利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法

暂无

技术领域\n本发明涉及一种生产有机农用肥的方法，具体为利用生活垃圾生 产有机肥的方法，特别是利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法。\n背景技术\n利用城市生活垃圾制造生产农用肥是目前处理、利用城市生活垃 圾的方法之一。现有利用城市生活垃圾生产农用肥的工艺方法为：先 对垃圾进行分选，将有机物和无机物分离，可利用的有机物直接进行 堆肥发酵，然后混合搅拌、烘干、粉碎、造粒、冷却，然后再加入大 量的无机肥料，如尿素、过磷酸钙、氯化钾等，搅拌均匀后装袋。以 上述工艺方法生产的农用肥养份含量低，特别是含氮量低，而且垃圾 中的有机动植物得不到充分分解、消化，无法大量产生易于植物吸收 的有机养份，各成份之间也未得到充分的反应，特别是加入大量的无 机肥，不但增加了成本，而且所加入的无机肥与发酵后的生活垃圾并 不进行反应，无机肥与生活垃圾只处于简单混合状态，因此，只能称 其为复合或复混肥，而且，其内养份主要为无机成份，有机养份含量 极少，不便于农业植物吸收；另外，其所含各种养份成份特别是所含 氮，处于不稳定状态，不便于其安全储存和在农业上使用。\n发明内容\n本发明的目的是提供利用生活垃圾生产高质、有机肥的工艺方法。\n本发明所述的工艺方法是采用如下技术方案实现的：利用生活垃 圾生产高质有机肥的工艺方法，包含生活垃圾的分选工序，垃圾按有 机物、无机物、废塑料等分选成类，分选出的可用有机物(即通过发 酵可消化、分解的有机物质)与下水污泥、粪便、粉碎植物秸杆、氮、 磷元素的混合物经厌氧发酵并产生沼气后所剩的沼渣沼液进行混合， 然后，再次进行好氧堆肥发酵。经抽样调查分析，下水污泥中有机质 为11-24.4％，全磷2.14mg/g，全氮5.8-10.1mg/g，全钾为5.25-8.9 mg/g，速氮为260-580PPM，速磷为38.3-50.7PPM，其氮、磷、钾有 机养分及有机质含量均较高。而粪便中氮磷钾有机养份和有机质含量 也较高，是理想的有机肥源。在下水污泥和粪便的基础上再加入氮、 磷、钾元素(钾元素主要从秸杆中获取)，然后混合发酵产生沼气，使 上述各成份在发酵的过程中充分得到反应，在产生大量有机养份的同 时，还使加入的无机氮磷元素在发酵过程转化成有机的氮、磷养份， 这样发酵后所剩的沉积物和浸出液，即沼渣、沼液含有很高的有机养 分，将其与生活垃圾相混合，既可以满足好氧堆肥发酵中所需的水份， 从而大量节约用水，又可增加有机养份，提高堆肥质量，产出高质肥； 更重要的是沼渣、沼液与生活垃圾混合进行二次好氧堆肥发酵，还起 到接种物的作用，可促进垃圾中的有机动植物及其它有机物进行充分 的发酵和生物分解，使各成份之间得到充分的反应，产生大量的有机 氮磷养份并使各成份达到稳定状态，克服现有技术所述的缺陷和不足， 实现利用生活垃圾生产有机肥的目的。\n为进一步实现本发明的目的，生产出高质、有机肥料，本发明在 对生活垃圾与沼渣、沼液的混合物进行好氧堆肥发酵的过程中，对发 酵时间、温度进行控制，以达到最佳的产品效果。在发酵开始阶段， 嗜温菌丛起主要作用，担负大部分的代谢活动，嗜温菌丛可生长的温 度范围为35-50摄氏度，因此，一般当温度达到35摄氏度时，微生 物开始分解。随着微生物活动量的增加，堆肥的温度提高，嗜热菌丛 便取代了嗜温菌丛(嗜热菌丛的可生长温度范围为：55-65摄氏度)， 大约三天温度达到55--65摄氏度，微生物活动达到高峰，以后便逐 渐下降，大约9-10天，温度下降到40摄氏度时分解即堆肥发酵就基 本完成。从上述内容可以看出，好氧堆肥发酵需要一定的起始温度和 时间，本发明在堆肥发酵开始应保证堆肥温度在35-37摄氏度并维持 20-30分钟，这样，嗜温菌丛开始生长，确保堆肥发酵正常启动，使 微生物生长出充分的有效氮，堆肥发酵需9-10天，该堆肥发酵的时 间可根据堆肥发酵物的实际状况作调整。本发明堆肥发酵完成后其内 含氮量的测量指标为垃圾中C/N(碳氮比)，9-10天发酵完成后该值 要在20以下，本发明所以在堆肥物质中加进沼渣、沼液，其目的也就 是为了提高堆肥物的含氮量，降低C/N值，同时促进堆肥的分解，使 堆肥在规定的时间内充分发酵、消化、分解，产生大量的有机氮养份， 使堆肥物的C/N值进一步达到规定值以下。\n本发明生活垃圾与沼渣、沼液混合后，应保持有适当的湿度，湿 度过低达不到发酵所必须的水份，混合物的堆肥无法正常发酵，湿度 过大，造成堆肥内部密度增大，使其内的空气流动受到限制，含氧量 降低，这样同样不利于堆肥的正常发酵。堆肥物中还要保证供微生物 生长足量的磷(C/P应保证在100∶1)，这样，才能适于微生物的生长 与消化。