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小型有机垃圾生化处理机的开发与应用进展

作者:石磊 赵由才 李兵  来源:互联网  发布时间:2008-3-18 10:32:48

摘要:有机垃圾具有易腐烂、热值低、有机质含量丰富等特点,常规的填埋和焚烧难以妥善处理。传统堆肥系统不仅占地大、有恶臭、堆制时间长,且堆肥成品质量不高。本文介绍了小型有机垃圾生化处理机的构造、运行原理和特点,总结了国内外多种生化处理机的研发和应用,最后指出小型有机垃圾生化处理的出现遵循了垃圾处理“三化”的要求,具有广阔的应用前景。
关键词:有机垃圾;小型生化处理机;开发;应用
1前言
我国有机垃圾来源广、产量大、成分复杂,既包括秸秆树叶、果壳木屑、人畜粪便等农林和养殖废物,又包括厨余泔脚、食品废渣、下水污泥等生产和生活垃圾。2002年全国有机垃圾的排放总量达41.3~43.4亿t,其中蕴含粗有机质12.27亿t。
和一般垃圾相比,有机垃圾还具有热值小、水份大、易腐烂、有机质含量高,以及N、P、K和其它微量元素含量丰富等特点。因此,常规的填埋和焚烧技术不仅无法有效地对其进行处理和处置,而且浪费了其中可利用的资源;传统的大型堆肥装置、强制通风静态垛和条垛堆肥等系统不仅占地大、堆制周期长、成本高、恶臭污染严重,而且堆肥成品肥效低,在市场上缺乏竞争力。
鉴于资源能源日益匮乏、环境不断恶化,而有机垃圾产量却以8%~10%的速度递增的现状,根据其产生特点和资源利用要求,国内外已开发了多种小型有机垃圾生化处理机,并初步将其应用于居民小区、学校、养殖场、饭店等垃圾发生源,不断消纳着经分选和预处理后的有机垃圾,使其转化为饲料和肥料,以实现自然界物质和能量的良性循环。
2小型有机垃圾生化处理机概述
2.1结构和原理
小型生化处理机通常为一个密闭装置,日处理能力小于1吨,由机体、进/出料口、搅拌系统、机电系统、温控/通气/除臭/调湿装置等部件组成。在机体内,通过添加的高效微生物菌群及其所分泌的生物酶,有机垃圾中的纤维素、蛋白质与脂肪等高分子化合物经过一系列复杂的生化反应转化为各类低分子物质,如CO2、NH3、酒精、有机酸等,这些物质再经分解全部从处理机中蒸发排出,最终剩下无毒无臭、且富含各种营养成分的肥料或饲料。
2.2特点
(1)与传统的堆肥系统相比,这种小型有机垃圾处理机可完全实现机械化操作,且构造小巧、操作便捷,在处理易腐性有机垃圾的过程中,无臭气散发、无废水沥出,并可回收腐熟的有机肥或饲料,从而真正实现了垃圾的源头减量和无害化、资源化。
(2)有机垃圾可就近卫生处理,减少了垃圾运输、处理和处置总量,以及由此所带来的一系列问题,具有良好的社会和环境效益。
(3)处理机所采用的高效复合微生物菌群无毒、无污染,具有良好的耐热性能和繁殖能力,对高浓度盐类物质有强耐性,对脂肪类、纤维素类等难解大分子化合物有强降解能力。
(4)处理机占地小,可根据需要安放小区、大楼、学校、医院、酒店内,处理厨余浴脚。
(5)处理机操作采用机电一体化技术,无爆炸等危险性,使用安全可靠。
(6)机型和处理能力多样,可根据有机垃圾的特性和用户的要求,配备合适的处理机。
2.3运行要求
(1)原料预处理。有机垃圾来源不同,其湿度、有机质、C/N、粒度和杂质含量等也不同,在生化处理之前,应适当调整原料的组成,以使生化过程顺利进行。具体方法有:1.通过破碎、筛分等预处理工艺,去除杂质、使原料粒度匀化,并使有机物含量在30%~70%之间;2.发酵前在原料中掺入一定的稀粪、污泥、畜粪等,调节C/N为30:1,湿度为50%~60%。
(2)运行参数的控制。温度、通风量、pH值、腐熟度等运行参数控制的好坏决定了有机垃圾生化处理的效果:1.温升是反映微生物活动剧烈程度的最佳参数,最佳温度为55℃~60℃,温度超过60℃时微生物活动受到抑制,调节的办法是增加通风量;2.生化处理过程中,堆料内空气的含氧量为8%~18%,当低于8%时,好氧微生物活动降低形成厌氧状态易产生恶臭,并降低堆肥的品质。通风除满足微生物对氧的需求外,还可调节堆肥内的温度并通过蒸发调节堆肥的含水量;3.有机垃圾降解时产生的酸可降低pH值,这可通过石灰水淋洗等手段加以调节,或适当增加通风量保证好氧状态发酵过程顺利进行;4.堆肥腐熟的表观特征为:外观呈褐色或灰白色,无恶臭味,有土壤的霉味,不再吸引蚊蝇。质地疏松,手捏之成团,松之即散。
(3)添加剂。近年来有机垃圾生化处理添加剂的研究已有较大发展,根据其作用原理可分为微生物接种剂、营养调节剂(平衡原料含水率:如

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