專利名稱：一種農(nóng)村固體廢棄物聯(lián)合好氧堆肥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)村固體廢物處理處置領(lǐng)域，特別是好氧堆肥、生物強(qiáng)化技術(shù)及多階
段接種技術(shù)，能夠使農(nóng)村固體廢棄物實(shí)現(xiàn)無害化、資源化處理處置，為社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè) 提供技術(shù)支持。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來，我國(guó)農(nóng)村固體廢棄物基本上是放任自流，缺乏有效的回收利用體系，許 多農(nóng)村"垃圾亂倒、柴草亂跺、糞土亂堆"，造成農(nóng)村生態(tài)環(huán)境臟亂差，同時(shí)損失大量的N、 P、 K，造成土壤肥力下降和空氣污染，造成資源的巨大浪費(fèi)。大量的農(nóng)村垃圾無序堆置，不僅嚴(yán) 重危及農(nóng)村土壤、地下水、地表水和空氣，而且嚴(yán)重影響農(nóng)村的環(huán)境衛(wèi)生和人體健康。隨著 社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)村生活水平、生活方式的巨大變化，農(nóng)村垃圾的產(chǎn)生量和種類不斷增 加。研究適合農(nóng)村固體廢棄物發(fā)資源化實(shí)用技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)村廢物資源化利用。
農(nóng)村垃圾中的秸桿、生活垃圾和畜禽糞便的復(fù)雜程度不均一，普通的處理處置方 式是一次性混合后進(jìn)行好氧堆肥，畜禽糞便中物料結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，能夠快速被微生物生長(zhǎng) 繁殖所以利用，達(dá)到降解的目的，而秸桿中的纖維素、木質(zhì)素的成分比較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)微生物 降解的時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)影響到整個(gè)堆 肥的進(jìn)程。同時(shí)，物料含水率過高，會(huì)影響到通風(fēng)供氧，降 低微生物的活性，畜禽糞便由于高的含水率，在堆肥過程中通風(fēng)供氧困難，升溫速率較慢； 生活垃圾中有機(jī)質(zhì)及其它養(yǎng)分含量較低，堆肥產(chǎn)品難以達(dá)到有機(jī)肥的標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種農(nóng)村固體廢棄物聯(lián)合好氧堆肥方法，將秸桿進(jìn)行前發(fā) 酵，然后與生活垃圾混合一次堆肥，使物料的復(fù)雜程度和含水率均降低，再與畜禽糞便混合 進(jìn)行二次堆肥，避免由于物料的復(fù)雜化程度不均一影響堆肥效率，同時(shí)一次堆肥產(chǎn)品與畜 禽糞便的混合， 一次堆肥的低含水率、低養(yǎng)分和畜禽糞便的高含水率高養(yǎng)分相互彌補(bǔ)，能提 高堆肥效率和改善終產(chǎn)品品質(zhì)；接種相應(yīng)的復(fù)合微生物菌劑，能加快堆肥的腐熟進(jìn)程，同時(shí) 實(shí)現(xiàn)了污染物零排放的目標(biāo)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的農(nóng)村固體廢棄物聯(lián)合好氧堆肥方法，其主要步驟 