一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法，對生活垃圾進行人工分選、風選和磁選后，再添加復合菌種進行好氧發(fā)酵至物料水分低于40％時，則對這些物料進行烘干，使水分低于15％，再對物料進行破碎、過篩和風選，選取風選后較輕部分的物料以炭化溫度300～600℃進行炭化，然后復配為總養(yǎng)分不低于5％，得到有機肥；選取風選后質(zhì)量較大的物料進行磨碎、過2.8～4.0mm以內(nèi)的篩網(wǎng)，然后對篩下物進行炭化，再復配為生物炭栽培基質(zhì)。本發(fā)明提高了生活垃圾變廢為寶的轉(zhuǎn)化率，提升了生活垃圾變廢為寶后的商品價值、實用價值，增大了市場空間；減少了污染。
【專利說明】一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法，屬于環(huán)保農(nóng)業(yè)肥【技術(shù)領(lǐng)域】。
【【背景技術(shù)】】
[0002]生物炭的技術(shù)，在近些年正蓬勃發(fā)展，由于生物炭具有多孔性，具有較大的比表面積因而具有較大的吸附性，也因經(jīng)過炭化，因而也具有高度的化學惰性，其表面高度芳香化結(jié)構(gòu)和部分羥基、酚羥基、羰基等官能基團，對有機物和無機物污染具有較高的親和力，可作為一種處理劑來進行土壤重金屬的鈍化處理。這種物質(zhì)除了具有鈍化土壤重金屬的功能夕卜，還有培養(yǎng)土壤有益微生物、疏松透氣保水保肥等功能，獲得了學者專家的青睞，新申請的專利也正快速地增加之中。
[0003]栽培基質(zhì)又可分為無機基質(zhì)和有機基質(zhì)兩種，無機基質(zhì)是指沙、石礫、巖棉、蛭石、珍珠巖、膨脹陶粒、煤渣等物質(zhì)，而有機基質(zhì)是指樹皮、鋸木屑、泥炭、蘆葦末、菇渣、蚯蚓糞、椰糠、腐葉、泡沫顏料、復合基質(zhì)等。
[0004]中國的生活垃圾的量是具大的，但利用它來大規(guī)模變廢為寶還只是一小部分，大部均是填埋與焚燒，對土地資源、大氣環(huán)境、地下水環(huán)境等是一個較大的壓力?，F(xiàn)實中，已經(jīng)有不少企業(yè)能將生活垃圾較好地處理，將可用物質(zhì)如金屬、塑料、玻璃瓶、布料等分選出來利用，并對含有易腐的有機物進行發(fā)酵制肥，真正用于填埋的只有不到20%。
[0005]對于物理上的篩選，技術(shù)上雖不夠真正實用，但在充足勞動力的情況下，則可以彌補分選效果的不足，填埋的技術(shù)更是成熟，生活垃圾的處理，真正要面對的是如何利用篩選出來的易腐有機物進行肥料制作，實現(xiàn)環(huán)保與農(nóng)業(yè)的有效結(jié)合，企業(yè)所頭疼的事情就恰恰是這一步，不少企業(yè)對于利用生活垃圾制作肥料也只能是做做樣子了。
[0006]生活垃圾經(jīng)過分選后，可利用于肥料制作的這部分物料仍然有著不少的塑料、沙子、小石頭等東西，在發(fā)酵腐熟后，即使再經(jīng)過風選，塑料仍會很明顯的感觀存在，影響客戶對肥料的需求態(tài)度，如何去除這個影響客戶需求態(tài)度的因素，是很多企業(yè)無法跨得過的檻，也是制約生活垃圾有效處理量的因素。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用生活垃圾制作具有良好感觀且具有鈍化土壤重金屬、培養(yǎng)土壤有益微生物、疏松透氣保水保肥的有機肥的方法，同時還制作出一種生物炭栽培基質(zhì)，較大程度地利用生活垃圾，減少填埋率。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0010]a、對生活垃圾進行人工分選、風選和磁選后，得到含有較多易腐有機物的混合物料；
