粪便好氧堆肥方案|有机肥快速发酵法

随着社会的发展，城市化进程的加快，城市人口增加，生活水平提高，城市生活垃圾的产量在不断地增加，对环境的污染和健康的危害日益严重，也限制了城市的发展。垃圾分类是对垃圾收集处置传统方式的改革，是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法。人们面对日益增长的垃圾产量和环境状况恶化的局面，如何通过垃圾分类处理，更大限度地实现垃圾资源利用，减少垃圾处填埋，改变生存环境质量，是当前共同关注的迫切问题之一。
餐厨垃圾泛指产生于餐饮业与居民生活的食物加工下脚料(厨余)和食用残余，组要成分包括蛋白质、淀粉、油脂等有机成分，具有含水率高，油脂、盐分高，易腐烂发臭等特点。中国城市每年产生餐厨垃圾不低于6000万吨，大中城市餐厨垃圾产量惊人，重庆、北京、广州等餐饮业发达城市问题尤其严重。目前，餐厨垃圾的处理技术主要有厌氧消化、饲料化、餐厨粉碎机、好氧堆肥以及小型生化就地处理设备等。厌氧消化工艺主要分为前端预处理分选、中端厌氧消化产沼、后端沼气资源化利用3个阶段；饲料化是指用餐厨垃圾饲养畜禽，特别是喂猪，但非洲猪瘟爆发蔓延下，各地严控餐厨垃圾饲料化；餐厨粉碎机是放置在厨房水槽与管道连通处的一个小机器，用高速旋转的电机带动研磨腔中的转盘，使餐厨垃圾在离心力的作用下相互撞击，在短的时间内将食物垃圾研磨成细小的颗粒顺水流排出管道。好氧堆肥工艺流程主要是：餐厨垃圾行破碎、分选处理，去除不适合堆肥处理的杂物，进行压缩脱水处理；然后在布料箱内添加堆肥所需的添加剂，进行50-70天的好氧堆肥处理。小型生化就地处理设备与好氧堆肥原理相同，辅以加热，发酵温度保持在50-70℃，发酵迅速。厌氧消化工艺起建规模高，消化周期长，且因为沼气产品不纯，利用困难；消化后的沼渣基本还是填埋，对产品尚未有一个很好的利用计划，导致整体效果不好。饲料化因食物同源性等问题逐渐被取缔。经破碎后的餐厨垃圾直接进入下水管道容易造成管道堵塞，同时目前的市政污水管网，尚未有能力接纳破碎后的餐厨垃圾，该工艺并不适合我们国内的管道情况。好氧堆肥占地大、周期长。堆肥过程中产生的污水和臭气会对周边环境造成二次污染。小型生化就地处理机则因为预处理中脱水及油水分离不能很好得分离出餐厨垃圾中的油脂，而高含量油脂和高含盐量不利于微生物的生长，从而制约了处理机的处理效果。此外，其产生的废水、废气未经处理直接排放，容易导致二次污染；加热模块也使得设备能耗较高。

立式发酵罐原理及技术源自于德国后转卖给日本，国内部分厂家由2013年从日本引进，发酵罐在日本用于畜禽粪便、餐厨垃圾的发酵，个别厂家一比一仿做将其用做污泥发酵，在发酵污泥过程中出现了一系列问题，比如搅拌机构主轴断裂、桨叶断裂、驱动机构棘轮齿断裂、主轴键断裂、出料不均内部塌方、不能正常出料及产量不稳定总是频繁培养菌床起炉导致污泥发酵罐无常运转，各别地方使用大量的辅料来降低驱动机构的阻力和增加污泥的透气性但是发酵的产量比照畜禽粪便和餐厨垃圾减少了70％以上并且还不稳定，原因是发酵罐自身原理、设计参数、力学设计是按照畜禽粪便及餐厨垃圾的物质，畜禽粪便及餐厨垃圾的比重、疏松性、透气率、成份、所需氧量和市政污泥完全不同，所以不能一概而论的使用。因此，有必要研究一种针对性的污泥高温好氧发酵设备，以解决现有技术中存在的污泥发酵处理效率低、故障率高、占地面积大、环境污染严重、成本高等问题。

在城市污泥、粪便、有机工业下脚料等固体废物的好氧发酵(堆肥)处理中，需要采用好氧发酵(堆肥)将有机废物经过发酵处理实现物料的无害化、减量化、稳定化、资源化。无害化过程的实现是通过物料中微生物的繁殖，代谢有机质，产生热量，使物料温度达到55度以上，并维持5天以上，将物料中的有害物质和病原菌杀灭；减量化主要体现在微生物对物料的降解和水分的蒸发；稳定化主要指物料中的易降解有机质被微生物降解，并合成腐殖质的过程；经好氧发酵(堆肥)处理后的物料可进行资源化利用，主要用途为园林绿化、土地改良和制作有机肥料等。

发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵有时也写作酦酵，其定义由使用场合的不同而不同，通常所说的发酵，多是指生物体对于有机物的某种分解过程，发酵是人类较早接触的一种生物化学反应，如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。发酵罐是好氧发酵工业生产中关键生化反应设备，在生物发酵生产中，当今普遍采用的罐内具有多级机械搅拌器的传动搅拌装置和罐底设有多种形式通气装置的通用式发酵罐。传统的发酵罐并不能将浆料均匀搅拌，也不能和足量的气体接触，究其原因发现，搅拌叶只能对浆料进行无规律的搅动，浆料不能形成整体的循环移动，因此留下许多无氧死角。这些无氧死角的存在导致了浆料发酵不完全，变质甚至产生有毒物质，危害十分严重，因此，急需提供一套搅拌充分的发酵罐。
目前我国的城市污水污泥和工业污水污泥产生量逐年增长，污泥处理的成本较高，效率偏低。焚烧和热干化处理污泥总成本较高，每吨处理成本在330-470元之间，相对来说，好氧发酵和填埋的总成本则较低，每吨处理成本不到150元，因此，目前更多采用的是好氧发酵处理。污泥好氧发酵技术是利用微生物代谢作用来消耗污泥中的有机物，其在升温过程中可有效杀灭病原菌、卵和杂草籽，同时可使水分蒸发，实现污泥的减量化、资源化、无害化，经腐熟后的污泥可以用作土壤调理剂或营养土。而现有好氧发酵技术存在臭气组分外排，现场环境恶劣，影响工作人员健康，造成腐蚀现场设备等问题；此外，还存在密闭性不强，发酵温度低，占地面积大等一系列问题。
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