一種資源化處置餐廚垃圾及綠化廢棄物的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于資源化處置垃圾領(lǐng)域，具體涉及一種利用低品位能源進(jìn)行高溫好氧發(fā)酵資源化處置餐廚垃圾及綠化廢棄物的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，城市生活垃圾產(chǎn)生量日益增大，尤其以餐廚垃圾增長(zhǎng)最為迅猛。餐廚垃圾有機(jī)質(zhì)含量高，極易腐爛，如果處置不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大污染。但另一方面，餐廚垃圾營(yíng)養(yǎng)豐富的特點(diǎn)也使其成為一種很好的資源化原料，如果加以合理利用，將創(chuàng)造巨大的資源化利用價(jià)值。
[0003]綠化廢棄物，又是城市有機(jī)垃圾處理的頑疾，既不能焚燒處理，填埋也不經(jīng)濟(jì)環(huán)保。粉碎堆置是目前常用的不得已而為之的處理方式。作為高碳有機(jī)化合物，和餐廚廢棄物有機(jī)結(jié)合，通過(guò)高溫耗氧發(fā)酵生物技術(shù)，二者的互補(bǔ)，同時(shí)，又解決了兩大領(lǐng)域固化有機(jī)廢棄物的處理和出路，其意義非同小覷。
[0004]利用高溫耗氧發(fā)酵生物技術(shù)對(duì)餐廚廢棄物進(jìn)行無(wú)害化處理和資源化利用，是當(dāng)今世界上公認(rèn)的先進(jìn)處理方法，這種方法無(wú)害化程度高，資源化效果好，對(duì)有機(jī)物含量較高的餐廚垃圾尤為適用。該工藝技術(shù)是利用高溫好氧生物菌群在充分供氧的條件下將餐廚廢棄物分解。其工藝溫度65 °C左右，處理時(shí)間約8-24小時(shí)。在該工藝溫度下，大腸桿菌等致病菌、蛔蟲卵等均可被殺滅，沒(méi)有二次污染，完全達(dá)到無(wú)害化處理的要求；其產(chǎn)出物為有機(jī)生物菌肥，實(shí)現(xiàn)了資源化高效利用的目的。但由于普遍采用了電熱、燃?xì)?、蒸汽等高品位能源的加熱方法，熱效率低，能耗大，故處理成本很高，?dǎo)致經(jīng)濟(jì)上的微效益甚至負(fù)效益。國(guó)內(nèi)某項(xiàng)目一期建成日處理200噸的餐廚廢棄物處理廠，用天然氣作為熱源，每噸的處理成本在1000元以上，企業(yè)至今依靠政府的財(cái)政補(bǔ)貼維持運(yùn)轉(zhuǎn)，顯然這不是可持續(xù)發(fā)展的模式，故該技術(shù)未被廣泛采用。
[0005]由于高品位能源的熱效率低、能耗大，而低品位熱能來(lái)源廣泛，從太陽(yáng)能、空氣能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?，生物質(zhì)能、工業(yè)、生活余熱等均可獲得，如何采用低品位熱能來(lái)處理上述有機(jī)垃圾，目前是一個(gè)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是要提供一種節(jié)能環(huán)保、效率高的利用低品位能源處置餐廚垃圾及綠化廢棄物的工藝方法。
[0007]針對(duì)高溫加熱耗能弊端，采用板狀重力熱管技術(shù)，充分利用熱管的傳導(dǎo)原理與相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，以及熱管優(yōu)良的等溫性和恒溫特性，能在大規(guī)模集中處理時(shí)實(shí)現(xiàn)集中供熱，可以快速完成設(shè)備的熱啟動(dòng)，也可以分時(shí)段按序完成設(shè)備的熱啟動(dòng)，同時(shí)，最重要的是可以使低品位能源得到高效利用，使熱源系統(tǒng)的熱效率達(dá)到80 %以上。熱管技術(shù)的利用使餐廚垃圾等有機(jī)廢棄物的高溫生物處理突破了能耗大的瓶頸口，使之采用低品位熱能，就能滿足處理工藝要求的溫度。而低品位熱能來(lái)源廣泛，可以使餐廚垃圾等有機(jī)廢棄物在60 0C以上的高溫條件下，得到無(wú)害化、資源化的完善處理。
