垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)和生活垃圾中有機質(zhì)的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)和生活垃圾中有機質(zhì)的處理方法。垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)，包括：發(fā)酵槽、通風管和覆蓋膜，系統(tǒng)還包括控制裝置，控制裝置根據(jù)發(fā)酵槽內(nèi)的氧氣濃度和溫度控制通風管的風量和通風時間以控制使微生物的活性維持在預定水平。本發(fā)明可對生活垃圾中的有機質(zhì)進行處理，克服了現(xiàn)行堆肥技術的不足，能真正達到將公益性特征的項目變成適應市場經(jīng)濟原則并在營運過程盈利的產(chǎn)業(yè)。
【專利說明】垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)和生活垃圾中有機質(zhì)的處理方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及垃圾處理領域，特別是涉及一種垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)和生活垃圾中有機 質(zhì)的處理方法。

【背景技術】
[0002] 在現(xiàn)行的垃圾處理方式中：填埋大量占用土地資源，存在二次污染、惡臭、蚊蠅等 污染、滲浙液處理難、成本高，尤其重要的是大量可利用資源不能循環(huán)利用，是個浪費。焚燒 處理因投資大運營成本高和易產(chǎn)生二次污染，難以廣泛普及，且不符合可持續(xù)發(fā)展的循環(huán) 經(jīng)濟要求。堆肥生產(chǎn)工藝占地面積大，生產(chǎn)周期長，工業(yè)化生產(chǎn)困難，在處理過程中微生物 的發(fā)酵，使大量有機營養(yǎng)物變?yōu)闊崮懿⑴懦鲆訡0 2為主，并伴有H2、CH3SH、CH4、H2S、N0 X、S02、 NH3等氣體，此外，堆肥處理不能去除重金屬、有害雜質(zhì)、有害生物毒素和有害微生物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)和生活垃圾中有機質(zhì)的處理方法，以 克服了現(xiàn)行堆肥技術的缺陷。
[0004] 為解決上述技術問題，作為本發(fā)明的第一個方面，提供了一種垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)， 包括：發(fā)酵槽、通風管和覆蓋膜，系統(tǒng)還包括控制裝置，控制裝置根據(jù)發(fā)酵槽內(nèi)的氧氣濃度 和溫度控制通風管的風量和通風時間以控制使微生物的活性維持在預定水平。
[0005] 優(yōu)選地，系統(tǒng)還包括溫度傳感器和壓力傳感器，控制裝置根據(jù)壓力傳感器的檢測 結果得到氧氣濃度。
[0006] 優(yōu)選地，當發(fā)酵槽內(nèi)的溫度低于設定控制溫度時，加大通風管的通風供氧量，以增 強微生物活性并增加產(chǎn)熱量；否則，減小通風供氧量，以降低微生物活性并使溫度回落。
[0007] 優(yōu)選地于，覆蓋膜為戈爾膜。
[0008] 優(yōu)選地，發(fā)酵槽的底壁上設置有通風管和集液槽。
[0009] 作為本發(fā)明的第二個方面，提供了一種生活垃圾中有機質(zhì)的處理方法，包括：步驟 1，將經(jīng)過初步分選后的垃圾用雙軸剪切破碎機破碎，并進行再次分選；步驟2,將經(jīng)過步驟 1處理后的垃圾經(jīng)過半濕粉碎機粉碎后，輸送到有機物與無機物分離機中進行分選，以得到 有機質(zhì)；步驟3,將預定量的蘑菇渣、雞糞、秸桿、活性炭和膨潤土加入有機質(zhì)中混合；步驟 4,將混合后的物料輸送到上述的垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)中發(fā)酵；步驟5,經(jīng)過預定的發(fā)酵時間 后，得到營養(yǎng)土。
