CN101255074B - 香蕉茎叶副产品综合利用的新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种香蕉茎叶副产品综合利用的新方法，按以下步骤进行：(1)香蕉茎叶副产品放入混合池，pH值调至8-9，水解酸化后，混合城市污泥输入厌氧塔；(2)副产品混合物在厌氧塔内经过发酵及分离；(3)沼气用于燃烧和发电；(4)沼液用作农田施肥，不能利用的部分沼液经SBR生化处理装置处理的水进入斜管沉淀固液分离，污泥回流，水达标排放；(5)沼渣与SBR生化处理装置排出的污泥混合进入发酵池进行二次发酵；(6)二次发酵的物料输入制肥工序，制成农用高效有机肥。很好地解决了目前香蕉茎叶因很少利用而导致的资源浪费、堵塞交通、孳生病虫害等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保技术，特别是一种对香蕉茎叶副产品、城市生活污水处理污泥进行综合处理和利用的新方法。
背景技术
香蕉为芭蕉科芭蕉属单子叶草本植物，具有速生和生物量高等特点，是最大宗的热带和亚热带水果，有130个国家和地区种植，在我国主要分布在广东、广西、福建、海南和云南等省区，因其生产量高而成为我国的第四大水果。在生产香蕉的同时也产生近乎等量的香蕉茎叶副产品，长期以来，当采果后，剩余的香蕉茎叶等除小部分用作肥料、燃料或者纤维粗加工外，大部分弃于野外，任其腐烂，不仅影响蕉园环境招来虫害，而且堵塞交通，造成资源重大浪费。实际上，香蕉除果肉外，其茎叶也含有丰富的营养成分，与其他农作物秸秆相比，香蕉茎叶中的碳水化合物含量高，个别品种碳水化合物的含量高达干物质的82％，营养价值和能量值高，≈17.8kJ/g；还富含胡萝卜素、尼克酸、核黄素和硫胺素等多种维生素，且Ca、P比例平衡，是一种营养成分较为全面的资源。如果对香蕉茎叶副产品进行综合处理和利用，不仅可以提高蕉农的综合收益，极大的发挥蕉农种植香蕉的积极性，而且还可以改善生态环境和生态质量，减少环境污染。
发明内容
考虑到香蕉茎叶副产品的特点，本发明所要解决的问题是提供一种新的处理工艺，通过对香蕉茎叶副产品进行发酵和无害化处理，使香蕉茎叶变废为宝，整个过程安全可靠，没有二次污染。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案，该方法按以下步骤进行：
(1)、将切割、粉碎后的香蕉茎叶副产品放入混合池，加入CaO，将PH值调至8～9，再添加催化剂、高效复合微生物进行水解酸化，然后加入城市污泥，在常温下充分搅拌混合配制成副产品混合物，将该副产品混合物输入厌氧塔；
(2)、副产品混合物在厌氧塔内经过有效发酵，沼气、沼液、沼渣三相分离；沼气输入储气柜，沼液输入储肥池，沼渣输入沼渣池；
(3)、储气柜的沼气经脱硫净化处理后用于燃烧和发电；
(4)、储肥池的沼液用作农田施肥，不能利用的部分沼液输入SBR生化处理装置进行硝化与反硝化去除CODCr、NH3-N；经生化处理的水进入斜管沉淀固液分离，污泥回流至SBR生化处理装置，水达标排放；
(5)、沼渣池的沼渣与SBR生化处理装置排出的污泥混合进入发酵池，再添加高效复合微生物和催化剂进行二次发酵；
(6)、发酵后的发酵池物料输入制肥工序，进行烘干、冷却、粉碎、过筛、包装，制成农用高效有机肥。
所述的催化剂由岙土、凹凸土、硅藻土及沸石按质量比1～2、1～2、1～2、5～8配制而成。
