CN1337381A

CN1337381A - 利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法

Info

Publication number: CN1337381A
Application number: CN01127424A
Authority: CN
Inventors: 郭高友
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2002-02-27
Anticipated expiration: 2021-09-20
Also published as: CN1142121C

Abstract

本发明为利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法,其主要技术内容为分选出的可用有机物与下水污泥、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。以本发明工艺方法产出的成品呈棕褐色,无臭、松散、颗粒较均匀。经实验室检查,测得碳、纤维素、脂类总量减少,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。本发明所述工艺方法可产生大量的沼气,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堆肥发酵过程中回收、利用沼气是前所未有的。

Description

利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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。

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5.25-8.9mg/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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

具体实施方式；

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吨侧节秸杆、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。

Claims

1、一种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，其特征为：

分选出的可用有机物与下水污泥、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

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，堆肥发酵需9-10天。

2、如权利要求1所述的利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法，其特征为：生活垃圾与沼渣沼液的混合比例控制在2∶1。

3、如权利要求1、2所述的利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法，其特征为：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％，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。

4、如权利要求1、2所述的利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法，其特征为：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％。

5、如权利要求3所述的利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法，其特征为：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％。

6、如权利要求1、2所述的利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法，其特征为：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。

7、如权利要求3所述的利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法，其特征为：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。

8、如权利要求4所述的利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法，其特征为：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。

9、如权利要求5所述的利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法，其特征为：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。

10、如权利要求1、2所述的利用生活垃圾生产高质有机肥的工艺方法，其特征为：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。