如下 A)將秸桿切割為5-10cm，向秸桿堆垛上噴灑復(fù)合菌劑1，該復(fù)合菌劑1的噴灑量為 菌劑體積/秸桿干重=4-5mL/kg，同時(shí)將秸桿的含水率調(diào)節(jié)為50% -55%，自然通風(fēng)發(fā)酵 10-15天； B)將可分解的有機(jī)物與步驟A的秸桿混合，該有機(jī)物占總重量的40-50% ;混合后 的起始含水率和C/N分別調(diào)節(jié)為50% -65%和22-35，接種復(fù)合微生物菌劑2，該復(fù)合微生 物菌劑2的接種量為每公斤秸桿4-5mL，進(jìn)行第一次堆肥3-5天； C)將步驟B的堆肥與畜禽糞便進(jìn)行混合，混合后的起始含水率50_60%，進(jìn)行第二 次堆肥3-5天；
D)將步驟C的堆肥進(jìn)行第三次堆肥5-7天。 本發(fā)明步驟B進(jìn)行的第一次堆肥所產(chǎn)生的滲濾液，可以用于調(diào)節(jié)步驟A中的秸桿
的含水率，而第二次堆肥所產(chǎn)生的滲濾液可以作為第三次堆肥的補(bǔ)水。 本發(fā)明步驟B進(jìn)行的第一次堆肥所產(chǎn)生的尾氣可以通過導(dǎo)氣管導(dǎo)入步驟C的第二
次堆肥的堆體中，而第二次堆肥所產(chǎn)生的尾氣可以通過導(dǎo)氣管導(dǎo)入第三次堆肥的堆體中。 本發(fā)明將富含難分解的木質(zhì)素、纖維素的秸桿接種高效菌劑進(jìn)行前期發(fā)酵后，與
生活垃圾進(jìn)行一次好氧堆肥發(fā)酵，并將一次堆肥產(chǎn)品(物料的復(fù)雜程度和含水率均降低)
與畜禽糞便(所含成分結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、含水率較高)混合進(jìn)行二次堆肥，可以避免由于物料
的復(fù)雜化程度不均一使堆體中物料腐熟程度差別較大而影響堆肥效率，提高了同一設(shè)施下
的處理能力和處理效率；一次堆肥產(chǎn)品與畜禽糞便混合后， 一方面一次堆肥的低含水率可
將畜禽糞便的高含水率調(diào)低至適合堆肥的含水率，另一方面，畜禽糞便的高營(yíng)養(yǎng)成分可以
彌補(bǔ)生活垃圾中營(yíng)養(yǎng)成份較低的缺陷，改善終產(chǎn)品的品質(zhì)；根據(jù)堆肥物料的特性及轉(zhuǎn)化規(guī)
律接種相應(yīng)的復(fù)合微生物菌劑，使堆體在各個(gè)階段的微生物保持高活性，特別是相應(yīng)菌群
的活性大大增加，對(duì)有機(jī)物的降解更加充分，提高了接種菌劑效果的同時(shí)加快了堆肥的腐
熟進(jìn)程。堆肥各階段產(chǎn)生的滲濾液和臭氣都被另一階段利用和吸附，避免了二次污染，實(shí)現(xiàn)
了污染物零排放的目標(biāo)。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1 ，本發(fā)明的流程敘述如下 首先對(duì)農(nóng)村不同來源的固體廢棄物進(jìn)行分類收集，使生活垃圾、秸桿、畜禽糞便等 在源頭進(jìn)行分類存放； 再對(duì)生活垃圾進(jìn)行源分選，分選標(biāo)準(zhǔn)與城市生活垃圾的分選標(biāo)準(zhǔn)相同，石塊、包裝 材料等無機(jī)成分衛(wèi)生填埋，可回收資源(玻璃、紙張等)進(jìn)行回收利用，可分解的有機(jī)成分 用于堆肥； 將秸桿切割為5-10cm左右后，向秸桿堆垛上噴灑復(fù)合菌劑1，復(fù)合菌劑1的噴灑量 為每公斤秸桿4-5mL，同時(shí)用水將秸桿的含水率調(diào)節(jié)為45% -55% (在工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)，可以 重復(fù)利用一次堆肥的滲濾液)，進(jìn)行自然通風(fēng)發(fā)酵10-15天； 本發(fā)明的復(fù)合菌劑1(也稱為MXC菌劑)，其成份為木質(zhì)素降解菌纖維素降解 菌=2 : 7。