[0011]b、在所述物料中添加枯草芽孢桿菌:黑曲霉:乳酸菌按菌數(shù)比20?50:1:1?5混合的復合菌種，使所述復合菌種濃度不低于30萬個/克；
[0012]C、調(diào)節(jié)物料水分至50?65%之間，進行發(fā)酵，當物料在發(fā)酵過程中升溫到超過60°C時，進行強制性通風供氧，每天2次并翻堆I次，直至物料水分低于40%時，則對這些物料進行烘干，使水分低于15% ；
[0013]d、將水分低于15%的物料進行破碎、過篩和風選，選取風選后較輕部分的物料以炭化溫度300?600°C進行炭化，然后加入氮肥、磷肥、鉀肥中的一種或幾種進行復配，使所述物料總養(yǎng)分不低于5%，得到有機肥；
[0014]e、選取步驟d風選后質(zhì)量較大的物料進行磨碎、過2.8?4.0mm以內(nèi)的篩網(wǎng)，然后對篩下物以炭化溫度300?600°C進行炭化，再以干基質(zhì)量計，加入10?50%的有機基質(zhì)混合均勻，即得生物炭栽培基質(zhì)。
[0015]本發(fā)明中含有較多易腐有機物的混合物料中包含有少量沙子、石子、玻璃等非有機類物料。
[0016]本發(fā)明中物料發(fā)酵的主要目的之一在于水分快速蒸發(fā)，故發(fā)酵時采用沒有墻壁、棚頂采用透光瓦的發(fā)酵場地，這樣蒸發(fā)的水分可以自由散去。
[0017]本發(fā)明優(yōu)選符合上述發(fā)酵場地的發(fā)酵車間，生活垃圾有機物的混合物料在發(fā)酵槽內(nèi)不斷地升溫，每當溫度達到60°C以上時，開始進行高壓風機強制性通風，以達到供氧和帶走水份之目的，每天通風供氧2次并配套翻堆I次，供氧間隔要在6h以上，翻堆時間不與供氧同時進行，最好相隔3h以上。
[0018]本發(fā)明步驟d中的破碎至物料過5?1mm篩，破碎時采用刀片式類型破碎機。
[0019]本發(fā)明中步驟d中，風選會導致質(zhì)量較大的物料如玻璃、沙子和較輕的有機物大部分分離，越遠離出風口的物料，其所含的質(zhì)量較大的物料就越少，風選后仍然會有質(zhì)量較大的物料和少量有機物混合，較輕部分的有機物也會和少量的沙子等混合，較輕部分物料含沙量不超過10%,較重部分物料含沙量超過10%。
[0020]本發(fā)明中對較輕部分的有機物(含沙量小于10% )進行炭化，炭化的目的在于將有機化工產(chǎn)品如塑料進行碳化即可，以消除塑料對肥料感觀的影響，而有機化工產(chǎn)品外的物質(zhì)的碳化只是附帶，碳化程度越低越好，溫度根據(jù)產(chǎn)品外觀來進行摸索調(diào)節(jié)。
[0021]本發(fā)明步驟e中加入的有機基質(zhì)含水量不高于40%，優(yōu)選泥炭土、草炭土、酵母泥和工業(yè)化制作的類草炭土的基質(zhì)如中藥渣、椰糠發(fā)酵后的物質(zhì)。
[0022]本發(fā)明制作的生物炭栽培基質(zhì)的總體水分不超過30%。一般在混配時就考慮了其他原料的水分，以保證水分不超標，但如果水分超標，適當晾曬干燥即可。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下優(yōu)點:
[0024](I)提高了生活垃圾變廢為寶的轉(zhuǎn)化率，只剩下更少的垃圾用于填埋處理；
[0025](2)提升了生活垃圾變廢為寶后的商品價值、實用價值，增大了市場空間；
[0026](3)減少了生活垃圾填埋、焚燒所對環(huán)境資源的占據(jù)和污染；
[0027](4)可以實現(xiàn)土壤重金屬超標治理和提供肥料；
[0028](5)提供了一種質(zhì)優(yōu)價廉的生物炭栽培基質(zhì)。
【【具體實施方式】】
[0029]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明:
