一種廚余垃圾堆肥的除臭方法及其專用復(fù)合調(diào)理劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)涉及一種廚余垃圾堆肥的復(fù)合調(diào)理劑，由農(nóng)作物秸稈、粉煤灰和碳酸鉀組成，其質(zhì)量比分別為(10～20)：(1～2)：(2～3)。本發(fā)明也公開了一種廚余垃圾堆肥的除臭方法，包括如下步驟：將所述復(fù)合調(diào)理劑和廚余垃圾充分混合，并將混合均勻后的混合物放置在堆肥裝置內(nèi)進(jìn)行堆肥處理，其中，復(fù)合調(diào)理劑中農(nóng)作物秸稈和廚余垃圾的質(zhì)量比為(10～20):(90～80)。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、易行，通過調(diào)整堆肥物料結(jié)構(gòu)和添加一些化學(xué)材料，不僅控制了堆肥過程中以液態(tài)形式的間接臭氣排放源(滲濾液)，而且也實(shí)現(xiàn)了直接臭氣排放源的大幅減排，改善現(xiàn)有堆肥廠周邊的環(huán)境質(zhì)量。同時(shí)也促進(jìn)了農(nóng)作物秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用。
【專利說明】一種廚余垃圾堆肥的除臭方法及其專用復(fù)合調(diào)理劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境廢物處理領(lǐng)域，具體涉及一種廚余垃圾堆肥的除臭方法及其專用復(fù)合調(diào)理劑。
【背景技術(shù)】
[0002]中國生活垃圾產(chǎn)生量大,約為1.9億t/a,占世界垃圾產(chǎn)生量的29%,廚余垃圾是生活垃圾的主要組成部分，占垃圾總量的40%?80%，因此對(duì)于我國垃圾處理來說，廚余垃圾的處理是關(guān)鍵。目前我國大部分地區(qū)的生活垃圾都采用混合收集、混合處理的方式，采用這種方式首先不利于物資的回收利用，大量可回收的物料都混在混合垃圾中直接進(jìn)行了填埋處置，浪費(fèi)了資源；其次垃圾的混合收集也使得垃圾含水率高，熱值低，不利于垃圾焚燒處理技術(shù)的應(yīng)用；再次混合垃圾中含有金屬、塑料和玻璃等雜質(zhì)，使得進(jìn)行堆肥處理時(shí)堆肥產(chǎn)品的雜質(zhì)含量高，堆肥產(chǎn)品的市場(chǎng)化受限，一定程度也影響了堆肥技術(shù)的應(yīng)用；最后我國90%的生活垃圾采用填埋處置，由于混合垃圾中含有大量的廚余垃圾，在垃圾填埋過程中會(huì)排放大量的滲濾液和臭氣，每年垃圾填埋場(chǎng)的惡臭環(huán)境事件高達(dá)幾十起，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)幾十個(gè)億。
[0003]在此情況下北京市政府在2009年就提出了《關(guān)于全面推進(jìn)生活垃圾處理工作的意見》，意見要求促進(jìn)生活垃圾的分類收集，到2015年生活垃圾分類率要達(dá)到65%，2012年3月I日起實(shí)施的《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》也明確了垃圾“產(chǎn)生收費(fèi)”和“垃圾分類”的要求。2012年，北京市約有2400個(gè)示范小區(qū)進(jìn)行了生活垃圾的分類收集，到2016年，北京市所有小區(qū)均將實(shí)現(xiàn)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、其它垃圾和廚余垃圾，在農(nóng)村地區(qū)增加了灰土的單獨(dú)收集。對(duì)于可回收垃圾可以直接進(jìn)入物資回收系統(tǒng)，其它垃圾主要以塑料和紙類為主，可以直接進(jìn)行焚燒處理，而廚余垃圾的有機(jī)物、含水率、油類和鹽類物質(zhì)含量均很高，熱值低，這類垃圾的資源化處理技術(shù)的選擇尤為關(guān)鍵。
