一种高效、清洁处理有机固体废弃物的方法技术

本发明专利技术公开了一种高效、清洁处理有机固体废弃物的方法，它包括以下步骤：ａ．将有机物固体废弃物粉碎成颗粒状物质，加入辅料，调碳氮比，堆肥发酵；ｂ．将光能营养型微生物置于光照生物反应器中，加入液体培养液，培养；ｃ．堆肥反应罐中排出的气体送至光照生物反应器中；生成微生物富集产物。本发明专利技术方法在处理有机固体废弃物的过程中，不但可以回收利用工艺流程中所有的废弃物，还可生产出多种有经济利用价值的副产品。

【技术实现步骤摘要】
专利说明本专利技术涉及有机固体废弃物回收利用方法，具体地说一种有机固体废弃物堆肥方法。
技术介绍
随着人类生活消费的不断提高，各类有机废弃物(如养殖禽畜粪便、农村秸秆、生 活垃圾、市政污泥等等)的累积都在迅猛增长。而垃圾中有机质的含量高达60% 70%。 大量的城市有机垃圾不仅给城市的大气造成了污染，而且由于其呼吸作用所散发出的C02 和CH4更是导致了温室效应。目前，国内外处理有机垃圾主要采用填埋、焚烧、堆肥等方法。 但现有方法均存在许多不足之处。例如填埋法会造成渗漏液污染水资源；焚烧法会产生二 恶英等有毒有害气体，且焚烧后的灰烬对土壤有巨大的毒害作用。堆肥法由于其在处理有 机垃圾的同时可生产出无污染的有机肥料，因此受到科研人员的高度重视。但现有的堆肥 发酵方法在获得肥料的同时也排放出大量的二氧化碳以及有机物臭气，并导致氮素等营养 成分的大量流失。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种，高效、清洁的处理有机固体废弃物的方法。 本专利技术的目的是这样实现的 本专利技术方法包括以下步骤 a〉将有机物固体废弃物粉碎成颗粒状物质，加入辅料，调碳氮比为20 40 : 1， 混合后加入堆肥反应罐中，通入空气，堆肥发酵8 16天； b〉将光能营养型微生物置于光照生物反应器中，加入液体培养液，温度控制在 20 40°C ，放置36 72小时； c〉将a〉工序堆肥反应罐中排出的气体经杀菌处理后输送至光照生物反应器中； 当光能营养型微生物菌体干物质浓度大于lg/L时，将漂浮在光照生物反应器上部的微生 物富集产物输出。 为了进一步提高的堆肥发酵的效果在往堆肥反应罐中通入空气时，其通入的空气量折合成所含氧气计，控制在每克有物固体废弃物通入1. 0 4. 0克氧气。 本专利技术所述的辅料同样为有机物废弃物。鉴于不同的有机废弃物(如杂木、稻草、麦秸、玉米芯、豆饼、马粪、猪粪、鸡粪等)均有其相应的碳氮比(详见常见培养料碳氮比表)，故当处理某种有机废弃物时，即可依据碳氮比表，混合加入其他有机废弃物，将碳氮比控制在为20 40 : l范围之内。此时用于调节碳氮比的有机废弃物称为辅料。 本专利技术中的光照生物反应器与堆肥反应罐串接为一体。由于a〉工序的堆肥反应消耗氧气产生二氧化碳，而b〉工序的光照生物反应(即光能营养型微生物的生长、繁殖)则吸收二氧化碳放出氧气，这样二者正好形成循环转化链。堆肥反应所产生的二氧化碳通过管路输送到光照生物反应器中，可为光照生物反应提供所需碳源；同时光照生物反应所3产生的氧气亦可通过管路输送到堆肥反应罐中，以此促进堆肥的发酵反应。 为了进一步提高本专利技术的循环利用效率，本专利技术方法中光照生物反应器与堆肥反 应罐之间串接有沼气发生器；所说的堆肥反应罐由数个罐体(如2个、3个、6个、或更多) 并连为一组，并分别通入水对发酵物进行间歇式冲洗，每次冲洗时间15 30分钟，排放出 的冲洗液排放至沼气发生器中，与厌氧污泥发生反应；每次排放冲洗液后，间隔2 8天，再 进行下一次冲洗；具体间隔的天数以及冲洗的次数可根据堆肥发酵的成熟周期来确定，如 不易发酵的秸秆类有机废物，一般需要堆肥发酵14 15天才可形成可利用的堆肥(即成 熟周期为14 15天)。由于其发酵速度慢，因此冲洗后罐体内的温度回升到冲洗前的温 度所用的时间也就相对较长(约6 8天)。由此一般间隔6 8天可冲洗1次，约冲洗2 次。而对于易发酵的豆渣类有机废物，堆肥发酵一般需要6 10天。由于其发酵速度快， 因此冲洗后罐体内的温度回升到冲洗前的温度所用的时间也就相对较短(约2 3天)。 由此一般间隔2 3天可冲洗1次，约冲洗2 3次。 冲洗液排放至沼气发生器中，与厌氧污泥发生反应，产生的沼液经杀菌处理后可 作为营养液输送至光照生物反应器中，为光能营养型微生物补充水分、氮源、无机盐以及生 长因子。 在堆肥发酵过程中，本专利技术采用对堆肥反应罐中的发酵物进行定期冲洗的方法， 这样有利于堆肥反应中拥有充足的氧气。但是，如果将冲洗后的液体自然排放，势必会造成 新的环境污染。而在光照生物反应器与堆肥反应罐之间串接有沼气发生器后，即可将冲洗 液排放至沼气发生器中，其与沼气发生器中的厌氧污泥反应可成沼气。