[0010] 優(yōu)選地，初步分選包括：將生活垃圾經(jīng)破袋滾筒篩分選處理后，在輸送帶上進行人 工分揀和磁選機分揀。
[0011] 優(yōu)選地，蘑菇渣、雞糞、秸桿、活性炭和膨潤土的含量為：蘑菇渣30%、雞糞30%、 秸桿20%、活性炭10%、膨潤土 10%。
[0012] 優(yōu)選地，由蘑菇渣、雞糞、秸桿、活性炭和膨潤土所構成的添加物與有機質(zhì)的比例 為 1 : 9。
[0013] 優(yōu)選地，發(fā)酵時間為42天。
[0014] 本發(fā)明可對生活垃圾中的有機質(zhì)進行處理，克服了現(xiàn)行堆肥技術的不足，能真正 達到將公益性特征的項目變成適應市場經(jīng)濟原則并在營運過程盈利的產(chǎn)業(yè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明中的垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)的結構示意圖；
[0016] 圖2為發(fā)酵槽的俯視圖；
[0017] 圖3為發(fā)酵工藝流程圖。
[0018] 圖中：1、發(fā)酵槽；2、通風管；3、覆蓋膜；4、集液槽；、5物料；6、溫度傳感器和壓力 傳感器；7、通風口。

【具體實施方式】
[0019] 以下對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的 多種不同方式實施。
[0020] 本發(fā)明提供一種可供產(chǎn)業(yè)化使用、適合于日垃圾處理量為100-300噸規(guī)模的生活 垃圾中有機質(zhì)處理方法和處理系統(tǒng)，該方法克服了現(xiàn)行堆肥技術的不足，能真正達到將公 益性特征的項目變成適應市場經(jīng)濟原則并在營運過程盈利的產(chǎn)業(yè)。
[0021] 請參考圖1和2,本發(fā)明提供了一種垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)，包括：發(fā)酵槽1、通風管2 和覆蓋膜3,系統(tǒng)還包括控制裝置，控制裝置根據(jù)發(fā)酵槽1內(nèi)的氧氣濃度和溫度控制通風管 2的風量和通風時間以控制使微生物的活性維持在預定水平。
[0022] 優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括風機，風機與通風管2連接，構成通風系統(tǒng)。通風系統(tǒng)用于 保證堆體內(nèi)部的氧氣。優(yōu)選地，發(fā)酵槽1的底壁上設置有通風管和集液槽4。
[0023] 在一個實施例中，為了滿足好氧微生物對氧氣的基本需求，本發(fā)明可采用高壓風 機向發(fā)酵槽1底座的通風管鼓風。同時，覆蓋膜還起到增壓作用，使布氣更均勻，氣流穿透 力增強，所需通風量減少。優(yōu)選地，發(fā)酵槽1底座的一端設置有通風口 7,通風管2的一端與 通風口 7連接，另一端設置在與集液槽4相對應的位置處。
[0024] 優(yōu)選地，覆蓋膜3為戈爾膜。戈爾膜是一種聚四氟乙烯膜，用于將堆體覆蓋進行發(fā) 酵，其作用如下：1)空氣濕度控制管理：戈爾膜覆蓋系統(tǒng)可以防止堆體潮濕，同時確保需要 保留的水分不會流失，使物質(zhì)分解順利進行；2)不受任何氣候的影響：戈爾膜覆蓋系統(tǒng)的 保濕效果和壓力隨該系統(tǒng)可確保溫度均勻分布，不受任何外界氣候和溫度的影響；3)防紫 外線表面、聚四氟乙烯膜覆蓋；4)防止氣味、灰塵、細菌的外泄：戈爾膜特有的分子過濾微 孔結構意味著它幾乎不可能讓細菌和氣味通過病菌測試表明可減少約99%，這將保證項目 周邊地區(qū)居民和項目運維工人的健康和安全。
[0025] 優(yōu)選地，系統(tǒng)還包括溫度傳感器和壓力傳感器6,控制裝置根據(jù)壓力傳感器的檢測 結果得到氧氣濃度還可以直接將壓力作為估計氧氣濃度的參數(shù)使用。優(yōu)選地，溫度傳感器 為五點式，可檢測不同堆體高度的溫度，更好的反應堆體內(nèi)部的情況。
