專利名稱：一種促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)固體廢物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
廚余垃圾是居民在生活消費(fèi)過程中形成的生活固體廢物，近年來隨著城市生活設(shè)施和居住條件的改善，很多固體垃圾的組成情況已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，廚余垃圾在所有固體廢物中所占的比例有越來越大的趨勢，其中城市的居民區(qū)、飯店、各種企事業(yè)單位的食堂等都是其集中排放的場所。目前北京廚余垃圾每天的產(chǎn)生量已達(dá)1600噸以上，上海市每天廚余垃圾的產(chǎn)生量已超過1300噸，很多城市廚余垃圾占城市生活垃圾的比例都已超過35%。廚余垃圾通常具有較高的含水率，這給其收集、運(yùn)輸和處理都帶來很大的難度，同時廚余垃圾中有機(jī)物含量高，易腐敗發(fā)臭，易滋生病菌，會造成疾病的傳播。由于廚余垃圾含有齊全的營養(yǎng)元素，因而具有較高的利用價值。傳統(tǒng)的廚余垃圾的處理手段有焚燒、熱解等，但由于廚余垃圾含水率高，熱值較低，燃燒時通常需要添加輔助燃料。同時焚燒或熱解廚余垃圾的前期脫水也需要消耗大量的能量，并且產(chǎn)生的尾氣需經(jīng)過有效處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，因而這些方法的應(yīng)用仍受到很大的限制。堆肥處理法是有機(jī)廢物在控制條件下經(jīng)微生物的生物化學(xué)降解的處理技術(shù)方法， 垃圾堆肥按堆制過程的需氧程度可分為好氧法和厭氧法，現(xiàn)代堆肥工藝多為好氧堆肥，好氧法堆肥是以好氧菌為主的微生物對有機(jī)廢物進(jìn)行吸收、氧化、分解的生化降解，而使其轉(zhuǎn)化為腐植質(zhì)的一種堆肥方法。近年來，應(yīng)用堆肥法處理固體垃圾的技術(shù)日益增多，廚余垃圾中含有豐富的有機(jī)質(zhì)，蘊(yùn)藏著巨大的生物質(zhì)能，采用堆肥法可以提高垃圾處理的經(jīng)濟(jì)可行性。堆肥化是一個十分復(fù)雜的生物化學(xué)過程，一般要將堆腐的有機(jī)物料與填充料按一定的比例混合，在合適的水份、通氣條件下，使微生物繁殖并降解有機(jī)質(zhì)，從而產(chǎn)生高溫，殺死其中的病原菌及雜草種子，使有機(jī)物達(dá)到穩(wěn)定化，影響堆肥的環(huán)境因素包括氮素量、合適的碳氮比、粒度、氧濃度、含水量、PH及溫度等，到目前為止，盡管針對其它堆肥物料的研究已開展很多，但堆肥技術(shù)在廚余廢物處理領(lǐng)域的應(yīng)用還不成熟，這主要是由于廚余垃圾所具有的不同特性。在改進(jìn)堆肥化的過程中，可以通過加入某一種或多種物質(zhì)，來調(diào)節(jié)堆肥過程以獲得最佳效果，近年來關(guān)于堆肥添加劑的種類、作用和應(yīng)用方面的研究，越來越受到國內(nèi)外的重視，其應(yīng)用前景是非常廣闊的。但對于其在促進(jìn)堆肥化進(jìn)程，縮短堆制周期，提高堆肥質(zhì)量方面卻意見不一，針對堆肥添加劑的專門研究報道還十分有限，關(guān)于添加劑在廚余垃圾堆肥過程中的作用機(jī)理及效果等關(guān)鍵問題還有待進(jìn)一步研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑。本發(fā)明的目的還在于提供一種促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑在堆肥處理過程中的應(yīng)用。
一種促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑，所述添加劑為粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨和氯化鎂的混合物。粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨與氯化鎂的重量比為(80-120) (20-30) (3-5) (1 -3) (0. 5-2)。一種促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑的應(yīng)用，將權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑與廚余垃圾混合，進(jìn)行堆肥處理。所述堆肥處理的方法，按以下步驟進(jìn)行(1)將廚余垃圾和接種土壤按重量比1 (0.2- 混合，物料粒度不大于5mm;(2)將權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑與步驟(1)所得的混合物按照1 (1-6)的重量比進(jìn)行混合；(3)將步驟( 得到的混合物裝入堆肥反應(yīng)器中，堆肥反應(yīng)器從底部通風(fēng)，速率為 l_6L/min ；(4)堆肥開始后，每12小時取樣品一次，每天兩次，同時進(jìn)行翻堆，每次取樣時間相同，堆肥反應(yīng)持續(xù)到無顯著降解為止。