一种环境污染物处理方法及制备装置与流程

1.本发明属于环保领域，尤其涉及一种环境污染物处理方法及制备装置。


背景技术：

2.环境污染物例如污泥、厨余垃圾等等，对环境的危害很大，需要花费很大的成本对环境污染物进行处理，现有的处理方法一般包括填埋、焚烧、堆肥化或厌氧发酵等等。
3.(一)填埋是一项比较成熟的处理技术，这种处理方式简单且成本低。但是填埋也存在一些问题，尤其填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运营不当，这种液体就会进入地下水层，污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施，会引起爆炸和燃烧。另外，适合填埋的场所也因城市污泥的大量产生而越来越有限。
4.(二)焚烧是在850℃以上的高温下注入污染物与空气中的氧气反应燃烧发电的方法，焚烧能大大减少污染物的最终处理量。但是焚烧时会产生许多大气污染物质，而且焚烧厂建设周期长且建设费用很高。
5.(三)堆肥化又叫腐熟化，是在好氧/厌氧条件下将有机物腐熟用作土壤改良的方法。堆肥化是在预处理过程中添加了碳元素等添加剂，然后利用好氧/厌氧微生物腐熟物质。但是堆肥化工程耗时太长，占场地面积巨大，同时伴随着大量的恶臭。
6.(四)厌氧发酵是在缺氧或无氧环境下，厨余垃圾有机大分子在兼性菌、厌氧菌作用下分解为甲烷、二氧化碳和水等，在厌氧发酵过程中，可收集沼气作为清洁能源，可用于发电、集中供热，在一定程度上减缓能源危机，实现餐厨垃圾的减量化和资源化。但厌氧发酵处理所需设备、技术较复杂，工程投资大，厌氧发酵残留的沼渣的清理及处理也比较困难。
7.综上所述，现有的处理方法会对环境产生二次污染。


技术实现要素：

8.本发明实施例提供一种环境污染物处理方法，旨在解决现有的处理方法会对环境产生二次污染的问题。
9.本发明实施例是这样实现的，一种环境污染物处理方法，所述环境污染物包括污泥和/或厨余垃圾，所述方法包括：
10.在制备装置中加入绿化垃圾、环境污染物及微生物，其中，所述环境污染物与所述绿化垃圾的质量比为1∶0.8～2，所述微生物与所述污染物的质量比为1∶20～200；
11.按预设参数运行制备装置，使所述微生物与所述环境污染物中的有机物充分反应；
12.倒出剩余的可用作生物质燃料或有机肥料的剩余物。
13.可选地，所述微生物为好氧微生物。
14.可选地，所述使所述微生物与所述环境污染物中的有机物充分反应包括：
15.转动制备装置内的搅拌叶，使制备装置内形成负压，吸入外部空气；
16.转动制备装置内的搅拌叶，使所述绿化垃圾、所述环境污染物及所述微生物充分混合；
17.向制备装置内加入热水；
18.所述微生物与所述环境污染物中的有机物反应，将生成的水蒸气和氮气排放出制备装置。
19.可选地，在制备装置中加入所述微生物采用喷射加入法。
20.可选地，所述预设参数包括：
21.搅拌速度为6-16rpm；
22.内部温度为45-65℃；
23.发酵湿度55-70％。
24.可选地，所述使所述微生物与所述环境污染物中的有机物充分反应的时间15～30小时。
25.可选地，所述绿化垃圾包括园林绿化垃圾、农作物垃圾、菌渣和果壳中的一种或多种。
26.可选地，所述制备装置包括：
27.主机箱；
28.设置在所述主机箱底部的微生物储存容器；
29.设置在所述主机箱内的搅拌叶；
30.设置在所述主机箱的空压机，所述空压机的喷射口设置在所述主机箱的内侧壁上，所述微生物储存容器内储存的微生物通过空压机喷射进所述主机箱内。
31.可选地，所述制备装置的侧壁或底壁上设置有为所述制备装置提供热水的水箱，所述水箱内设置有加热装置。
32.可选地，所述制备装置的顶部设置有进气孔和出气孔，所述制备装置还设置有控制所述进气孔和所述出气孔的开闭状态的控制组件。
33.本发明实施例通过微生物分解环境污染物中的有机物，避免因污染物中的有机物腐烂导致产生臭气和腐烂物，再把分解了有机物的污染物与绿化垃圾混合，生成有机肥料或可燃烧的生物质燃料，避免了处理污染物时对环境产生二次污染的现象发生，实现了对环境污染物的无害化处理。
