一种无菌剂添加的易腐垃圾生物干化促腐熟处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种无菌剂添加的易腐垃圾生物干化促腐熟处理工艺。本处理工艺先将易腐垃圾进行预处理操作后，经全混合生物干化和层递式快速腐熟两个阶段，制备成腐熟肥料。本发明专利技术采用“通风曝气

【技术实现步骤摘要】
一种无菌剂添加的易腐垃圾生物干化促腐熟处理工艺


[0001]本专利技术属于易腐垃圾资源化处理领域，具体涉及一种无菌剂添加的易腐垃圾生物强化促腐熟处理工艺。

技术介绍

[0002]随着生活垃圾分类工作的推进和分类质量的提升，厨余垃圾、餐厨垃圾和果蔬垃圾等易腐垃圾呈现持续递增的趋势。这些易腐垃圾具有水分含量高、极易腐烂变质发臭和滋生蚊虫等污染属性，也因其有机质含量高、营养物质丰富，被认为是巨大的生物资源库。因此，对于易腐垃圾处理设备和工艺首先要快速实现易腐垃圾稳定化和减量化，以缓解易腐垃圾的污染属性，同时充分发挥其资源价值，才是长效处置易腐垃圾的关键。
[0003]目前，肥料化是解决易腐垃圾无害化处理与全量资源化利用的重要途径。然而，由于过高的含水率极易造成易腐垃圾物料团聚，破坏好氧体系通风供氧，导致局部厌氧和有机组分降解受阻，极大地降低了易腐垃圾的资源化和肥料化效果，还会造成处理设施占地面积大、发酵周期长、伴生恶臭气体等问题，极大地限制了该工艺的推广和应用。生物干化技术是基于有限体积的反应设备，配备通风曝气、机械搅拌和外源辅热等辅助措施，通过快速激活好氧微生物降解有机组分产生物热，借助新风与生物热的热交换快速去除有机废物中废气、水蒸气和水分的新型工艺，如公开号为CN110523746A的专利公开了全密闭热耦合生物干化反应装置与方法，经3～4天的生物干化将有机废弃物的含水率从50％～65％降至40％以下，是一种微生物繁殖快、产热快、升温快、周期短和脱水效率高的有机废弃物稳定化、减量化技术。
[0004]再例如，公开号为CN110981559A的专利技术专利公开了无升温期连续进料全混合式的生物干化设备及方法，该方法涵盖了生物干化的启动和运行方法，待处理物料含水率宜控制在40％～50％，停留时间宜在5～7天，宜添加菌剂。但是，该生物干化工艺的主要目的是为了降低垃圾物料的含水率，其最终的干化物料后续用于垃圾热解或焚烧。因此，该干化工艺中需要不断地进行搅拌和持续曝气通风，这虽然能够提高脱水率，但是其得到的干化物料中微生物量不足，无法用于进行堆肥腐熟。而且虽然其曝气过程可以采用热空气，但是外源的热量并不能充分激发原生微生物的活性，反而可能会因为外源温度过高使微生物丧失活性。
[0005]因此，虽然生物干化促腐熟工艺的开发将为易腐垃圾资源化处置领域开辟新途径，在工程实践上为高含水率有机废弃物高效低耗快速处理处置提供重要技术支撑，但是如何实现低成本、高效率的易腐垃圾生物干化促腐熟是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对现有高含水率易腐垃圾成肥过程中存在的脱水效果差、成肥周期长、腐熟程度低的问题，本专利技术提供一种无菌剂添加的易腐垃圾生物干化促腐熟处理工艺。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体采用的技术方案如下：
[0008]一种无菌剂添加的易腐垃圾生物干化促腐熟处理工艺，其包括：
[0009]S1、将易腐垃圾预处理至含水率70％～75％且粒径小于3cm后，将其与辅料混合后转移至密闭保温的生物干化设备中作为待处理物料，无需额外添加菌剂；
[0010]S2、生物干化设备完成待处理物料装填后启动生物干化，生物干化过程中对全部待处理物料间歇式进行全混搅拌、曝气和抽风除湿，其中每一个间歇周期内先曝气和抽风除湿联动运行10～20分钟，同时在曝气过程中同步进行8～10分钟的全混搅拌，剩余40～50分钟不进行全混搅拌、曝气和抽风除湿；经22～24小时完成生物干化，使易腐垃圾原生微生物数量升高至107CFU/g以上，温度升高至50℃以上，物料含水率降至55％～60％；
[0011]S3、将生物干化设备内已完成生物干化后的待处理物料在保温方式下全部转移至密闭保温的腐熟发酵设备中进行好氧腐熟发酵，且腐熟发酵设备中采用连续进出料的运行模式，新转入的待处理物料堆于腐熟发酵设备的入口端，与腐熟发酵设备中已有物料不完全混合；在好氧腐熟发酵过程中，全程进行抽风除湿，同时对全部待处理物料间歇式进行翻堆和曝气，曝气频率10～30分钟/小时，翻堆频率1～2次/天，从而保持内部物料温度维持在50～70℃；且在翻堆过程中，翻堆装置从腐熟发酵设备的出口端向入口端逐渐前移，并将前移过程中的物料逐层向后翻堆，使不同时间的进料保持层次性的情况下从入口端向出口端平移，旧物料从出口端排出的同时在入口端为新物料留出进料空间；待处理物料在腐熟发酵设备中的停留时间保持5～8天，最终从出口端获得植物种子发芽指数大于70％且含水率低于30％的腐熟有机肥料。
