CN101962303B - 一种农业有机固体废弃物循环利用处理装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种农业有机固体废弃物循环利用处理方法，包括以下步骤：1)对不同种类的农业废弃物进行不同方式的物理预处理从而形成预处理过的物料，使不同种类的农业废弃物都易于发酵；2)将所述预处理过的物料送入发酵槽，所述预处理过的物料送入发酵槽的过程中将微生物DM激活剂与所述预处理过的物料进行混合；3)对送入所述发酵槽中的所述预处理过的物料进行翻堆，为微生物的工作和繁殖营造适宜的环境，同时为发酵物供氧，并实现散热功能；4)在所述发酵槽中发酵处理之后的物料进行出料。

Description

一种农业有机固体废弃物循环利用处理装置和方法
技术领域
本发明涉及农业环境治理和农业废弃物资源化利用领域，尤其涉及农田秸秆、杂草、各种蔬菜、经济作物的叶、茎、落果、残留植物体等的处理和利用，也包括园林废弃物的处理和利用。
背景技术
农业生产会产生大量的废弃物，如秸秆、杂草、菜帮菜叶、果园的枯枝落叶、落果等，另外，净菜进城也使大量农田废弃物留在了种植基地，果蔬种植区随处可见各种废菜烂叶、腐烂的落果上蝇虫成堆，废菜、烂果含水多，易腐烂发臭，对空气、河流和地下水均会造成污染；在夏季，大量的蔬菜残体是蚊蝇滋生地，导致疾病传播，使广大村民饱受蚊蝇之苦，冬季又成为害虫病虫滋生越冬的场所，会导致次年蚊虫密度增大、病菌菌丝体大量繁殖，从而为病虫害的流行创造条件；菜秧菜叶的任意堆放还会堵塞灌溉通道。这些废菜烂叶因为带有病菌，不能留在地里做肥料；同时有些菜叶药物残留超标严重，牲畜吃了会得病，甚至死亡，农民也不愿将其用作猪等牲畜的饲料；秸秆焚烧会产生烟雾、粉尘和有害气体，不仅造成环境污染也造成资源的浪费，并且，秸秆焚烧已经是国家明令禁止的行为，这就导致大量的农作物秸秆处于无法处理的境地。如果成千上万吨的农田废弃物不作处理，任其自然腐化，则显然会成为一大公害，既影响农民生活质量和健康，又影响农业生产环境。
同时，因为多年连续单一使用化肥，过量使用农药，已经使我国大部分的耕地出现贫瘠沙化现象，土壤有机质严重缺乏，特别是果蔬种植区因过量使用农药化肥，土壤微生物环境遭到严重破坏，农作物品质下降，产量、品质、食品安全和生态环境走进一个恶性循环，我国农业优质、安全、高效的可持续发展的目标受到极大的挑战，在国家大力推进国民经济、环境、资源可持续发展的新形势下，农业废物的科学处置和循环利用，已成为各地政府和人民迫在眉睫的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种农业废弃物循环利用处理方法，以实现农业废弃物的科学处置。另外，本发明还提供一种简单易行，低成本、高效率、节能环保的废弃物处理方法，不仅实现了农业废弃物的科学处置，同时还实现了这些废弃物的循环利用。
发明人通过长期的细心观察与科学严谨的分析，总结出农业废弃物处理在技术上所存在以下几大特点：
(1)秸秆、干枯的菜秧、树枝、树叶、杂草等，纤维素、木质素、蜡质层不易发酵腐熟；
(2)菜叶、菜帮、落果等含水量高，易腐烂，会产生大量的废液，易造成二次污染；
(3)农业废弃物碳氮比不合适，难于满足发酵条件，发酵时必须残混其他废弃物才能解决；
(4)农业废弃物的农药残留无法有效分解；
(5)现有的自然处理技术处理周期长，处理量小，处理费用高，无法大规模推广使用。
本发明人针对上述特点发明出一种农业废弃物循环利用处理方法及***，以解决上述的问题之一或全部。
根据本发明的一个实施例，本发明提供了一种农业有机固体废弃物循环利用处理方法，包括以下步骤：
1)对不同种类的农业废弃物进行不同方式的物理预处理从而形成预处理过的物料，使不同种类的农业废弃物都易于发酵；