所述的高效复合微生物为芽孢杆菌属、产碱假单胞菌属、硫杆菌属、无色杆菌属、硝化菌属、发光杆菌属、乳杆菌属、糖单胞菌属、肠杆菌属、产碱菌属中的一种或多种组成的组合物。
所述的城市污泥指的是城市污水处理厂所排放的污泥。
所述步骤(1)的香蕉茎叶副产品、催化剂、高效复合微生物、城市污泥的质量比为1∶0.01～0.02∶0.01～0.02∶1。
所述的副产品混合物在厌氧塔内发酵时间为2～8天，发酵温度控制在20～60℃。
所述步骤(5)的污泥、高效复合微生物和催化剂的质量比为1∶0.01～0.02∶0.01～0.02。
所述发酵池的二次发酵时间为3～5天，二次发酵温度控制在30～55℃。
本发明采用上述技术方案有如下优点：通过对香蕉茎叶副产品综合处理，使香蕉茎叶副产品变废为宝，发酵过程中产生的大量沼气用于燃烧和发电，沼渣及沼液分离后，沼渣经二次发酵配制成高效有机肥，沼液用于农田施肥，多余的沼液处理后达标排放，固体废料制成农用高效有机肥，整个过程安全可靠，没有二次污染，可有效提高蕉农的综合收益，大大改善了生态环境和生态质量。
具体实施方式
下面对本发明香蕉茎叶副产品综合利用的新方法的工艺流程简述如下：
(1)、将切割、粉碎后的香蕉茎叶副产品放入混合池，加入CaO，将PH值调8～9，按质量比为1∶0.01～0.02∶0.01～0.02的比例添加香蕉茎叶副产品、催化剂、高效复合微生物进行水解酸化，然后，将水解酸化后的混合液与城市污泥进行配制，茎叶副产品和城市污泥的质量比为1∶1，在常温下充分搅拌混合配制成副产品混合物，将该副产品混合物输入厌氧塔；
(2)、副产品混合物在厌氧塔内经过发酵性细菌、产氢产乙酸细菌、同型产酸菌、利用H2和CO2的产甲烷菌或分解乙酸的产甲烷菌四个阶段的有效发酵，副产品混合物在厌氧塔内发酵时间为2～8天，发酵温度控制在20～60℃，在厌氧塔内实现沼气、沼液、沼渣三相自动分离；沼气输入储气柜，沼液输入储肥池，沼渣输入沼渣池；
(3)、储气柜的沼气经脱硫净化处理后用于燃烧和发电；
(4)、储肥池的沼液用作农田施肥，不能利用的部分沼液输入SBR生化处理装置进行硝化与反硝化去除COD、NH3-N；经生化处理的水进入斜管沉淀固液分离，污泥回流至SBR生化处理装置，水达标排放；
(5)、沼渣池的沼渣与SBR生化处理装置排出的污泥混合进入发酵池，再按质量比为1∶0.01～0.02∶0.01～0.02添加高效复合微生物和催化剂进行二次发酵，以及添加适量的N、P、K，二次发酵时间为3～5天，二次发酵温度控制在30～55℃；
(6)、将发酵后的发酵池物料输入制肥工序，进行烘干、冷却、粉碎、过筛、包装，制成农用高效有机肥。
所述的催化剂由岙土、凹凸土、硅藻土及沸石按质量比1～2、1～2、1～2、5～8配制而成，具有吸附性、离子交换性、催化裂化性、化学转化性、生理助育性等特性，香蕉茎叶副产品在催化剂作用下经裂化反应而重新组合，形成新的物质，是微生物更容易吸收香蕉茎叶当中的营养物质，形成的新物质还对某些生物的培育起积极作用。
所述的高效复合微生物为芽孢杆菌属、产碱假单胞菌属、硫杆菌属、无色杆菌属、硝化菌属、发光杆菌属、乳杆菌属、糖单胞菌属、肠杆菌属、产碱菌属中的一种或多种组成的组合物，各菌属可组成一个庞大的菌群，适应能力强，繁殖速度快，硝化和分解有机物更彻底。
所述的城市污泥指的是城市污水处理厂所排放的污泥，有利于微生物对香蕉茎叶副产品所含有的营养物质的吸收、分解。
下面结合附图对发明的具体实施例进一步说明：