其中高效纖維素降解菌的篩選為配制以羧甲基纖維素鈉作為唯一碳源的 Hutchinson固體培養(yǎng)基，在20°C -45°0培養(yǎng)條件下，利用平板涂布法從堆肥20°C -45。C階 段的堆肥樣品中進(jìn)行初篩，再通過菌種純化獲得幾個(gè)單菌株，通過實(shí)驗(yàn)室搖瓶培養(yǎng)，測(cè)定發(fā) 酵液中內(nèi)切酶、濾紙酶和P —葡糖苷酶的酶活，獲得降解纖維素能力較強(qiáng)的單菌株，最適 生長(zhǎng)溫度均為30°C -40°C ;木質(zhì)素降解菌的篩選為配制基本培養(yǎng)基，在20°C _451:培養(yǎng)條 件下，利用平板涂布法從堆肥20°C _451:階段的堆肥樣品中進(jìn)行初篩，再通過菌種純化獲 得幾個(gè)單菌株，通過實(shí)驗(yàn)室搖瓶培養(yǎng)，采用苯胺藍(lán)平板脫色法和靴酸平板法各菌種的主要 木質(zhì)素降解酶類的產(chǎn)生情況，獲得降解能力較強(qiáng)的單菌株，最適生長(zhǎng)溫度均為30°C -40°C ;
4菌劑的配制將木質(zhì)素降解菌與纖維素降解菌的配比分別設(shè)定為i : i、i : 5、i : io、
1 : 15、1 : 20，將相應(yīng)配比的菌劑接種于5-10cm長(zhǎng)秸桿的堆垛上，接種量為4-5mL/kg，結(jié)
果表明i : 5為最佳配比，1 : i次之，所以再進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)，將纖維素降解菌的配比分別設(shè) 定為i : i、2 : 3、i : 2、2 : 5、i : 3、2 : 7、i : 4、2 : 9，i : 5、將相應(yīng)配比的菌劑接種
于5-10cm長(zhǎng)秸桿的堆垛上，接種量為4-5mL/kg，結(jié)果表明1 : 3. 5為最佳配比。 將分選出的可分解的有機(jī)成分和發(fā)酵過的秸桿混合，起始含水率和C/N分別調(diào)節(jié)
為50% -65%和22-35，接種微生物菌劑2，該微生物菌劑2的接種量為每公斤秸桿4-5mL，
進(jìn)行一次堆肥3-5天左右，該過程中產(chǎn)生的尾氣通入二次發(fā)酵堆，滲濾液用于起始秸桿含
水率的調(diào)節(jié)( 一次堆肥中纖維素和木質(zhì)素較多，且由于前期秸桿中接有高效纖維素復(fù)合微
生物菌劑，所以滲濾液中微生物濃度較高，當(dāng)進(jìn)行回流調(diào)節(jié)秸桿含水率時(shí)，可以提高堆垛中
微生物活性，從而降低接種成本)； 本發(fā)明的復(fù)合微生物菌劑2(也稱FMXG菌劑)，其組成為耐高溫腐生好氧性細(xì)
菌耐高溫木質(zhì)素降解菌耐高溫纖維素降解菌=17 : 2 : 7。腐生好氧性細(xì)菌的篩
選配制蛋白胨無機(jī)鹽瓊脂固體培養(yǎng)基，在5(TC _651:培養(yǎng)條件下，利用平板涂布法從堆 肥50°C _651:階段的堆肥樣品中進(jìn)行初篩，獲得菌落直徑較大的單菌株，最適生長(zhǎng)溫度 均為50°C -58°C。耐高溫纖維素降解菌的篩選配制以羧甲基纖維素鈉作為唯一碳源的 Hutchinson固體培養(yǎng)基，在5(TC -65t:培養(yǎng)條件下，利用平板涂布法從堆肥50°C -65t:階段 的堆肥樣品中進(jìn)行初篩，再通過菌種純化獲得幾個(gè)單菌株，通過實(shí)驗(yàn)室搖瓶培養(yǎng)，測(cè)定發(fā)酵 液中內(nèi)切酶、濾紙酶和B—葡糖苷酶的酶活，獲得降解纖維素能力較強(qiáng)的單菌株，最適生長(zhǎng) 溫度均為50°C _58°C。