CN109158403A - 生活垃圾生物高温干化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全新的生活垃圾的生物高温干化处理方法，利用微生物在发酵过程中产生热能蒸发垃圾中的水分，大幅降低垃圾含水率，提高垃圾低位热值和可燃性，为制备高热值再生燃料(RFD)提供原料，从而解决垃圾减量化、无害化的问题，降低垃圾污染环境。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种生活垃圾生物高温干化处理方法。
背景技术
生活垃圾资源化、减量化、无害化处理，是我国环保领域迫在眉睫急需解决的重要问题。
利用生活垃圾焚烧发电，是解决这一问题的重要手段。但，目前现有生活垃圾焚烧发电设施，大多采用粗选后投炉或直接投炉方式。
生活垃圾含水率≥50％，其中餐厨垃圾含水量≥80％(餐厨垃圾占生活垃圾的60％)，热值低，燃烧性极差。需辅之以燃油或煤炭投炉助燃。
垃圾投炉前未进行除臭处理，工厂及周边臭气弥漫，污染环境，影响员工及周边居民身体健康。
许多城镇大多采用生活垃圾填埋处理。填埋场及周边臭气冲天，蚊蝇肆虐，有害渗滤液四处流溢，严重影响周边群众生活与健康。
技术方案
本发明的目的在于提供一种全新的生活垃圾的生物高温干化处理方法，利用微生物在发酵过程中产生热能蒸发垃圾中的水分，大幅降低垃圾含水率，提高垃圾低位热值和可燃性，为制备高热值再生燃料(RFD)提供原料，从而解决垃圾减量化、无害化的问题，降低垃圾污染环境。
基于此，本发明提供一种全新的生活垃圾生物高温干化处理方法，其包括：
第一步，将生活垃圾倒入垃圾坑，同时按每1立方米垃圾用0.1kg生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中除臭、降解有害物质；
第二步，用粉碎设备粗破垃圾；
第三步，将粗破后的垃圾运入暂存池，再次按每1立方米垃圾用0.1kg 生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中继续除臭、降解有害物质，；
第四步，采用天车式抓斗垃圾吊将第三步获得的垃圾投入生化仓内，并保留相应的空隙，密闭生化仓，通风孔鼓风，生化仓内温度在摄氏5-10度，微生物开始生命活动，发酵，分解臭味物质，降解有机质和重金属，随着温度的提升，微生物生长繁殖愈加活跃，混合物中碳水化合物、脂肪、蛋白质等被分解时产生大量热量，温度可达摄氏80度；
第五步，随着蒸汽产生，开启冷凝设备，收集蒸馏水，用于园林浇灌或者排放城镇管网；
第六步，6-8天后垃圾出仓。
所述生物活性液包括沼泽假红单胞菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌和侧孢芽孢杆菌，上述6种菌的投放比例为10-15∶5∶5-8∶10∶10∶10。
所述生物活性液中有效活菌数为2×108cfu/g。
本发明还提供生物活性液的制备方法，其包括：
第一步，将各种菌分别培养，混合在一起；
第二步，将混合在一起的菌(菌种)加入总培养基中。
所述总培养基配方：1000L纯净水中加入1kg牛肉膏，1kg蛋白胨，300g 氯化纳，8kg陈皮，50kg蔗糖，PH值6.5-7.5，温度保持摄氏25-30度，加入5kg菌种，搅拌，充气，发酵7-10天，然后灌装备用。
有益的技术效果
与现有的生活垃圾处理方式相比，采用本发明的生活垃圾生物高温干化处理方法具有如下优势：
1.生物高温干化技术是绿色环保创新技术，在处理过程中不产生二次污染。
2.垃圾水分蒸发冷凝技术解决了常规垃圾渗滤液膜处理技术的不足，渗滤液以蒸气形态蒸发，通过冷凝设备收集贮存，不带有任何污染物，可以回收利用。因而，利用本技术后，工厂无渗滤液排放。
3.垃圾减量≥30％。
4.工厂及周边环境无臭味污染。
5.蒸馏水可以用于园林浇灌，亦可排放城镇管网。
6.不使用化石能源，依靠微生物自身产生的能量，节能环保。
具体实施方式
本发明提供一种全新的生活垃圾生物高温干化处理方法，其包括：
第一步，将生活垃圾倒入垃圾坑，同时按每1立方米垃圾用0.1kg生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中除臭、降解有害物质；
第二步，用粉碎设备粗破垃圾；
第三步，将粗破后的垃圾运入暂存池，再次按每1立方米垃圾用0.1kg 生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中继续除臭、降解有害物质；