本发明生活垃圾与沼渣、沼液的混合比例控制在2∶1，这样， 即可满足混合物正常发酵所需的合理湿度，又可满足上述发酵所需的 磷的含量。采用上述的混合比例能够促进堆肥发酵的完成，从而进一 步提高最终产品的质量。当然，上述2∶1的混合比例可根据实际情况 在一定范围内有所调整。\n前述已经提到，沼渣、沼液与生活垃圾混合进行二次发酵，除了 增加堆肥的有机养份外，还起促进生活垃圾充分发酵、分解、消化的 接种物的作用。其内的养份含量特别是氮、磷、钾的含量必须达到一 定值，才能充分、完全地起到接种物的作用，含量过高成本增加，过 低无法充分起到接种物的作用，因此，本发明确定了一定的比例范围， 以达到最佳的效果。本发明下水污泥和粪便混合后需达到如下的指标 要求：含氮大于等于1％，含磷大于等于1.5％，含钾大于等于2％。按一 般城市的下水污泥和粪便的成份含量计，按下水污泥60-70％、粪便30 -40％的比例可大致满足上述的指标要求。在上述指标的基础上再添加 0.36-0.45％的氮元素、0.41-0.45％磷元素、8-10％的粉碎植物秸杆， 这样，其作为接种物的效果更加明显。由于从城市不同地域或不同城 市采集的下水污泥成份含量，特别是氮的含量有所差异，下水污泥与 粪便的混合比例及混合后氮磷钾含量指标会有所变化，这时，添加的 氮磷元素及植物秸杆的添加含量应有所调整，比如下水污泥和粪便混 合后的含量指标中氮的含量偏高，添加的氮元素可在上述的范围内甚 至可能在范围外有所减少，偏低添加的氮元素则要在上述的范围内或 可能在范围外有所增加。因此，本发明上述的混合比例、添加物含量 范围可根据下水污泥的成份变化作适当调整，不是固定或唯一的。\n本发明中的生活垃圾在与上述沼渣、沼液混合的同时，在其内添 加经铡节的植物秸杆6.5-7.5％，作为堆肥中的膨胀物，促进堆肥的好 氧发酵，同时提高养分含量，尤其是钾的含量。\n本发明中的生活垃圾在与上述沼渣、沼液混合同时，添加3-3.5％ 的氮元素和2.7-3.5％的磷元素。\n本发明在生活垃圾与沼渣、沼液混合的同时及下水污泥和粪便的 混合物中所添加的氮、磷元素与现有技术中在生活垃圾堆肥发酵后再 添加无机肥有本质的区别，前者所加的氮、磷元素能在厌氧发酵和好 氧发酵的过程中得到充分反应，最终能转化成有机肥所需的成份，其 为本发明进一步提高产品质量，达到生产高质、有机肥的目的的有效 方法之一；而后者只是与生活垃圾简单混合，产出的为复合或复混肥。\n本发明中的氮元素可以从尿素中获得，也可以从其它氮肥获得， 但由于尿素含氮量高，可减少肥料体积。磷元素可从过磷酸钙或其它 磷肥中获得。本发明中的植物秸杆可用玉米秸杆、小麦秸杆或其它植 物秸杆。\n本发明所述工艺方法生产出的高质有机肥，肉眼观其腐熟度，成 品呈棕褐色，无臭、松散、颗粒较均匀。其中蔬菜、瓜皮等有机垃圾 已完全消失，堆肥体积明显减小。经实验室检查，测得碳、纤维素、 脂类总量减少或灰分百分比增加，大肠杆菌、蛔虫卵明显减少或消失， 达到国家规定的无害化标准。肥效：有机质：不低于40％，全氮10-12％， 全磷5-7％，全钾3-5％，速氮223.4PPM、速磷215.8PPM，达到或超 过有机肥的肥效指标。本发明另一突出特点是，在利用生活垃圾生产 有机肥使垃圾得到利用、处理的同时，在厌氧和好氧的发酵过程中， 产生大量的沼气，回收后可代替和节约其它能源，特别是生活垃圾的 二次好氧发酵过程中回收、利用沼气是前所未有的。\n具体实施方式\n利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法：先对生活垃圾进行分 选，按有机物、无机物、废塑料分类，无机物中金属、玻璃、纸张等 可用物进行分类整理，按废旧物品出售，不可用物在废弃物填埋场添 埋。废塑料用于炼油。可用有机物待用。下水污泥70吨、粪便30吨、 粉碎的植物秸杆10吨、尿素0.8吨、过磷酸钙1吨进行混合(该混合 物各添加物的含量均在前述的范围内)，然后在沼池中进行发酵，产生 的沼气回收。上述混合物发酵后所剩的沼渣沼液约有80吨，与160吨 的可用有机物生活垃圾混合，同时，加入10吨铡节秸杆、10吨尿素、 10吨过磷酸钙(均在前述的含量范围内)，混合搅拌后进行9-10天的 堆肥好氧堆肥发酵，在发酵开始向堆肥供热，保证堆肥温度在35-37 摄氏度并维持20-30分钟，然后停止供热，满10天，进行二次筛分， 将初始分选遗漏的无机物、发酵未充分消化、分解的块状物分离出去， 然后，烘干、粉碎、加水造粒、冷却、装袋。在上述过程中，回收在 下水污泥、粪便、粉碎植物秸杆、氮、磷元素的混合物厌氧发酵和生 活垃圾好氧堆肥发酵过程中产生的沼气，用于向厌氧、好氧堆肥发酵 供热，满足发酵过程达到所需温度需要的热量，并可用于取暖、照明 等。