耐高溫木質(zhì)素降解菌的篩選配制基本培養(yǎng)基，在50°C _651:培養(yǎng)條 件下，利用平板涂布法從堆肥50°C _651:階段的堆肥樣品中進(jìn)行初篩，再通過菌種純化獲 得幾個(gè)單菌株，通過實(shí)驗(yàn)室搖瓶培養(yǎng)，采用苯胺藍(lán)平板脫色法和靴酸平板法各菌種的主要 木質(zhì)素降解酶類的產(chǎn)生情況，獲得降解能力較強(qiáng)的單菌株，最適生長(zhǎng)溫度均為52°C -59°C ;
菌劑的配制設(shè)10個(gè)腐生菌耐高溫木質(zhì)素降解菌耐高溫纖維素降解菌的配比，將相應(yīng)配
比的菌劑接種于一次堆肥的堆體中，接種量為5mL/kg，結(jié)果表明10 : 1 : 5為最佳配比，
io : 2 : e次之，所以再進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)，將纖維素降解菌的配比分別設(shè)定為io : i : 4.5、 io : i : 4、io : i : 4、8.5 : i : 3.5等組合，將相應(yīng)配比的菌劑接種于上述的一次堆肥
堆體中，接種量為4-5mL/kg，結(jié)果表明17 : 2 : 7為最佳配比。將一次堆肥產(chǎn)品與新的畜禽糞便進(jìn)行混合，含水率調(diào)節(jié)為50% -60%，進(jìn)行二次
堆肥3-5天左右，尾氣通入三次堆肥的堆體中，滲濾液用于三次堆肥的補(bǔ)水； 將二次堆肥產(chǎn)品進(jìn)行三次堆肥5-7天左右(即后腐熟堆肥)，并利用堆體對(duì)二次堆
肥的尾氣進(jìn)行吸收。 通過下述的實(shí)施例，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的描述。
實(shí)施例 將含有大豆、玉米等農(nóng)作物秸稈和樹枝、樹葉用切割刀切割成8cm左右，接種高效 纖維素復(fù)合微生物菌劑，接種量為菌劑體積/秸桿干重=5mL/kg，然后用一次堆肥的滲濾 液將秸桿含水率調(diào)節(jié)為52%，進(jìn)行自然通風(fēng)發(fā)酵15天，發(fā)酵過程中秸桿堆垛中微生物數(shù)量 提高了近3個(gè)數(shù)量級(jí)；將分類堆放生活垃圾中的有機(jī)成分分選出來(其中有機(jī)成分占物料 濕重比例的42% )，與發(fā)酵過的秸桿進(jìn)行混合，起始含水率和C/N分別調(diào)節(jié)為60%和28，
5接種復(fù)合微生物菌劑2，進(jìn)行5天一次堆肥，通過導(dǎo)氣管將尾氣通入二次發(fā)酵堆，并將滲濾 液收集后用于起始秸桿含水率的調(diào)節(jié)，堆體溫度在13小時(shí)內(nèi)便達(dá)到55t:，最高溫度達(dá)到 6『C，在高溫停留的時(shí)間為102小時(shí)；隨后將一次堆肥的產(chǎn)品與新到畜禽糞便進(jìn)行混合，含 水率調(diào)節(jié)為55%，進(jìn)行二次通風(fēng)好氧堆肥5天，尾氣通入三次堆肥的堆體中，滲濾液用于 三次堆肥的補(bǔ)水，堆肥過程中，堆體溫度由3rC升高到55t:僅用了 12小時(shí)，最高溫度達(dá)到 71°C，高溫持續(xù)了 99小時(shí)；將二次堆肥產(chǎn)品利用自然通風(fēng)進(jìn)行三次堆肥了 8天。堆肥產(chǎn)品 中有機(jī)質(zhì)、氮、磷和鉀分別達(dá)到39. 3%、2. 45%、2. 57%、1. 62%，含水率為19. 2%， p朋.96， 重金屬含量、蛔蟲卵死亡率及大腸桿菌含量符合GB8172標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn) NY525-2002，能夠很好地實(shí)現(xiàn)農(nóng)村固體廢棄物的無害化處理和資源化利用。
