專利名稱：一套食品垃圾移動式高效好氧堆肥工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)的食品垃圾資源化技術(shù)領(lǐng)域，特別用于餐飲單位、食品加工 廠等產(chǎn)生的食品垃圾的移動式就地處理。
背景技術(shù)：
食品垃圾主要產(chǎn)生于蔬菜瓜果市場、飲食業(yè)、家庭廚房等食品流通及加工過程。隨 著首都經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，食品垃圾正在成為生活垃圾的最主要組分，目前北京生活垃圾中 食品垃圾已達(dá)37%，成為城市生活垃圾處理處置及管理需要首要考慮的問題。目前食品垃 圾主要是和其他垃圾混合收集后做填埋處理，食品垃圾具有高水分、易腐敗的特征，進(jìn)入填 埋場會給填埋工藝的正常運(yùn)行增加諸多困難，迫切需要實(shí)行有效的資源化以減少進(jìn)入填埋 場的食品垃圾。然而食品垃圾的資源化技術(shù)研究相對滯后，已經(jīng)成為我國垃圾管理中亟待 解決的瓶頸課題。食品垃圾水分高、熱值低，不適合做焚燒處理同時，食品垃圾的養(yǎng)分含量 高，氮磷鉀含量在5%以上，有機(jī)質(zhì)含量在70%以上，最適合用做有機(jī)肥料。然而，一方面， 食品垃圾中含有一定的致病菌，使其不能直接應(yīng)用于農(nóng)田；另一方面，也依賴于農(nóng)田的肥料 需求。70年代以來，北京市農(nóng)田化肥用量不斷增加，有機(jī)肥用量不斷萎縮，導(dǎo)致土壤有機(jī) 質(zhì)不斷減少，土壤肥力下降，大量農(nóng)田成為中低產(chǎn)田。土壤有機(jī)質(zhì)缺乏已經(jīng)成為制約北京市 農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問題之一。而且，隨著北京“綠色奧運(yùn)”目標(biāo)的逐步實(shí)現(xiàn)，城市綠化 的有機(jī)肥用量也急劇增長。食品垃圾經(jīng)堆肥化獨(dú)特的生物高溫滅菌作用，能有效殺滅其中 的致病菌、促進(jìn)腐殖質(zhì)形成，最終成為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可提高土壤有機(jī)質(zhì) 含量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)用于園林綠化可促進(jìn)苗木、花卉、草坪生長，能有效緩解北 京市的食品廢物污染問題、綠化用肥問題和農(nóng)業(yè)用肥問題。因此，研究食品垃圾堆肥反應(yīng)器 及其工藝優(yōu)化對建設(shè)“綠色奧運(yùn)、綠色北京”具有重大的意義。堆肥技術(shù)按工藝可分為條垛翻堆式、靜態(tài)好氧堆式和反應(yīng)器式三類。其中前兩種 為非反應(yīng)器式，運(yùn)行過程中容易產(chǎn)生氣味、粉塵等環(huán)境問題，不適合在距居民較近的場所使 用；反應(yīng)器式運(yùn)行過程為全封閉，如果排放氣體得到有效控制，不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生明顯影 響。反應(yīng)器式(即堆肥反應(yīng)器)又可分為動態(tài)和靜態(tài)兩大類。動態(tài)堆肥有物料水平流(如 臥式)、垂直流(如塔式)、混合流(如翻轉(zhuǎn)式、攪拌式)等多種方式。靜態(tài)堆肥即物料靜止 不動，靠強(qiáng)制通風(fēng)的控制實(shí)現(xiàn)物料的降解(如間歇式隧道系統(tǒng))，系靜態(tài)好氧堆式的變形。 動態(tài)堆肥對設(shè)備制造及運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的要求較高，且由于動態(tài)攪拌的作用，堆肥過程中放線 菌難以生長，影響最終堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量。靜態(tài)堆肥對設(shè)備制造及運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的要求較低，但 存在不攪拌造成的反應(yīng)器內(nèi)較大的溫度、水分及底物降解分布不均勻問題，即垂直向存在 較大的梯度，影響最終堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量。民以食為天，人類生存必然消耗食品，消耗食品不可避免地產(chǎn)生食品垃圾。本項目 的實(shí)施，解決食品垃圾的污染問題，可以造福人類。目前國家尚無統(tǒng)一的食品垃圾管理政策 和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本項目的實(shí)施有利于推動管理政策與技術(shù)規(guī)范的制定與實(shí)施。