第四步，采用天车式抓斗垃圾吊将第三步获得的垃圾投入生化仓内，并保留相应的空隙，密闭生化仓，通风孔鼓风，生化仓内温度在摄氏5-10度以上，微生物开始生命活动，发酵，分解臭味物质，降解有机质和重金属，随着温度的提升，微生物生长繁殖愈加活跃，混合物中碳水化合物、脂肪、蛋白质等被分解时产生大量热量，温度可达摄氏80度；
第五步，随着蒸汽产生，开启冷凝设备，收集蒸馏水，用于园林浇灌或者排放城镇管网；
第六步，6-8天后垃圾出仓。
干化垃圾与原生垃圾相比较，减量≥30％，含水率≤30％，所述干化垃圾可用作制备再生燃料(RDF)的原料。
生物活性液兼具好氧与厌氧菌株，天然无毒，适用范围广泛。
生物活性液包括沼泽假红单胞菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌、侧孢芽孢杆菌等，上述6种菌的投放比例为10-15∶5∶5-8∶10∶10∶10。
生物活性液中有效活菌数为2×108cfu/g。
沼泽红假单胞菌：富含多种生物活性物质，并具有适应性强、能耐受高浓度有机废水和较强的分解能力，对酚、氰等毒物具有耐受和分解能力。
放线菌：可以分解许多有机物，包括芳香化合物、石蜡、橡胶、纤维素、木质等复杂化合物和一些氰等毒性强的化合物。因此，放线菌不仅在自然界物质循环中，更在污水及有机固体废物的生物处理中有积极的作用，此外，放线菌还可用于甾体转化、烃类发酵、石油脱蜡和污水处理等方面。
酵母菌：是一种典型的兼性厌氧微生物，在有氧和无氧条件下都能够存活。在生命运动中能够产生多种酶，能在短时间内分解有机物质。
乳酸菌：改良水质，对腐败菌和低温菌有良好的抑制作用和拮抗作用。
光合菌：光合菌细胞内只有一个光***，即PSI，光合作用的原始供氢体不是水，而是H2S(或一些有机物)，这样它进行光合作用的结果是产生了H2，分解有机物，同时还能固定空气的分子氮生氨。光合细菌在自身的同化代谢过程中，又完成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极为重要的化学过程。
侧孢芽孢杆菌：可有效降解有机磷，同时对弧菌、大肠杆菌和杆状病毒等有害细菌有很强的抑制作用，并对水体净化有明显效果。
本发明还提供生物活性液的制备方法，其包括：
第一步，将各种菌分别培养；
沼泽假红单胞菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨 10.0g、氯化钠6.0g、蔗糖30.0g、酵母膏40.0g、硫酸镁5.0g、磷酸二氢钾5.0g、丙酸钠8.0g、维生素B1、B12各1.0g、PH值6.5-7.0；
放线菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏5.0g、蛋白胨5.0g、氯化钠1.0g、蔗糖20.0g、PH值7.2-7.6、
酵母菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨15.0g、氯化钠10.0g、蔗糖20.0g、PH值7.5-8.0；
光合菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨10.0g、氯化钠2.0-4.0g、蔗糖30.0g、酵母膏40.0g、PH值7.2-7.5；
乳酸菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨20.0g、氯化钠2.0-4.0g、蔗糖30.0g、酵母膏5.0g、碳酸钙5.0g、PH值7.5-8.0；
侧孢芽孢杆菌培养基配方为：蒸馏水2000ml、牛肉膏10.0g、蛋白胨 20.0g、氯化钠10.0g、蔗糖50.0g、酵母膏20.0g、PH值6.2-6.8。
第二步，将上述菌混合在一起，取5L加入总培养基中。
所述总培养基配方：1000L纯净水中加入1kg牛肉膏，1kg蛋白胨，300g 氯化纳，8kg陈皮，50kg蔗糖。PH值6.5-7.5，温度保持摄氏25-30度，加入菌种5kg，搅拌，充气，发酵7-10天，然后灌装备用。
生物活性液除臭原理
1.喷洒后，臭气由气相转变为液相的传质过程
2.臭味物质进入细胞后，在体内作为营养物质为微生物所分解、利用，使臭气得以去除。
3.溶入水中的臭味物质由微生物分解、吸收。
4.不溶于水的臭味物质(生活垃圾、粪污等)先附着在微生物体外，由生物活性菌群集团作用及其分泌的酶分解臭源。