[0030]實施例1:
[0031]將進入處理車間的生活垃圾，經(jīng)過人工分選、風選、磁選后，剩下含有較多易腐有機物的混合物料，統(tǒng)稱為“有機物”;
[0032]對有機物添加專用于生活垃圾發(fā)酵的復合菌種，該復合菌種為枯草芽孢桿菌:黑曲霉:乳酸菌按菌數(shù)比20:1:5混合，復合菌種混合均勻于有機物后，所添加的復合菌種菌濃度不低于30萬個/克；
[0033]調(diào)節(jié)水分至60%左右，然后進入發(fā)酵車間進行發(fā)酵，有機物在發(fā)酵槽內(nèi)不斷地升溫，48h左右溫度已達到60°C以上，然后開始進行高壓風機強制性通風，每天于早8點和下午17點通風供氧2次，并配套于中午13點左右翻堆I次；
[0034]經(jīng)過12天發(fā)酵，水分低于40%，則對這些物料采用烘干筒進行烘干，使水分低于15%,再進行破碎、過5mm篩和風選；
[0035]選取離風選機較遠地方的較輕部分的有機物(含沙量小于10% )進行炭化，炭化溫度為300°C,炭化時間為維持該溫度I小時，最后對炭化后的物料進行復配:加入尿素，使其總養(yǎng)分大于5%,即得有機肥；
[0036]選取離風選機較近地方的質(zhì)量較大的物料(含沙量大于10% )用球磨機進行磨碎、過4.0mm的篩網(wǎng)，然后對篩下物進行炭化，炭化溫度為500°C，炭化至炭粒后再對炭化后的物料進行復配:按干質(zhì)量計，加入30%的酵母廠下腳料中的酵母泥(水分不高于40% )，并混合均勻，生物炭栽培基質(zhì)的總體水分小于30%，即可。
[0037]實施例2:
[0038]將進入處理車間的生活垃圾，經(jīng)過人工分選、風選、磁選后，剩下含有較多易腐有機物的混合物料，統(tǒng)稱為“有機物”;
[0039]對有機物添加專用于生活垃圾發(fā)酵的復合菌種，該復合菌種為枯草芽孢桿菌:黑曲霉:乳酸菌按菌數(shù)比50:1:1混合，復合菌種混合均勻于有機物后，所添加的復合菌種菌濃度不低于30萬個/克；
[0040]調(diào)節(jié)水分至55%左右，然后進入發(fā)酵車間進行發(fā)酵，有機物在發(fā)酵槽內(nèi)不斷地升溫，48h左右溫度已達到60°C以上，然后開始進行高壓風機強制性通風，每天于早8點和下午17點通風供氧2次，并配套于中午13點左右翻堆I次；
[0041]經(jīng)過15天發(fā)酵，有機物料水分低于40%，則對這些物料采用烘干筒進行烘干，使水分低于15%，再進行破碎、過1mm篩和風選；
[0042]選取離風選機較遠地方的較輕部分的有機物(含沙量小于10% )進行炭化，炭化溫度為400°C，炭化時間為維持該溫度I小時，最后對炭化后的物料進行復配:加入磷肥和鉀肥，使其總養(yǎng)分大于5%，即得有機肥；
[0043]選取離風選機較近地方的質(zhì)量較大的物料(含沙量大于10% )用球磨機進行磨碎、過3.5mm的篩網(wǎng)，然后對篩下物進行炭化，炭化溫度為600°C，炭化至炭粒后再對炭化后的物料進行復配:按干質(zhì)量計，加入50%的泥炭土和草炭土，并混合均勻，生物炭栽培基質(zhì)的總體水分小于30%，即可。
[0044]實施例3:
[0045]將進入處理車間的生活垃圾，經(jīng)過人工分選、風選、磁選后，剩下含有較多易腐有機物的混合物料，統(tǒng)稱為“有機物”;
[0046]對有機物添加專用于生活垃圾發(fā)酵的復合菌種，該復合菌種為枯草芽孢桿菌:黑曲霉:乳酸菌按菌數(shù)比30:1:5混合，復合菌種混合均勻于有機物后，所添加的復合菌種菌濃度不低于30萬個/克；
[0047]調(diào)節(jié)水分至58%左右，然后進入發(fā)酵車間進行發(fā)酵，有機物在發(fā)酵槽內(nèi)不斷地升溫，3天左右溫度已達到60°C以上，然后開始進行高壓風機強制性通風，每天于早8點和下午17點通風供氧2次，并配套于中午13點左右翻堆I次；