另外，本項目的實(shí)施，促進(jìn)生物技術(shù)與環(huán)境科學(xué)的學(xué)科交叉，符合本單位學(xué)科發(fā)展 要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決食品垃圾的就地處理問題，并形成一套實(shí)用生物處理技術(shù)與 裝備，使其實(shí)現(xiàn)減量化、無害化、資源化。本發(fā)明公開了一種利用新型反應(yīng)器進(jìn)行食品垃圾高效堆肥的生物處理技術(shù)，所述 方法包括如下步驟1)除油脫水經(jīng)簡單預(yù)處理的餐廚垃圾加入到移動式高效堆肥反應(yīng)器的壓縮裝置中，蓋上密封 蓋，旋轉(zhuǎn)軸對餐廚垃圾壓實(shí)除油脫水；幻混合攪拌餐廚垃圾除油脫水后，開啟出料閘門排出，卸入到下設(shè)的攪拌容器中，按照一定的 配比(質(zhì)量比)添加結(jié)構(gòu)調(diào)理劑混合攪拌；3)好氧堆肥攪拌混合均勻的餐廚垃圾在反應(yīng)器的堆肥容器中好氧堆肥，堆肥過程受通風(fēng)系 統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等的聯(lián)合控制。本發(fā)明所說的餐廚垃圾是家庭、飯店、食堂等產(chǎn)生的食物廢料和殘羹剩飯，主要包 括米和面粉類食物殘余、蔬菜、動植物油、骨刺等。所說的簡單預(yù)處理是對收集的餐廚垃圾進(jìn)行分選，除去塑料袋、方便筷等雜物。所說的結(jié)構(gòu)調(diào)理劑是作為填充料來調(diào)節(jié)含水率，改善堆料的通風(fēng)供氧，包括廢新 聞紙、木屑和麥秸稈。所說的混合攪拌速度是10轉(zhuǎn)/分，攪拌時間是每次攪拌1小時，每次間隔2小時。所說好氧堆肥過程初始含水率控制在50% 60%，采用通風(fēng)量lOL/min供氧，堆 肥時間保證高溫期(> 50°C )持續(xù)7d。所說的的移動式高效堆肥反應(yīng)器涉及通風(fēng)系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)的銜接， 主要包括壓縮裝置、攪拌裝置、堆肥裝置、自動控制裝置。所說的的壓縮裝置上設(shè)置出油出水口，利用旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)壓縮餐廚垃圾；攪拌裝置 在堆肥容器內(nèi)，包括攪拌葉、攪拌軸；堆肥裝置上設(shè)有填充料進(jìn)口、堆肥產(chǎn)品出口，并連接自 動控制裝置。本發(fā)明的有益效果是1)該食品垃圾好氧堆肥處理技術(shù)，通過除油除水的預(yù)處 理，添加結(jié)構(gòu)調(diào)理劑改善堆料的通風(fēng)供氧，利用微生物的生化反應(yīng)將垃圾中有機(jī)物質(zhì)分解， 最終達(dá)到腐熟，不僅可以有效消除食品廢物的環(huán)境污染，而且堆肥產(chǎn)品無害并且肥效高；2) 研制出300kg食品垃圾的移動式高效堆肥反應(yīng)器樣機(jī)一臺，反應(yīng)器可就地處理垃圾，使用 靈活度較高，通過推廣設(shè)備，還可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，預(yù)期每臺利潤1000元；幻設(shè)備的加 工、技術(shù)的推廣等均可以帶動下游行業(yè)，從而解決一定的社會就業(yè)問題，年生產(chǎn)1500臺移 動式食品垃圾堆肥反應(yīng)器生產(chǎn)線可解決43人就業(yè)問題，具有明顯的社會效益。


說明書附圖中的圖1為食品垃圾移動式高效堆肥技術(shù)的工藝流程圖。其中，數(shù)字 和字母分別代表A 食品垃圾B 木屑C 廢新聞紙D 麥秸稈E 結(jié)構(gòu)調(diào)理劑a 預(yù)處理1 混合攪拌2 堆肥3 自動控制裝置簡要過程描述收集來的A食品垃圾經(jīng)過(a)預(yù)處理，進(jìn)行分選，除去塑料袋、一次 性筷子等雜物，加入到移動式高效堆肥反應(yīng)器的壓縮裝置中，除油脫水，然后與由B木屑、C 廢新聞紙、D麥秸稈構(gòu)成的E結(jié)構(gòu)調(diào)理劑通過(3)自動控制裝置進(jìn)行(1)混合攪拌，攪拌后 再進(jìn)行⑵堆肥。說明書附圖中的圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式
工藝流程圖。其中，數(shù)字和字母分別 代表A 餐廚垃圾B 木屑C 結(jié)構(gòu)調(diào)理劑a 除油除水1 混合攪拌2 堆肥3 自動控制裝置簡要過程描述收集來的A食品垃圾經(jīng)過(a)預(yù)處理，進(jìn)行分選，除去塑料袋、一次 性筷子等雜物，加入到移動式高效堆肥反應(yīng)器的壓縮裝置中，進(jìn)行除油除水，然后與由B木 屑構(gòu)成的C結(jié)構(gòu)調(diào)理劑通過(3)自動控制裝置進(jìn)行(1)混合攪拌，攪拌后再進(jìn)行( 堆肥。