[0005]目前廚余垃圾的處理技術(shù)主要有厭氧發(fā)酵、制氫制乙醇、飼料化和堆肥化，對(duì)于厭氧發(fā)酵技術(shù)來說該技術(shù)對(duì)物料的純度要求高，廚余垃圾中油量和纖維素含量高，可能導(dǎo)致厭氧過程過度酸化，對(duì)微生物活性產(chǎn)生不利影響，最終產(chǎn)物若無法就地施肥，必須干化處理，將加大成本的投入，此外厭氧發(fā)酵的系統(tǒng)不穩(wěn)定不易控制和操作；廚余垃圾制氫的技術(shù)難度高，氫生產(chǎn)率低、所需能量高以及產(chǎn)氫代謝過程的穩(wěn)定性差等問題，厭氧發(fā)酵制乙醇需要加入昂貴的酶并且底物需消毒，成本高，經(jīng)濟(jì)可行性較??；廚余垃圾生產(chǎn)飼料的周期長(zhǎng)，且產(chǎn)品存在安全性隱患；將廚余垃圾進(jìn)行堆肥處理可以生產(chǎn)有機(jī)肥，改良土壤結(jié)構(gòu)，使農(nóng)作物增產(chǎn)，同時(shí)可以緩解我國化肥資源短缺的現(xiàn)狀。但是在廚余垃圾堆肥過程中存在2個(gè)技術(shù)難點(diǎn):惡臭污染和滲濾液排放，滲濾液也是重要的惡臭來源。
[0006]目前，廚余垃圾堆肥傳統(tǒng)的除臭技術(shù)多采用異位的除臭，即就是將堆肥過程中或者堆肥滲濾液收集處理過程中產(chǎn)生的臭氣進(jìn)行集中收集，采用生物濾池或者生物滴濾的方法進(jìn)一步處理，采用這種處理方式主要存在以下幾個(gè)問題:(1)基建投資高；(2)系統(tǒng)易老化，穩(wěn)定性差；(3)需要定期添加營(yíng)養(yǎng)或者更換物料，增加運(yùn)行成本。而針對(duì)廚余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(shù)尚未見報(bào)道。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于廚余垃圾堆肥除臭的復(fù)合調(diào)理劑。
[0008]本發(fā)明所提供的用于廚余垃圾堆肥除臭的復(fù)合調(diào)理劑，由農(nóng)作物秸桿、粉煤灰和碳酸鉀組成，其中，農(nóng)作物秸桿、粉煤灰和碳酸鉀的質(zhì)量比分別為(10?20):(1?2):(2?3)。
[0009]上述復(fù)合調(diào)理劑中，所述農(nóng)作物秸桿選自如下至少一種:玉米秸桿、小麥秸桿和水稻秸桿，優(yōu)選為玉米秸桿。
[0010]所述農(nóng)作物秸桿粒徑小于3cm。
[0011]所述粉煤灰和碳酸鉀均為粉狀或粒狀，粒徑小于2_。
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種廚余垃圾堆肥的除臭方法，該除臭方法在廚余垃圾堆肥過程中能夠達(dá)到直接臭氣排放源和間接臭氣排放源同時(shí)控制的效果。
[0013]本發(fā)明所提供的廚余垃圾堆肥的除臭方法包括如下步驟:將所述復(fù)合調(diào)理劑和廚余垃圾充分混合，并將混合均勻后的混合物放置在堆肥裝置內(nèi)進(jìn)行堆肥處理。
[0014]上述除臭方法中，所述復(fù)合調(diào)理劑中各組分(農(nóng)作物秸桿、粉煤灰和碳酸鉀)可預(yù)先混合均勻后，再與所述廚余垃圾混合；也可先將所述復(fù)合調(diào)理劑中的農(nóng)作物秸桿和所述廚余垃圾混合，然后再向其中添加已充分混合后的粉煤灰和碳酸鉀，優(yōu)選為先將所述復(fù)合調(diào)理劑中的農(nóng)作物秸桿和所述廚余垃圾混合，然后再向其中添加已充分混合后的粉煤灰和碳酸鉀，這樣混合可以將復(fù)合調(diào)理劑和廚余垃圾混合的更充分。
[0015]所述廚余垃圾的含水率為65%?75%。
[0016]所述混合物的含水率為60 %?65 %。
[0017]所述復(fù)合調(diào)理劑中農(nóng)作物秸桿、粉煤灰和碳酸鉀的質(zhì)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]所述復(fù)合調(diào)理劑中農(nóng)作物秸桿和廚余垃圾的質(zhì)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(shí)間為20d?30d，具體為21d。
[0020]所述堆肥處理采用連續(xù)通入空氣的方式供氧，所述通風(fēng)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(fā)明基于原位除臭新理念，在傳統(tǒng)工藝規(guī)?；瘡U棄物堆肥過程中通常采用異位除臭的方法，即就是將堆肥過程中的臭氣采用管道集中收集，將收集的臭氣采用生物濾池或生物滴濾的方式進(jìn)行去除，但是一般堆肥過程中產(chǎn)生的臭氣濃度都很高，采用異位除臭導(dǎo)致生物濾池或生物底濾運(yùn)行不暢，系統(tǒng)不穩(wěn)定，除臭效果不明顯；本發(fā)明是通過向廚余垃圾中直接添加調(diào)理劑，使得在廚余垃圾堆肥過程中不產(chǎn)生或少產(chǎn)生臭氣，實(shí)現(xiàn)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(chǎn)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(jìn)行集中收集再進(jìn)行處理，在滲濾液處理過程中會(huì)釋放臭氣，本發(fā)明通過添加調(diào)理劑避免了滲濾液的排放，也就是通過原位的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了滲濾液的零排放，避免了后續(xù)處理過程帶來的臭氣污染。
