本發(fā)明涉及廢棄物處理，具體為一種有機(jī)固體廢棄物多組多級厭氧發(fā)酵處置方法。

背景技術(shù)：

1、有機(jī)固體廢棄物主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物（如秸稈、畜禽糞便）、城市生活垃圾中的廚余垃圾、園林廢棄物以及食品加工和輕工業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)殘?jiān)?，這些廢棄物若不能得到妥善處理，不僅會占用大量土地資源，還可能通過滲濾液、惡臭氣體和病原菌等方式對環(huán)境和人類健康造成危害。

2、傳統(tǒng)的有機(jī)固體廢棄物處理方法主要包括填埋、焚燒和堆肥等，然而，這些方法在實(shí)際應(yīng)用中均存在明顯的局限性，填埋處理雖然簡單易行，但會占用大量寶貴的土地資源，且易導(dǎo)致土壤、地下水和空氣的污染，焚燒處理雖然能顯著減少廢棄物的體積和重量，但會產(chǎn)生二噁英等有害氣體，對大氣環(huán)境造成二次污染，堆肥處理雖然能實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化利用，但傳統(tǒng)堆肥方法存在周期長、效率低、占地面積大、易受氣候條件影響等問題，限制了其大規(guī)模應(yīng)用，這些傳統(tǒng)方法均難以滿足當(dāng)前對高效、環(huán)保有機(jī)固體廢棄物處理技術(shù)的需求。

3、為了提高有機(jī)固體廢棄物的處理效率和產(chǎn)物質(zhì)量，研究者們開始探索新的發(fā)酵方法和技術(shù)，其中，多組多級發(fā)酵技術(shù)因其能夠根據(jù)不同發(fā)酵階段的需求，靈活調(diào)整微生物菌種組合和發(fā)酵條件，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，然而，要實(shí)現(xiàn)多組多級發(fā)酵技術(shù)的有效應(yīng)用，還需解決菌種篩選與培育、發(fā)酵過程控制、后處理步驟優(yōu)化等一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，此外，在發(fā)酵過程中，微生物群落的動態(tài)變化對發(fā)酵效率和產(chǎn)物質(zhì)量具有重要影響，傳統(tǒng)的監(jiān)測方法往往難以實(shí)時、準(zhǔn)確地反映微生物群落的結(jié)構(gòu)和變化趨勢，導(dǎo)致發(fā)酵過程難以精準(zhǔn)控制，因此，開發(fā)先進(jìn)的微生物檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)微生物群落的動態(tài)監(jiān)測與調(diào)控，對于提高發(fā)酵效率和產(chǎn)物質(zhì)量具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種有機(jī)固體廢棄物多組多級厭氧發(fā)酵處置方法，它能夠明通過篩選和培育適合有機(jī)固體廢棄物處理的高效微生物菌種，并進(jìn)行多組多級發(fā)酵，以提高發(fā)酵效率、縮短發(fā)酵周期，同時，引入微生物檢測技術(shù)，實(shí)時監(jiān)測各級發(fā)酵單元中的微生物群落結(jié)構(gòu)和變化趨勢，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整發(fā)酵參數(shù)，以維持微生物群落的穩(wěn)定性和活性，這種動態(tài)調(diào)控確保了發(fā)酵過程始終處于最佳狀態(tài)，進(jìn)一步提高了廢棄物的處理效果和產(chǎn)氣質(zhì)量，此外，本發(fā)明還對發(fā)酵后的有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行后處理，使其成為可以銷售和使用的有機(jī)肥料或土壤改良劑，實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供的技術(shù)方案是一種有機(jī)固體廢棄物多組多級厭氧發(fā)酵處置方法，該方法包括以下具體步驟：

3、廢棄物預(yù)處理：將有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行分類、破碎和篩分，通過攪拌設(shè)備將破碎后的有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行混合，并調(diào)節(jié)物料濕度，使其達(dá)到適合發(fā)酵的狀態(tài)，同時定期取樣檢測混合均勻度，保證各部分物料成分均勻；

