一种餐厨垃圾转化肥料的工艺的制作方法

文档序号:36009164发布日期:2023-11-17 01:30阅读:30来源:国知局

本技术涉及餐厨垃圾处理领域,更具体地说,它涉及一种餐厨垃圾转化肥料的工艺。


背景技术:

1、随着城市化进程的加快和人们生活水平的提高,餐厨垃圾的产生量日益增加。然而,不合理处理这些垃圾会给环境带来严重影响。因此,将餐厨垃圾转化为有机肥料已成为解决城市废弃物问题和促进可持续农业发展的重要途径之一。

2、通过餐厨垃圾转化肥料技术的应用,不仅可以有效解决废弃物处理难题,还可以为农业提供有机养分,促进土壤改良和作物生长。这对于推动可持续发展、实现资源循环利用具有重要意义。

3、餐厨垃圾转化肥料技术在目前的应用中面临的一个主要问题是技术成熟度不高。由于有机物质的多样性和不确定性,堆肥过程中有时会出现堆温过高、产气异常等问题,导致堆肥无法达到预期的效果和质量。因此,需要进一步研究和改进技术,以确保堆肥过程的稳定性和最终产物的质量可控。


技术实现思路

1、为了提高堆肥转化质量,本技术提供一种餐厨垃圾转化肥料的工艺。

2、本技术提供的餐厨垃圾转化肥料的工艺采用如下的技术方案:

3、一种餐厨垃圾转化肥料的工艺,包括以下步骤:

4、s1、预处理:过筛去除餐厨垃圾中的塑料、金属杂质,将餐厨垃圾进行粉碎,粉碎后餐厨垃圾尺寸为10-50mm;

5、s2、发酵堆肥:将经过预处理的餐厨垃圾内加入大豆粉并进行生物电化学处理,所述生物电化学处理用于加快有机物分解;

6、s3、后处理:筛选去除未完全分解的物质,得到有机肥。

7、通过采用上述技术方案,由于通过过筛和粉碎去除非有机物质,如塑料和金属杂质,减少后续处理的难度和能耗。发酵堆肥采用生物电化学处理方法,加快有机物的分解,提高处理速度和效率。同时,添加大豆粉可以促进微生物活动,进一步增强有机物的降解能力,加快堆肥的完成时间。

8、后处理环节通过筛选去除未完全分解的物质,确保产出的肥料质量符合标准。综上所述,该方法能更加高效地分解和转化餐厨垃圾,提高堆肥转化质量。

9、可选的,所述生物电化学处理的具体步骤为:

10、a1、建立一个具有阳极室和阴极室的反应器,阳极室与阴极室之间通过离子选择性膜进行隔离;

11、a2、将预处理后的餐厨垃圾废水和导电材料添加到阳极室中;

12、a3、在阳极表面形成微生物附着的生物膜,微生物通过代谢产生的电子传递给阳极;

13、a4、阳极室内微生物分解和转化,阴极表面施加电位发生还原反应。

14、通过采用上述技术方案,通过将餐厨垃圾废水添加到阳极室,可以为微生物提供适宜的环境条件和营养物质,促进微生物附着和代谢活动。导电材料的加入可以提供电子传导通路,增强反应器的电导性。在阳极表面形成微生物附着的生物膜,并通过代谢产生的电子传递给阳极。微生物通过附着在阳极表面形成的生物膜,利用底物进行代谢活动,产生电子并传递给阳极。这种生物膜的形成能够增加阳极与微生物之间的接触面积,提高电子传递效率。有机物质进入阳极室,与附着的微生物进行反应,被微生物分解和转化为电子、二氧化碳等物质。在阳极室中,有机物质与附着的微生物发生反应,经过代谢活动,有机物质逐渐被分解和转化为电子、二氧化碳等物质。这个步骤实现了有机物的降解和转化。同时,在阴极表面上施加电位,引导还原反应发生。通过在阴极上施加电位,可以促使在阳极产生的电子向阴极转移,从而引导还原反应的发生,例如产生氢气等可再利用的产物。总体而言,生物电化学处理方法通过利用微生物的代谢活动和电子传递过程,将有机废物转化为电能或其他可再利用的产物。该方法具有可控性高、效率高、资源回收利用等优点,提高堆肥转化质量。

15、可选的,所述导电材料包括碳纤维、短切碳毡和聚苯胺中的一种或多种。

16、通过采用上述技术方案,碳纤维、短切碳毡和聚苯胺等导电材料在生物电化学处理中具有重要的作用。它们能够提供良好的导电性能和机械强度,促进微生物的附着和生物膜形成,增强电子传导通道,提高反应器的电导性和反应效率,提高堆肥转化质量。

17、可选的,所述生物电化学处理的温度为25-35℃,ph值为6-8,溶解氧浓度8-12mg/l。

18、通过采用上述技术方案,在温度范围为25-35℃下进行生物电化学处理可以提供适宜的环境条件,促进微生物活动和代谢过程。较高的温度可以加快微生物的生长速率和代谢活动,提高反应器的反应速率。在ph值为6-8的范围内进行生物电化学处理有利于维持酶的活性和微生物的生长,过低或过高的ph值可能抑制微生物活动,降低反应效率。维持适宜的溶解氧浓度可以提供足够的氧气供应,促进微生物活动和有机物降解过程。较高的溶解氧浓度可以增加微生物附着和生物膜形成,促进电子传递过程。

