本发明涉及垃圾处理方法，特别涉及有机垃圾特别是厨余垃圾等生活垃圾的方法及其设备。
背景技术：
有机垃圾是生活和生产过程中含有有机物成分的垃圾，主要是餐厨垃圾（厨余垃圾）、纤维、纸、竹木等垃圾。
最为困扰日常群众生活的即为厨余垃圾，同时，厨余垃圾也是有机垃圾最重要的部分，影响最大也最难处理。
厨余垃圾是指在人们生活中的食品生产过程以及食用过程中产生的废弃物，包括各种动植物的皮毛、内脏、外壳等食用前就需废弃的杂物，也包括食用后残羹剩饭和各种残渣残液。这些物质很少可以再利用，但是丢弃处理后便会造成对环境的污染，故厨余垃圾的处理一直困扰着世界每一个城市的管理者。
迄今为止，世界各国和国内各地对厨余垃圾的处理方法主要有堆放或填埋、打碎进入下水道、焚烧、当饲料等，但是也都各有问题：
1.集中堆放法是将厨余垃圾直接堆放在场地中，或压缩或打碎后堆放在自然环境中，任其发酵、腐败。这不仅需要大量的场地进行堆放（如各地的城市垃圾填埋场），同时，由于它们通常含有较大量的蛋白质和油脂，会在发酵腐败过程中产生大量的恶臭气味，严重污染空气，是城市垃圾臭味的主要来源。这种“垃圾=恶臭”的现实情况，使得政府主管部门几乎无法在市区内不遭居民反对地建设垃圾中转站或相关设施，为城市垃圾的处理带来了极大的麻烦。
2.打碎进入下水道的方法大约已有十几年的时间，主要适用于家庭模式，一直有少量家庭在使用，虽然对厨余垃圾的减量有一定作用，但大量的有机物质进入下水道后使所排放污水的化学耗氧量（cod）严重超标，极大地加剧了城市污水处理机构的工作负荷。
3.垃圾焚烧处理算是目前比较理想的处理方法，能在垃圾减量的同时转化成热能而加以利用。但在厨余垃圾集中、转运和焚烧过程中还是会产生大量的难闻气味，焚烧的同时还会产生诸如二噁英之类严重影响市民身体健康的毒性/剧毒性化学物质。
4.把厨余垃圾当饲料喂养家畜家禽是人类几千年来的习惯处理方法，原本也应该属于是环保有效的方法。但随城市的扩展和农村经济的发展，使这一传统方法的处理能力跟不上垃圾的产生量，更因为现代医学已经证明，如果将这样喂养大的畜禽作为人类的食品，将会给人类带来很大的健康风险。更有甚者，将那些含有高油脂的厨余垃圾当成“地沟油”的原料，已经并且还将继续给社会带来了更大的危害。
其他几种有机垃圾的处理方式也是大同小异，抑或有回收利用的处理方法，但都无法消化其本身的产生量，而且在处理过程中无法做到完美处理，也会有相应的污染物、废水等产生。
综上，有机垃圾的处理已经是人类日益发展的今天必须要面对的社会问题，关系到人类居住环境的健康以及人类自身的健康，但迄今为止没有出现能够快速且完全无害化的处理方式。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种快速高效处理有机垃圾的方法，该方法能快速处理各类有机垃圾，特别是厨余垃圾，实现了完全无害化的处理方式，更能进行回收利用，使有机垃圾产生价值从而更好的保证有机垃圾的处理，达到健康环保的循环生态链。
为此，本发明采用以下技术方案：
一种生物质废弃物处理方法，它包括如下步骤
s1将有机垃圾与生物炭粉碎后混合或混合后粉碎；
s2形成炭-垃圾复合物后出料；
s3将炭-垃圾复合物自然堆放3-20天，完成处理。
本方案中，在步骤s1中，所述有机垃圾或生物炭粉碎后的粒径为20-80目，20目=840μm，80目=178μm，生物炭的空隙较大，较小的粒径有利于有机垃圾颗粒吸附在生物炭上或进入生物炭的空隙内，使得混合效果更好，进一步增强后期有机垃圾的处理效果。
优选的，在步骤s1中，所述有机垃圾或生物炭粉碎后的粒径为40-60目，40目=420μm，60目=250μm。
此外，在步骤s1中，有机垃圾与生物炭的混合过程中可选择加入微生物，所述微生物为细菌类分解用菌种。
