一種廚餘垃圾堆肥的除臭方法及其專用複合調理劑的製作方法
2024-02-27 12:31:15 2
一種廚餘垃圾堆肥的除臭方法及其專用複合調理劑的製作方法
【專利摘要】本發涉及一種廚餘垃圾堆肥的複合調理劑,由農作物秸稈、粉煤灰和碳酸鉀組成,其質量比分別為(10~20):(1~2):(2~3)。本發明也公開了一種廚餘垃圾堆肥的除臭方法,包括如下步驟:將所述複合調理劑和廚餘垃圾充分混合,並將混合均勻後的混合物放置在堆肥裝置內進行堆肥處理,其中,複合調理劑中農作物秸稈和廚餘垃圾的質量比為(10~20):(90~80)。本發明操作簡單、易行,通過調整堆肥物料結構和添加一些化學材料,不僅控制了堆肥過程中以液態形式的間接臭氣排放源(滲濾液),而且也實現了直接臭氣排放源的大幅減排,改善現有堆肥廠周邊的環境質量。同時也促進了農作物秸稈等農業廢棄物的資源化利用。
【專利說明】一種廚餘垃圾堆肥的除臭方法及其專用複合調理劑
【技術領域】
[0001]本發明屬於環境廢物處理領域,具體涉及一種廚餘垃圾堆肥的除臭方法及其專用複合調理劑。
【背景技術】
[0002]中國生活垃圾產生量大,約為1.9億t/a,佔世界垃圾產生量的29%,廚餘垃圾是生活垃圾的主要組成部分,佔垃圾總量的40%?80%,因此對於我國垃圾處理來說,廚餘垃圾的處理是關鍵。目前我國大部分地區的生活垃圾都採用混合收集、混合處理的方式,採用這種方式首先不利於物資的回收利用,大量可回收的物料都混在混合垃圾中直接進行了填埋處置,浪費了資源;其次垃圾的混合收集也使得垃圾含水率高,熱值低,不利於垃圾焚燒處理技術的應用;再次混合垃圾中含有金屬、塑料和玻璃等雜質,使得進行堆肥處理時堆肥產品的雜質含量高,堆肥產品的市場化受限,一定程度也影響了堆肥技術的應用;最後我國90%的生活垃圾採用填埋處置,由於混合垃圾中含有大量的廚餘垃圾,在垃圾填埋過程中會排放大量的滲濾液和臭氣,每年垃圾填埋場的惡臭環境事件高達幾十起,直接經濟損失達幾十個億。
[0003]在此情況下北京市政府在2009年就提出了《關於全面推進生活垃圾處理工作的意見》,意見要求促進生活垃圾的分類收集,到2015年生活垃圾分類率要達到65%,2012年3月I日起實施的《北京市生活垃圾管理條例》也明確了垃圾「產生收費」和「垃圾分類」的要求。2012年,北京市約有2400個示範小區進行了生活垃圾的分類收集,到2016年,北京市所有小區均將實現生活垃圾的分類回收。
[0004]按照目前北京市生活垃圾的分類方法,將生活垃圾分為3類:可回收垃圾、其它垃圾和廚餘垃圾,在農村地區增加了灰土的單獨收集。對於可回收垃圾可以直接進入物資回收系統,其它垃圾主要以塑料和紙類為主,可以直接進行焚燒處理,而廚餘垃圾的有機物、含水率、油類和鹽類物質含量均很高,熱值低,這類垃圾的資源化處理技術的選擇尤為關鍵。
[0005]目前廚餘垃圾的處理技術主要有厭氧發酵、制氫制乙醇、飼料化和堆肥化,對於厭氧發酵技術來說該技術對物料的純度要求高,廚餘垃圾中油量和纖維素含量高,可能導致厭氧過程過度酸化,對微生物活性產生不利影響,最終產物若無法就地施肥,必須幹化處理,將加大成本的投入,此外厭氧發酵的系統不穩定不易控制和操作;廚餘垃圾制氫的技術難度高,氫生產率低、所需能量高以及產氫代謝過程的穩定性差等問題,厭氧發酵制乙醇需要加入昂貴的酶並且底物需消毒,成本高,經濟可行性較小;廚餘垃圾生產飼料的周期長,且產品存在安全性隱患;將廚餘垃圾進行堆肥處理可以生產有機肥,改良土壤結構,使農作物增產,同時可以緩解我國化肥資源短缺的現狀。但是在廚餘垃圾堆肥過程中存在2個技術難點:惡臭汙染和滲濾液排放,滲濾液也是重要的惡臭來源。