[0023]添加農(nóng)作物秸桿可以有效控制廚余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(shí)添加農(nóng)作物秸桿也調(diào)節(jié)了堆肥物料的結(jié)構(gòu)，改善了堆肥物料的通氣性，一定程度上也實(shí)現(xiàn)了直接氣態(tài)臭氣物質(zhì)的減排；通過添加粉煤灰和碳酸鉀達(dá)到控制直接氣態(tài)的臭氣排放源。
[0024]廚余垃圾堆肥過程中釋放的主要惡臭物質(zhì)是含硫惡臭物質(zhì)和NH3，相比而言，含硫惡臭物質(zhì)的排放濃度較低，但是由于含硫惡臭物質(zhì)的檢知嗅閾較低，因此對(duì)臭氣濃度的貢獻(xiàn)最大，雖然NH3的檢知嗅閾明顯高于含硫惡臭氣體，但是由于堆肥過程中NH3的排放量最大，因此，對(duì)于廚余垃圾堆肥來說要重點(diǎn)控制含硫惡臭氣體和NH3的排放。碳酸鉀加入到廚余垃圾中后能快速溶于垃圾中的游離水中，使得堆肥物料處于強(qiáng)堿性的環(huán)境中，強(qiáng)堿性的堆肥環(huán)境有助于降低含硫惡臭氣體的排放，但是會(huì)促進(jìn)NH3的揮發(fā)(高溫高堿性環(huán)境是促進(jìn)堆肥過程中NH3產(chǎn)生的主要原因)。為了降低這類對(duì)臭氣濃度貢獻(xiàn)大的含硫惡臭氣體的排放，同時(shí)不增加(降低)NH3的排放，因此調(diào)理劑中考慮加入粉煤灰，添加粉煤灰主要是基于以下考慮: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(yàn)結(jié)果表明，漿體的pH值瞬時(shí)增加，由6.9增加到8.0以上，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，PH不斷增加，在3d左右，pH開始降低。因此粉煤灰剛?cè)苡诶械挠坞x水后，使得堆肥物料的環(huán)境呈酸性，隨后PH不斷增加，堆肥物料的環(huán)境逐漸呈堿性，基本3d后，環(huán)境PH開始逐漸降低，堆體堿性環(huán)境的程度不斷減弱。
[0025]粉煤灰pH的動(dòng)態(tài)變化與添加調(diào)理劑處理的溫度變化趨勢(shì)正好相反，添加調(diào)理劑的處理在堆肥第3d就進(jìn)入堆肥高溫期，如果只添加碳酸鉀無疑營(yíng)造了一個(gè)高溫高堿性的環(huán)境，勢(shì)必增加NH3的排放，而添加粉煤灰后正好在第3d出現(xiàn)pH值下降的趨勢(shì)，一定程度使得高堿性的環(huán)境減弱，同時(shí)又不會(huì)形成酸性環(huán)境而增加含硫惡臭氣體的排放。最后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，并且珠壁具有多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率高達(dá)50% -80%，有很強(qiáng)的吸水性，粉煤灰的這種特性也有助于降低堆肥過程中臭氣的排放。本發(fā)明正是利用了粉煤灰PH(酸堿環(huán)境)的這一動(dòng)態(tài)變化規(guī)律在實(shí)現(xiàn)含硫惡臭氣體減排的同時(shí)不增加或降低NH3的排放，克服了這一技術(shù)難題。
[0026]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過向廚余垃圾堆肥中添加復(fù)合調(diào)理劑(玉米秸桿、粉煤灰和碳酸鉀)可以實(shí)現(xiàn)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，而廚余垃圾單獨(dú)堆肥過程中所產(chǎn)生的滲濾液為堆肥物料鮮重的36.4% ;與廚余垃圾單獨(dú)堆肥相比，添加復(fù)合調(diào)理劑的廚余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% ;添加復(fù)合調(diào)理劑的廚余垃圾堆肥在整個(gè)堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的檢出次數(shù)分別為O?2、0、0和I次，且檢測(cè)到的羥基硫和乙硫醇的平均排放濃度均明顯低于廚余垃圾單獨(dú)堆肥處理，而廚余垃圾單獨(dú)堆肥處理中這4種物質(zhì)的平均排放濃度分別為 0.09、0.002、0.2 和 0.34ppm。