实施例1：按上述工艺条件和方法在不同温度的条件下，所产生的沼气及沼渣量不同。实验香蕉茎叶重量为1吨。
| 温度℃ | 发酵时间(天) | 产气量(m<sup>3</sup>) | 沼渣量(吨) |
| 20-25 | 7 | 300 | 0.41 |
| 50-52 | 3 | 550 | 0.38 |
实施例2：按上述工艺条件和方法在分别添加催化剂及高效复合微生物的条件下，所产生的沼气量不同。实验污泥重量为1吨、温度20-25℃、时间7天。
| 添加物质 | 产气量(m<sup>3</sup>) | 沼渣量(吨) |
| 添加高效复合微生物不加催化剂 | 150 | 0.71 |
| 添加催化剂用普通菌种(不加高效复合微生物) | 200 | 0.67 |
| 用普通菌种(不加高效复合微生物和催化剂) | 50 | 0.86 |
Claims (4)
1.一种香蕉茎叶副产品综合利用的新方法，其特征是：该方法按以下步骤进行：
(1)、将切割、粉碎后的香蕉茎叶副产品放入混合池，加入CaO，将PH值调至8～9，再添加催化剂、高效复合微生物进行水解酸化，然后加入城市污泥，在常温下充分搅拌混合配制成副产品混合物，将该副产品混合物输入厌氧塔；所述香蕉茎叶副产品、催化剂、高效复合微生物、城市污泥的质量比为1∶0.01～0.02∶0.01～0.02∶1；
(2)、副产品混合物在厌氧塔内经过有效发酵，沼气、沼液、沼渣三相分离；沼气输入储气柜，沼液输入储肥池，沼渣输入沼渣池；
(3)、储气柜的沼气经脱硫净化处理后用于燃烧和发电；
(4)、储肥池的沼液用作农田施肥，不能利用的部分沼液输入SBR生化处理装置进行硝化与反硝化去除CODcr、NH3-N；经生化处理的水进入斜管沉淀固液分离，污泥回流至SBR生化处理装置，水达标排放；
(5)、沼渣池的沼渣与SBR生化处理装置排出的污泥混合进入发酵池，再添加高效复合微生物和催化剂进行二次发酵；所述污泥、高效复合微生物和催化剂的质量比为1∶0.01～0.02∶0.01～0.02；
(6)、将发酵后的发酵池物料输入制肥工序，进行烘干、冷却、粉碎、过筛、包装，制成农用高效有机肥；
所述催化剂由岙土、凹凸土、硅藻土及沸石按质量比1～2、1～2、1～2、5～8配制而成；
所述高效复合微生物为芽孢杆菌属(Bacillus)、产碱假单胞菌属(Tseudomonas)、硫杆菌属(Thiobacillus)、无色杆菌属(Achromonabcter)、硝化菌属(Nitrobacter)、发光杆菌属(Photobacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、糖单胞菌属(Saccharomyces)、肠杆菌属(Enterobacter)、产碱菌属(Alcaligenes)中的一种或多种组成的组合物。
2.根据权利要求1所述的香蕉茎叶副产品综合利用的新方法，其特征是：所述的城市污泥指的是城市污水处理厂所排放的污泥。
3.根据权利要求1所述的香蕉茎叶副产品综合利用的新方法，其特征是：所述的副产品混合物在厌氧塔内发酵时间为2～8天，发酵温度控制在20～60℃。
4.根据权利要求1所述的香蕉茎叶副产品综合利用的新方法，其特征是：所述发酵池的二次发酵时间为3～5天，二次发酵温度控制在30～55℃。
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