一种复合型湿垃圾发酵菌种制肥方法与流程

文档序号:21884133发布日期:2020-08-18 17:03阅读:451来源:国知局
本发明涉及湿垃圾处理
技术领域
,具体涉及一种复合型湿垃圾发酵菌种制肥方法。
背景技术
:随着我国垃圾分类在各大城市逐步推广和落实,大量的干垃圾用于焚烧发电,而湿垃圾面临无法处理。尤其在生活领域,比如餐饮,每天会产生大量成分复杂的湿垃圾,如果每天产生的餐厨垃圾得不到及时有效治理,不仅会给畜禽养殖带来巨大风险,而且污染环境,严重影响食品安全及身体健康。为了营造良好的生活居住环境,生活垃圾和餐厨垃圾的处置已经得到政府的高度重视,因此建设生活垃圾和湿垃圾的无害化处理和资源化利用项目是垃圾处理的必经之路。目前,国内外生活垃圾和湿垃圾主要有一下几种处理方式:(1)家庭用的小型餐厨垃圾粉碎机直接处理,即将生活垃圾和餐厨垃圾进行粉碎后再经过市政管网排出,但是这种处理方式将消耗大量的清洁水资源,并且产生的大量废弃油脂,既容易堵塞市政管网和下水管道,同时还会给市政污水处理厂增加污水的处理工作量和处理难度。(2)与其它生活垃圾混合填埋处理和焚烧发电,这种处理方式虽然简单、易操作,但填埋不仅占用大量土地和产生难以处理的大量渗滤液可能会发生渗漏,对地表水和地下水造成影响;用与焚烧发电由于含水分高,增加焚烧发电成本。(3)饲料化处理,即将生活垃圾和湿垃圾进行脱水、加热、除盐、杀菌等措施后,最终生成达到卫生标准的蛋白饲料物质。这种处理方式提升了生活垃圾和湿垃圾的使用价值,最大限度保留了期中的营养物质,但是仍有潜在的食物链短路风险。(4)与其它有机物混合做肥料,相比之下,肥料化处理方式应用较为广泛,主要包括好氧堆肥和厌氧消化两种,但是,这种处理方式占地面积大,处理周期长,处理过程产生的污染可能对环境造成二次污染。(5)高温高压热水解技术,该技术比较先进,由于是高温高压存在安全隐患多,成本高,适合大型处理厂。为此,研发出一种易操作、无安全隐患的快速资源化利用湿垃圾的制肥方法,并且产生的相应废水、废气、噪音得到国家排放标准,本领域技术人员仍需要解决的问题是废水处理达标排放成本过高。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种复合型湿垃圾发酵菌种制肥方法,其解决了目前生活、湿垃圾处理方式存在的处理难度大、成本高、易产生二次污染、安全隐患大等缺陷。本发明通过以下技术方案来实现上述目的:一种复合型湿垃圾发酵菌种制肥方法,步骤包括(1)分拣:分拣:对湿垃圾进行分拣,得到有机固体废弃物(如,剩饭、剩菜、菜叶、果皮、茶渣等)、无机固体废弃物(如,塑料制品、方便面盒、易拉罐、勺子、筷子、瓶盖等)和含油废水,剔除其中的无机物,剩下得到有机废弃物;(2)破碎挤压:将有机废弃物破碎得到粒径小于1cm的有机物粉料,再将有机物粉料挤压得到26~34wt%的有机粉渣和66~74wt%的污水;(3)发酵:将有机粉渣输送进入发酵仓,向发酵仓内加入复合菌种,所述复合菌种的活菌数大于5x108cfu/g,再经搅拌(转速为20rpm)、加温、发酵、灭菌和干燥,即得有机肥;(4)发酵培养菌种基料:将仓内发酵过的有机肥部分排出,剩下的有机肥留在发酵仓内作为复合菌种的代替物,用于下一次发酵,因为留下的有机肥基料含有大量的复合菌种的繁殖菌存活,替代了原来的复合菌种。进一步改进在于,所述湿垃圾包括食材废料、剩菜剩饭、过期食品、瓜皮果核、花卉绿植和中药药渣。进一步改进在于,步骤(1)中,分拣时通过100l或240l垃圾标准桶装载湿垃圾并由提升机将其倒入分拣平台进行分拣。进一步改进在于,步骤(2)中,所述破碎和挤压在破碎挤压一体机中进行,先经破碎挤压一体机中的双轴破碎机进行破碎,再经破碎挤压一体机中的螺杆挤压机进行挤压。