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、易行，通過調(diào)整堆肥物料結(jié)構(gòu)和添加一些化學(xué)材料，不僅控制了堆肥過程中以液態(tài)形式的間接臭氣排放源(滲濾液)，而且也實(shí)現(xiàn)了直接臭氣排放源的大幅減排，改善現(xiàn)有堆肥廠周邊的環(huán)境質(zhì)量。同時(shí)也促進(jìn)了農(nóng)作物秸桿等農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為實(shí)施例一中廚余垃圾堆肥過程中滲濾液的產(chǎn)生率；
[0029]圖2為實(shí)施例一中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中H2S的排放量；
[0030]圖3為實(shí)施例一中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中甲硫醚的排放量；
[0031]圖4為實(shí)施例一中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中二甲基二硫醚的排放量；
[0032]圖5為實(shí)施例一中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中NH3的排放量。
[0033]圖6為實(shí)施例二中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中H2S的排放量；
[0034]圖7為實(shí)施例二中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中甲硫醚的排放量；
[0035]圖8為實(shí)施例二中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中二甲基二硫醚的排放量；
[0036]圖9為實(shí)施例二中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中NH3的排放量。
[0037]圖10為實(shí)施例三中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中H2S的排放量；
[0038]圖11為實(shí)施例三中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中甲硫醚的排放量；
[0039]圖12為實(shí)施例三中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中二甲基二硫醚的排放量；
[0040]圖13為實(shí)施例三中對(duì)照組和試驗(yàn)組在堆肥過程中NH3的排放量。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不局限于此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0042]下述實(shí)施例中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。
[0043]實(shí)施例一:廚余垃圾堆肥的除臭實(shí)驗(yàn)
[0044]實(shí)驗(yàn)采用2個(gè)60L的密閉發(fā)酵罐作為堆肥裝置，以廚余垃圾單獨(dú)堆肥作為對(duì)照組(CK)，以添加復(fù)合調(diào)理劑的廚余垃圾堆肥作為試驗(yàn)組(Tl)，其中，復(fù)合調(diào)理劑的配比為玉米秸桿:粉煤灰:碳酸鉀=10:1:2，復(fù)合調(diào)理劑中農(nóng)作物秸桿和廚余垃圾的質(zhì)量比為1:9，，具體可先將復(fù)合調(diào)理劑中玉米秸桿和廚余垃圾按質(zhì)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(zhì)量比為1:2)，添加的過程中保證玉米秸桿:粉煤灰:碳酸鉀=10:1: 2，充分混合后，裝填在60L密閉堆肥化裝置中進(jìn)行高溫好氧堆肥，其中，廚余垃圾的含水率為65%，混合堆肥物料的含水率為60%，采用強(qiáng)制連續(xù)通風(fēng)方式供氧，通風(fēng)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(fā)酵罐頂部排氣口采集氣體樣品，測(cè)定整個(gè)堆肥階段含硫氣體和順3。