附图说明
34.图1是本发明提供的环境污染物处理方法的流程图；
35.图2本发明实施例提供的制备装置的示意图。
36.图中，10、主机箱；11、出料口；12、进气孔；13、出气孔；20、搅拌叶；30、喷射口；40、搅拌驱动电机；50、加热装置。
具体实施方式
37.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。
38.如图1所示，本发明实施例提供一种环境污染物处理方法，所述环境污染物包括污泥和/或厨余垃圾，所述方法包括：
39.在制备装置中加入绿化垃圾、环境污染物及微生物，其中，所述环境污染物与所述绿化垃圾的质量比为1∶0.8～2，所述微生物与所述污染物的质量比为1∶20～200：
40.按预设参数运行制备装置，使所述微生物与所述环境污染物中的有机物充分反应；
41.倒出剩余的可用作生物质燃料或有机肥料的剩余物。
42.污泥就是泥沙和一些有机物的混合物，是污水处理后的产物，是一种由有机物、细菌菌体、无机颗粒、胶体污泥等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高(可高达99％以上)，有机物含量高，容易腐化发臭。污泥的有机物长期在微生物的作用下发酵，通常有机物中含有硫，在发酵过程中形成硫化氢，该气体有臭鸡蛋气味，污泥的恶臭就是硫化氢所致。
43.厨余垃圾也包含有较多的有机物和钙物质等，有机物含量高，容易腐化发臭，厨余垃圾的有机物长期在微生物的作用下发酵，在发酵过程中也形成硫化氢。
44.绿化垃圾包括园林绿化垃圾、农作物垃圾、菌渣和果壳中的一种或多种。绿化垃圾包含大量有机物，腐烂后是最好的“天然肥料”，加工成有机肥后，能广泛运用于园林绿化和农业生产，未腐烂的可以用作燃料燃烧。
45.微生物可以分解环境污染物中的有害有毒有机物，并与绿化垃圾混合后生成富含氨气、多种有机酸、肽类、磷、钾等在内的营养元素的剩余物，可用作生物质燃料或有机肥料。作为生物质燃料，燃烧后生成对环境无害的灰土；作为有机肥料，施撒在农田果园中，营养元素和有用的有机物质被农作物或果树等充分吸收，无法吸收的泥沙和钙物质回归自然成为土壤的组成部分，全程对环境无污染，避免了处理污染物时对环境产生二次污染的现象发生，实现了对环境污染物的无害化处理。
46.其中，所述预设参数包括：
47.搅拌速度为6-16rpm；
48.内部温度为45-65℃；
49.发酵湿度55-70％。
50.所述使所述微生物与所述环境污染物中的有机物充分反应的时间15～30小时。
51.具体地，所述使所述微生物与所述环境污染物中的有机物充分反应包括：
52.转动制备装置内的搅拌叶，使制备装置内形成负压，吸入外部空气；
53.转动制备装置内的搅拌叶，使所述绿化垃圾、所述环境污染物及所述微生物充分混合；
54.向制备装置内加入热水；
55.所述微生物与所述环境污染物中的有机物反应，将生成的水蒸气和氮气排放出制备装置。
56.本发明中，制备装置的吸气原理：
57.搅拌器包括搅拌驱动电机、由搅拌驱动电机驱动的搅拌轴及连接在搅拌轴圆周上的搅拌叶，启动搅拌器后，搅拌器的搅拌轴和搅拌叶沿一定方向旋转时，内部产生压力，外
部空气通过吸气孔吸入搅拌器内的原理。即使没有单独的外部空气进入制备装置，由于搅拌过程中产生的内部气压，外部空气也会被吸入。
58.制备装置的排气原理：
59.当搅拌器启动时，搅拌器的搅拌轴和搅拌叶按一定方向旋转。旋转时，如果污泥、微生物和锯末一起搅拌，则微生物会产生热量，从而产生水蒸气和氮气等。水蒸气和氮气比普通空气轻，从而会上浮，所以如果上部有排气孔，就会从那里排出。
60.为了增加排气量，本发明实施例还可以安装强制吸气设备来增加水蒸气和氮气的排量。
61.精准的温度、湿度、搅拌转速的控制，以及良好的进气及排气效果，能使微生物一直处在最佳的状态，能与环境污染物中的有害化污染物进行充分的分解，并使分解所产生的水汽和二氧化碳等气体迅速排出。
62.本发明中，在制备装置中加入绿化垃圾、环境污染物及微生物，有两种加入方法：