2)将所述预处理过的物料送入发酵槽，所述预处理过的物料送入发酵槽的过程中将微生物DM激活剂与所述预处理过的物料进行混合并在24-48小时内升温，使温度达到50-75度之间，把所述废弃物中的水分转换成水蒸气散发；
3)对送入所述发酵槽中的所述预处理过的物料进行翻堆，为微生物的工作和繁殖营造适宜的环境，同时为发酵物供氧，并实现散热功能；
4)在所述发酵槽中发酵处理之后的物料达到有机质大于等于50％且水分小于等于20％之后进行出料。
根据本发明的另外一个实施例，所述步骤1)中的对不同种类的农业废弃物进行不同方式的物理预处理包括：揉丝、碾搓、粉碎、破碎功能，使具有多纤维的农业废弃物的纤维结构被破坏，多水分农业废弃物中的水分不被挤出，大块农业废弃物的尺寸变小。
根据本发明的另外一个实施例，其中大块农业废弃物的尺寸变小到2厘米或以下。
根据本发明的另外一个实施例，步骤1)中的对不同种类的农业废弃物进行不同方式的物理预处理包括：水分含量低的农业废弃物加水。
根据本发明的另外一个实施例，步骤1)中的对不同种类的农业废弃物进行不同方式的物理预处理包括：水分含量高的原料采用切的方法，避免原料水分被挤出。
根据本发明的另外一个实施例，翻堆过程中不破坏所述物料的疏透性。
根据本发明的另外一个实施例，在所述出料过程中同时对所述发酵处理后的物料进行破碎、碾丝，破坏其蜡质层和纤维素。
根据本发明的另外一个实施例，在所述发酵槽的上端加装植物除臭液喷头，在所述翻堆过程中间歇喷洒除臭液。
根据本发明的一个实施例，本发明提供了一种农业有机固体废弃物循环利用处理装置：其特征在于包括：预处理设备、发酵槽，微生物DM激活剂、翻堆设备、出料设备；
其中所述预处理设备对不同种类的农业废弃物进行不同方式的物理预处理从而形成预处理过的物料，使不同种类的农业废弃物都易于发酵；
所述发酵槽用于发酵所述经过预处理的物料，并且将所述预处理过的物料送入发酵槽的过程中将所述微生物DM激活剂与所述预处理过的物料进行混合；
所述翻堆设备用于对送入所述发酵槽中的所述预处理过的物料进行翻堆，为微生物的工作和繁殖营造适宜的环境，同时为发酵物供氧，并实现散热功能；
所述出料设备用于在所述发酵槽中发酵处理之后的物料达到有机质大于等于50％且水分小于等于20％之后进行出料。
根据本发明的另外一个实施例，在所述发酵槽上端加装植物除臭液喷头，除臭喷头在翻堆设备工作期间间歇喷洒除臭液，出料设备喷出的物料送至封闭的物料间。
附图说明
附图1是本发明一实施例的整个处理工艺流程图。
具体实施方式
植物秸秆等农业废弃物被集中运至农业废弃物综合处理厂，对于不同种类的农业废弃物进行不同种类的物理预处理，水分大70％的植物残体直接送入专用设备中处理，水分低于40％的植物残体经过喷水处理预置2-3小时。
操作人员将原料送入预处理机，成为易发酵腐熟的物料，使得物料变成丝状(直径优选小于0.5毫米)或片状(厚度优选小于2厘米)或块状(直径优选小于2厘米)。
在将预处理之后的物料送入到发酵槽的过程中将物料与微生物DM激活剂进行充分混合，优先按照1∶3000(重量比)的比例加入微生物DM激活剂；并在24-48小时内升温，使温度达到50-75度之间，把所述废弃物中的水分转换成水蒸气散发。
物料在发酵槽中发酵物温度会逐步升高，使用翻堆设备每间隔12-24小时翻动一次，同时，翻堆设备每天将发酵槽中的物料向出口移动，为微生物的工作和繁殖营造适宜的环境，同时为发酵物供氧，并实现散热和排水功能；
翻堆过程使得物料温度降低，水分散发，再升温，再翻堆，重复上述工作过程，温度从30度到75度之间转换；
在发酵槽上端加装植物除臭液喷头，除臭喷头在翻堆设备工作期间间歇性地喷洒除臭液。
多水、少纤维的物料10-14天发酵腐熟完毕，翻堆设备和出料设备配合出料，出料设备在出料过程中优选将物料进行粉碎，出料设备高速喷出的物料优选送至封闭的物料间。