本方案中，作为另一种加强有机垃圾处理效果的方法，在步骤s1中，可以根据有机垃圾的含水量或/和木质素含量或/和处理时间进行配比，再进行粉碎与生物炭粉碎后混合或者与生物炭混合后进行粉碎。其中，含水量决定了混合后的生物炭和有机垃圾与空气的接触面积，进一步影响到有机垃圾的分解效率；木质素是维持植物根茎极高硬度和承拓整株植物的重量，其粉碎难度较普通的材质大，因此，生物垃圾中的木质素含量相应减少，不可超过30%，已达到最佳的混合以及粉碎的效果，但随着粉碎水平的提高，木质素含量可以提高设置上限。
在本方案中的步骤s2中，通过观察炭-垃圾复合物的性状选择再次进行粉碎及混合搅拌过程或直接出料，有机垃圾的种类包括厨余垃圾、秸秆类、动物皮毛、粪便、污泥、药渣等，每个种类的垃圾的含水量（湿度）、硬度、气味都有不同，需根据各种种类来选择混合的比例，达到适合的粉碎强度及湿度要求。
此外，本方案中步骤s2中，根据出料后的物料用途或者有机垃圾处理完成后的物料用途来选择混合的有机垃圾的种类，例如，需要将出料后的物料作为土壤肥料使用、作为其他物料回收的，还有将药渣作为带有特殊气味的除臭剂的（因为含有生物炭成分），都可以相应的作出改变。
除此之外，本方案中，粉碎和搅拌的次数根据混合粉碎后或者粉碎混合后的物料的性状作出选择：当木质素或其他不易粉碎的物料含量增多之后，有机垃圾中具有硬度的物料增多，粉碎效果变差，则需要进行第二次粉碎，粉碎的过程可以选择是否加入生物炭；当有机垃圾与生物炭的配比出现失衡之后，特别是当有机垃圾含量占比较多、生物炭含量占比偏少时可以选择加入新的生物炭后混合，有必要的再次进行粉碎；当物料湿度或粘度较大时，会导致处理的效果变差或者周期变长等，可以选择再次进行混合后粉碎或者粉碎后混合，同时可考虑是否需要加入生物炭。诸如上述情况，只要是影响物料性状以及后期处理效果的，可以考虑再次进行步骤s2，来实现更好的处理效果。
同时，在步骤s2中，再次粉碎及混合搅拌过程中，根据炭-垃圾复合物的性状加入生物炭或/和微生物，以促进有机垃圾的分解。
本发明还要解决的技术问题是提供一种实现上述快速高效处理有机垃圾的方法的设备，所述设备包括有机垃圾进料口、生物炭进料口、与两个进料口连接的粉碎室及出料口，所述有机垃圾进料口与所述生物炭进料口相对并通向粉碎室，所述粉碎室内设置有粉碎刀头。
进一步的，所述设备在粉碎室的上部或下部设置有搅拌室，出于最下方的搅拌室或粉碎室连接有出料口。
进一步的，所述有机垃圾进料口和生物炭进料口都设置有物料推进装置，所述物料推进装置都连接有电机，所述电机控制所述物料推进装置的推进速度。
进一步的，所述粉碎刀头下连接电机，所述电机控制所述粉碎刀头的旋转速度。
本发明所述的方法由于利用了生物炭的吸附能力和表面催化能力，在借助专用设备打碎厨余垃圾的同时对这些垃圾起到了交融粉碎的效能，将厨余垃圾分散并被吸附在原炭表面甚至被包裹其中。原炭表面的多孔性结构和极大的表面积将厨余垃圾本身的浓烈气味分子紧紧吸附（并能将在后续发酵分解过程中可能产生的恶臭分子也紧紧吸附），被交融粉碎的垃圾组分在原炭表面的沟壑结构上被催化，加速了他们的发酵过程，从而在很短时间内完成了无气味分解，实现厨余垃圾的无害化处理
由于采用了本发明的技术方案，本发明具有以下优势：
1.本发明借助了原炭（后续还可利用本方法处理后的产物）的吸附和催化功能，处理厨余垃圾快速有效，成本低；适合于大批量厨余垃圾的集中处理，顺应国家垃圾减量的处理思路；
2.本发明工艺简单，利用专用设备的粉碎和搅拌功能，使厨余垃圾交融粉碎，更加快了后续的发酵处理速度；
3.本方法属于常温操作，除搅拌外不需要外加能量，比其他方法更节能，符合国家“节能减排”的方针；
4.利用本方法进行大规模处理时所需堆场的面积小，周转速度快；
5.本方法的产物除了可以继续作为原炭进行后续厨余垃圾的处理或其他专有用途外，更可以作为大田种植、家庭养花种菜的有机肥，能产生不错的经济效益。
附图说明
图1为第一天显微镜下1号对照组的照片，图2为第一天显微镜下2号对照组的照片。
