專利名稱：腐敗性廢棄物處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明乃關(guān)于腐敗性廢棄物處理方法，尤指一種適用于將家畜糞尿、市場(chǎng)水產(chǎn)廢棄物等腐敗性及發(fā)臭性廢棄物迅速有效地加以脫臭殺菌處理，而成為改良土壤或緩效性有機(jī)肥料可予利用，且不發(fā)生二次公害的腐敗性廢棄物處理方法。
據(jù)了解，目前一般對(duì)養(yǎng)畜場(chǎng)的家畜糞尿、屠宰場(chǎng)的污泥、血液、市場(chǎng)水產(chǎn)的內(nèi)臟、果菜殘葉殘莖等腐敗性廢棄物的處理，不外乎采用(1)發(fā)酵法以處理成為堆肥(2)干燥法以處理成為廢土及(3)焚燒法以行減量等三種。
以發(fā)酵法而言，在發(fā)酵過(guò)程中不僅會(huì)發(fā)生惡臭，蚊蠅等害蟲的滋生，而且堆肥如不夠熟成，在土壤中會(huì)發(fā)生二次發(fā)酵的弊害;又因含碳率高的混合物質(zhì)引發(fā)氮素缺少及鹽類濃度的障礙，而對(duì)農(nóng)作物的成長(zhǎng)有相當(dāng)大的弊害。以干燥法而言，同樣會(huì)發(fā)生惡臭，而干燥法的處理物，無(wú)論是露天放置或施用于土壤，在分解過(guò)程中會(huì)發(fā)生二次發(fā)酵等所導(dǎo)致的二次弊害。以焚燒法而言，則需加重油等加以焚燒，固可減量并利用熱能于鍋爐等，但需花費(fèi)大量燃料費(fèi)，同時(shí)灰渣亦需另處理。
按生石灰(氧化鈣)對(duì)腐敗廢棄物中所含分解生成物，脂質(zhì)氧化物等會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)而迅速生成安定的鈣鹽，藉此以阻止廢棄物的腐敗進(jìn)行及抑制引發(fā)出臭味的揮發(fā)性鹽基氮的生成，而絕緣惡臭的發(fā)生源，同時(shí)在反應(yīng)過(guò)程中亦會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)熱，而不需藉助外部熱源可連帶進(jìn)行脫臭殺菌及脫水分離的作用已為人所知，而農(nóng)村亦有使用生石灰于掩蓋腐敗物以脫除臭味之例，惟生石灰用量多而未覆蓋的中心部分仍會(huì)產(chǎn)生二次腐敗，且此種做法只是暫時(shí)之計(jì)，不能適于大量工業(yè)化公害處理。
為實(shí)施工業(yè)化大量腐敗性廢物的處理，有人將廢棄物與大約同量的生石灰投入利用攪拌翼攪拌混合的傳統(tǒng)式豎型攪拌混合機(jī)，經(jīng)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間將兩者予以攪拌混合，冀期生石灰能完全而均勻地混入廢棄物全體中，然而，藉此法欲獲得所期望的均勻良好的混合并非易事。蓋因這些水產(chǎn)廢棄物、屠宰場(chǎng)的污物、家畜糞尿等腐敗性廢棄物的物性，主要系脂質(zhì)與微生物的集合體，其凝固性及凝結(jié)性高，同時(shí)添加的生石灰(氧化鈣)本身亦具有強(qiáng)凝固性，當(dāng)將例如數(shù)百公斤至噸重以上的大量家畜糞尿等添加以生石灰投入習(xí)知混拌機(jī)或混合機(jī)施以混合時(shí)，在機(jī)內(nèi)卻呈生石灰附著于結(jié)成團(tuán)塊的廢棄物表面的狀態(tài)混合，亦只有引起石膏化而固結(jié)，徒費(fèi)時(shí)間而無(wú)法達(dá)成均勻有效的混合。如此未能均勻混合的處理物成為表面附著氧化鈣的團(tuán)塊內(nèi)部仍存在著未被處理廢棄物，遂由此未被處理廢棄物開始生成有害物質(zhì)，肇成二次腐敗，滋生蚊蟲甚至再發(fā)生惡臭等情形。此外，由于長(zhǎng)時(shí)間攪拌混合所生濾合作用而引起石膏化，欲使石膏化的處理物做為肥料還原成為土壤，其分解需費(fèi)上好幾年，做為肥料的效力低，以致不適于利用為有機(jī)肥料。