4、菌種篩選與培育：篩選和培育適合有機(jī)固體廢棄物處理的高效微生物菌種，一級厭氧發(fā)酵菌種選擇能夠快速分解有機(jī)物，并釋放出大量的熱量的菌種，二級厭氧發(fā)酵菌種選擇能夠產(chǎn)生有機(jī)酸物質(zhì)，抑制有害微生物生長的菌種，三級厭氧發(fā)酵菌種選擇能夠促進(jìn)有機(jī)固體廢棄物腐熟和穩(wěn)定化，使發(fā)酵物料達(dá)到腐熟和穩(wěn)定化狀態(tài)的菌種；

5、多組多級厭氧發(fā)酵：將預(yù)處理后的有機(jī)固體廢棄物送入一級厭氧發(fā)酵罐，加入高效微生物菌種，通過通風(fēng)設(shè)備保證發(fā)酵物料的氧氣供應(yīng)，并控制通風(fēng)量，使其進(jìn)行快速發(fā)酵，當(dāng)一級厭氧發(fā)酵達(dá)到反應(yīng)時間要求，將發(fā)酵物料轉(zhuǎn)移至二級厭氧發(fā)酵罐，加入不同的高效微生物菌種，繼續(xù)進(jìn)行通風(fēng)和攪拌操作，進(jìn)行發(fā)酵，經(jīng)過二級厭氧發(fā)酵后，將發(fā)酵物料轉(zhuǎn)移至三級厭氧發(fā)酵罐，對發(fā)酵物料進(jìn)行檢測并根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整發(fā)酵參數(shù)并進(jìn)行發(fā)酵；

6、微生物群落動態(tài)監(jiān)測與調(diào)控：利用微生物檢測技術(shù)定期采集發(fā)酵物料樣本，分析樣本中微生物群落結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，包括總菌種數(shù)量、穩(wěn)定菌種數(shù)量和微生物群落多樣性指標(biāo)，其中微生物群落穩(wěn)定性可通過公式評估，其中表示微生物群落穩(wěn)定性，表示穩(wěn)定菌種數(shù)量，表示總菌種數(shù)量，表示微生物群落多樣性指數(shù)，為調(diào)整系數(shù)，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，及時調(diào)整發(fā)酵參數(shù)，對于微生物群落結(jié)構(gòu)不合理或活性下降，添加營養(yǎng)物質(zhì)，調(diào)整溫度和ph值，使其適應(yīng)微生物生長需求，并調(diào)整通風(fēng)和攪拌參數(shù)，保證發(fā)酵物料的氧氣供應(yīng)和均勻性；

7、后處理：對厭氧發(fā)酵后的有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行后處理，將厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行收集、凈化和儲存，使其成為可以利用的能源。

8、進(jìn)一步地，所述廢棄物預(yù)處理步驟中，有機(jī)固體廢棄物的破碎要求為：城市生活垃圾中的有機(jī)固體廢棄物破碎至粒徑達(dá)到5-10厘米，農(nóng)業(yè)廢棄物中的有機(jī)固體廢棄物破碎至粒徑達(dá)到3-5厘米，有機(jī)固體廢棄物的含水量控制在45%-60%。

9、更進(jìn)一步地，所述廢棄物預(yù)處理步驟中，定期取樣檢測混合均勻度，保證各部分物料成分均勻，其均勻度計(jì)算公式為：，其中表示混合均勻度，表示采樣點(diǎn)數(shù)，表示第個采樣點(diǎn)的某種關(guān)鍵成分含量，表示所有采樣點(diǎn)關(guān)鍵成分含量的平均值。

10、更進(jìn)一步地，所述多組多級厭氧發(fā)酵步驟中，將預(yù)處理后的有機(jī)固體廢棄物送入一級厭氧發(fā)酵罐，加入芽孢桿菌屬的菌種，控制通風(fēng)量并保證發(fā)酵物料的氧氣供應(yīng)，使其進(jìn)行快速發(fā)酵，反應(yīng)溫度在50-60℃，反應(yīng)時間在2-3天，反應(yīng)結(jié)束后將發(fā)酵物料轉(zhuǎn)移至二級厭氧發(fā)酵罐。