图3为第三天显微镜下1号对照组的照片，图4为第三天显微镜下2号对照组的照片。
图5为第五天显微镜下1号对照组的照片，图6为第五天显微镜下2号对照组的照片。
图7为第六天显微镜下1号对照组的照片，图8为第六天显微镜下2号对照组的照片。
具体实施方式
以下对本发明作出进一步阐述。
实施例一：
本发明所述的方法包括如下步骤：
s1将有机垃圾与生物炭粉碎后混合或混合后粉碎；
s2形成炭-垃圾复合物后出料；
s3将炭-垃圾复合物自然堆放3-20天，完成处理。
具体的，有机垃圾主要是指在生活垃圾中含有有机成分的废弃物，包括纸、纤维、竹木、厨房菜渣等，除此之外，还应包括动物皮毛、尸体、动物角质化部分（蹄、角、喙等）、植物枝干、植物茎叶、动物粪便、瓜果、蛋壳、鱼鳞等一系列生活中常见的有机垃圾。当然，其中量最大的应属厨余垃圾以及园林垃圾（树枝、树叶、杂草等）。
本发明所述生物炭为普通生物炭，优选的，使用秸秆、木屑等烧制的生物炭，因秸秆、木屑颗粒本身较小，且易粉碎，其使用效果最佳。也可以使用其他生物炭，甚至包括前述有机垃圾烧制后的生物炭。
本实施例所述将有机垃圾与生物炭的粉碎及混合具有相应前提，因有机垃圾本身具有形状区别，例如：含水量、硬度（木质素含量、是否为动物蹄、角、骨、牙等）等区别，一般骨、蹄、角等较难处理，有机垃圾处理后短时间内不会有变化；也有处理环境因素：温度、空气湿度等的影响；还有处理时间、处理程度要求的影响，需要进行系统的选择、调配后将有机垃圾与生物炭的体积配比、质量配比调节，才会达到有机垃圾处理的要求。
本发明所述方案的处理时间及环境因素及生物炭体积的关系为：
1、在处理时间：10-15天，环境：温度保持在20-30℃之间，需要将混合后的体积比：生物炭：有机垃圾=1:4~2:3；
必要时，可以选择加入微生物促进分解作用，加快有机垃圾处理的时间。
2、在处理时间：5-10天，环境：温度保持在20-30℃之间，需要将混合后的体积比：生物炭：有机垃圾=2:3~1:1；
必要时，可以选择加入微生物促进分解作用，加快有机垃圾处理的时间。
3、在处理时间：3-6天，环境：温度保持在20-30℃之间，需要将混合后的体积比：生物炭：有机垃圾=1:1~2:1；
4、在处理时间：15-20天以上，环境：温度保持在20-30℃之间，需要将混合后的体积比：生物炭：有机垃圾=1:5~1:4。
为了达到以上处理效果，本发明所述方案的有机垃圾需要具有以下要求，有机垃圾的含水量≤40%、木质素含量≤30%......
本实施例中，本方案作出两个对照组，温度都选择为25°左右，并定期进行显微镜观察，如图所示，两个对照组分别选用1号对照组及2号对照组，1号组为水分含量25%的中药残渣，2号组为水分含量20%的餐厨垃圾，图1为第一天显微镜下1号对照组的照片，图2为第一天显微镜下2号对照组的照片，两对照组内物料都未产生明显变化。图3为第三天显微镜下1号对照组的照片，图4为第三天显微镜下2号对照组的照片，对照组内已经发生分解，微生物菌落群开始产生。图5为第五天显微镜下1号对照组的照片，图6为第五天显微镜下2号对照组的照片，物生物菌落群继续产生作用。图7为第六天显微镜下1号对照组的照片，图8为第六天显微镜下2号对照组的照片，表面微生物菌落群基本已完成分解，物料性状产生变化，表面没有菌落群体现，大致的分解已经完成。
在上述对照组的实验条件下，根据本发明所述方法进行的有机垃圾的处理过程中，大致过程类似，菌落群的产生时间相近，分解效率非常高，在第6天时就已经基本完成分解过程，且没有其他杂质在表面产生，仍旧吸附或存在于在颗粒表面。
本方案中，在步骤s1中，所述有机垃圾或生物炭粉碎后的粒径为20-80目，生物炭的空隙较大，较小的粒径有利于有机垃圾颗粒吸附在生物炭上或进入生物炭的空隙内，使得混合效果更好，进一步增强后期有机垃圾的处理效果。