具體實(shí)施例方式參考說明書附圖中的圖2，針對北京工商大學(xué)香草餐廳產(chǎn)生的餐廚垃圾，對其進(jìn)行 簡單的分選預(yù)處理。然后利用實(shí)驗研制的移動式高效好氧堆肥反應(yīng)器對餐廚垃圾除油除 水，按照3 1(質(zhì)量比)的配比添加結(jié)構(gòu)調(diào)理劑木屑，攪拌混勻后堆肥。堆肥過程中初始 含水率控制在50% 60%，采用通風(fēng)量lOL/min供氧，堆肥時間保證高溫期(> 50°C )持 續(xù)7d。堆肥處理結(jié)果表明，餐廚垃圾經(jīng)好氧堆肥后的產(chǎn)品各項性能指標(biāo)符合《商品有機(jī)肥 料》(NY 525)的要求。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明公開了一種利用新型反應(yīng)器進(jìn)行食品垃圾高效堆肥的生物處理技術(shù)，所述方 法包括如下步驟1)除油脫水經(jīng)簡單預(yù)處理的餐廚垃圾加入到移動式高效堆肥反應(yīng)器的導(dǎo)桿擠壓裝置中，蓋上密封 蓋，旋轉(zhuǎn)軸對餐廚垃圾壓實(shí)除油脫水；2)混合攪拌餐廚垃圾除油脫水后，開啟出料閘門排出，卸入到下設(shè)的攪拌容器中，按照一定的配比 (質(zhì)量比)添加結(jié)構(gòu)調(diào)理劑混合攪拌；3)好氧堆肥攪拌混合均勻的餐廚垃圾在反應(yīng)器的堆肥容器中好氧堆肥，堆肥過程受通風(fēng)系統(tǒng)、自 動控制系統(tǒng)等的聯(lián)合控制。
2.如權(quán)利要求1所述的餐廚垃圾是家庭、飯店、食堂等產(chǎn)生的食物廢料和殘羹剩飯，主 要包括米和面粉類食物殘余、蔬菜、動植物油、骨刺等。
3.如權(quán)利要求1所述的簡單預(yù)處理是對收集的餐廚垃圾進(jìn)行分選，除去塑料袋、方便 筷等雜物。
4.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)調(diào)理劑是作為填充料來調(diào)節(jié)含水率，改善堆料的通風(fēng)供 氧，包括廢新聞紙、木屑和麥秸稈。
5.如權(quán)利要求1所述的混合攪拌速度是10轉(zhuǎn)/分，攪拌時間是每次攪拌1小時，每次 間隔2小時。
6.如權(quán)利要求1所述的好氧堆肥過程初始含水率控制在50% 60%，采用通風(fēng)量 10L/min供氧，堆肥時間保證高溫期(> 50°C )持續(xù)7d。
7.如權(quán)利要求1所述的移動式高效堆肥反應(yīng)器涉及通風(fēng)系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、除臭系 統(tǒng)的銜接，主要包括壓縮裝置、攪拌裝置、堆肥裝置、自動控制裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的壓縮裝置上設(shè)置出油出水口，利用旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)壓縮餐廚垃圾； 攪拌裝置在堆肥容器內(nèi)，包括攪拌葉、攪拌軸；堆肥裝置上設(shè)有填充料進(jìn)口、堆肥產(chǎn)品出口， 并連接自動控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)的食品垃圾資源化技術(shù)領(lǐng)域，特別用于餐飲單位、食品加工廠等產(chǎn)生的食品垃圾的移動式就地處理。本發(fā)明公開了一種利用新型反應(yīng)器進(jìn)行食品垃圾高效堆肥的生物處理技術(shù)，該方法針對高含水率高油脂的餐廚垃圾，利用實(shí)驗研制的移動式高效堆肥反應(yīng)器的導(dǎo)桿擠壓裝置除油除水，進(jìn)入反應(yīng)設(shè)備的堆肥容器內(nèi)與作為填充料的結(jié)構(gòu)調(diào)理劑按照一定的質(zhì)量比添加混合攪拌均勻，在通風(fēng)系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)的聯(lián)合控制條件下高溫好氧堆肥，堆肥過程中控制初始含水率在50％～60％，采用通風(fēng)量10L/min供氧，利用自動控制系統(tǒng)控制溫度、攪拌速度、攪拌時間等進(jìn)行堆肥實(shí)驗，堆肥時間保證高溫期(＞50℃)持續(xù)7d。具體工藝流程可參見說明書附圖中的圖1，詳細(xì)說明可參照說明書中的

。移動式反應(yīng)設(shè)備及高溫好氧堆肥技術(shù)的有效結(jié)合利用不但可以減小食品垃圾的環(huán)境污染，還可獲得較高的社會、經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C05F9/04GK102115345SQ20101057016
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者任連海 申請人:北京工商大學(xué)