本发明专利技术涉及一种用于有机固体废弃物的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：A)原料处理步骤，其中将有机固体废弃物粉碎，获得粉碎后的物料；B)自然堆沤步骤，其中将所述粉碎后的物料自然堆沤；C)蚯蚓堆肥步骤，其中向经过自然堆沤的物料中投加蚯蚓，在该过程中产生渗滤液；D)干式厌氧发酵步骤，其中定期对发酵中的物料翻堆搅拌，得到发酵好的沼渣，在该过程中产生渗滤液。本发明专利技术还涉及在干式厌氧发酵步骤之后，进行E)高温好氧发酵步骤，其中将步骤D中所述发酵好的沼渣的含水率调节到可以进行高温好氧发酵的范围内，对其进行高温好氧发酵。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保及能源利用
，具体涉及有机固体废弃物的处理方法，尤其是生活垃圾中的有机成分、果蔬垃圾、畜禽粪便、秸杆等有机固体废弃物的就地及时处理及资源化利用。
技术介绍
随城镇居民及农村居民的生活垃圾中的有机成分、果蔬垃圾、畜禽粪便、秸杆等有机固体废弃物垃圾产生量不断增加，占生活垃圾的比例较高，给当前城市生活垃圾的收集、 转运与处理处置带来了巨大压力。如何实现厨余和果蔬垃圾的无害化、减量化和资源化，是人们日益关注的问题。自然堆怄是指将有机固废进行直接堆置，在此阶段无需通风供氧。蚯蚓堆肥是利用蚯蚓与微生物的作用将废弃的有机物转化为有益的腐殖质。蚯蚓具有惊人的吞噬能力(日吞食量可达其体重的数倍)，且其消化道可分泌蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、甲壳素酶、淀粉酶等多种酶类，对绝大多数有机废弃物有较强的分解作用。有机物质被蚯蚓摄食后，少部分被直接同化利用，大部分经蚯蚓体内的磨碎和挤压作用后以颗粒状排出，起到类似于挤压造粒的作用，从而达到物理改性的目的。同时，蚯蚓能促进微生物的活性，它们间的联合作用加速了有机物的分解和转化，并能有效除去或抑制堆制过程中产生的臭味，但是该法发酵效率较高温好氧发酵要差，且无法实现有机固体废弃物的最大化循环利用(参见Lay J. J. , Li Y. Y.等，Influence of pH and ammonia concentration on themethane production in high-solids digestion processes, Water Environment Research, 1998, 70 (5) 1075-1082 ;以及 Salerno M. B. , Parkff. , ZuoY. 等，Inhibition of biohydrogen production by ammonia, Water Research,2006,40 1167-1172)。干式厌氧发酵又称为高固体厌氧消化，是指总固体含量大约在20至40%的情况下，利用厌氧菌将其分解为ch4、CO2, H2S等气体的发酵工艺，干式厌氧发酵过程极其复杂， 需要多种微生物参与反应，并且要分步分段进行。在发酵过程中，不同的微生物相互影响、 相互制约，形成复杂的生态系统。与湿式发酵相比，干发酵工艺主要具有节约用水，节约管理沼气池所需的工时，池容产气率较高等优点，但干式厌氧发酵技术由于微生物活性等影响，物质的降解效率较蚯蚓堆肥和高温好氧发酵要差，特别是纤维素、木质素类物质的降解效率和降解程度较低(参见李想，赵立欣，韩捷等，农业废弃物资源化利用新方向一沼气干发酵技术，中国沼气，2006，24(4) :23-27 ； 李东，马隆龙，袁振宏等，华南地区稻秸常温干式厌氧发酵试验研究，农业工程学报，2006，22 (12):以及Weiland P. , Anaerobic waste digestion in germany-status andrecent developments , Biodegradation,2000,11(6) :415-421)。在高温好氧发酵中，好氧堆肥堆体温度高，一般在50_65°C，故亦称为高温堆肥， 是指将要堆腐的有机物料与填充料按一定的比例混合，在合适的水分、通气条件下，使微生物繁殖并降解有机质，从而产生高温，杀死其中的病源菌及杂草种子，使有机物稳定化。