一种无害化同步去除湿垃圾好氧发酵过程中的抗生素及臭气的方法技术

本发明专利技术提供了一种无害化同步去除湿垃圾好氧发酵过程中的抗生素及臭气的方法，属于有机固废处理与资源化领域。所述方法包括(1)预处理：将湿垃圾、绿化废弃物、碱性材料混合后调节含水率、pH及碳氮比，得到堆肥原料；(2)高温好氧堆肥：添加好氧菌剂或返混堆肥腐熟料启动好氧堆肥；升温期投加过氧化氢，降温和腐熟期通入臭氧，使堆肥出料完全卫生化、无害化、资源化，可直接作为高品质有机肥料或土壤改良剂。本发明专利技术工艺简单、绿色环保，可显著降低湿垃圾中抗生素、提高病原菌杀灭率，充分除去堆肥过程中产生的臭气，提高最终堆体的腐熟程度与肥力；产物种子发芽率和钾、氮元素含量显著提升，实现了湿垃圾无害化、资源化的原位安全利用。资源化的原位安全利用。资源化的原位安全利用。

【技术实现步骤摘要】
一种无害化同步去除湿垃圾好氧发酵过程中的抗生素及臭气的方法


[0001]本专利技术涉及有机固废处理与资源化领域，尤其是涉及一种无害化同步去除湿垃圾好氧发酵过程中的抗生素及臭气的方法。

技术介绍

[0002]湿垃圾是指居民日常生活和学校、公司等单位供餐，以及餐厅服务等活动中产生的垃圾，包括丢弃的果蔬及食物调味料、剩菜剩饭、骨头等易腐有机垃圾，具有易变质、含水率高、有机物含量多、油盐分含量高、存在病原菌、致病毒素，危害性大等特点。
[0003]研究表明，湿垃圾渗滤液抗生素总浓度高达1.13mg/L。湿垃圾的物化特性使其成为各类微生物的天然培养基，极易滋生病菌、潜藏病毒，夏季湿垃圾渗滤液中的菌落峰值达到2
×
106CFU/mL。因此，从源头阻断湿垃圾中抗生素及病原体的传播，对公共卫生安全具有重要意义。解决好湿垃圾的高效处理与资源利用问题，成为垃圾处理工作的关键之一，相关问题也同样备受关注。
[0004]目前厨余垃圾比较普遍的处理方式有卫生填埋、焚烧和生物综合处理技术，其中生物综合处理技术主要有好氧堆肥与厌氧消化。其中，焚烧垃圾时需要消耗大量电能，而且在焚烧过程中产生大量的空气污染物(如CO，HCl，SO2和NO2等)和某些致癌物质，尤其是二噁英；垃圾填埋不仅会浪费大量土地资源(填埋1t垃圾占地约3m3)，还会污染生态环境；厌氧消化技术减量率低，多数情况下出料仍需经过焚烧处理。相比之下，好氧发酵技术不仅能较好实现湿垃圾的无害化，也能将之资源化。
[0005]然而，现有普通高温堆肥工艺仍然存在堆肥过程中臭气产生量大、二次污染严重、新污染物抗生素在堆肥产品中残留量大、病原体难以尽数去除、堆肥产品肥力低、产品出路受限、无法达到有机肥料标准直接利用等问题，这对该工艺进一步广泛应用造成了极大的阻碍。