优选的，在步骤s1中，所述有机垃圾或生物炭粉碎后的粒径为40-60目。
本方案所述的一种快速高效处理有机垃圾的方法，利用了生物炭本身的特性：具有表面微孔、表面积大、表面催化能力强、吸附性强。生物炭的特性决定了它在本发明中的重要位置，其多孔性能有效保存水分，更能聚集多种有益微生物促进分解作用；炭孔的大小，大致有三种形态，各组织的通道，分大孔、中孔，细胞壁内部生成的是小孔，还有是氢、碳等分子挥发后留下的，可起到吸附气味的作用，较强的吸附性能将有机垃圾中的气味、物质等吸附，孔径小的可以直接进入生物炭的空隙中。
具体的，有机垃圾与生物炭在专用装置中被打碎并搅拌均匀，第一遍形成黑色的炭-垃圾复合物，该复合物已经大大减轻了厨余垃圾的浓烈气味，仅含轻微的气味；
在必要情况下，混合物中可添加微生物或进行第二次粉碎混合过程并加入微生物，由于碳粒为多孔性物质，其孔体的直径从几个微米到几百微米不等，任何一颗碳粒表面都有无数孔体的集合体，使得炭表面可以依靠分子间相互作用力产生的物理吸附方式吸附一定量的气体和液体的分子，也适合不同大小的微生物/有益菌的栖息。待温度升高或者加热等外部作用方式，所吸附的分子便会脱附。
温度能够使水分子变小，加速水的体内吸收；重要作用是从水中吸附溶解的有机物为微生物/有益菌提供食物。当这些有机物进人或离开颗粒孔结构时被微生物/有益菌捕食。当进水中有机浓度较高时，炭会吸附过量的有机物，以防止微生物/有益菌的过量繁殖，控制微生物/有益菌的整体数量。
综上所述，在生物炭控制污染的同时，有机物进行快速的分解作用，期间并不释放恶臭味，也不会出现垃圾渗滤液污染环境，在自然堆放3-20天后（视处理程度以及物料利用而定）完成有机垃圾的处理。
此外，使用本发明所述方法实现的有机垃圾的处理物，还可用于例如肥料、土壤改善品、再次依照本方法处理的生物炭原料等进行使用，形成良好的生态环境产品；还可以根据有机垃圾的种类进行特定使用，例如当有机垃圾为植物原料时，可以根据植物本身的气味、形状开发二次产品，达到环保的同时，还可以产生经济价值。
实施例二：
本发明还提供一种实现上述快速高效处理有机垃圾的方法的设备，所述设备包括有机垃圾进料口、生物炭进料口、与两个进料口连接的粉碎室及出料口，所述有机垃圾进料口与所述生物炭进料口相对并通向粉碎室，所述粉碎室内设置有粉碎刀头。有机垃圾从有机垃圾进料口进入，生物炭从生物炭进料口进入，两者相对设置，并通向粉碎室，粉碎室内的粉碎刀头对混合后或未混合的物料进行粉碎，粉碎的同时，也完成一定程度的混合效果。
所述粉碎刀头优选使用二叶刀头或三叶刀头或四叶刀头，其中三叶刀头为最优选。
所述设备在粉碎室的上部或下部设置有搅拌室，出于最下方的搅拌室或粉碎室连接有出料口，搅拌室的设置可选择设置在粉碎室的上方或下方，也就决定了物料是先进行粉碎还是先进行混合，一般而言，生物炭的粉碎较容易，而物料的粉碎因为成分和性状的多样性较为复杂，可以先进行粉碎再进行混合，根据需求进行设置即可。
进一步的，所述有机垃圾进料口和生物炭进料口都设置有物料推进装置，所述物料推进装置都连接有电机，所述电机控制所述物料推进装置的推进速度。根据有机垃圾的成分、性状等特性调节生物炭和有机垃圾的成分比例，则可以通过控制电机的速度来完成。
进一步的，所述粉碎刀头下连接电机，所述电机控制所述粉碎刀头的旋转速度，当有机垃圾粉碎难度小时，可以调节粉碎刀头到较低转速，当粉碎难度较大时可调节至高转速，例如20000转/分。
本发明所述设备为了达到粉碎效果，一般各种大小的设备都可以使用。为了达到比较好的效果以及便捷性放置，设备的尺寸上小型的较易控制，长宽高均不超过3米为宜。在小型设备中，甚至包括家用设备其处理效率可达到每小时600-1000公斤；
此外，本发明所使用的设备还可以分开设置，即专门设置大中型的生物炭粉碎设备以及有机垃圾粉碎设备，粉碎后运输至混合室，在混合室内进行搅拌即可达到初步的处理效果。