一种应用于生活垃圾综合处理系统中的堆肥发酵系统的制作方法

2021-01-30 23:01:17|

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本实用新型涉及生活垃圾处理技术，具体的说是涉及一种应用于生活垃圾综合处理系统中的堆肥发酵系统。

背景技术：

生产的迅速发展使居民生活水平提高，商品消费量迅速增加，垃圾的排出量也随之增加，如果对这些垃圾放任自流，疏于管理和处理，那它就会造成公害，破坏生态环境，危及到人们的健康。

城市垃圾是城市中固体废物的混合体，包括工业垃圾，建筑垃圾和生活垃圾。

国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、高温堆肥和焚烧等，这三种主要垃圾处理方式的比例，因地理环境、垃圾成分、经济发展水平等因素不同而有所区别。由于城市垃圾成分复杂，并受经济发展水平、能够结构、自然条件及传统习惯等因素的影响，所以国外对城市垃圾的处理一般是随国情而不同，往往一个国家中各地区也采用不同的处理方式，很难有统一的模式。

其中，卫生填埋浪费了大量的土地资源，而且容易对地下水源等造成污染；焚烧发电可使垃圾体积缩小50％～95％，但投资大、费用高，还会释放二恶英、汞等有害物质，残留的炉渣和灰尘也有毒、有害，而且焚烧了大量可回收的资源；堆肥的周期长，有机物和无机物需要分装才可以回收。

因此，需要一种对可用垃圾进行处理形成肥料的系统来解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种应用于生活垃圾综合处理系统中的堆肥发酵系统，该堆肥发酵系统通过将垃圾发酵处理形成肥料，提高垃圾二次利用，也降低环境污染。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：本实用新型的一种应用于生活垃圾综合处理系统中的堆肥发酵系统，所述堆肥发酵系统包括：

布料装置，与一输送装置连接，该输送装置为有机物输送线，所述有机物输送线还接入餐厨垃圾输送系统，其将有机混合物和所述餐厨垃圾输送系统输送的餐厨垃圾一起送至多组发酵仓中；

多组发酵仓，接收来自布料装置的混合料，并往所述发酵仓内填加生物菌，所述发酵仓上设置有喷淋装置、通风装置以及加热装置，所述喷淋装置通过自动喷水使混合料达到初级发酵的含水要求，所述通风装置使所述发酵仓内处于好氧环境，所述加热装置控制发酵温度以使混合料发酵处于适合的温度区间；

出料装置，连接于所述多组发酵仓的出料口，其设有出料机构以及与出料机构连接的第一皮带输送机，所述出料机构将发酵物送入所述第一皮带输送机；

筛分装置，其为滚筒式筛分机，其进料端连接于所述第一皮带输送机的出料端，所述滚筒式筛分机通过其上的筛孔将所述发酵物筛分成第一筛上物和第一筛下物，所述第一筛上物的直径大于所述第一筛下物，其通过第二皮带输送机送入一热解碳化装置前的破碎装置，破碎装置将第一筛上物破碎并送入所述热解碳化装置做碳化处理；所述第一筛下物，其通过第二皮带输送机送入次级发酵仓进行二次发酵处理，第一筛下物二次发酵处理后，经一比所述滚筒式筛分机筛孔孔径更小的细筛分机筛分，分成第二筛上物和第二筛下物，所述第二筛上物被输送至热解碳化装置做碳化处理，所述第二筛下物被收集形成营养土。

进一步的，所述多组发酵仓设为初级发酵仓，其仓底底部布设有风道和渗滤液导排沟，所述风道中连接有鼓风机且其一端连接至所述初级发酵仓的内腔，其另一端出风口连接至一生物滤池，渗滤液导排沟的进液端连接至所述初级发酵仓的底滤部，垃圾发酵过程中产生的渗滤液经底滤部进入到所述渗滤液导排沟，所述渗滤液导排沟将渗滤液导至污水池。

