公布日：2023.03.07
申请日：2022.12.07
分类号：C05F15/00(2006.01)I;C05F17/60(2020.01)I;C05F17/70(2020.01)I
摘要
本发明公开了适用于农村可腐垃圾与污泥共发酵的资源化处理方法，通过将农村中的餐厨垃圾、养殖垃圾、污泥、木质废弃物的收集，经过预处理处复合堆肥条件的原料，再进行预混合，混合后在空地的堆料台上进行分层建堆进行发酵，经过发酵升温对其内部进行杀菌杀虫，持续堆肥14天以上，完成堆肥后通过筛网筛选，再熟化一月，避免了厌氧堆肥周期长，和设备投入的少，操作难度低，可在广阔的农村空余土地上堆建，农村适用性强，在预混合阶段将污泥和餐厨垃圾以及粗木屑进行预混合并静置，有利于污泥和餐厨垃圾与有机质的充分分散，有利于后期添加菌种后发酵升温。
权利要求书
1.一种适用于农村可腐垃圾与污泥共发酵的资源化处理方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：原料预处理餐厨垃圾预处理，养殖粪污预处理，污泥预处理，木质废弃物预处理；步骤二：预混合在预处理后的污泥和餐厨垃圾中添加预处理后的木质废弃物，并进行充分混合，调节碳氮比（C/N）25-30，并调节含水率至60-65%，静置1天；将预处理后的养殖粪污与预处理后的木质废弃物，调节碳氮比（C/N）25-30，并以调节含水率至60-65%；步骤三：分层建堆堆肥采用静态覆膜堆肥法，通气采用向堆体强制通风，堆体总高度1.5-2米；步骤四：升温阶段建堆完成后插入温度传感器（热电偶）进行实时监测，堆体外部覆盖膨体聚四氟乙稀（e-PTFE）膜材，打开强制通风系统，通风量20-40m3/(h·tds)，当料堆温度≥70℃时，启动强制通风，当发酵堆温度低至55℃时，停止通风，并保持这一过程10-12天；步骤五：堆肥阶段堆肥发酵温度45℃以上的时间不少于14天，或保持发酵温度50℃以上时间不少于7天，完成堆肥；步骤六：熟化阶段将发酵物料通过网眼30-40mm的筛网进行筛分，筛下物转运至熟化区，熟化1个月以上，含水率降至25-30%即可使用。
2.根据权利要求1所述的适用于农村可腐垃圾与污泥共发酵的资源化处理方法，其特征在于：所述步骤一中的餐厨垃圾预处理，餐厨垃圾经过分拣剔除掺杂其中的瓶罐、骨头、塑料等不可堆肥垃圾，进入破碎机破碎至2cm以下，然后进入脱水机进行脱水处理，含水率降至80%以下；所述步骤一中的养殖粪污预处理，养殖粪污经过固液分离，将含水率降至75-85%；所述步骤一中的污泥预处理，污泥经过压缩脱水后，将含水率降至80%以下，并满足污泥处置相关泥质标准中重金属含量的限值；所述步骤一种的木质废弃物预处理，木质废弃物用破碎机破碎成两种类型，一种粗木屑长度3-7cm，另一种细木屑长度1-4cm。
3.根据权利要求1所述的适用于农村可腐垃圾与污泥共发酵的资源化处理方法，其特征在于：所述步骤二预混合（1）中在预处理后的污泥和餐厨垃圾与预处理后的木质废弃物（粗木屑）混合过程中添加菌种为枯草芽孢杆菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌、嗜热侧孢霉菌、产朊假丝酵母菌，添加量1‰，混合配比5:1:1:1:1:1，菌种需要先用35℃左右的红糖水先活化1-2小时，活化质量配比为菌种：红糖：水=0.5:2:20，混合料与菌种混合，调节pH值6-10；所述步骤二预混合（2）中在预处理后的养殖粪污与预处理后的木质废弃物（细木屑）混合过程中添加菌种为枯草芽孢杆菌、酵母菌、米曲霉、黑曲霉，添加量1‰，混合配比2:2:1:1，搅拌均匀后添加，菌种需要先用35℃左右的红糖水先活化1-2小时，活化质量配比为菌种：红糖：水=0.5:2:20，混合料与菌种混合，pH值6-10。