[0006]目前,廚餘垃圾堆肥傳統的除臭技術多採用異位的除臭,即就是將堆肥過程中或者堆肥滲濾液收集處理過程中產生的臭氣進行集中收集,採用生物濾池或者生物滴濾的方法進一步處理,採用這種處理方式主要存在以下幾個問題:(1)基建投資高;(2)系統易老化,穩定性差;(3)需要定期添加營養或者更換物料,增加運行成本。而針對廚餘垃圾堆肥過程中直接臭氣排放源和間接的滲濾液排放源的原位綜合控制與減排技術尚未見報導。
【發明內容】
[0007]本發明的目的之一在於提供一種用於廚餘垃圾堆肥除臭的複合調理劑。
[0008]本發明所提供的用於廚餘垃圾堆肥除臭的複合調理劑,由農作物秸杆、粉煤灰和碳酸鉀組成,其中,農作物秸杆、粉煤灰和碳酸鉀的質量比分別為(10?20):(1?2):(2?3)。
[0009]上述複合調理劑中,所述農作物秸杆選自如下至少一種:玉米秸杆、小麥秸杆和水稻秸杆,優選為玉米秸杆。
[0010]所述農作物秸杆粒徑小於3cm。
[0011]所述粉煤灰和碳酸鉀均為粉狀或粒狀,粒徑小於2_。
[0012]本發明的另一個目的在於提供一種廚餘垃圾堆肥的除臭方法,該除臭方法在廚餘垃圾堆肥過程中能夠達到直接臭氣排放源和間接臭氣排放源同時控制的效果。
[0013]本發明所提供的廚餘垃圾堆肥的除臭方法包括如下步驟:將所述複合調理劑和廚餘垃圾充分混合,並將混合均勻後的混合物放置在堆肥裝置內進行堆肥處理。
[0014]上述除臭方法中,所述複合調理劑中各組分(農作物秸杆、粉煤灰和碳酸鉀)可預先混合均勻後,再與所述廚餘垃圾混合;也可先將所述複合調理劑中的農作物秸杆和所述廚餘垃圾混合,然後再向其中添加已充分混合後的粉煤灰和碳酸鉀,優選為先將所述複合調理劑中的農作物秸杆和所述廚餘垃圾混合,然後再向其中添加已充分混合後的粉煤灰和碳酸鉀,這樣混合可以將複合調理劑和廚餘垃圾混合的更充分。
[0015]所述廚餘垃圾的含水率為65%?75%。
[0016]所述混合物的含水率為60 %?65 %。
[0017]所述複合調理劑中農作物秸杆、粉煤灰和碳酸鉀的質量比分別為(10?20):(1?2):(2 ?3),具體為 10:1:2、15:1.5:2.5 和 20:2:3。
[0018]所述複合調理劑中農作物秸杆和廚餘垃圾的質量比為(10?20): (90?80),具體為 1:9、1:5.7 和 1:4。
[0019]所述堆肥處理的時間為20d?30d,具體為21d。
[0020]所述堆肥處理採用連續通入空氣的方式供氧,所述通風的量為0.15m3/h?0.25m3/h,具體為 0.2m3A ο
[0021]所述堆肥處理過程中,每周翻堆I次。
[0022]本發明基於原位除臭新理念,在傳統工藝規模化廢棄物堆肥過程中通常採用異位除臭的方法,即就是將堆肥過程中的臭氣採用管道集中收集,將收集的臭氣採用生物濾池或生物滴濾的方式進行去除,但是一般堆肥過程中產生的臭氣濃度都很高,採用異位除臭導致生物濾池或生物底濾運行不暢,系統不穩定,除臭效果不明顯;本發明是通過向廚餘垃圾中直接添加調理劑,使得在廚餘垃圾堆肥過程中不產生或少產生臭氣,實現原位控制臭氣,也就是源頭控制臭氣排放;此外垃圾堆肥過程中產生的滲濾液也是重要的臭氣來源,一般堆肥廠是將滲濾液進行集中收集再進行處理,在滲濾液處理過程中會釋放臭氣,本發明通過添加調理劑避免了滲濾液的排放,也就是通過原位的技術實現了滲濾液的零排放,避免了後續處理過程帶來的臭氣汙染。
[0023]添加農作物秸杆可以有效控制廚餘垃圾堆肥過程中的滲濾液排放,控制了以滲濾液形式的臭氣間接排放源,同時添加農作物秸杆也調節了堆肥物料的結構,改善了堆肥物料的通氣性,一定程度上也實現了直接氣態臭氣物質的減排;通過添加粉煤灰和碳酸鉀達到控制直接氣態的臭氣排放源。
