其中沸石、小球藻和生物炭的重量比为8.9:2:3)搅拌52天后二次过滤,得到滤液;s3:向滤液中通入1.1g/l的氧气并以镁为阳极、镍为阴极在290v电压下电解至ph为8.6,即得到肥料。
35.对比例
36.发酵得到沼液后,向其中加入氢氧化钙,调整ph至10.5,再加入沉淀完全所需用量的tmt-15和硫酸亚铁,搅拌反应30min,沉淀完全后过滤。
37.经过检测,对比例中的cod去除率为15.17%,重金属(cu、zn、as)的去除率分别为17.16%、18.24%和15.07%;而实施例3中所制得的肥料中cod去除率为81.76%,重金属(cu、zn、as)的去除率分别为68.91%、74.56%和71.77%,因此,本发明提供的该方法能够有效去除沼液中的cod和重金属离子等有害物质。
38.综上所述:
39.本发明提供了一种农村生活垃圾的发酵制肥方法,其能够通过氧化和电解以去除其中的cod,从而以减小沼液对农作物的危害,并且通过吸附作用去除其中的重金属,进而降低沼液对土壤的损伤。
40.以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施
例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
当前第1页1 2 
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