本發(fā)明有鑒于此，經(jīng)苦心研究，發(fā)現(xiàn)欲達(dá)成一種腐敗性廢棄的高效能且適于大小規(guī)模的無(wú)公害處理，首要開發(fā)一種獨(dú)特的能以合理產(chǎn)業(yè)化實(shí)施的處理系統(tǒng)及方法，尤其是能將以一定量的投放處理桶內(nèi)的含水份的腐敗性廢棄物攪拌細(xì)碎，并將此于處理桶內(nèi)空間形成無(wú)數(shù)交叉對(duì)沖流的網(wǎng)幕狀飛散流，而于此飛散流上添加以生石灰(氧化鈣粉)，藉以使細(xì)碎化廢棄物與生石灰微細(xì)均勻混合結(jié)合而引起化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而使廢棄物中惡臭有機(jī)成分化為無(wú)臭性鈣鹽，以有效抑止與空氣接觸所生二次腐敗及發(fā)臭，同時(shí)，即使廢棄物為酸性物質(zhì)，亦可僅使用少量的生石灰粉于短時(shí)間內(nèi)將處理物做強(qiáng)堿性的殺菌處理并防止處理物的石膏化，如此，使處理物能做為具有土壤活性化效果的堿性有機(jī)肥料加以利用的處理方法，遂基于此原理完成本發(fā)明。
所以本發(fā)明的目的在提供一種能將帶水分腐敗性廢棄物藉與氧化鈣的細(xì)微均勻的結(jié)合反應(yīng)，而達(dá)成有效的脫臭、殺菌，同時(shí)所得處理物可做為有機(jī)肥料再予利用的廢棄物處理方法。
以下就本發(fā)明的具體實(shí)施例配合附圖詳細(xì)說(shuō)明


圖1 為表示實(shí)施本發(fā)明廢棄物處理方法的系統(tǒng)中要部裝置的局部剖面?zhèn)纫晥D;
圖2 為表示
圖1所示裝置中的攪拌葉片于旋轉(zhuǎn)軸上的特殊配置關(guān)系及葉片尖端的示意圖;
圖3 為表示沿
圖1的X-X線剖切的箭頭方向的端視圖;
圖4 為表示于
圖1所示裝置的下游接裝桶式干燥機(jī)的一例的側(cè)視圖;
圖5 及圖6乃示本發(fā)明中形成網(wǎng)幕飛散流的說(shuō)明圖。
參照
圖1至圖3，實(shí)施本發(fā)明的處理系統(tǒng)主要系由呈水平安置于機(jī)架2上藉驅(qū)動(dòng)裝置1以驅(qū)動(dòng)桶內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸30的攪拌處理桶3，設(shè)于處理桶3上方的臭氧排氣管4，用以自此臭氣排氣管4將臭氣抽排的抽風(fēng)機(jī)5，用以將抽風(fēng)機(jī)抽入的臭氣施以脫臭處理的脫臭裝置6，設(shè)于脫臭裝置6內(nèi)的氣泡柜7及設(shè)于氣泡柜7的出口側(cè)的干式氧化處理筒8所構(gòu)成。
攪拌處理桶3具有一呈水平延伸的圓筒形胴體31及自此上部向上方擴(kuò)張開放的斗型上室32(見圖3)，胴體部31連通此上室32的開口，其寬度約占胴體31的1/3圓周長(zhǎng)以下，并向上擴(kuò)展延伸以形成上室32，上室32的頂面開口則由頂面蓋板33封閉，而此蓋板33上相隔距設(shè)有腐敗性廢棄物投入口34及氧化鈣(生石灰)投入口35，前者34連接至以方塊圖表示的習(xí)知的污泥泵或螺旋輸送機(jī)36，經(jīng)計(jì)量的被處理廢棄物即由此污泥泵36等自此口34送入處理桶3內(nèi)，至于后者設(shè)有料斗37，做為添加劑的氧化鈣粉則經(jīng)計(jì)量后經(jīng)由料斗37自此口35投入桶3內(nèi)，以便與被處理物混合及化學(xué)反應(yīng)。處理桶3的下部設(shè)有反應(yīng)處理后拌和物的排出口38，此排出口38內(nèi)設(shè)有一藉操作把手39經(jīng)由螺桿39a而可開閉的閘門板(圖中未示)。