[0024]廚餘垃圾堆肥過程中釋放的主要惡臭物質是含硫惡臭物質和NH3,相比而言,含硫惡臭物質的排放濃度較低,但是由於含硫惡臭物質的檢知嗅閾較低,因此對臭氣濃度的貢獻最大,雖然NH3的檢知嗅閾明顯高於含硫惡臭氣體,但是由於堆肥過程中NH3的排放量最大,因此,對於廚餘垃圾堆肥來說要重點控制含硫惡臭氣體和NH3的排放。碳酸鉀加入到廚餘垃圾中後能快速溶於垃圾中的游離水中,使得堆肥物料處於強鹼性的環境中,強鹼性的堆肥環境有助於降低含硫惡臭氣體的排放,但是會促進NH3的揮發(高溫高鹼性環境是促進堆肥過程中NH3產生的主要原因)。為了降低這類對臭氣濃度貢獻大的含硫惡臭氣體的排放,同時不增加(降低)NH3的排放,因此調理劑中考慮加入粉煤灰,添加粉煤灰主要是基於以下考慮:粉煤灰中的活性成分主要是酸性氧化物S12,其次是Al203、Fe203、Ca0和MgO,粉煤灰加入蒸餾水中的試驗結果表明,漿體的pH值瞬時增加,由6.9增加到8.0以上,隨著時間的延長,PH不斷增加,在3d左右,pH開始降低。因此粉煤灰剛溶於垃圾中的游離水後,使得堆肥物料的環境呈酸性,隨後PH不斷增加,堆肥物料的環境逐漸呈鹼性,基本3d後,環境PH開始逐漸降低,堆體鹼性環境的程度不斷減弱。
[0025]粉煤灰pH的動態變化與添加調理劑處理的溫度變化趨勢正好相反,添加調理劑的處理在堆肥第3d就進入堆肥高溫期,如果只添加碳酸鉀無疑營造了一個高溫高鹼性的環境,勢必增加NH3的排放,而添加粉煤灰後正好在第3d出現pH值下降的趨勢,一定程度使得高鹼性的環境減弱,同時又不會形成酸性環境而增加含硫惡臭氣體的排放。最後粉煤灰顆粒呈多孔型蜂窩狀組織,比表面積較大,具有較高的吸附活性,並且珠壁具有多孔結構,孔隙率高達50% -80%,有很強的吸水性,粉煤灰的這種特性也有助於降低堆肥過程中臭氣的排放。本發明正是利用了粉煤灰PH(酸鹼環境)的這一動態變化規律在實現含硫惡臭氣體減排的同時不增加或降低NH3的排放,克服了這一技術難題。
[0026]實驗結果表明:通過向廚餘垃圾堆肥中添加複合調理劑(玉米秸杆、粉煤灰和碳酸鉀)可以實現堆肥過程中滲濾液的零排放,避免了間接形式的臭氣排放源,而廚餘垃圾單獨堆肥過程中所產生的滲濾液為堆肥物料鮮重的36.4% ;與廚餘垃圾單獨堆肥相比,添加複合調理劑的廚餘垃圾堆肥過程中臭氣直接排放源H2S累積排放量減排95.9%、甲硫醚累積排放量減排83.9%、二甲基二硫醚累積排放量減排94.4%, NH3累積排放量減排67.5% ;添加複合調理劑的廚餘垃圾堆肥在整個堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的檢出次數分別為O?2、0、0和I次,且檢測到的羥基硫和乙硫醇的平均排放濃度均明顯低於廚餘垃圾單獨堆肥處理,而廚餘垃圾單獨堆肥處理中這4種物質的平均排放濃度分別為 0.09、0.002、0.2 和 0.34ppm。
[0027]與現有技術相比,本發明操作簡單、易行,通過調整堆肥物料結構和添加一些化學材料,不僅控制了堆肥過程中以液態形式的間接臭氣排放源(滲濾液),而且也實現了直接臭氣排放源的大幅減排,改善現有堆肥廠周邊的環境質量。同時也促進了農作物秸杆等農業廢棄物的資源化利用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為實施例一中廚餘垃圾堆肥過程中滲濾液的產生率;
[0029]圖2為實施例一中對照組和試驗組在堆肥過程中H2S的排放量;
[0030]圖3為實施例一中對照組和試驗組在堆肥過程中甲硫醚的排放量;
[0031]圖4為實施例一中對照組和試驗組在堆肥過程中二甲基二硫醚的排放量;
[0032]圖5為實施例一中對照組和試驗組在堆肥過程中NH3的排放量。
[0033]圖6為實施例二中對照組和試驗組在堆肥過程中H2S的排放量;
[0034]圖7為實施例二中對照組和試驗組在堆肥過程中甲硫醚的排放量;
[0035]圖8為實施例二中對照組和試驗組在堆肥過程中二甲基二硫醚的排放量;
[0036]圖9為實施例二中對照組和試驗組在堆肥過程中NH3的排放量。