63.一、在制备装置中加入环境污染物，再加入微生物，使微生物与环境污染物充分混合，并分解环境污染物中的有机物，生成氨气、多种有机酸、肽类、磷、钾等，再加入绿化垃圾，生成富含营养元素的剩余物；
64.二、在制备装置中加入环境污染物和绿化垃圾，混合后再加入微生物，微生物分解环境污染物和绿化垃圾中的部分有机物，生成氨气、多种有机酸、肽类、磷、钾等融入到未分解的环境污染物和绿化垃圾中，生成富含营养元素的剩余物。
65.本发明中的剩余物，包含大量的绿化垃圾，并富含有大量氨气、多种有机酸、肽类、磷、钾等营养元素，可用作有机肥料，有机物还可以燃烧，可用作生物质燃料。
66.本发明实施例通过微生物分解污染物中的有机物，避免因污染物中的有机物腐烂导致产生臭气和腐烂物，再把分解了有机物的污染物与绿化垃圾混合，生成有机肥料或可燃烧的生物质燃料，本发明中含水率80％的污泥可以减量约85％、厨余垃圾可减量约90％，避免了处理污染物时对环境产生二次污染的现象发生，实现了对污染物的无害化处理。
67.在本发明的一个可选实施例中，所述微生物为好氧微生物。
68.好氧微生物又称好氧菌，在有氧环境中生长繁殖，氧化有机物或无机物的产能代谢过程，以分子氧为最终电子受体，进行有氧呼吸，包括大多数细菌、放线菌和真菌，好氧微生物就是与外界有氧的环境直接接触的，细胞内常含有关有氧呼吸的酶及相关的物质，也能进行有氧的一些代谢活动。
69.好氧微生物降解有机物，稳定、无害，反应速度较快，废水停留时间较短，处理过程中散发的臭气较少，可完全分解有机物。
70.在本发明的一个可选实施例中，在制备装置中加入所述微生物采用喷射加入法。具体地，微生物储存在制备装置底部的微生物储存容器中，将吸气阀连接到微生物储存容器，并将吸气阀的另一端连接到空压机的压力管上，启动空压机时，储存在微生物储存容器中的微生物会自动移动到制备装置内部，从而向制备装置内部喷射。
71.本发明利用微生物和绿化垃圾(园林绿化垃圾、农作物垃圾、菌渣、果壳等有机物废物)分解环境污染物中的有机物直接减量环境污染物，而且分解后剩下的有机质和无机质混合物可以制成生物质燃料代替煤炭，用于发电和各种锅炉中燃烧所需的燃料，减少焚烧过程中的煤炭使用，真正实现垃圾变废为宝的循环经济，为国家节约大量能源和碳排放
以及环保方面的问题。本发明不仅不会二次污染，也无需二次处理，而且可以实现经济收益的最大化；同时本发明只需要可以搅拌的制备装置即可，占地面积小，略大于绿化垃圾和环境污染物的总体积，本发明实施例也具有处理时间短，占地面积少，运营成本低，管理费用低等特点。
72.如图2所示，在本发明实施例还提供一种制备装置，包括：
73.主机箱10；
74.设置在所述主机箱10底部的微生物储存容器(图中未示出)；
75.设置在所述主机箱10内的搅拌叶20；
76.设置在所述主机箱10的空压机，所述空压机的喷射口30设置在所述主机箱10的内侧壁上，所述微生物储存容器内储存的微生物通过空压机喷射进所述主机箱10内。
77.具体地，微生物储存在制备装置底部的微生物储存容器中，将吸气阀连接到微生物储存容器，并将吸气阀的另一端连接到空压机的压力管上，启动空压机时，储存在微生物储存容器中的微生物会自动移动到制备装置内部，从而向制备装置内部喷射。
78.主机箱10内部设置有容纳腔，用于容纳绿化垃圾、环境污染物及微生物。搅拌叶20也设置在主机箱10内的容纳腔内。空压机可设置在主机箱10的侧壁上。空压机的喷射口30设置在主机箱10的内侧壁上，喷射口30朝向主机箱10内的容纳腔。
79.搅拌叶20是搅拌器的一部分，搅拌器包括搅拌驱动电机40、由搅拌驱动电机40驱动的搅拌轴及连接在搅拌轴圆周上的搅拌叶20，搅拌叶20用于将主机箱10内的绿化垃圾、环境污染物及微生物进行充分搅拌，利用微生物和绿化垃圾分解环境污染物中的有机物直接减量环境污染物，而且分解后剩下的有机质和无机质混合物，从主机箱10的出料口11出来。
80.本发明的一个可选实施例中，可通过在搅拌驱动电机40上安装减速控制装置来调节速度，减速控制装置包括一次减速器，与搅拌驱动电机40相连的一次减速器可以使搅拌驱动电机40的速度减缓，从而控制搅拌叶20的转速。