權(quán)利要求
一種農(nóng)村固體廢棄物聯(lián)合好氧堆肥方法，其主要步驟如下A)將秸桿切割為5-10cm，向秸桿堆垛上噴灑復(fù)合菌劑1，該復(fù)合菌劑1的噴灑量為每公斤秸桿4-5mL，同時(shí)將秸桿的含水率調(diào)節(jié)為45％-55％，自然通風(fēng)發(fā)酵10-15天；B)將可分解的有機(jī)物與步驟A的秸桿混合，該有機(jī)物占總重量的40-50％；混合后的起始含水率和C/N分別調(diào)節(jié)為50％-65％和22-35，接種復(fù)合微生物菌劑2，該復(fù)合微生物菌劑2的接種量為每公斤秸桿4-5mL，進(jìn)行第一次堆肥3-5天；C)將步驟B的堆肥與畜禽糞便進(jìn)行混合，混合后的起始含水率50-60％，進(jìn)行第二次堆肥3-5天；D)將步驟C的堆肥進(jìn)行第三次堆肥5-7天。
2. 如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村固體廢棄物聯(lián)合好氧堆肥方法，其中，步驟B進(jìn)行的第一次 堆肥所產(chǎn)生的滲濾液，用于調(diào)節(jié)步驟A中的秸桿的含水率。
3. 如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村固體廢棄物聯(lián)合好氧堆肥方法，其中，步驟B進(jìn)行的第一次 堆肥所產(chǎn)生的尾氣導(dǎo)入步驟C的第二次堆肥的堆體中。
4. 如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村固體廢棄物聯(lián)合好氧堆肥方法，其中，第二次堆肥所產(chǎn)生 的滲濾液作為第三次堆肥的補(bǔ)水。
5. 如權(quán)利要求1所述的農(nóng)村固體廢棄物聯(lián)合好氧堆肥方法，其中，第二次堆肥所產(chǎn)生 的尾氣導(dǎo)入第三次堆肥的堆體中。
全文摘要
一種農(nóng)村固體廢棄物聯(lián)合好氧堆肥方法，其主要步驟如下A)將秸稈切割為5-10cm，向秸稈堆垛上噴灑復(fù)合菌劑，噴灑量為菌劑體積/秸稈干重＝4-5mL/kg，同時(shí)利用前一次堆肥步驟B產(chǎn)生的滲濾液將秸稈的含水率調(diào)節(jié)為50％-55％，自然通風(fēng)發(fā)酵10-15天；B)將生活垃圾中分選出的可分解有機(jī)物與步驟A預(yù)發(fā)酵后的秸稈混合；混合后的起始含水率和C/N分別調(diào)節(jié)為50％-65％和22-35，進(jìn)行第一次堆肥3-5天，該步驟產(chǎn)生的尾氣導(dǎo)入步驟C的堆體中；將步驟B的堆肥與畜禽糞便進(jìn)行混合，混合后的起始含水率調(diào)節(jié)為50-60％，進(jìn)行第二次堆肥3-5天；D)將步驟C的堆肥進(jìn)行第三次堆肥5-7天，并利用步驟C產(chǎn)生的滲濾液調(diào)節(jié)堆體含水率，使堆料含水率維持在45％-50％之間。
文檔編號(hào)C05F17/00GK101759467SQ20081024094
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者姜永海, 席北斗, 李成, 楊天學(xué), 蘇玉娟, 魏自民 申請(qǐng)人:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院