[0037]圖10為實施例三中對照組和試驗組在堆肥過程中H2S的排放量;
[0038]圖11為實施例三中對照組和試驗組在堆肥過程中甲硫醚的排放量;
[0039]圖12為實施例三中對照組和試驗組在堆肥過程中二甲基二硫醚的排放量;
[0040]圖13為實施例三中對照組和試驗組在堆肥過程中NH3的排放量。
【具體實施方式】
[0041]下面結合附圖通過具體實施例對本發明的方法進行說明,但本發明並不局限於此,凡在本發明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護範圍之內。
[0042]下述實施例中所述實驗方法,如無特殊說明,均為常規方法;所述試劑和材料,如無特殊說明,均可從商業途徑獲得。
[0043]實施例一:廚餘垃圾堆肥的除臭實驗
[0044]實驗採用2個60L的密閉發酵罐作為堆肥裝置,以廚餘垃圾單獨堆肥作為對照組(CK),以添加複合調理劑的廚餘垃圾堆肥作為試驗組(Tl),其中,複合調理劑的配比為玉米秸杆:粉煤灰:碳酸鉀=10:1:2,複合調理劑中農作物秸杆和廚餘垃圾的質量比為1:9,,具體可先將複合調理劑中玉米秸杆和廚餘垃圾按質量比為1:9混合,得混合物,再向混合物中添加已充分混合的粉煤灰和碳酸鉀(兩者質量比為1:2),添加的過程中保證玉米秸杆:粉煤灰:碳酸鉀=10:1: 2,充分混合後,裝填在60L密閉堆肥化裝置中進行高溫好氧堆肥,其中,廚餘垃圾的含水率為65%,混合堆肥物料的含水率為60%,採用強制連續通風方式供氧,通風量為0.2m3/h,堆置過程中每周翻堆I次,堆肥周期為21d,每天從發酵罐頂部排氣口採集氣體樣品,測定整個堆肥階段含硫氣體和順3。
[0045]模擬規模化堆肥廠的臭氣排放,並在堆肥過程中,主要通過如下指標來評價臭氣排放和減排的程度:液態滲濾液的產生率、氣態H2S的排放量、甲硫醚的排放量、二甲基二硫醚的排放量、NH3的排放量、羥基硫的排放量、二硫化碳的排放量、甲硫醇的排放量和乙硫醇的排放量。
[0046](I)堆肥過程中滲濾液的產生率:圖1為廚餘垃圾堆肥過程中的滲濾液產生率(WM:基於溼基),可以看出在堆肥的第4天滲濾液的產生率最大,為0.24kg/kg WM,整個廚餘垃圾堆肥過程中共產生滲濾液10.898kg,佔堆肥物料溼重的36.4%。通過向廚餘垃圾中添加玉米秸杆、粉煤灰和碳酸鉀的複合調理劑,在堆肥過程中不產生滲濾液,由此也避免了滲濾液堆放、收集和處理過程中的臭氣排放。
[0047](2)堆肥過程中H2S的排放量:圖2是兩種堆肥處理過程中H2S的排放情況,明顯可以看出,以廚餘垃圾單獨堆肥過程中的H2S排放量高於添加混合調理劑的廚餘垃圾堆肥的H2S排放量,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組Tl的H2S的累積排放總量分別為7260.0mg/kg DM和479.7mg/kg DM (DM:乾物質),複合調理劑的添加使得堆肥過程中的H2S排放總量降低了 93.4%。
[0048](3)堆肥過程中甲硫醚的排放量:圖3是兩種堆肥處理甲硫醚的排放情況,明顯可以看出,對照組中的甲硫醚排放量高於試驗組,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組Tl的甲硫醚的累積排放總量分別為64.lmg/kg DM和11.4mg/kg DM,複合調理劑的添加使得堆肥過程中的甲硫醚排放總量降低了 82.2%。
[0049](4)堆肥過程中二甲基二硫醚的排放量:圖4是兩種堆肥處理二甲基二硫醚的排放情況,明顯可以看出,對照組中的二甲基二硫醚排放量高於試驗組,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組Tl的二甲基二硫醚的累積排放總量分別為1095.3mg/kg DM和82.6mg/kgDM,複合調理劑的添加使得堆肥過程中的二甲基二硫醚排放總量降低了 92.5%。