更进一步的，所述污水池安装有污水泵，该污水泵的出水端通过管路连接至所述喷淋装置，堆肥所需40～60％的含水率通过发酵仓仓顶的喷淋装置来调节。

更进一步的，当所述混合料含水率低于40％时，所述污水泵开启，将污水池中的水抽出并均匀回喷到所述初级发酵仓的仓内。

更进一步的，当冬季或旱季污水池水量不够用时，用所述渗滤液系统中的渗滤液调节发酵含水量，所渗滤液系统设有调节池，该调节池通过管路接收来自所述垃圾储坑中的渗滤液。

更进一步的，当含水量高于60％时，通过鼓风机调节通风量，提高仓内温度，使水分迅速蒸发，多余渗滤液经所述渗滤液导排沟、水封井、排水沟或渗水沟、管排至所述调节池。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型的堆肥发酵系统将生活垃圾中的可用垃圾收集进行发酵处理，发酵处理后的垃圾形成有机肥，有机肥应用于农业。本实用新型的堆肥发酵系统将垃圾重新利用，提高垃圾利用率，减少环境污染。

附图说明

图1为本发明堆肥发酵系统的结构框图。

图2为本发明堆肥发酵系统的物料平衡1图。

图3为本发明堆肥发酵系统的物料平衡2图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：本实用新型的具体结构如下：

请参照附图1-3，本实用新型的一种应用于生活垃圾综合处理系统中的堆肥发酵系统，所述堆肥发酵系统包括：

本实施例的一种优选技术方案：所述多组发酵仓设为初级发酵仓，其仓底底部布设有风道和渗滤液导排沟，所述风道中连接有鼓风机且其一端连接至所述初级发酵仓的内腔，其另一端出风口连接至一生物滤池，渗滤液导排沟的进液端连接至所述初级发酵仓的底滤部，垃圾发酵过程中产生的渗滤液经底滤部进入到所述渗滤液导排沟，所述渗滤液导排沟将渗滤液导至污水池。

本实施例的一种优选技术方案：所述污水池安装有污水泵，该污水泵的出水端通过管路连接至所述喷淋装置，堆肥所需40～60％的含水率通过发酵仓仓顶的喷淋装置来调节。

本实施例的一种优选技术方案：当所述混合料含水率低于40％时，所述污水泵开启，将污水池中的水抽出并均匀回喷到所述初级发酵仓的仓内。

本实施例的一种优选技术方案：当冬季或旱季污水池水量不够用时，用所述渗滤液系统中的渗滤液调节发酵含水量，所渗滤液系统设有调节池，该调节池通过管路接收来自所述垃圾储坑中的渗滤液。

本实施例的一种优选技术方案：当含水量高于60％时，通过鼓风机调节通风量，提高仓内温度，使水分迅速蒸发，多余渗滤液经所述渗滤液导排沟、水封井、排水沟或渗水沟、管排至所述调节池。

实施例2：

本实用新型的堆肥发酵系统具体工艺如下：

首先，一次发酵处理：

输送机将有机混合物与脱水后的餐厨垃圾送至发酵仓中，按照初级发酵含水率要求(40～60％)，或自动喷水，待装仓完毕，开始强制通风，温度控制在65℃左右，每7——15天后完成一次发酵。发酵时间完成后，发酵物出仓，物料经过出料机构送至出料皮带机，出料皮带机将其运至滚筒筛进行机械筛分处理，筛上物(粒径＞30mm的物料)通过皮带输送机送至热解碳化前的破碎工艺单元，筛下物(粒径＜30mm的物料)通过皮带输送机送到次级发酵车间进行二次堆酵处理。

在初级发酵仓底部布置了风道和渗滤液导排沟，鼓风机将发酵仓内气体抽出，使垃圾堆体外空气吸入堆体内，使之始终处于好氧状态，抽出的气体引风排至厂内的生物滤池。垃圾发酵过程中产生的渗滤液由发酵仓底部的导排沟收集到污水池，堆肥所需40～60％的含水率则通过仓顶的喷淋管来调节，当含水率低于40％时，污水池中污水泵开启，将水均匀回喷到仓内，冬季或旱季污水池水量不够用时，用调节池渗滤液调节发酵含水量。当含水量高于60％时，调节通风量，提高仓内温度，使水分迅速蒸发；多余渗滤液经排渗导气沟、水封井、排渗(水)沟、管排至渗滤液调节池。