5.微生物生长过程中产生的酶和抗菌肽等物质抑制腐败微生物的生长，从而进一步防腐和抑制臭气产生。
除臭效果
1.快速清除硫化氢、氨气、甲硫醇以及其他挥发性有机物，净化空气、驱除蚊蝇，全面改善场所环境。
2.生物活性液附着在有机垃圾表面并形成生物膜，改善有机垃圾分解途径，不再释放臭气。
3.有益微生物的代谢物质，可以抑制病原菌生长繁殖、减少蚊蝇滋生。
4.有益微生物及其发酵衍生物(多种有机酸和生物活性酶)分解臭源，起到除臭作用，效果持久。
5.能处理气体、固体、液体多种污染物，不产生二次污染。
垃圾生物高温干化原理
喷洒生物活性液的垃圾，在生化仓内随着温度的提升，微生物生长繁殖愈加活跃，混合垃圾中碳水化合物、脂肪、蛋白质等被分解时产生大量热量，同时，类似好氧堆肥的自体升温也产生热量，温度可达摄氏80度，产生大量水蒸汽并被收集。
以下详细说明本发明的实施方式及分析结果，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1
将生活垃圾倒入垃圾坑，同时按每1立方米垃圾用0.1kg生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中除臭、降解有害物质，用粉碎设备粗破垃圾，将粗破后的垃圾运入暂存池，再次按每1立方米垃圾用0.1kg生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中继续除臭、降解有害物质，采用天车式抓斗垃圾吊将获得的垃圾投入生化仓内，并保留相应的空隙，密闭生化仓，通风孔鼓风，生化仓内温度在摄氏5-10度，微生物开始生命活动，发酵，分解臭味物质，降解有机质和重金属，随着温度的提升，微生物生长繁殖愈加活跃，混合物中碳水化合物、脂肪、蛋白质等被分解时产生大量热量，温度可达摄氏80度，随着蒸汽产生，开启冷凝设备，收集蒸馏水，用于园林浇灌或者排放城镇管网，6-8天后垃圾出仓。
表1原生垃圾与采用本发明方法干化垃圾对比表
| 项目 | 原生垃圾 | 干化垃圾 |
| 气味 | 臭气弥漫 | 无味 |
| 有害物质 | 未降解 | 降解 |
| 含水率 | ≥50％，餐厨垃圾含水量≥80％ | ≤30％ |
| 体积 | 未减 | 减量≥30％ |
| 利弊 | 污染环境 | 无害化处理 |
所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种生活垃圾生物高温干化处理方法，其特征在于，包括：
第一步，将生活垃圾倒入垃圾坑，同时按每1立方米垃圾用0.1kg生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中除臭、降解有害物质；
第二步，用粉碎设备粗破垃圾；
第三步，将粗破后的垃圾运入暂存池，再次按每1立方米垃圾用0.1kg生物活性液，按1∶30-50加水稀释，喷洒在垃圾中继续除臭、降解有害物质；
第四步，采用天车式抓斗垃圾吊将第三步获得的垃圾投入生化仓内，并保留相应的空隙，密闭生化仓，通风孔鼓风，生化仓内温度在摄氏5-10度，微生物开始生命活动，发酵，分解臭味物质，降解有机质和重金属，随着温度的提升，微生物生长繁殖愈加活跃，混合物中碳水化合物、脂肪、蛋白质等被分解时产生大量热量，温度可达摄氏80度；
第五步，随着蒸汽产生，开启冷凝设备，收集蒸馏水，用于园林浇灌或者排放城镇管网；
第六步，6-8天后垃圾出仓。
2.如权利要求1所述的生活垃圾生物高温干化处理方法，其特征在于：所述生物活性液包括沼泽假红单胞菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌和侧孢芽孢杆菌，上述6种菌的投放比例为10-15∶5∶5-8∶10∶10∶10。
3.如权利要求1或2所述的生活垃圾生物高温干化处理方法，其特征在于：所述生物活性液中有效活菌数为2×108cfu/g。
4.如权利要求1至3所述的生活垃圾生物高温干化处理方法，其特征在于：所述生物活性液的制备方法包括，
第一步，将各种菌分别培养，混合在一起；
第二步，将混合在一起的菌加入总培养基中。
5.如权利要求1至4所述的生活垃圾生物高温干化处理方法，其特征在于：所述总培养基配方为1000L纯净水中加入1kg牛肉膏，1kg蛋白胨，300g氯化纳，8kg陈皮，50kg蔗糖。PH值6.5-7.5，温度保持摄氏25-30度，加入菌种5kg，搅拌，充气，发酵7-10天，然后灌装备用。
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