11、更進(jìn)一步地，所述多組多級厭氧發(fā)酵步驟中，將發(fā)酵物料轉(zhuǎn)移至二級厭氧發(fā)酵罐，加入乳酸菌屬的菌種，進(jìn)行通風(fēng)和攪拌操作，控制發(fā)酵溫度在40-50℃，反應(yīng)時間在4-5天，反應(yīng)結(jié)束后將發(fā)酵物料轉(zhuǎn)移至三級厭氧發(fā)酵罐。

12、更進(jìn)一步地，所述多組多級厭氧發(fā)酵步驟中，經(jīng)過二級厭氧發(fā)酵后，將發(fā)酵物料轉(zhuǎn)移至三級厭氧發(fā)酵罐，加入放線菌屬的菌種，控制發(fā)酵溫度在30-40℃，反應(yīng)時間在2-3天。

13、更進(jìn)一步地，所述微生物群落動態(tài)監(jiān)測與調(diào)控步驟中，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，調(diào)整發(fā)酵參數(shù)以維持微生物群落的穩(wěn)定性和活性，對于監(jiān)測發(fā)現(xiàn)微生物群落的活性受到溫度的影響，通過加熱或冷卻裝置調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度，對于檢測到發(fā)酵物料的ph值不利于微生物生長，通過添加酸堿調(diào)節(jié)劑進(jìn)行調(diào)整，同時根據(jù)微生物群落對氧氣的需求，調(diào)整通風(fēng)量，并且根據(jù)監(jiān)測結(jié)果確定需要添加的營養(yǎng)物質(zhì)種類和數(shù)量。

14、更進(jìn)一步地，所述微生物群落動態(tài)監(jiān)測與調(diào)控步驟中，根據(jù)微生物群落對氧氣的需求，調(diào)整通風(fēng)量，其通風(fēng)量控制公式為：，其中表示通風(fēng)量，表示發(fā)酵物料的體積，表示發(fā)酵溫度，表示物料濕度，表示微生物活動強(qiáng)度參數(shù)，為調(diào)整系數(shù)控制。

15、更進(jìn)一步地，微生物群落動態(tài)監(jiān)測與調(diào)控步驟中，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果確定需要添加的營養(yǎng)物質(zhì)種類和數(shù)量，其營養(yǎng)物質(zhì)添加公式為：，其中表示營養(yǎng)物質(zhì)添加量，表示總菌種數(shù)量，表示穩(wěn)定菌種數(shù)量，表示發(fā)酵溫度，表示微生物群落穩(wěn)定性，、、為調(diào)整系數(shù)。

16、更進(jìn)一步地，后處理步驟中，對發(fā)酵后的有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行后處理，將發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行收集、凈化和儲存，其沼氣中甲烷的含量不超過40%。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，該一種有機(jī)固體廢棄物多組多級厭氧發(fā)酵處置方法具備如下有益效果：

18、一、本發(fā)明通過引入先進(jìn)的微生物檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對各級發(fā)酵單元中微生物群落的動態(tài)監(jiān)測與調(diào)控，準(zhǔn)確反映了發(fā)酵過程中微生物群落的結(jié)構(gòu)和變化趨勢，為及時調(diào)整發(fā)酵參數(shù)提供了科學(xué)依據(jù)，并通過監(jiān)測結(jié)果調(diào)整營養(yǎng)物質(zhì)添加、溫度和ph值等條件，維持了微生物群落的穩(wěn)定性和活性，確保了發(fā)酵過程始終處于最佳狀態(tài)。

19、二、本發(fā)明通過篩選和培育適合有機(jī)固體廢棄物處理的高效微生物菌種，并巧妙地設(shè)計(jì)多組多級厭氧發(fā)酵方法，實(shí)現(xiàn)了厭氧發(fā)酵過程的優(yōu)化，各級厭氧發(fā)酵罐中采用不同特性的菌種，在各自適宜的溫度和條件下進(jìn)行發(fā)酵，使得有機(jī)固體廢棄物能夠快速且高效地分解，不僅顯著提高了發(fā)酵效率，還大幅縮短了發(fā)酵周期，從而加快了有機(jī)固體廢棄物的處理速度，滿足了現(xiàn)代社會對高效處理技術(shù)的需求。

20、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。