[0050](5)堆肥過程中NH3的排放量:圖5是兩種堆肥處理NH3的排放情況,可以看出,對照組中的NH3排放量高於試驗組,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組Tl的NH3的累積排放總量分別為17866.8mg/kg DM和6528.2mg/kg DM,複合調理劑的添加使得堆肥過程中的NH3排放總量降低了 63.5%。
[0051](6)堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的排放量:對照組:廚餘垃圾堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的檢出次數分別為9、3、1和4次,4種含硫臭氣的平均排放濃度分別為0.09,0.002,0.2和0.34ppm ;試驗組:而添加複合調理劑的廚餘垃圾堆肥在整個堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的檢出次數分別為2、O、O和I次,且羥基硫和乙硫醇的平均排放濃度均低於廚餘垃圾單獨堆肥處理;
[0052]實施例二:廚餘垃圾堆肥的除臭實驗
[0053]實驗採用2個60L的密閉發酵罐作為堆肥裝置,以廚餘垃圾單獨堆肥作為對照組(CK),以添加複合調理劑的廚餘垃圾堆肥作為試驗組(T2),其中,複合調理劑的配比為玉米秸杆:粉煤灰:碳酸鉀=15:1.5:2.5,複合調理劑中農作物秸杆和廚餘垃圾的質量比為1:5.7,,具體可先將複合調理劑中玉米秸杆和廚餘垃圾按質量比為1:5.7混合,得混合物,再向混合物中添加已充分混合的粉煤灰和碳酸鉀(兩者質量比為1.5:2.5),添加的過程中保證玉米秸杆:粉煤灰:碳酸鉀=15:1.5:2.5,充分混合後,裝填在60L密閉堆肥化裝置中進行高溫好氧堆肥,其中,廚餘垃圾的含水率為70%,混合堆肥物料的含水率為60%,採用強制連續通風方式供氧,通風量為0.2m3/h,堆置過程中每周翻堆I次,堆肥周期為21d,每天從發酵罐頂部排氣口採集氣體樣品,測定整個堆肥階段含硫氣體和NH3。
[0054]模擬規模化堆肥廠的臭氣排放,並在堆肥過程中,主要通過如下指標來評價臭氣排放和減排的程度:液態滲濾液的產生率、氣態H2S的排放量、甲硫醚的排放量、二甲基二硫醚的排放量、NH3的排放量、羥基硫的排放量、二硫化碳的排放量、甲硫醇的排放量和乙硫醇的排放量。
[0055](I)堆肥過程中滲濾液的產生率:圖1為廚餘垃圾堆肥過程中的滲濾液產生率(WM:基於溼基),可以看出在堆肥的第4天滲濾液的產生率最大,為0.24kg/kg WM,整個廚餘垃圾堆肥過程中共產生滲濾液10.898kg,佔堆肥物料溼重的36.4%。通過向廚餘垃圾中添加玉米秸杆、粉煤灰和碳酸鉀的複合調理劑,在堆肥過程中不產生滲濾液,由此也避免了滲濾液堆放、收集和處理過程中的臭氣排放。
[0056](2)堆肥過程中H2S的排放量:圖6是兩種堆肥處理過程中H2S的排放情況,明顯可以看出,以廚餘垃圾單獨堆肥過程中的H2S排放量高於添加混合調理劑的廚餘垃圾堆肥的H2S排放量,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組T2的H2S的累積排放總量分別為7260.0mg/kg DM和197.4mg/kg DM (DM:乾物質),複合調理劑的添加使得堆肥過程中的H2S排放總量降低了 97.3%。