沼气中的可燃气体 可供人类生活所用，其在燃烧过程所排放的二氧化碳可为光照生物反应器中的光照营养型 微生物提供充足的碳源。由此既提高了有机固体废弃物回收利用的速度，又避免了处理过 程中所造成的再次污染，同时还充分利用废气产生出新的有用物质。 本专利技术方法采用的上述间歇式冲洗操作，既可调控冲洗的次数，又可保证冲洗液具有产业化利用的价值(使冲洗液中富含更多的有机氮)。两个或多个堆肥反应罐的并联应用，实现了轮流加料、轮流出料(不断产出有机堆肥并排出二氧化碳)，为光照营养微生物提供了源源不断的碳源，由此也可源源不断地生产出大量的微生物富集产物。 本专利技术中的光照生物反应器，最好是由数个反应器(如2个、3个、6个、或更多)串接为一组。这样一方面可充分保证有足够量的微生物富集产物供给，另一方面也可充分消化整个工艺中所产生的二氧化碳。 本专利技术中的光能营养型微生物可以选自藻类、蓝细菌和光合细菌。其中优选藻类 或蓝细菌中的任意一种或其混合微生物。这些微生物均可市售获得，也可按照现有常规技 术以自然界采集、分离、提纯、扩大培养的方式获得； 本专利技术所述的藻类可以是甲藻，绿藻(如小球藻、衣藻、新月藻)，裸藻，硅藻(如颗 粒直链藻)中的任意一种，或不同藻的任意混合微生物。也可是藻类与蓝细菌的任意混合 微生物。 本专利技术所述的液体培养液，可以选用通常使用的一般无机培养液，如主要含有水 分、氮、磷、钾的无机培养液，也可选用厌氧污泥浸出液。 本专利技术所述杀菌方法，可采用常用的消毒杀菌方法。如气体消毒可采用紫外线照 射装置，液体消毒可采用臭氧杀菌装置、或超声波杀菌装置。 本专利技术中的光照生物反应器，可采用透光、密闭的玻璃(或有机玻璃)容器，其他 可充分吸收光能以及体外供给的二氧化碳，为光能营养型微生物提供良好的生长繁殖条件 的容器。 采用本专利技术方法对有机固体废弃物进行处理，既可获得有机肥料，又可充分利用 堆肥反应中所排放的二氧化碳排放、氮素等营养物质促进光能营养型微生物的生长繁殖； 所生成的微生物富集产物营养丰富、极易分解、含硫量小、容积产气率高、分解利用率可达 95%以上。该微生物富集产物又可作为沼气原料，与厌氧污泥作用生成沼气。沼气可用于 燃烧所产生的热能可用于人类生活所需。沼气生成过程中所产生的，二氧化碳及沼液经简 单处理可为光能营养型微生物的生长繁殖提供所需的碳源、氮源、水分、即其他微量微量元 素。其剩余沼渣也是一种很有价值的有机肥料。 因此，本专利技术方法在处理有机固体废弃物的过程中，不但可以回收利用工艺流程 中所有的废弃物，还可生产出多种有经济利用价值的副产品。 本专利技术方法采用密闭且循环利用的工艺流程，从而解决了现有堆肥技术所存在的 挥发性有机物流失、环境污染、效率低下、经济效益差等问题。本专利技术与现有工艺相比还具 有投资小、效率高、运行成本低等优点。 以下通过具体实施例以及本专利技术的工艺流程示意图对本专利技术作进一步的说明，但 并不以任何形式限制本专利技术。附图说明 图1是本专利技术的工艺流程示意图。具体实施方式 实施例1 本实施例所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效、清洁处理有机固体废弃物的方法，它包括以下步骤：　　ａ＞将有机物固体废弃物粉碎成颗粒状物质，加入辅料，调碳氮比为２０～４０∶１，混合后加入堆肥反应罐中，通入空气，堆肥发酵８～１６天；　　ｂ＞将光能营养型微生物置于光照生物反应器中，加入液体培养液，温度控制在２０～４０℃，放置３６～７２小时；　　ｃ＞堆肥反应罐中排出的气体经杀菌处理后输送至光照生物反应器中；当光能营养型微生物干物质浓度大于１ｇ／Ｌ时，将漂浮在光照生物反应器上部的微生物富集产物输出。

【技术特征摘要】
一种高效、清洁处理有机固体废弃物的方法，它包括以下步骤a>将有机物固体废弃物粉碎成颗粒状物质，加入辅料，调碳氮比为20～40∶1，混合后加入堆肥反应罐中，通入空气，堆肥发酵8～16天；b>将光能营养型微生物置于光照生物反应器中，加入液体培养液，温度控制在20～40℃，放置36～72小时；c>堆肥反应罐中排出的气体经杀菌处理后输送至光照生物反应器中；当光能营养型微生物干物质浓度大于1g/L时，将漂浮在光照生物反应器上部的微生物富集产物输出。2. 根据权利要求1所述的高效、清洁处理有机固体废弃物的方法，其特征在于通入空 气量以所含氧气计，控制在每克有机废弃物通入1. 0 4. 0克氧气。3. 根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱平，
申请(专利权)人：刘爱平，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]