[0008]采用多能源自動(dòng)供熱系統(tǒng)，應(yīng)用超導(dǎo)傳熱的板狀重力熱管技術(shù)，快速實(shí)現(xiàn)高溫等溫加熱，加熱熱管工質(zhì)的熱水來(lái)自于低品位能源利用及熱泵的高效增溫。對(duì)餐廚垃圾及綠化廢棄物的混合物進(jìn)行高溫好氧發(fā)酵，反應(yīng)溫度為55~85 °C，有機(jī)質(zhì)含量為20~90 %，反應(yīng)物含水率彡80 %，反應(yīng)pH值范圍為6~9，反應(yīng)物中C/N為25:1~35:1，C/P為75:1-150:1,鼓風(fēng)量為0.5~5 m3/min，反應(yīng)時(shí)間為12~96 h，微生物菌劑投加量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.2~2%。進(jìn)樣方式為序批式進(jìn)樣，高溫好氧發(fā)酵過(guò)程設(shè)攪拌槳，攪拌轉(zhuǎn)速為1~5 r/min。反應(yīng)后產(chǎn)出物含水率< 30 %，可用做肥料、土壤改良劑以及種植土原輔料。
[0009]資源化處置餐廚垃圾及綠化廢棄物的工藝步驟如下:
1.垃圾預(yù)處理
(I)餐廚垃圾預(yù)處理
收集后的餐廚垃圾統(tǒng)一進(jìn)行分類，主要分為兩類:品質(zhì)良好垃圾(已經(jīng)濾水并雜物含量較少)及少數(shù)源頭分離疏漏所導(dǎo)致的需要預(yù)處理垃圾。前者直接進(jìn)行粉碎，以增加后續(xù)反應(yīng)速率，同時(shí)排除大骨頭、海鮮殼等硬物對(duì)設(shè)備的損壞；后者首先進(jìn)行人工輔助分揀以降低雜質(zhì)含量或投入油水固三相分離設(shè)備降低物料含水率，隨后對(duì)其進(jìn)行粉碎。餐廚垃圾等有機(jī)廢棄物來(lái)源于不同季節(jié)不同餐館規(guī)模(特大型、大型、中型、小型)、經(jīng)營(yíng)業(yè)態(tài)(餐館、飯店、快餐、小吃、飲品、食堂等)以及不同菜系(八大菜系及日韓、西餐、海鮮、火鍋等)的餐飲單位，此外還包括集貿(mào)市場(chǎng)的蔬菜、瓜果，大超市的過(guò)期魚肉、禽類、水果，以及居民生活垃圾中的廚余果皮等有機(jī)垃圾。
[0010](2)綠化廢棄物
將收集到的樹枝、藤蔓等大體積綠化廢棄物通過(guò)大型粉碎機(jī)進(jìn)行破碎，隨后將其同其他綠化廢棄物(落葉、雜草等)共同投入小型粉碎機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步粉碎。綠化廢棄物來(lái)源于公共道路、綠地、湖泊、苗圃養(yǎng)護(hù)及道路、公共綠地等自然脫落的綠化廢棄物，包括樹葉、雜草、樹枝等。
[0011]2.高溫好氧發(fā)酵
將預(yù)處理后的餐廚垃圾及綠化廢棄物，按比例投加至高溫好氧發(fā)酵反應(yīng)器，控制投加的綠化廢棄物約占餐廚垃圾質(zhì)量的20~70 %，保證反應(yīng)物中C/N為25:1~35:1，C/P為75:1~150:1 ;控制反應(yīng)溫度為55~85 ° C，有機(jī)質(zhì)含量為20~90 %，反應(yīng)物含水率彡80 %，反應(yīng)pH值范圍為6~9，鼓風(fēng)量為0.5~5 m3/min，反應(yīng)時(shí)間為12~96 h，微生物菌劑投加量為反應(yīng)物總質(zhì)量的0.2-2 % ;進(jìn)樣方式為序批式進(jìn)樣，高溫好氧發(fā)酵過(guò)程中攪拌槳轉(zhuǎn)速為1~5r/min。由此得到的反應(yīng)后產(chǎn)出物含水率彡30 %。高溫降解的微生物菌劑是由多種好氧耐高溫菌種制成的EM復(fù)合微生物菌，主要包括細(xì)菌、放線菌、光和菌、酵母和真菌等多種益生微生物菌。所述攪拌槳為螺旋狀，可正旋和逆旋，攪拌槳材質(zhì)為不銹鋼或其他具有耐鹽及高防腐蝕性的材料。
[0012]3.后加工
將處理后初產(chǎn)品進(jìn)行過(guò)篩處理，篩除其中不能處理的大粒徑雜物，隨后將每批產(chǎn)品進(jìn)行混配，保證最終產(chǎn)品品質(zhì)的一致性?；炫浜螽a(chǎn)品根據(jù)用途制成種植土原料、土壤改良劑或有機(jī)肥料。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于: (I)采用多能源自動(dòng)供熱系統(tǒng)，可因地制宜選擇最廉價(jià)的新能源(如光能、風(fēng)能，地?zé)崮?、城市的綠化垃圾、農(nóng)村的秸桿等生物質(zhì)能，工廠的余熱等等，都能優(yōu)化組合新能源自動(dòng)供熱系統(tǒng))；采用直接制熱模式，沒(méi)有熱能和電能互相轉(zhuǎn)換的能量損耗；多種新能源的互補(bǔ)、優(yōu)化、集成模式，極大的提高了供熱系統(tǒng)的能效比；(如太陽(yáng)能和空氣熱泵的組合，可以使空氣熱栗的能效比提聞到以1:4~1:7以上)。
[0014](2)采用熱