[0057](3)堆肥過程中甲硫醚的排放量:圖7是兩種堆肥處理甲硫醚的排放情況,明顯可以看出,對照組中的甲硫醚排放量高於試驗組,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組T2的甲硫醚的累積排放總量分別為64.lmg/kg DM和8.9mg/kg DM,複合調理劑的添加使得堆肥過程中的甲硫醚排放總量降低了 86.2%。
[0058](4)堆肥過程中二甲基二硫醚的排放量:圖8是兩種堆肥處理二甲基二硫醚的排放情況,明顯可以看出,對照組中的二甲基二硫醚排放量高於試驗組,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組T2的二甲基二硫醚的累積排放總量分別為1095.3mg/kg DM和54.9mg/kgDM,複合調理劑的添加使得堆肥過程中的二甲基二硫醚排放總量降低了 95.0%。
[0059](5)堆肥過程中NH3的排放量:圖9是兩種堆肥處理NH3的排放情況,可以看出,對照組中的NH3排放量高於試驗組,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組T2的NH3的累積排放總量分別為17866.8mg/kg DM和5701.2mg/kg DM,複合調理劑的添加使得堆肥過程中的NH3排放總量降低了 68.1 %。
[0060](6)堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的排放量:對照組:廚餘垃圾堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的檢出次數分別為9、3、I和4次,4種含硫臭氣的平均排放濃度分別為0.09,0.002,0.2和0.34ppm ;試驗組:而添加複合調理劑的廚餘垃圾堆肥在整個堆肥過程中均未檢出這4種含硫惡臭氣體。
[0061]實施例三:廚餘垃圾堆肥的除臭實驗
[0062]實驗採用2個60L的密閉發酵罐作為堆肥裝置,以廚餘垃圾單獨堆肥作為對照組(CK),以添加複合調理劑的廚餘垃圾堆肥作為試驗組(T3),其中,複合調理劑的配比為玉米秸杆:粉煤灰:碳酸鉀=20:2:3,複合調理劑中農作物秸杆和廚餘垃圾的質量比為1:4,,具體可先將複合調理劑中玉米秸杆和廚餘垃圾按質量比為1:4混合,得混合物,再向混合物中添加已充分混合的粉煤灰和碳酸鉀(兩者質量比為2:3),添加的過程中保證玉米秸杆:粉煤灰:碳酸鉀=20:2:3,充分混合後,裝填在60L密閉堆肥化裝置中進行高溫好氧堆肥,其中,廚餘垃圾的含水率為75%,混合堆肥物料的含水率為65%,採用強制連續通風方式供氧,通風量為0.2m3/h,堆置過程中每周翻堆I次,堆肥周期為21d,每天從發酵罐頂部排氣口採集氣體樣品,測定整個堆肥階段含硫氣體和順3。
[0063]模擬規模化堆肥廠的臭氣排放,並在堆肥過程中,主要通過如下指標來評價臭氣排放和減排的程度:液態滲濾液的產生率、氣態H2S的排放量、甲硫醚的排放量、二甲基二硫醚的排放量、NH3的排放量、羥基硫的排放量、二硫化碳的排放量、甲硫醇的排放量和乙硫醇的排放量。
[0064](I)堆肥過程中滲濾液的產生率:圖1為廚餘垃圾堆肥過程中的滲濾液產生率(WM:基於溼基),可以看出在堆肥的第4天滲濾液的產生率最大,為0.24kg/kg WM,整個廚餘垃圾堆肥過程中共產生滲濾液10.898kg,佔堆肥物料溼重的36.4%。通過向廚餘垃圾中添加玉米秸杆、粉煤灰和碳酸鉀的複合調理劑,在堆肥過程中不產生滲濾液,由此也避免了滲濾液堆放、收集和處理過程中的臭氣排放。
[0065](2)堆肥過程中H2S的排放量:圖10是兩種堆肥處理過程中H2S的排放情況,明顯可以看出,以廚餘垃圾單獨堆肥過程中的H2S排放量高於添加混合調理劑的廚餘垃圾堆肥的H2S排放量,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組T3的H2S的累積排放總量分別為7260.0mg/kg DM和217.2mg/kg DM (DM:乾物質),複合調理劑的添加使得堆肥過程中的H2S排放總量降低了 97.0 %。