进一步改进在于,所述有机粉渣的含水率为55~63%。进一步改进在于,步骤(3)中,所述复合菌种与有机粉渣的质量比为1~1.5:500~1000。进一步改进在于,步骤(3)中,所述复合菌种由乳酸芽孢杆菌、纤维降解芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、耐盐芽孢杆菌和淀粉芽孢杆菌按1:1.2:1.2:1.2:1:1的质量比混合制成。进一步改进在于,步骤(3)中,发酵时发酵仓内温度一直保持在55~75℃,且在发酵过程中不停地缓慢搅拌,搅拌速度为20rpm,且发酵仓通气量350vvm,每隔15min抽一次,发酵时间为12h至15h。进一步改进在于,步骤(4)中,有机肥的排出量占总量的2/3至3/4。本发明的有益效果在于:采用特定的复合菌种进行发酵,其最大的优势在于可连续生产,不需要重复添加复合菌种,由此有效降低了生产成本,其次发酵时间短,提高了生产效率;另外,该餐厨垃圾处理方法还具有环保无污染、操作简单、安全稳定等优点。具体实施方式下面结合实施例对本申请作进一步详细描述,有必要在此指出的是,以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明,不能理解为对本申请保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。实施例1一种复合型湿垃圾发酵菌种制肥方法,步骤包括(1)分拣:通过100l垃圾标准桶装载湿垃圾进行分拣,得到有机固体废弃物(如,剩饭、剩菜、菜叶、果皮、茶渣等)、无机固体废弃物(如,塑料制品、方便面盒、易拉罐、勺子、筷子、瓶盖等)和含油废水;分拣剔除其中的无机物,剩下得到有机废弃物;(2)破碎挤压:将有机废弃物输送进入破碎挤压一体机中,经双轴破碎机破碎得到粒径小于1cm的有机物粉料,再经螺杆挤压机将有机物粉料挤压得到26wt%的有机粉渣和74wt%的污水,且有机粉渣的含水率为58%;(3)发酵:将有机粉渣输送进入发酵仓,向发酵仓内加入复合菌种,复合菌种30g包括乳酸芽孢杆菌4.5g、纤维降解芽孢杆菌5.5g、枯草芽孢杆菌5.5g、嗜热脂肪芽孢杆菌5.5g、耐盐芽孢杆菌4.5g、淀粉芽孢杆菌4.5,且复合菌种与有机粉渣的质量比为1:1000,再经不停地搅拌和加温(搅拌转速为20rpm,加温设置温度为55℃至75℃)发酵仓通气量350vvm,每隔15分钟抽一次;加温、发酵、灭菌和干燥同时进行,时间为15小时即得有机肥;(4)发酵培养菌种基料:将有机肥基料的三分之二排出,剩下的有机肥基料留在发酵仓内作为复合菌种的代替物,用于下一次发酵。实施例2一种复合型湿垃圾发酵菌种制肥方法,步骤包括(1)分拣:通过100l垃圾标准桶装载载湿垃圾进行分拣,得到有机固体废弃物(如,剩饭、剩菜、菜叶、果皮、茶渣等)、无机固体废弃物(如,塑料制品、方便面盒、易拉罐、勺子、筷子、瓶盖等)和含油废水;分拣剔除其中的无机物,剩下得到有机废弃物;(2)破碎挤压:将有机废弃物输送进入破碎挤压一体机中,经双轴破碎机破碎得到粒径小于1cm的有机物粉料,再经螺杆挤压机将有机物粉料挤压得到30wt%的有机粉渣和70wt%的污水,且有机粉渣的含水率为60%;(3)发酵:将有机粉渣输送进入发酵仓,向发酵仓内加入复合菌种,复合菌种40g包括乳酸芽孢杆菌6g、纤维降解芽孢杆菌7.3g、枯草芽孢杆菌7.3g、嗜热脂肪芽孢杆菌7.4g、耐盐芽孢杆菌6g、淀粉芽孢杆菌6g,且复合菌种与有机粉渣的质量比为1:900,再经不停地搅拌和加温(搅拌转速为20rpm,加温设置温度为55℃至75℃)发酵仓通气量350vvm,每隔15分钟抽一次;加温、发酵、灭菌和干燥同时进行,时间为13小时即得有机肥;(4)发酵培养菌种基料:将仓内发酵过的有机肥的四分之三排出,剩下的有机肥基料留在发酵仓内作为复合菌种的代替物,用于下一次发酵。