[0012]作为优选，所述易腐垃圾为经过垃圾分类的餐厨垃圾、厨余垃圾或果蔬垃圾。
[0013]作为优选，所述易腐垃圾的预处理包括纯化除杂和破碎脱水。
[0014]作为优选，所述辅料为秸秆、玉米芯、锯末、谷糠、酒糟等，添加量为垃圾总重量的10％～15％。
[0015]作为优选，所述易腐垃圾以日为处理周期，每日收集的易腐垃圾均通过生物干化设备进行生物干化后，再置于腐熟发酵设备中进行好氧腐熟发酵。
[0016]作为优选，所述腐熟发酵设备中物料堆高控制在0.5～0.8米。
[0017]作为优选，所述翻堆装置对物料逐层向后翻堆过程中，其单层翻堆范围应当覆盖腐熟发酵设备内仓的堆体横向跨度。
[0018]作为优选，所述翻堆装置采用能够斜向伸入堆体的链板式翻堆机构。
[0019]作为优选，所述生物干化设备和腐熟发酵设备在运行过程中，当室温低于5℃时需进行辅助加热，维持内部物料的温度。
[0020]作为优选，所述辅助加热时所用的加热片工作温度不高于60℃。
[0021]相对于现有技术而言，本专利技术的有益效果如下：
[0022](1)本专利技术在全混合生物干化系统中充分发挥“通风曝气
‑
机械搅拌
‑
水气抽除”的联动效应，快速扩增易腐垃圾原生微生物量，强化微生物降解和产热功能，为层递式快腐熟系统提供活性极佳、数目充足的好氧微生物。基于此，生物干化处理后的高温物料在腐熟系统中进行层递式平移运动，避免了新旧物料的混合又充分地激发了物料降解和腐殖质合成，保证高温发酵阶段微生物有效活菌数大于107CFU/g，延长了高温发酵周期、节省了菌剂投加，极大地降低了处理成本；
[0023](2)相比于其他易腐垃圾好氧成肥过程，本专利技术无需添加菌剂，能够极大节省运行
成本；
[0024](3)相比于传统易腐垃圾好氧堆肥过程，本专利技术的高温发酵采用层递式快腐熟系统，物料实现逐步递进，基本保证新旧物料不混合；每日进出料，适用于日产日处理的易腐垃圾持续处理；
[0025](4)本专利技术的一种生物干化促腐熟的易腐垃圾处理工艺，通过调控好氧微生物最适生长和代谢的温度、湿度和氧气条件，实现易腐垃圾的快速脱水和腐熟，最终在7～10d内收获植物种子发芽指数高于70％、含水率低于30％的腐熟肥料，该肥料满足《有机肥料》(NY/T 525—2021)标准，解决了易腐垃圾肥料化过程中占地面积大、易产恶臭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无菌剂添加的易腐垃圾生物干化促腐熟处理工艺，其特征在于，包括：S1、将易腐垃圾预处理至含水率70％～75％且粒径小于3cm后，将其与辅料混合后转移至密闭保温的生物干化设备中作为待处理物料，无需额外添加菌剂；S2、生物干化设备完成待处理物料装填后启动生物干化，生物干化过程中对全部待处理物料间歇式进行全混搅拌、曝气和抽风除湿，其中每一个间歇周期内先曝气和抽风除湿联动运行10～20分钟，同时在曝气过程中同步进行8～10分钟的全混搅拌，剩余40～50分钟不进行全混搅拌、曝气和抽风除湿；经22～24小时完成生物干化，使易腐垃圾原生微生物数量升高至107CFU/g以上，温度升高至50℃以上，物料含水率降至55％～60％；S3、将生物干化设备内已完成生物干化后的待处理物料在保温方式下全部转移至密闭保温的腐熟发酵设备中进行好氧腐熟发酵，且腐熟发酵设备中采用连续进出料的运行模式，新转入的待处理物料堆于腐熟发酵设备的入口端，与腐熟发酵设备中已有物料不完全混合；在好氧腐熟发酵过程中，全程进行抽风除湿，同时对全部待处理物料间歇式进行翻堆和曝气，曝气频率10～30分钟/小时，翻堆频率1～2次/天，从而保持内部物料温度维持在50～70℃；且在翻堆过程中，翻堆装置从腐熟发酵设备的出口端向入口端逐渐前移，并将前移过程中的物料逐层向后翻堆，使不同时间的进料保持层次性的情况下从入口端向出口端平移，旧物料从出口端排出的同时在入口端为新物料留出进料空间；待处理物料在腐熟发酵设备中的停留时间保持5～8天，最终从出口端获得植物种子发芽指数大于70％且含水率低于30％的腐熟有...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟祥，辛立庆，王昊书，莫洁菲，阮诗婷，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：