處理桶3內(nèi)中心設(shè)有一延軸線延伸的旋轉(zhuǎn)軸30，此軸30的伸出桶外的兩端藉軸承21可在桶內(nèi)旋轉(zhuǎn)地支承在機(jī)架2上，軸30的一端系可被驅(qū)動(dòng)地連接于固定在機(jī)架2及承載機(jī)架2上及底座20上的驅(qū)動(dòng)裝置1。此驅(qū)動(dòng)裝置系由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)11，皮帶傳動(dòng)裝置12，中間小齒輪13，固定在軸30的一端而嚙合于小齒輪13的減速用大齒輪14所構(gòu)成。藉此驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸30乃可以例如，每分鐘60～120回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速低速旋轉(zhuǎn)。
此處理桶3為達(dá)成實(shí)施本發(fā)明方法所期的目的，除機(jī)桶3與習(xí)知豎臥型單純圓桶體不同之外，攪拌葉片的形狀、配置及攪拌混合作用亦不同，具體言之，處理桶3的旋轉(zhuǎn)軸30上沿軸向間隔設(shè)置有一端固定在軸上而另一端朝徑向延伸的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)板狀攪拌葉片30a、30b，此等葉片30a、30b系以旋轉(zhuǎn)軸30的中心垂線yy′為界呈左右兩組相對(duì)且對(duì)稱地沿軸30的周向及軸向相隔距設(shè)置，在本實(shí)施例中，左右兩組葉片30a、30b系同組對(duì)周向各相差120°異組則相差60°角，且各組葉片30a、30b軸向前后相鄰的葉片間距d系自中心yy′起向軸端逐漸縮小地配置，如此以使被處理物的攪拌翻動(dòng)及送料速度能向處理桶3的中心部逐漸增大，而造成將述的網(wǎng)幕狀飛散流。
另外，左右兩組葉片30a、30b系如圖2所示，各板片301對(duì)垂直于軸心線z的平面p呈正反向例如20°角，一般可為15°～25°的傾斜狀，同時(shí)葉片刃緣302順著旋轉(zhuǎn)軸30的旋轉(zhuǎn)方向R配置，以使在旋轉(zhuǎn)軸30依R方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，能將桶內(nèi)被處理物自桶3的一端向中央部或另一端翻拌推送并予以切碎，而產(chǎn)生如
圖1的F、F′箭頭所示的軸向相對(duì)的對(duì)沖流，此外，葉片30a、30b的自由端303呈向左右葉片組相對(duì)的中心線yy′方向彎曲，此彎曲對(duì)葉片的中心線1偏傾一角度約為15°～30°，因此當(dāng)葉片30a、30b與軸30一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，被處理物即由葉片旋轉(zhuǎn)切斷，并藉葉片的自由端303從胴體31內(nèi)部向上室32翻動(dòng)甩出，而行如