实施例3一种复合型湿垃圾发酵菌种制肥方法,步骤包括(1)分拣:通过240l垃圾标准桶装载载湿垃圾进行分拣,得到有机固体废弃物(如,剩饭、剩菜、菜叶、果皮、茶渣等)、无机固体废弃物(如,塑料制品、方便面盒、易拉罐、勺子、筷子、瓶盖等)和含油废水;分拣剔除其中的无机物,剩下得到有机废弃物;(2)破碎挤压:将有机废弃物输送进入破碎挤压一体机中,经双轴破碎机破碎得到粒径小于1cm的有机物粉料,再经螺杆挤压机将有机物粉料挤压得到31wt%的有机粉渣和69wt%的污水,且有机粉渣的含水率为56%;(3)发酵:将有机粉渣输送进入发酵仓,向发酵仓内加入复合菌种,复合菌种45g包括乳酸芽孢杆菌6.8g、纤维降解芽孢杆菌8.2g、枯草芽孢杆菌8.2g、嗜热脂肪芽孢杆菌8.2g、耐盐芽孢杆菌6.8、淀粉芽孢杆菌6.8g,且复合菌种与有机粉渣的质量比1.1:800,再经不停地搅拌和加温(搅拌转速为20rpm,加温设置温度为55℃至75℃)发酵仓通气量350vvm,每隔15分钟抽一次;加温、发酵、灭菌和干燥同时进行,时间为12小时即得有机肥;(4)发酵培养菌种基料:将仓内发酵过的有机肥的三分之二排出,剩下的有机肥基料留在发酵仓内作为复合菌种的代替物,用于下一次发酵。性能检测:各取实施例1~3中制备的有机肥料,分别按照ny52522012的试验方法对有机肥料的各个技术指标和重金属进行检测,各个指标的检测要求及检测结果如下表1和表2所示。表1:各个技术指标的检测要求及检测结果项目实施例1实施例2实施例3有效活菌数,≥0.2×108(cfu/g)5.25.86.0有机质,≥45(%)656875总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾),≥5(%)7129水分,≤30(%)171820ph,5.5~8.55.57.07.2粪大肠菌群数,≤100(个/g)0.353蛔虫卵死亡率,≥95(%)999897表2:重金属指标的检测要求及检测结果项目实施例1实施例2实施例3总砷(as),≤15(mg/kg)0.600.1总镉(cd),≤3(mg/kg)000总铅(pb),≤50(mg/kg)292628总铬(cr),≤150(mg/kg)35.130.926总汞(hg),≤2(mg/kg)0.800由表1和表2可知,本发明实施例1~3制备的有机肥料的各个技术指标和重金属指标均符合相应规定。以上试验证明,本发明一种复合型湿垃圾发酵菌种制肥方法制得的有机肥实现了资源化利用,让生活中的湿垃圾就近快速资源化、自动化、高效化,真正实现“变废为宝”。另外,以上实施例1~3中,湿垃圾生物发酵制肥方法,还包括以下步骤:将步骤(1)中所得无机固体废弃物再次进行分拣,产生的塑料废弃物进行废塑料转换燃油处理,砖石类废弃物进行制砖处理,纤维类废弃物进行热能转换处理;将步骤(1)所得含油废水和步骤(2)中所得污水混合后进行油水分离,产生的废水进入一体化生化处理设备处理达标后排放,产生的废油进行资源回收后制成生物油;将步骤(2)挤压过程中产生的废气和污水处理产生的废气以及发酵仓产生的废气进行喷淋、uv光氧化和活性炭处理,达标后排放。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。当前第1页12
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