[0048]經(jīng)過10天發(fā)酵，有機物料水分低于40 %，則對這些物料采用烘干筒進行烘干，使水分低于15%，再進行破碎、過8mm篩和風選；
[0049]選取離風選機較遠地方的較輕部分的有機物(含沙量小于10% )進行炭化，炭化溫度為600°C，炭化時間為維持該溫度半小時，最后對炭化后的物料進行復配:加入磷肥和鉀肥，使其總養(yǎng)分大于5%，即得有機肥；
[0050]選取離風選機較近地方的質(zhì)量較大的物料(含沙量大于10% )用球磨機進行磨碎、過2.8mm的篩網(wǎng)，然后對篩下物進行炭化，炭化溫度為300°C，炭化至炭粒后再對炭化后的物料進行復配:按干質(zhì)量計，加入10%的椰糠(水分35%左右)，并混合均勻，生物炭栽培基質(zhì)的總體水分小于30%，即可。
【權(quán)利要求】
1.一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法，其特征在于包括以下步驟: a、對生活垃圾進行人工分選、風選和磁選后，得到含有較多易腐有機物的混合物料； b、在所述物料中添加枯草芽孢桿菌:黑曲霉:乳酸菌按菌數(shù)比20?50:1:1?5混合的復合菌種，使所述復合菌種濃度不低于30萬個/克； c、調(diào)節(jié)物料水分至50?65%之間，進行發(fā)酵，當物料在發(fā)酵過程中升溫到超過60°C時，進行強制性通風供氧，每天2次并翻堆1次，直至物料水分低于40 %時，則對這些物料進行烘干，使水分低于15% ； d、將水分低于15%的物料進行破碎、過篩和風選，選取風選后較輕部分的物料以炭化溫度300?600°C進行炭化，然后加入氮肥、磷肥、鉀肥中的一種或幾種進行復配，使所述物料總養(yǎng)分不低于5%，得到有機肥； e、選取步驟d風選后質(zhì)量較大的物料進行磨碎、過2.8?4.0mm以內(nèi)的篩網(wǎng)，然后對篩下物以炭化溫度300?600°C進行炭化，再以干基質(zhì)量計，加入10?50%的有機基質(zhì)混合均勻，即得生物炭栽培基質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法，其特征在于所述含有較多易腐有機物的混合物料中包含有非有機類物料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法，其特征在于所述物料的發(fā)酵時采用沒有墻壁、棚頂采用透光瓦的發(fā)酵場地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法，其特征在于步驟d中的破碎至物料過5?10_篩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法，其特征在于步驟d風選后較輕部分物料含沙量不超過10%，較重部分物料含沙量超過10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法，其特征在于所述步驟e中加入的有機基質(zhì)含水量不高于40%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生活垃圾制作有機肥和生物炭栽培基質(zhì)的方法，其特征在于所述生物炭栽培基質(zhì)的總體水分不超過30%。
【文檔編號】C05G3/00GK104261950SQ201410568691
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】劉付東, 曾凡強, 梁燕霞, 姚秋莉, 劉杰鳳 申請人:中山市巴斯德農(nóng)業(yè)科技有限公司