[0066](3)堆肥過程中甲硫醚的排放量:圖11是兩種堆肥處理甲硫醚的排放情況,明顯可以看出,對照組中的甲硫醚排放量高於試驗組,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組T3的甲硫醚的累積排放總量分別為64.lmg/kg DM和10.7mg/kg DM,複合調理劑的添加使得堆肥過程中的甲硫醚排放總量降低了 83.3%。
[0067](4)堆肥過程中二甲基二硫醚的排放量:圖12是兩種堆肥處理二甲基二硫醚的排放情況,明顯可以看出,對照組中的二甲基二硫醚排放量高於試驗組,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組T3的二甲基二硫醚的累積排放總量分別為1095.3mg/kg DM和47.3mg/kgDM,複合調理劑的添加使得堆肥過程中的二甲基二硫醚排放總量降低了 95.7%。
[0068](5)堆肥過程中NH3的排放量:圖13是兩種堆肥處理NH3的排放情況,可以看出,對照組中的NH3排放量高於試驗組,整個堆肥過程中對照組CK和試驗組T3的NH3的累積排放總量分別為17866.8mg/kg DM和5215.2mg/kg DM,複合調理劑的添加使得堆肥過程中的NH3排放總量降低了 70.8%。
[0069](6)堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的排放量:對照組:廚餘垃圾堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的檢出次數分別為9、3、1和4次,4種含硫臭氣的平均排放濃度分別為0.09,0.002,0.2和0.34ppm ;試驗組:而添加複合調理劑的廚餘垃圾堆肥在整個堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的檢出次數分別為1、O、O和I次,且羥基硫和乙硫醇的平均排放濃度均低於廚餘垃圾單獨堆肥處理。
【權利要求】
1.一種廚餘垃圾堆肥除臭的複合調理劑,由農作物秸杆、粉煤灰和碳酸鉀組成,其中,農作物秸杆、粉煤灰和碳酸鉀的質量比分別為(10?20): (I?2): (2?3)。
2.根據權利要求1所述的複合調理劑,其特徵在於:所述農作物選自如下至少一種:玉米、小麥和水稻。
3.根據權利要求1或2所述的複合調理劑,其特徵在於:所述農作物秸杆粒徑小於3cm ; 所述粉煤灰和碳酸鉀均為粉狀或粒狀,粒徑小於2_。
4.一種廚餘垃圾堆肥的除臭方法,包括如下步驟:將權利要求1-3中任一項所述的複合調理劑和廚餘垃圾充分混合,並將混合均勻後的混合物放置在堆肥裝置內進行堆肥處理,在堆肥過程中實現臭氣排放的減排。
5.根據權利要求4所述的除臭方法,其特徵在於:所述廚餘垃圾的含水率為65%?75% ;所述混合物的含水率為60%?65%。
6.根據權利要求4或5所述的除臭方法,其特徵在於:所述複合調理劑中農作物秸杆和廚餘垃圾的質量比為(10?20): (90?80)。
7.根據權利要求4-6中任一項所述的除臭方法,其特徵在於:所述堆肥處理的時間為20d ?30d ; 所述堆肥處理採用連續通入空氣的方式供氧,所述通風的量為0.15m3/h?0.25m3/h ; 所述堆肥處理過程中,每周翻堆I次。
【文檔編號】C05F9/04GK104387126SQ201410598559
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】張紅玉, 顧軍, 吳學謙, 蔡文濤 申請人:北京建築材料科學研究總院有限公司