多纤维、多木质素物料14-21天发酵腐熟完毕，翻堆设备和出料设备配合出料，出料设备在出料过程中优选将物料进行粉碎，出料设备高速喷出的物料优选送至封闭的物料间。
除臭***在翻堆机工作期间工作，优选每隔2-10分钟喷20秒除臭液，去除臭味，优选使得臭气指标符合国家二级空气标准；
出料端物料水分降低，出料设备高速出料时易产生粉尘，将除尘器与封闭的物料间融为一体，节省空间和投资，也降低了运行成本，达到除尘效果，粉尘排放满足国家标准。
发酵处理后的产品有机质大于50％，水分小于20％，土壤有益微生物含量大于2亿个/克，有害污染物满足有机肥NY525-2002标准，通过特定的配方可实现土壤改良、土壤生物修复、增加土壤肥力等功能。完全处理周期视季节不同由自然发酵的2-3年缩短至10-21天。
其中的微生物DM激活剂是以孢子状态存在的活体微生物制品，由解磷、解钾、固氮等有益微生物和生理活性物质组成。这些微生物彼此间互利公生或互生共容，功能具有多样性，并效果异常显著，在降解有机废弃物中的有害元素化合物方面效果良好。同时，所含的生理活性物质对植物、土壤和DM菌群本身产生很强的激活作用。
整个处理工艺流程可由附图1简单示出，其中1表示翻堆设备，2表示预处理，预处理包括调理物料水分和处理物料形状，3表示发酵槽，在发酵槽内需进行通风供氧，散热排水和运送物料三个程序，4表示出料设备，在该出料设备内需要粉碎破碎，除尘和出料三个步骤，5表示自动控制***，6表示除臭喷头，7表示加入发酵菌剂。
由自动控制***控制着预处理，发酵槽，出料设备，翻堆设备以及除臭喷头，农业有机固体废弃物的预处理包括有条理物料水分，处理物料形状，也就对不同种类的物料进行不同种类的物理预处理，在将预处理之后的物料送入到发酵槽的过程中加入发酵菌剂，这包括微生物DM激活剂，在自动控制***的控制下翻堆设备对于发酵槽中的物料进行翻堆，并同时将物料向出口移动，同时实现通风供氧，散热功能，发酵槽本身具有排水功能。同时，在发酵槽上端安装有除臭喷头，在自动控制***的控制下用于对物料喷洒除臭液，发酵完成的物料经出料设备出料，在出料的过程同时进行粉碎、除尘等功能。
上面具体实施例的描述并不作为对本发明的限定，只是一种优选方式，在此基础上本领域技术人员在没有付出创造性的劳动所进行的改进都包括在本发明的范围内。

Claims (1)

1.一种具有多纤维的农业有机固体废弃物循环利用处理方法，其特征在于包括以下步骤：
1)对不同种类的具有多纤维的农业废弃物进行不同方式的物理预处理从而形成预处理过的物料，使不同种类的农业废弃物都易于发酵；物理预处理包括：揉丝、碾搓、粉碎、破碎功能，使具有多纤维的农业废弃物的纤维结构被破坏，水分含量高的原料采用碾切的方法，避免原料水分被挤出，大块农业废弃物的尺寸变小到2厘米或以下；
2)将所述预处理过的物料送入发酵槽，所述预处理过的物料送入发酵槽的过程中将微生物DM激活剂与所述预处理过的物料按照1∶3000重量比进行混合，并在24-48小时内进行升温，使温度达到50-75度之间；
3)对送入所述发酵槽中的所述预处理过的物料进行翻堆，每间隔12-24小时翻动一次，同时翻堆设备每天将发酵槽中的物料向出口移动，为微生物的工作和繁殖营造适宜的环境，同时为发酵物供氧，并实现散热和排水功能；
4)多纤维、多木质素物料14-21天发酵腐熟完毕，在所述发酵槽中发酵处理之后的物料达到有机质大于等于50％且水分小于等于20％之后出料，在所述出料过程中同时对所述发酵处理后的物料进行破碎、碾丝，破坏其蜡质层和纤维素，在所述发酵槽的上端加装植物除臭液喷头，在所述翻堆过程中间歇地每隔2-10分钟喷20秒除臭液。
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