上述粉煤灰是燃煤電廠或工廠燃煤動力車間排放的廢物，一般呈堿性，可用來調(diào)節(jié)廚余垃圾堆肥過程中的酸化問題，并可作為膨脹劑改善通氣效果。麥秸可作為膨脹劑使得有足夠的空間保證物料與空氣的充分接觸，并能依靠顆粒之間的接觸起到支撐作用。尿素、硝酸銨可作為良好的營養(yǎng)來源，用于增加堆肥開始時微生物的活性，起到促進(jìn)堆肥的效果。氯化鎂用于增加固氮能力。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用的復(fù)合添加劑來源廣泛、價格低廉，其中粉煤灰為工業(yè)廢棄物，秸稈為農(nóng)業(yè)廢棄物，能配合不同實際情況的需要，變化添加劑的組成方式，該技術(shù)易于操作和總投資低，具有良好的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益。在堆肥過程中，粉煤灰能抑制酸性下降，尿素和硝酸銨能提供營養(yǎng)元素，提高微生物活性，增加好氧速率，從而提高廚余垃圾的堆肥降解程度。本發(fā)明作為復(fù)合添加劑進(jìn)行廚余垃圾的堆肥，其堆肥速度快，終產(chǎn)物穩(wěn)定，對改進(jìn)廚余垃圾堆肥具有顯著的效果。


圖1為本發(fā)明所采用堆肥系統(tǒng)示意圖；圖中，1-反應(yīng)桶、2-堆肥原料、3-上部溫度計、4-下部溫度計、5-滲濾液導(dǎo)管、 6-布?xì)獗P、7-進(jìn)氣氧氣檢測器、8-空氣泵、9-空氣導(dǎo)管、10-出氣氧氣檢測器、11-冷凝器、 12-廢氣導(dǎo)管。圖2為實施例堆肥有機(jī)物降解結(jié)果。圖3為實施例堆肥pH變化結(jié)果。
具體實施例方式下面以具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。以下實施例均采用如圖1所示的堆肥裝置，其組成是在反應(yīng)桶1內(nèi)裝有堆肥原料 2，在堆肥原料2中間有上部溫度計3和下部溫度計4，堆肥原料2下面設(shè)有布?xì)獗P6，產(chǎn)生滲濾液由滲濾液導(dǎo)管5導(dǎo)出，空氣由空氣泵8作用由空氣導(dǎo)管9導(dǎo)入，在空氣泵8后設(shè)有進(jìn)
4氣氧氣檢測器7，排出的廢氣經(jīng)由廢氣導(dǎo)管12進(jìn)入冷凝器11，氣體在出氣氧氣檢測器10后經(jīng)處理排出。實施例1促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑，由粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨和氯化鎂混合而成；粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨與氯化鎂的重量比為80 20 3 1 0.5。實施例2促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑，由粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨和氯化鎂混合而成；粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨與氯化鎂的重量比為120 30 5 3 2。實施例3促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑，由粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨和氯化鎂混合而成；粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨與氯化鎂的重量比為100 25 4 2 1。實施例4促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑，由粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨和氯化鎂混合而成；粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨與氯化鎂的重量比為110 27 4 2 1.5。實施例5空白實驗將馬鈴薯、胡蘿卜、熟米、肉類等進(jìn)行粉碎，將粉碎后的馬鈴薯、胡蘿卜、熟米、肉類和接種土壤按7 10 11 2 2的重量比例配制9kg的模擬廚余垃圾，物料粒度不大于5mm。將廚余垃圾混勻并加入堆肥反應(yīng)桶1中，由空氣泵8提供3L/min的通風(fēng)速率，保持系統(tǒng)處于室溫條件。堆肥物料內(nèi)部溫度由上部溫度計3和下部溫度計4共同監(jiān)測，產(chǎn)生滲濾液由滲濾液導(dǎo)管5導(dǎo)出，空氣由空氣泵8作用由空氣導(dǎo)管9導(dǎo)入，在空氣泵8后設(shè)有進(jìn)氣氧氣檢測器7，排出的廢氣經(jīng)由廢氣導(dǎo)管12進(jìn)入冷凝器11，氣體在出氣氧氣檢測器10后經(jīng)處理排出。堆肥過程中每12小時取樣品一次，每天兩次，同時進(jìn)行翻堆，每次取樣時間相同，堆肥反應(yīng)持續(xù)39天，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。