19、可选的,所述生物电化学处理的电流为5-20ma、电压为400-600mv。

20、通过采用上述技术方案,5-20ma的电流密度会加快反应速率,提高有机废物的降解速度。过高的电流密度可能导致反应器内部的极化现象,并增加能耗;相反,较低的电流密度可能减慢反应速率。合理控制生物电化学处理条件包括电流和电压范围,可以为微生物代谢活动和电子传递提供适宜的环境条件。

21、可选的,还包括气相萃取处理,所述气相萃取处理与生物电化学处理同时进行,所述气相萃取处理的具体步骤如下:

22、b1、将发酵堆肥过程中产生的气体通过管道收集;

23、b2、将收集到的气体引入气相萃取装置中,使气体在装置内发生相分离,将有机物、油脂、有机酸与其他气体分离;

24、b3、利用吸附剂,在气相萃取装置中吸附挥发性有机物、油脂、有机酸;

25、b4、通过升高温度将吸附在吸附剂上的挥发性有机物、油脂和有机酸进行脱附,脱附后,挥发性有机物、油脂和有机酸为气体形式;

26、b5、将脱附的挥发性有机物、油脂和有机酸通过冷凝进行回收。

27、通过采用上述技术方案,气相萃取处理可以有效地将发酵堆肥过程中产生的气体中的有机物与其他气体分离。通过引入气相萃取装置,气体在装置内发生相分离,使得有机物、油脂和有机酸能够被有效地分离出来。利用吸附剂,在气相萃取装置中对挥发性有机物、油脂和有机酸进行吸附。这样可以有效地去除这些有害物质,减少其在餐厨垃圾转化肥料中的含量,提高肥料的质量。这种方法不仅能够减少有害物质的排放,还可以回收和利用其中的有价值成分,提高堆肥转化质量。

28、可选的,所述吸附剂选用铝磷酸盐分子筛或沸石分子筛中的一种。

29、通过采用上述技术方案,铝磷酸盐分子筛和沸石分子筛都具有优异的吸附性能。它们具有大的比表面积和孔隙结构,可以提供充足的吸附位点,有效地捕获挥发性有机物、油脂和有机酸,可以实现对不同组分之间的有效分离。它们在气相萃取装置中可将目标有机物与其他气体分离,从而纯化气流,并减少有害物质的释放。铝磷酸盐分子筛和沸石分子筛具有较低的脱附温度,可以通过升高温度实现对吸附的挥发性有机物、油脂和有机酸的脱附。

30、可选的,所述b2步骤中温度为80-150℃、压力为60-120kpa。

31、通过采用上述技术方案,通过调控温度和压力,可以促进气体中的相分离。较高的温度和适当的压力有助于改变气体的相态行为,使有机物、油脂和有机酸与其他气体分离。提高温度可以增加气体中有机物、油脂和有机酸的溶解度。这有助于增强它们在气相中的可捕获性和传输性,使得吸附剂能更好地吸附和分离目标组分。

32、综上所述,本技术具有以下有益效果:

33、1、由于本技术采用过筛和粉碎去除非有机物质,如塑料和金属杂质,减少后续处理的难度和能耗。发酵堆肥采用生物电化学处理方法,加快有机物的分解,提高处理速度和效率。同时,添加大豆粉可以促进微生物活动,进一步增强有机物的降解能力,加快堆肥的完成时间。

34、后处理环节通过筛选去除未完全分解的物质,确保产出的肥料质量符合标准。综上所述,该方法能更加高效地分解和转化餐厨垃圾。

35、2、本技术中优选采用微生物通过附着在阳极表面形成的生物膜,利用底物进行代谢活动,产生电子并传递给阳极。这种生物膜的形成能够增加阳极与微生物之间的接触面积,提高电子传递效率。有机物质进入阳极室,与附着的微生物进行反应,被微生物分解和转化为电子、二氧化碳等物质。在阳极室中,有机物质与附着的微生物发生反应,经过代谢活动,有机物质逐渐被分解和转化为电子、二氧化碳等物质。这个步骤实现了有机物的降解和转化。同时,在阴极表面上施加电位,引导还原反应发生。通过在阴极上施加电位,可以促使在阳极产生的电子向阴极转移,从而引导还原反应的发生,例如产生氢气等可再利用的产物。

36、3、本技术中优选通过气相萃取处理可以有效地将发酵堆肥过程中产生的气体中的有机物与其他气体分离。通过引入气相萃取装置,气体在装置内发生相分离,使得有机物、油脂和有机酸能够被有效地分离出来。利用吸附剂,在气相萃取装置中对挥发性有机物、油脂和有机酸进行吸附。这样可以有效地去除这些有害物质,减少其在餐厨垃圾转化肥料中的含量,提高肥料的质量。这种方法不仅能够减少有害物质的排放,还可以回收和利用其中的有价值成分。

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