81.可选地，所述制备装置的侧壁或底壁上设置有为所述制备装置提供热水的水箱(图中未示出)，所述水箱内设置有加热装置50。加热装置50可以是设置在水箱内的发热电阻丝。在本发明的一个可选实施例中，加热装置50也可以设置在水箱与主机箱10之间的输水管上，加热装置50给输水管即时加热。
82.可选地，所述制备装置的顶部设置有进气孔12和出气孔13，所述制备装置还设置有控制所述进气孔12和所述出气孔13的开闭状态的控制组件。控制组件包括mcu(microcontroller unit，微控制单元)和驱动件，mcu控制驱动件的工作状态，进气孔12和出气孔13处均设置有孔盖。驱动件可以是直线电机，直线电机与孔盖连接，推动孔盖移动，实现进气孔12和出气孔13的开闭，驱动件也可以是旋转电机，旋转电机与孔盖连接，转动孔盖，实现进气孔12和出气孔13的开闭。
83.实施例一
84.在制备装置中加入1.5吨绿化垃圾、加入10千克微生物、加入1.5吨环境污染物，运行制备装置并使其达到适合微生物工作的条件，制备装置的搅拌速度16rpm、内部温度45℃、发酵湿度55％、运转制备装置24小时使微生物与污泥充分反应，倒出剩余物，用生物质燃料压块机压成生物质燃料。本实施例中，环境污染物是含水率80％的污泥，含水率80％的
污泥的减量83％。
85.实施例二
86.在制备装置中加入160千克绿化垃圾、加入10千克微生物、加入200千克环境污染物，运行制备装置并使其达到适合微生物工作的条件，制备装置的搅拌速度6rpm、内部温度65℃、发酵湿度70％、运转制备装置30小时使微生物与污泥充分反应，倒出剩余物，用生物质燃料压块机压成生物质燃料。本实施例中，环境污染物是含水率80％的污泥，含水率80％的污泥的减量88％。
87.实施例三
88.在制备装置中加入4吨绿化垃圾、加入10千克微生物、加入2吨环境污染物，运行制备装置并使其达到适合微生物工作的条件，制备装置的搅拌速度16rpm、内部温度45℃、发酵温度55％、运转制备装置30小时使微生物与污泥充分反应，倒出剩余物，用生物质燃料压块机压成生物质燃料。本实施例中，环境污染物是含水率80％的污泥，含水率80％的污泥的减量80％。
89.实施例四
90.在制备装置中加入1.5吨绿化垃圾、加入10千克微生物、加入1.5吨环境污染物，运行制备装置并使其达到适合微生物工作的条件，制备装置的搅拌速度12rpm、内部温度55℃、发酵湿度65％、运转制备装置15小时使微生物与污泥充分反应，倒出剩余物，用生物质燃料压块机压成生物质燃料。本实施例中，环境污染物是含水率80％的污泥，含水率80％的污泥的减量84％。
91.实施例五
92.在制备装置中加入1.5吨绿化垃圾、加入10千克微生物、加入1.5吨环境污染物，运行制备装置并使其达到适合微生物工作的条件，制备装置的搅拌速度16rpm、内部温度45℃、发酵湿度55％、运转制备装置15小时使微生物与污泥充分反应，倒出剩余物，用生物质燃料压块机压成生物质燃料。本实施例中，环境污染物是厨余垃圾，厨余垃圾的减量90％。
93.实施例六
94.在制备装置中加入160千克绿化垃圾、加入10千克微生物、加入200千克环境污染物，运行制备装置并使其达到适合微生物工作的条件，制备装置的搅拌速度6rpm、内部温度65℃、发酵湿度70％、运转制备装置30小时使微生物与污泥充分反应，倒出剩余物，用生物质燃料压块机压成生物质燃料。本实施例中，环境污染物是厨余垃圾，厨余垃圾的减量92％。
95.实施例七
96.在制备装置中加入4吨绿化垃圾、加入10千克微生物、加入2吨环境污染物，运行制备装置并使其达到适合微生物工作的条件，制备装置的搅拌速度12rpm、内部温度60℃、发酵湿度60％、运转制备装置20小时使微生物与污泥充分反应，倒出剩余物，用生物质燃料压块机压成生物质燃料。本实施例中，环境污染物是厨余垃圾，厨余垃圾的减量89％。
97.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。