发酵生产营养土系统利用好氧发酵高温堆体原理，在有控制的条件下，利用微生物对垃圾中有机物进行生物化学分解，使其变成一种具有良好稳定性的营养土状物质。高温好氧发酵具有分解彻底、发酵周期短、臭味可控制、宜于实现自动化等优点。好氧发酵过程放热使堆体温度升高，高温阶段持续时间长，达到无害化。

高温好氧过发酵程中温度的升高是由于好氧微生物如细菌、真菌、酵母菌和放线菌在分解有机物过程中释放出的热量，堆温开始上升，随着温度上升，嗜温菌较为活跃，并大量繁殖，这样又导致更多的有机物降解和释放较多的热能，由于堆体物质具有良好的保温性，温度上升很快，几天内就可以达到50～60℃或者更高。这时嗜温菌开始抑制甚至死亡，而嗜热菌如真菌、放线菌等取而代之，有机物中除残留的和新形成的可溶性物质继续分解转化外，复杂的有机物如半纤维素、纤维素、蛋白质也被分解，腐殖质开始形成，堆体物质进入稳定状态，则温度持续下降，这表示发酵即将结束。当温度下降并稳定在40℃左右时，堆体物料基本达到稳定。

好氧发酵从堆积到腐熟即完成上述生化反应过程大致分为三个阶段，即：发热、高温和腐熟阶段。

影响发酵过程的主要因素有：

a.碳氮化(c/n)。堆体有机物中n是好氧微生物的营养来源，c是堆体生化的能量来源。堆体原料的理想碳氮比为20～35。如果初始堆体物的碳氮比较高(如：锯末、麦杆)，则微生物的增长由于缺n而受到限制，因而发酵周期将会相应延长，如果初始堆体物的碳氮比较低(如：粪便、污泥)，在高温条件下特别是在高的ph值和强制通风供氧的情况下，一部分n就会转化为nh3而逸入空气，使营养元素n损失。

b.水分。适宜的含水量为40～60％。含水量过高，将会产生大量的渗滤液，堵塞垃圾堆体中的空隙，使堆体由好氧状态转变为厌氧状态。含水量过低，也会阻碍生化反应进程，当含水量低于20％，堆体生物消化进程就严重受阻。

c.物料粒度。从理论上说，堆体物颗粒应尽可能小，才能使之与空气有效大的接触面积，并使得好氧微生物更容易和更快将其分解消化。在实际发酵过程中，若堆体物颗粒过小，就有可能导致堆体空隙率降低，而不利与通风供氧。对于有一定刚度或不易压实的堆体物料，如树枝、植物秸杆等需要粉碎至10～50mm，才能在较短时间内消化分解，而果皮、蔬菜之类的堆体物料尺寸可以大一些。

d.通风供氧。一般堆体堆体中的氧气浓度低于10％，好氧微生物的分解消化过程就停止了，因此，需要通过翻堆或通风供氧等措施来保持堆体的好氧状态。

e.温度和ph值。好氧微生物对堆体有机物的生化分解过程产生大量的热能，并使堆体的温度升高。随着堆体温度的升高，它一方面加速分解消化过程，另一方面也可杀灭虫卵、致病菌以及杂草籽等，使得堆体产品可以安全地用于土地。堆体温度在25～45℃之间，适宜嗜温菌生长；在55～60℃之间，适宜嗜热菌生长。堆体发酵最佳温度为55～60℃，当堆体温度高于60℃时，嗜热菌活动开始受到抑制，实际堆体过程中，堆体温度一般应控制在70℃以下。好氧微生物的活动要求堆体物料的ph值为中性，理想值为6～7.5。

初级发酵过程应制定严格和精确的时间表。

错误的发酵过程将会产生强烈的臭味物质，这种臭味物质就是发酵通风不充分的标志(这就意味着没有氧气的情况下，厌氧发酵过程已经开始了。)七天的高温降解后，半成熟的发酵料将运送至成熟料区堆放。

其次，二次发酵处理：

工作区域的工作要求，条堆最大宽8m，条堆最大高2m，持续3～4周的发酵降解(冬季和夏季时间不同)，在这一步骤中，条堆应在一周内，每周翻两次。发酵成熟将持续25天左右，在发酵成熟期内，第一周内翻拌2次，以后是每周一次，进入发酵降解和成熟工艺后，条堆的倒垛可能增加或减少。腐熟料经过再次筛分至12mm以下，达到有机堆肥的品质。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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