[0026] 本發(fā)明采用溫度控制，將微生物的活性維持在適當水平。優(yōu)選地，當發(fā)酵槽1內(nèi)的 溫度低于設定控制溫度時，加大通風管2的通風供氧量，以增強微生物活性并增加產(chǎn)熱量； 否則，減小通風供氧量，以降低微生物活性并使溫度回落。
[0027] 本發(fā)明可根據(jù)料堆中的氧氣濃度或壓力和發(fā)酵溫度控制通風，主要控制通風量和 通風時間。所需氧濃度和溫度信息用不銹鋼探頭插入料堆中測定。數(shù)據(jù)傳入計算機及時反 映處理過程現(xiàn)狀并記錄在案。處理過程可以實現(xiàn)遙控。
[0028] 本發(fā)明的另一方面，提供了一種生活垃圾中有機質(zhì)的處理的方法，包括：
[0029] 步驟1，將經(jīng)過初步分選后的垃圾用雙軸剪切破碎機破碎，并進行再次分選；所述 再次分選通過垃圾滾筒綜合分選機進行。
[0030] 步驟2,將經(jīng)過步驟1處理后的垃圾經(jīng)過半濕粉碎機粉碎后，輸送到有機物與無機 物分離機中進行分選，以得到有機質(zhì)；
[0031] 步驟3,將預定量的蘑菇渣、雞糞、秸桿、活性炭和膨潤土加入有機質(zhì)中混合；例 如，可通過雙軸攪拌機混合均勻。
[0032] 步驟4,將混合后的物料輸送到上述的垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)中發(fā)酵；優(yōu)選地，可參考 圖3中的發(fā)酵工藝。
[0033] 步驟5,經(jīng)過預定的發(fā)酵時間后，得到營養(yǎng)土。優(yōu)選地，發(fā)酵時間為42天。
[0034] 優(yōu)選地，初步分選包括：將生活垃圾經(jīng)破袋滾筒篩分選處理后，在輸送帶上進行人 工分揀和磁選機分揀。
[0035] 優(yōu)選地，蘑菇渣、雞糞、秸桿、活性炭和膨潤土的含量為：蘑菇渣30%、雞糞30%、 秸桿20%、活性炭10%、膨潤土 10%。
[0036] 優(yōu)選地，由蘑菇渣、雞糞、秸桿、活性炭和膨潤土所構成的添加物與有機質(zhì)的比例 為 1 : 9。
[0037] 為進一步對本發(fā)明進行說明，結合以下實施方式進一步說明：
[0038] (1)生活垃圾經(jīng)破袋滾筒篩分選處理后，在輸送帶上進行人工分揀和磁選機分 揀；達到以下清除率：塑料60 %、玻璃80 %、可燃物70 %、金屬95 %、無機質(zhì)電池有害物等 95% ；
[0039] (2)將經(jīng)過步驟（1)揀選過的剩余垃圾通過雙軸剪切破碎機破碎，雙軸剪切破碎 機把垃圾破碎為50_以下后輸送到垃圾滾筒綜合分選機中進行分選，達到以下目標：有機 質(zhì)98. 4 %、塑料0. 8 %、玻璃0. 1 %、可燃物0 %、金屬0. 2 %、無機質(zhì)電池有害物等0. 5 % ;
[0040] (3)將經(jīng)過步驟（2)處理過的垃圾再經(jīng)過半濕粉碎機，把垃圾粉碎為5mm以下，輸 送到有機物與無機物精確分離機進行分選應達到以下目標：有機質(zhì)99. 6%、其它0. 4% ;取 有機質(zhì)備用；
[0041] (4)將添加劑按蘑菇渣30%、雞糞30%、秸桿20%、活性炭10%、膨潤土 10%的配 比配好備用；
[0042] (5)將經(jīng)過步驟（3) (4)的物料按9 : 1的配比配好并通過雙軸攪拌機攪拌均勻；
[0043] (6)將經(jīng)過步驟（5)的物料輸送到膜覆蓋高溫好氧發(fā)酵系統(tǒng)中發(fā)酵。
[0044] (7)蓋膜固膜后，啟動膜覆蓋好氧發(fā)酵系統(tǒng)。
[0045] 在一個優(yōu)選的實施例中，請參考圖3,分以下幾個階段進行發(fā)酵：