實施例6加入復(fù)合添加劑對比試驗將馬鈴薯、胡蘿卜、熟米、肉類等進(jìn)行粉碎，將粉碎后的馬鈴薯、胡蘿卜、熟米、肉類和接種土壤按7 10 11 2 2的重量比例配制9kg的模擬廚余垃圾，物料粒度不大于5mm。在加工好的模擬廚余垃圾中加入實施例3所述的復(fù)合添加劑3kg。將加入符合添加劑后的廚余垃圾混勻并加入堆肥反應(yīng)桶1中，由空氣泵8提供3L/min的通風(fēng)速率，保持系統(tǒng)處于室溫條件。堆肥物料內(nèi)部溫度由上部溫度計3和下部溫度計4共同監(jiān)測，產(chǎn)生滲濾液由滲濾液導(dǎo)管5導(dǎo)出，空氣由空氣泵8作用由空氣導(dǎo)管9導(dǎo)入，在空氣泵8后設(shè)有進(jìn)氣氧氣檢測器7，排出的廢氣經(jīng)由廢氣導(dǎo)管12進(jìn)入冷凝器11，氣體在出氣氧氣檢測器10后經(jīng)處理排出。堆肥過程中每12小時取樣品一次，每天兩次，同時進(jìn)行翻堆，每次取樣時間相同， 堆肥反應(yīng)持續(xù)23天，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。有機(jī)物降解結(jié)果如圖2所示，在沒有使用復(fù)合添加劑的空白實驗中，需要39天才能達(dá)到堆肥基本穩(wěn)定，最終有機(jī)物降解率為64. 2%，而使用復(fù)合添加劑后，僅需要23天就可以達(dá)到基本穩(wěn)定，最終有機(jī)物降解率為71. 9%，未使用復(fù)合添加劑時，同樣經(jīng)過23天有機(jī)物降解率僅能到達(dá)39. 5%，因此本復(fù)合添加劑在促進(jìn)廚余垃圾堆肥過程中效果顯著。堆肥過程中PH變化結(jié)果如圖3所示，在沒有使用復(fù)合添加劑的空白實驗中，pH值在堆肥開始后下降顯著，后期上升緩慢，而使用復(fù)合添加劑后，堆肥初期PH下降不顯著，為微生物的生長繁殖提供了良好的條件，有效促進(jìn)了堆肥降解過程。復(fù)合添加劑實現(xiàn)了廢物的資源化利用，原料豐富、經(jīng)濟(jì)，采用發(fā)明所述的復(fù)合添加劑是較好實現(xiàn)廚余垃圾減量化、無害化和資源化的有效手段，具有廣闊的市場前景。
權(quán)利要求
1.一種促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑，其特征在于，所述添加劑為粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨和氯化鎂的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑，其特征在于，粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨與氯化鎂的重量比為(80-120) (20-30) (3-5) (1-3) (0.5-2)。
3.一種促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑的應(yīng)用，其特征在于，將權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑與廚余垃圾混合，進(jìn)行堆肥處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑的應(yīng)用，其特征在于，所述堆肥處理的方法，按以下步驟進(jìn)行(1)將廚余垃圾和接種土壤按重量比1 (0. 2-5)混合，物料粒度不大于5mm ；(2)將權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑與步驟(1)所得的混合物按照1 (1-6)的重量比進(jìn)行混合；(3)將步驟( 得到的混合物裝入堆肥反應(yīng)器中，堆肥反應(yīng)器從底部通風(fēng)，速率為 l_6L/min ；(4)堆肥開始后，每12小時取樣品一次，每天兩次，同時進(jìn)行翻堆，每次取樣時間相同， 堆肥反應(yīng)持續(xù)到無顯著降解為止。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于有機(jī)固體廢物處理技術(shù)領(lǐng)域的一種促進(jìn)廚余垃圾堆肥的復(fù)合添加劑及其應(yīng)用。本發(fā)明的復(fù)合添加劑為粉煤灰、麥秸、尿素、硝酸銨、氯化鎂組成的混合物。本發(fā)明的方法是將復(fù)合添加劑與廚余垃圾混合，然后在堆肥反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行堆肥處理。復(fù)合添加劑及使用方法可以明顯提高廚余垃圾堆肥效果，抑制堆肥酸化，提高微生物活性，縮短穩(wěn)定時間，達(dá)到更快的處理降解速率。
文檔編號C05G3/00GK102276359SQ20111020622
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者安春江, 安楷, 張曉東, 趙姍, 魏佳, 黃國和 申請人:華北電力大學(xué)