4.根据权利要求1所述的适用于农村可腐垃圾与污泥共发酵的资源化处理方法，其特征在于：所述步骤三的分层堆建从下至上依次为第一层、第二层、第三层以及外层，第一层铺堆在堆料台上，堆料台上设置有强制通风系统的通气管，且堆料台顶部两侧开设有排水槽，第一层中包含木质废弃物和返料，含水率低于50%的木质废弃物在通气管上覆盖10cm后，返料铺设在堆料台其他位置，并与铺设的木质废弃物齐平，返料也称熟料，为过筛或未过筛的腐熟肥料；第二层为步骤二（1）产生的混料；第三层为步骤二（2）产生的混料；外层为厚度为5cm的返料；整个堆体切面堆成有棱角的梯形或三角形，在堆建过程中不要拍打堆体，保持堆体蓬松，堆体整体高度1.5-1.8米。
5.根据权利要求1所述的适用于农村可腐垃圾与污泥共发酵的资源化处理方法，其特征在于：所述步骤四（1）中的温度传感器（热电偶）插入的位置位于分层建堆的第二层（预处理后的污泥和餐厨垃圾和预处理后的木质废弃物（粗木屑）的混料）。
6.根据权利要求1所述的适用于农村可腐垃圾与污泥共发酵的资源化处理方法，其特征在于：所述步骤四（2）中的膨体聚四氟乙稀（e-PTFE）膜材由三部分（层）组成：其中外层是高品质的聚酯纤维材料，基本保证不受空气、雨水等外界天气影响，有抗老化作用；中间层是含氟新材料e-PTFE分子膜，膜孔径≤0.2μm，具备良好的防水透湿功能，同时防止臭味（氨气/硫化氢）、病原菌、灰尘外泄，为功能膜；内层是高品质的聚酯纤维材料，有抗酸碱腐蚀和隔异味功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于农村可腐垃圾与污泥共发酵的资源化处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于农村可腐垃圾与污泥共发酵的资源化处理方法，包括以下步骤：步骤一：原料预处理（1）餐厨垃圾预处理，（2）养殖粪污预处理，（3）污泥预处理，（4）木质废弃物预处理；步骤二：预混合（1）在预处理后的污泥和餐厨垃圾中添加预处理后的木质废弃物，并进行充分混合，调节碳氮比（C/N）25-30，并调节含水率至60-65%，静置1天；（2）将预处理后的养殖粪污与预处理后的木质废弃物，调节碳氮比（C/N）25-30，并以调节含水率至60-65%；步骤三：分层建堆堆肥采用静态覆膜堆肥法，通气采用向堆体强制通风，堆体总高度1.5-2米；步骤四：升温阶段（1）建堆完成后插入温度传感器（热电偶）进行实时监测，（2）堆体外部覆盖膨体聚四氟乙稀（e-PTFE）膜材，（3）打开强制通风系统，通风量20-40m3/(h·tds)，当料堆温度≥70℃时，启动强制通风，当发酵堆温度低至55℃时，停止通风，并保持这一过程10-12天；步骤五：堆肥阶段堆肥发酵温度45℃以上的时间不少于14天，或保持发酵温度50℃以上时间不少于7天，完成堆肥；步骤六：熟化阶段将发酵物料通过网眼30-40mm的筛网进行筛分，筛下物转运至熟化区，熟化1个月以上，含水率降至25-30%即可使用。
作为本发明进一步的方案：所述步骤一中的餐厨垃圾预处理，餐厨垃圾经过分拣剔除掺杂其中的瓶罐、骨头、塑料等不可堆肥垃圾，进入破碎机破碎至2cm以下，然后进入脱水机进行脱水处理，含水率降至80%以下；所述步骤一中的养殖粪污预处理，养殖粪污经过固液分离，将含水率降至75-85%；所述步骤一中的污泥预处理，污泥经过压缩脱水后，将含水率降至80%以下，并满足污泥处置相关泥质标准中重金属含量的限值；所述步骤一种的木质废弃物预处理，木质废弃物用破碎机破碎成两种类型，一种粗木屑长度3-7cm，另一种细木屑长度1-4cm。