[0046] (a)第一次發(fā)酵周期28天，溫度控制40_70°C，水分控制在40%。第一次發(fā)酵按以 下工藝進行：堆肥開始后，通過預先設定調(diào)劑鼓風機的鼓風和間歇時間，使堆溫快速平穩(wěn)上 升，控制堆溫在2天內(nèi)達到55°C以上，同時，增加鼓風時間保證堆體供氧充足，當堆溫超過 70°C時，系統(tǒng)開啟風機全速鼓風，利用大量的空氣帶走堆體過多熱量。保證堆體溫度不超過 70°C。整個系統(tǒng)在高溫階段（55°C -70°C )通風量較大，持續(xù)時間超過15天，在此期間的大 量通風也有助于堆體含水率的降低，因為不同溫度下，空氣的攜水（氣）能力大不一樣，溫 度越高攜水能力越強可以成倍的增加（見下表），所以在堆肥高溫階段的大量通風能使得 堆體含水率較快下降。通過2周左右的高溫期后，堆體溫度開始下降，此時鼓風機工作的時 間也減少，經(jīng)過1周半至2周時間，堆溫降至45°C左右，第一次發(fā)酵基本完成，堆料的含水率 由最初的60%左右降至40%。一次發(fā)酵可不用加水，不必中途翻堆。28天后打開堆層，里 面的易降解有機物基本被降解，采用機械進行翻堆一次。
[0047] 不同溫度下空氣攜水能力表

【權利要求】
1. 一種垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，包括：發(fā)酵槽（1)、通風管（2)和覆蓋膜（3)， 所述系統(tǒng)還包括控制裝置，所述控制裝置根據(jù)所述發(fā)酵槽（1)內(nèi)的氧氣濃度和溫度控制所 述通風管（2)的風量和通風時間以控制使微生物的活性維持在預定水平。
2. 根據(jù)權利要求1所述的垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括溫度傳感 器和壓力傳感器，所述控制裝置根據(jù)所述壓力傳感器的檢測結果得到所述氧氣濃度。
3. 根據(jù)權利要求1所述的垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，當所述發(fā)酵槽（1)內(nèi)的溫度 低于設定控制溫度時，加大所述通風管（2)的通風供氧量，以增強微生物活性并增加產(chǎn)熱 量；否則，減小所述通風供氧量，以降低微生物活性并使溫度回落。
4. 根據(jù)權利要求1所述的垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述覆蓋膜（3)為戈爾膜。
5. 根據(jù)權利要求1所述的垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)酵槽（1)的底壁上設 置有通風管和集液槽（4)。
6. -種生活垃圾中有機質(zhì)的處理方法，其特征在于，包括： 步驟1，將經(jīng)過初步分選后的垃圾用雙軸剪切破碎機破碎，并進行再次分選； 步驟2,將經(jīng)過步驟1處理后的垃圾經(jīng)過半濕粉碎機粉碎后，輸送到有機物與無機物分 離機中進行分選，以得到有機質(zhì)； 步驟3,將預定量的蘑菇渣、雞糞、秸桿、活性炭和膨潤土加入所述有機質(zhì)中混合； 步驟4,將所述混合后的物料輸送到權利要求1至5中任一項所述的垃圾好氧發(fā)酵系統(tǒng) 中發(fā)酵； 步驟5,經(jīng)過預定的發(fā)酵時間后，得到營養(yǎng)土。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述初步分選包括：將生活垃圾經(jīng)破袋滾 筒篩分選處理后，在輸送帶上進行人工分揀和磁選機分揀。
8. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述蘑菇渣、雞糞、秸桿、活性炭和膨潤土 的含量為：蘑菇渣30%、雞糞30%、秸桿20%、活性炭10%、膨潤土 10%。
9. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，由所述蘑菇渣、雞糞、秸桿、活性炭和膨潤 土所構成的添加物與所述有機質(zhì)的比例為1 : 9。
10. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述發(fā)酵時間為42天。
【文檔編號】C05F17/02GK104150993SQ201410370336
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權日:2014年7月31日
【發(fā)明者】楊健, 張兵 申請人:楊健