技术实现思路

[0006]为了解决现有湿垃圾好氧发酵技术中出料抗生素残留含量高、堆肥过程中臭气排放量多、难以有效去除的问题，本专利技术提供了一种无害化同步去除湿垃圾好氧发酵过程中的抗生素及臭气的方法。本专利技术工艺简单，成本不高且绿色环保，可显著降低湿垃圾中新污染物抗生素含量，提高病原菌杀灭率，充分除去堆肥过程中产生的臭气，亦可提高最终堆体的腐熟程度与肥力，产物种子发芽率和钾元素、氮元素含量相较于普通工艺流程显著提升，实现了湿垃圾无害化、资源化的原位安全利用。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种无害化同步去除湿垃圾好氧发酵过程中的抗生素及臭气的方法，包括以下步骤：
[0009](1)预处理：以湿垃圾为主料，绿化废弃物为辅料，添加以碱性材料，充分混合、挤
压、粉碎，调节含水率，pH以及碳氮比，得到堆肥原料；所述碱性材料包括碳酸钾、醋酸钾或硫酸氢钾中的一种或几种；
[0010](2)高温好氧堆肥：添加好氧菌剂或返混堆肥腐熟料，启动好氧堆肥，在堆肥的升温期投加过氧化氢、降温和腐熟期通入臭氧，使堆肥出料完全卫生化、无害化、资源化，分装打包后可直接作为高品质有机肥料或土壤改良剂就地施用。
[0011]进一步的，步骤(1)中，湿垃圾主要来源为居民小区产出的厨余垃圾(含水率高，高糖高纤维)和学校或公司大型食堂产出的餐厨垃圾(含水率稍低，重油重盐，高脂肪高蛋白)。
[0012]作为优选，步骤(1)中，主料、辅料和碱性材料的重量比控制在2
‑
4：1
‑
2：0.1
‑
0.5。配比过高或过低都会使原料达不到好氧堆肥理想原料的理化性质要求，使得堆肥效果变差。
[0013]作为优选，步骤(1)中，若主料湿垃圾的主要成分为学校或公司大型食堂产出的餐厨垃圾，则主料配比可能会有相应的升高，若主料湿垃圾的主要成分为居民小区产出的厨余垃圾，则主料配比可能会有相应的降低，但最高最低均不会超过所给范围，按照实际情况配比即可。
[0014]进一步的，步骤(1)中，绿化废弃物主要来源为树叶、树枝、草屑等。
[0015]作为优选，步骤(1)中，碱性材料优先选取工业碳酸钾(纯度99％)，若条件无法满足，则可以用漂白粉作为补充，但出料的肥力会有一定下降。
[0016]作为优选，步骤(1)中，堆肥原料的含水率控制范围为55
‑
65％，过高的含水率将会在堆体中形成局部厌氧，降低堆体温度并形成发臭的中间产物，过低则不利于好氧发酵过程中微生物的生存。
[0017]作为优选，步骤(1)中，堆肥原料的pH宜维持在中性、弱碱性条件下(pH＝6.0
‑
9.0)，在该pH条件下好氧细菌的酶活性较强，可以促进微生物的生长。
[0018]作为优选，步骤(1)中，堆肥原料需要粉碎至粒径5
‑
10mm，可在增大原料与空气、微生物接触面积的同时保证堆体通风良好。
[0019]作为优选，步骤(1)中，堆肥原料的C/N需要控制在25
‑
35，可在保证微生物代谢活性的同时减少氮素损失。
[0020]作为优选，步骤(2)中，若选择返混堆肥熟料，则堆肥原料与返混熟料的质量配比控制在8
‑
10：1，这样既可达到较好的堆肥效果，又保证了堆肥效率，节约成本。
[0021]作为优选，步骤(2)中，若选择投加好氧菌剂，则堆肥原料与好氧菌剂(干重)的质量配比控制在80
‑
100：1，这样既可达到较好的堆肥效果，又保证了堆肥效率，节约成本。
[0022]所述好氧菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸菌、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶或纤维素酶中的一种或几种。
[0023]作为优选，步骤(2)中，高温好氧堆肥的时间为21
‑
28d，其中包括：
[0024]①
升温阶段：堆肥初期，嗜温微生物(细菌、真菌和放线菌)较为活跃并利用堆肥中易分解的可溶性有机物(如糖类、淀粉类等物质)大量增殖，堆体温度不断上升，大约持续3
‑
4d。
[0025]②
高温阶段：随着堆体温度的上升，嗜温微生物的生长受到抑制，嗜热菌开始生长繁殖，分解中温阶段残留的微量易降解有机物及新形成的可溶性有机物，同时复杂有机物
(如纤维素、半纤维素、蛋白质等)开始强烈分解。此外，微生物在高温阶段的生长过程还可细分为：对数生长期、减速生长期和内源呼吸期，堆积层内腐殖质开始形成。大约持续8
‑
10d。
[0026]③
降温和腐熟阶段：主要指内源呼吸后期，此时微生物活性下降，发热量减少，堆体温度也随之下降，微生物分解剩余难分解有机物并生成腐殖质，最终是堆料稳定，完成堆肥过程。大约持续10
‑
14d。
[0027]作为优选，步骤(2)中，发酵场所应配置良好的通风系统，使发酵过程中的产热100％来源于堆体微生物自发热，节能减排。
[0028]进一步的，步骤(2)中，在好氧堆肥的升温阶段，每天翻堆一次，同时投加工业双氧水(过氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无害化同步去除湿垃圾好氧发酵过程中的抗生素及臭气的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)预处理：以湿垃圾为主料、绿化废弃物为辅料，添加碱性材料，充分混合、挤压、粉碎，调节含水率，pH以及碳氮比，得到堆肥原料；(2)高温好氧堆肥：添加好氧菌剂或返混堆肥腐熟料，启动好氧堆肥；在堆肥的升温期投加过氧化氢，在降温和腐熟期通入臭氧，使堆肥出料完全卫生化、无害化、资源化，分装打包后直接作为高品质有机肥料或土壤改良剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碱性材料包括碳酸钾、醋酸钾或硫酸氢钾中的一种或几种；所述主料、辅料和碱性材料的重量比为2
‑
4：1
‑
2：0.1
‑
0.5。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，好氧堆肥的时间为21
‑
28d；所述好氧堆肥分为三个阶段：
①
升温期：3
‑
4d；
②
高温期：8
‑
10d；
③
降温和腐熟期：10
‑
14d。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，当堆体温度上升至45℃以上时，即认为已进入高温期；所述高温期好氧堆肥的温度控制为：达到60℃以上时进行翻堆，使堆体温度不超过70℃；发热8
‑
10d后，增加翻堆次数，即进入降温和腐熟期，使堆体温度开始逐渐下...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱春宇，钟欣茹，冯思盈，李国豪，董滨，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：