圖1的F、F′箭頭所示的拋物線軌跡，于上室32足夠的空間內(nèi)形成飛散的對(duì)沖流，遂可得網(wǎng)幕狀被處理物的飛散流，以便與從投入口35投入的石灰充分接觸混合。
如圖3所示，裝設(shè)在蓋板33上的臭氣排氣管4與設(shè)在底座20上的脫臭裝置6的管路間設(shè)有一抽風(fēng)機(jī)(鼓風(fēng)機(jī))5，抽風(fēng)機(jī)5的吸入側(cè)接有吸入管51至臭氣排氣管4，抽風(fēng)機(jī)5的排出側(cè)則接有排出管52至脫臭裝置6。上述吸入管51形成彎管形祛水器，必要時(shí)亦可加設(shè)適當(dāng)?shù)牧?xí)知油分及固形不純物分離除去裝置(圖未示)。又排出管52的一端連接氣泡柜7內(nèi)的氣泡產(chǎn)生管71(見圖4)，此氣泡產(chǎn)生管71系通入內(nèi)部裝有例如二氧化氯等氧化劑水溶液的氣泡柜7中，由抽風(fēng)機(jī)5抽入的排氣在通過(guò)氣泡產(chǎn)生管71時(shí)，經(jīng)其細(xì)孔壁成為微細(xì)氣泡進(jìn)入氧化劑水溶液中。在氣泡柜7的出口側(cè)的干式氧化處理筒8內(nèi)裝有含浸有二氧化氯水溶液的氧化鋁粒子層，以將在氣泡柜7內(nèi)經(jīng)過(guò)濕式氧化處理的排氣在導(dǎo)經(jīng)此氧化劑層時(shí)再實(shí)施干式氧化處理，以便將排氣中殘余的氨氣、硫化氫、硫醇等臭氣予以氧化及脫臭的后成為無(wú)臭的凈化排氣自此處理筒8排出。
以下就利用本發(fā)明處理系統(tǒng)及方法處理腐敗性廢棄物的作用情形說(shuō)明之。
首先將一般含有水分60%以上的例如家畜糞尿或水產(chǎn)加工廢棄物等腐敗性廢棄物，利用螺旋輸送機(jī)36自投入口34送入處理桶3內(nèi)，投入量為處理桶內(nèi)容積的1/3～1/4，然后，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置1以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸30以約100rpm，一般為60～100rpm的低速旋轉(zhuǎn)。則原先裝入桶3內(nèi)至L水平位(見圖5)的被處理物即受左、右兩組相對(duì)的葉片30a、30b的旋轉(zhuǎn)切割而被細(xì)碎化，并如圖5的箭頭M所示被往上沿胴體31內(nèi)周面撥甩，同時(shí)如
圖1及圖6的箭頭F、F′所示往中心線yy′相對(duì)飛散，而于桶內(nèi)上部空間內(nèi)形成無(wú)數(shù)交叉的網(wǎng)幕狀飛散流。
然后，將經(jīng)計(jì)量過(guò)的氧化鈣粉(生石灰)自料斗37經(jīng)投入口35投入桶3內(nèi)，其添加量系對(duì)被處理物以重量而言，采5～30%的量加入被處理物中，氧化鈣粉即混入呈無(wú)數(shù)交叉的細(xì)碎被處理物網(wǎng)幕狀飛散流F、F′中行充分的接觸，而與桶內(nèi)的空氣中所含氧氣及含水被處理物的微細(xì)飛沫均勻混合并反應(yīng)，于是，氧化鈣本身雖具有高凝固性，微細(xì)固體分卻成為均勻懸濁的懸浮漿狀存在于處理物中，并可自排出口3取出處理物。一方面，含有殘余氨等廢氣則由抽風(fēng)機(jī)5抽吸經(jīng)脫臭裝置6、氣泡柜7及干式氧化處理筒8的處理之后，呈無(wú)臭無(wú)毒的白煙排出去。至于經(jīng)已脫臭殺菌呈懸浮泥漿狀的處理物在儲(chǔ)存搬運(yùn)處理上較不方便，因此，可依常法藉由脫水或干燥以除去水分即可成為固形物。泥狀處理物如靜置自然風(fēng)干，可能成為某種程度的塊狀，但不是石膏化，只要略加破碎或輕磨即回復(fù)小粒粉粒狀。又如利用加熱干燥亦不會(huì)結(jié)塊，在此特別加以說(shuō)明。