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤二预混合（1）中在预处理后的污泥和餐厨垃圾与预处理后的木质废弃物（粗木屑）混合过程中添加菌种为枯草芽孢杆菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌、嗜热侧孢霉菌、产朊假丝酵母菌，添加量1‰，混合配比5:1:1:1:1:1，菌种需要先用35℃左右的红糖水先活化1-2小时，活化质量配比为菌种：红糖：水=0.5:2:20，混合料与菌种混合，调节pH值6-10；所述步骤二预混合（2）中在预处理后的养殖粪污与预处理后的木质废弃物（细木屑）混合过程中添加菌种为枯草芽孢杆菌、酵母菌、米曲霉、黑曲霉，添加量1‰，混合配比2:2:1:1，搅拌均匀后添加，菌种需要先用35℃左右的红糖水先活化1-2小时，活化质量配比为菌种：红糖：水=0.5:2:20，混合料与菌种混合，pH值6-10。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤三的分层堆建从下至上依次为第一层、第二层、第三层以及外层，第一层铺堆在堆料台上，堆料台上设置有强制通风系统的通气管，且堆料台顶部两侧开设有排水槽，第一层中包含木质废弃物和返料，含水率低于50%的木质废弃物在通气管上覆盖10cm后，返料铺设在堆料台其他位置，并与铺设的木质废弃物齐平，返料也称熟料，为过筛或未过筛的腐熟肥料；第二层为步骤二（1）产生的混料；第三层为步骤二（2）产生的混料，外层为厚度为5cm的返料；整个堆体切面堆成有棱角的梯形或三角形，在堆建过程中不要拍打堆体，保持堆体蓬松，堆体整体高度1.5-1.8米。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤四（1）中的温度传感器（热电偶）插入的位置位于分层建堆的第二层（预处理后的污泥和餐厨垃圾和预处理后的木质废弃物（粗木屑）的混料）。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤四（2）中的膨体聚四氟乙稀（e-PTFE）膜材由三部分（层）组成：其中外层是高品质的聚酯纤维材料，基本保证不受空气、雨水等外界天气影响，有抗老化作用；中间层是含氟新材料e-PTFE分子膜，膜孔径≤0.2μm，具备良好的防水透湿功能，同时防止臭味（氨气/硫化氢）、病原菌、灰尘外泄，为功能膜；内层是高品质的聚酯纤维材料，有抗酸碱腐蚀和隔异味功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明通过将农村中的餐厨垃圾、养殖垃圾、污泥、木质废弃物的收集，经过预处理处复合堆肥条件的原料，再进行预混合，混合后在空地的堆料台上进行分层建堆进行发酵，经过发酵升温对其内部进行杀菌杀虫，持续堆肥14天以上，完成堆肥后通过筛网筛选，再熟化一月，避免了厌氧堆肥周期长，和设备投入的少，操作难度低，可在广阔的农村空余土地上堆建，农村适用性强。
2.本发明在预混合阶段将污泥和餐厨垃圾以及粗木屑进行预混合并静置，有利于污泥和餐厨垃圾与有机质的充分分散，有利于后期添加菌种后发酵升温。
3.本发明中第二层和第三层分别采用了不同的菌种配方，第二层在下部，在菌种配方中增加了耐热菌种的添加比例，其菌种效果更加持久，堆肥分解更彻底。
4.本发明通过分层建堆，在第一层，木质废弃物铺设于通风管道上方，有利于布气均匀，在第二层，设置污泥和餐厨垃圾和粗木屑，污泥能量值较高，有利于发酵堆温度迅速升温，以及高温维持，污泥在常规堆肥中有粘度大、颗粒细、脱水难的缺点，在本专利堆肥中位于第二层，靠近曝气管道，并且底层的温度更低，因此更有利于脱水，降低污泥粘度，餐厨垃圾本身含有油脂等难降解物质，下层的高爆气和高热量也更容易使其降解，在第三层，设置养殖粪污堆肥，下层提供的温度和水分更有利于养殖粪污的降解，在外层，用返料包裹，提升了堆肥料堆整体的保温性，同时对降低氨氮的挥发具有一定作用，有效防止恒湿物料层对混合物料的影响。
（发明人：张琳琳;叶松;田文杰;李洁;马莉达;刘海燕;高可可）