高温好氧发酵可以提高堆肥效率，加速物料内物质的降解，有效杀灭堆体内有害物质和病虫卵，当被处理物含水率较高时，在添加秸杆类调节剂后，其中的纤维素和木质素等难降解物质难以在短时间内被好氧微生物充分利用，影响到堆肥的效率；同时虽然高温好氧发酵过程中的高温能够很好地实现有机固体废弃物的无害化，但高温好氧发酵能耗高，经济性差 (参见林代炎，杨菁等，城市生活垃圾堆肥发酵中微生物菌群变化规律的研究，生物技术通报，2006增刊387-393 ; 魏自民，席北斗，赵越等，城市生活垃圾外源微生物堆肥对有机酸变化及堆肥腐熟度的影响，环境科学，2006，27 (2) =376-380 ； 吕凡，何品晶等，易腐性有机垃圾的产生与处理技术途径比较，环境污染治理技术与备，2003，4 (8) 46-50 ； 黄国锋，钟流举等，猪粪堆肥化处理过程中的氮素转变及腐熟度研究，应用生态学报，2002，13 (11) =1459-1462 ； 魏自民，席北斗等，城市生活垃圾堆肥胡敏酸动态光谱特性研究，光谱学与光谱分析，2007，27 (11) :2275-2278)。蚯蚓堆肥、干式厌氧发酵、高温好氧发酵都可以作为有机固体废弃物无害化、资源化处理的有效方法，但目前多关注于单项技术的研究，使用设计科学、合理、能够实现固体废弃物进行就地、及时处理处置的发酵方法，充分利用各种处理技术的优点，设计探索相关技术衔接的工艺参数，是保障固体废弃物无害化、减量化以及最大程度资源化顺利进行的有效手段，可以使固体废物得到有效的减量化、无害化和资源化处理处置。因此，设计针对有机固体废弃物，尤其是生活垃圾中的有机成分、果蔬垃圾、畜禽粪便、秸杆等的无害化处理、资源化处理利用的干式厌氧发酵装置，开发成本低、操作方便的降解难降解物质、降低物料中的含水率的预处理技术、充分实现有机固体废弃物循环利用的技术，对于有机固体废弃物的无害化、减量化和资源化尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的一个实施方案提供，所述处理方法包括自然堆怄、蚯蚓堆肥、干式厌氧发酵和高温好氧发酵联合处理方法。在一个实施方案中，将生活垃圾中的有机成分、果蔬垃圾、畜禽粪便、秸杆等有机固体废弃物进行粉碎后，自然堆怄，之后接种蚯蚓进行蚯蚓堆肥，利用蚯蚓的吞噬作用，将有机固体废弃物中纤维素类等大分子有机物进行初步降解；随后进行干式厌氧发酵，利用厌氧微生物的干式厌氧发酵作用，实现固废中有机物的降解和产生能源沼气，然后将干式厌氧发酵好的物料进行高温好氧发酵，利用好氧微生物快速将物料中的有机物降解形成稳定的结构，解决生活垃圾中有机成分、果蔬垃圾、畜禽粪便、秸杆等有机固体废弃物污染及浪费的问题。为实现上述目的，在一个实施方案中，本专利技术涉及，所述处理方法包括以下步骤A)原料处理步骤，其中将有机固体废弃物粉碎，获得粉碎后的物料；B)自然堆怄步骤，其中将所述粉碎后的物料自然堆怄；C)蚯蚓堆肥步骤，其中向经过自然堆怄的物料中投加蚯蚓，在该过程中产生渗滤液；D)干式厌氧发酵步骤，其中定期对发酵中的物料翻堆搅拌，得到发酵好的沼渣，在该过程中产生渗滤液。在一个实施方案中，在原料处理步骤中，粉碎后的物料的粒径优选3到5cm，更优选小于3到4cm，最优选4cm。当物料的粒径小于5cm时，直接进行发酵，可以避免处理中的困难，节约成本。在一个实施方案中，自然堆怄步骤持续的时间优选3天至7天,更优选5天至7天, 最优选6天。当持续时间不足3天时,会影响堆体内有害物质和病虫卵的有效杀灭；当持续时间过长，大量的营养物质被消耗，并且是不经济的。在一个实施方案中，在蚯蚓堆肥步骤中，蚯蚓投加量优选2万条/吨至3万条/吨， 更优选2. 3万条/吨至2. 7万条/吨，最优选2. 5万条/吨。当投加量不足2万条时，会降低蚯蚓堆肥在启动期的速率，延长堆肥时间；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：席北斗，杨天学，魏自民，张列宇，何连生，方少辉，李英军，赵颖，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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