具體而言，將做為添加劑的氧化鈣粉投入后，經(jīng)短短5～10分鐘的低旋轉(zhuǎn)速度的攪拌，即可有效防止因固體分比重差所造成的不勻，得到均勻細(xì)密的混合，而不發(fā)生結(jié)塊。利用此操作原先雖是酸性有機(jī)物的被處理物，僅僅添加少量(約5%)的氧化鈣粉之后，變成pH值達(dá)11～12的強(qiáng)堿性物，而經(jīng)充分殺菌、脫臭，并可利用為有機(jī)肥料或酸性土壤的改良劑(即堿性土壤活化劑)達(dá)成防治公害的目的。
有關(guān)脫臭的作用，主要系由分子構(gòu)造的電子構(gòu)成，物理性作用及排氣凈化等的綜合作用而達(dá)成，具體言之，離子化膠結(jié)狀含臭物質(zhì)被膠凝化，而惡臭成分經(jīng)如2(CH3SH)+CaO→(CH3S)2Ca+H2O的化學(xué)反應(yīng)而固定化，又因生成無(wú)臭的鈣鹽引起化學(xué)變化，且被Ca(OH)2，Ca(HCO3)2，CaCO3的微粒子的細(xì)孔中所吸收等作用而被脫臭。此外，排氣中殘存的NH3，H2S，CH3SH等，經(jīng)干、濕雙重氧化脫臭處理而予以除去，故可完成所期脫臭效果。
圖4 乃示為將泥狀處理物處理成固形粒狀的一例，此為于
圖1至圖3所示處理裝置的下游串聯(lián)裝設(shè)一桶型干燥機(jī)9，此桶狀干燥機(jī)9內(nèi)部安置有螺旋輸送機(jī)等送料裝置(圖未示)，桶的入料端91經(jīng)由送料管92連接處理桶3的出料口38，送料管92內(nèi)亦設(shè)有適當(dāng)?shù)乃土涎b置(圖未示)以將自處理桶3排出的被處理物送入干燥機(jī)9內(nèi)，并藉輸送裝置自入料口91向出料93輸送，干燥后的處理物即可由此口93取出。圍于干燥機(jī)筒體91外部者為可自外部利用燃燒機(jī)等對(duì)于干燥機(jī)9加熱的燃燒室94，其排氣管95引接于抽風(fēng)機(jī)5a的吸入口，并將抽風(fēng)機(jī)5a的排氣口接于送料管92的入口端，如此，使自干燥機(jī)9的燃燒室排出的熱氣能被導(dǎo)入送料管92內(nèi)，俾利用燃燒室94所產(chǎn)生高溫排氣對(duì)送料管92內(nèi)的被處理物施以預(yù)熱，則不僅有助于送料，且利用排氣中的二氧化碳?xì)庠诟稍餀C(jī)內(nèi)生成碳酸鈣。
實(shí)施例將含水分80%的養(yǎng)豬場(chǎng)豬糞尿500kg投入
圖1所示處理桶容量1800kg的桶中，起動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置使攪拌葉以70rpm旋轉(zhuǎn)，桶內(nèi)乃因此產(chǎn)生飛散流，并在此狀態(tài)下將氧化鈣粉55kg投入此飛散流中，經(jīng)5分鐘繼續(xù)攪拌后，桶內(nèi)被處理物因化學(xué)反應(yīng)而溫度升至27.1℃，壓力為1.4kg/cm2，被處理物呈pH值12的強(qiáng)堿性，自取出口取出時(shí)的被處理的水分只剩7.5%，然后，經(jīng)干燥而得粒狀干燥處理物。此粒狀處理物呈干松無(wú)臭顆粒體，置于土壤中時(shí)，能改善酸性土壤，并可促進(jìn)有用微生物的繁殖，并具有促進(jìn)化學(xué)肥料的作用，可利用為堿性土壤活性劑及有機(jī)肥料輔助劑，復(fù)可達(dá)到環(huán)保公害防治處理的目的，堪稱一舉兩得的發(fā)明。
由以上的說(shuō)明可知，本發(fā)明的廢物處理方法能對(duì)各種腐敗性有機(jī)處理物實(shí)施迅速有效的脫臭及殺菌處理而消除公害，又規(guī)模可大可小，適于市場(chǎng)、屠宰場(chǎng)，大型供食中心，水產(chǎn)加工廠，家畜養(yǎng)育場(chǎng)等設(shè)置利用，對(duì)環(huán)境衛(wèi)生的保持及防治公害具有相當(dāng)貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種腐敗性廢物處理方法，系將家畜糞尿、水產(chǎn)加工廢棄物等的腐敗性廢棄物做為被處理物，在含有60%以上的狀態(tài)下，投入具有水平安置的圓形桶體及自此桶體上部向上擴(kuò)張延伸的上室的處理桶內(nèi)，其投入量為上述處理桶內(nèi)容積的約1/3～1/4，并藉桶內(nèi)中心水平設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸上所設(shè)攪拌葉的旋轉(zhuǎn)，對(duì)此處理物施以切碎細(xì)分化及攪拌，使于桶內(nèi)空間產(chǎn)生微細(xì)化被處理物的細(xì)密網(wǎng)幕狀對(duì)沖飛散流，然后在此飛散流上源加重量為被處理物重量之5～30%的氧化鈣粉，使之在攪拌葉繼續(xù)旋轉(zhuǎn)下與被處理物混合反應(yīng)而形成泥漿狀處理物，隨后將此經(jīng)干燥處理而得經(jīng)脫臭殺菌處理的干燥粒狀處理物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的處理方法，其中處理桶在攪拌混合反應(yīng)中所產(chǎn)生的廢氣，系經(jīng)抽風(fēng)機(jī)抽吸導(dǎo)入內(nèi)具有氣泡柜的濕式脫臭裝置及干式氧化處理桶經(jīng)脫臭凈化處理之后，排出大氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的處理方法，其中該處理桶內(nèi)的攪拌葉片系經(jīng)配置成以軸的中心垂線為基線分成左右兩組，兩組葉片以此基線呈左右相對(duì)且對(duì)稱地沿軸的周向及軸向相隔距設(shè)置，且每組葉片的間距自軸端起愈接近基線距離愈拉大，同時(shí)葉片的自由端形成沿放置方向彎曲，如此于攪拌葉旋轉(zhuǎn)時(shí)能在桶內(nèi)產(chǎn)生自軸端向中心基線相對(duì)沖的無(wú)數(shù)拋物線形細(xì)密網(wǎng)幕狀飛散流。
全文摘要
腐敗性廢棄物處理方法，系將含60％以上家畜糞尿或水產(chǎn)加工廢棄物等腐敗性廢棄物做被處理物，投入具有水平安置之圓形桶體及自此桶體上部向上擴(kuò)張延伸的上室的處理桶內(nèi)，投入量為處理桶容積的1/3～1/4，藉桶內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸上攪拌葉的旋轉(zhuǎn)，切碎及攪拌處理物，使桶內(nèi)產(chǎn)生對(duì)沖飛散流，并在此飛散流上添加重量為被處理物5～30％的氧化鈣粉，使之與被處理物反應(yīng)而形成泥漿狀處理物，隨后經(jīng)干燥處理而得脫臭殺菌的干燥粒狀處理物。
文檔編號(hào)C05F1/00GK1102633SQ9311427
公開日1995年5月17日 申請(qǐng)日期1993年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月8日
發(fā)明者洪世縂 申請(qǐng)人:臺(tái)灣牧原股份有限公司