[0045]模擬規(guī)?；逊蕪S的臭氣排放，并在堆肥過程中，主要通過如下指標(biāo)來評(píng)價(jià)臭氣排放和減排的程度:液態(tài)滲濾液的產(chǎn)生率、氣態(tài)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(chǎn)生率:圖1為廚余垃圾堆肥過程中的滲濾液產(chǎn)生率(WM:基于濕基)，可以看出在堆肥的第4天滲濾液的產(chǎn)生率最大，為0.24kg/kg WM,整個(gè)廚余垃圾堆肥過程中共產(chǎn)生滲濾液10.898kg,占堆肥物料濕重的36.4%。通過向廚余垃圾中添加玉米秸桿、粉煤灰和碳酸鉀的復(fù)合調(diào)理劑，在堆肥過程中不產(chǎn)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，以廚余垃圾單獨(dú)堆肥過程中的H2S排放量高于添加混合調(diào)理劑的廚余垃圾堆肥的H2S排放量，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)組Tl的H2S的累積排放總量分別為7260.0mg/kg DM和479.7mg/kg DM (DM:干物質(zhì))，復(fù)合調(diào)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(duì)照組中的甲硫醚排放量高于試驗(yàn)組，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)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,復(fù)合調(diào)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(duì)照組中的二甲基二硫醚排放量高于試驗(yàn)組，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)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，復(fù)合調(diào)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(duì)照組中的NH3排放量高于試驗(yàn)組，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)組Tl的NH3的累積排放總量分別為17866.8mg/kg DM和6528.2mg/kg DM，復(fù)合調(diào)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(duì)照組:廚余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(shù)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(yàn)組:而添加復(fù)合調(diào)理劑的廚余垃圾堆肥在整個(gè)堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的檢出次數(shù)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于廚余垃圾單獨(dú)堆肥處理；
[0052]實(shí)施例二:廚余垃圾堆肥的除臭實(shí)驗(yàn)
[0053]實(shí)驗(yàn)采用2個(gè)60L的密閉發(fā)酵罐作為堆肥裝置，以廚余垃圾單獨(dú)堆肥作為對(duì)照組(CK)，以添加復(fù)合調(diào)理劑的廚余垃圾堆肥作為試驗(yàn)組(T2)，其中，復(fù)合調(diào)理劑的配比為玉米秸桿:粉煤灰:碳酸鉀=15:1.5:2.5，復(fù)合調(diào)理劑中農(nóng)作物秸桿和廚余垃圾的質(zhì)量比為1:5.7，，具體可先將復(fù)合調(diào)理劑中玉米秸桿和廚余垃圾按質(zhì)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(zhì)量比為1.5:2.5)，添加的過程中保證玉米秸桿:粉煤灰:碳酸鉀=15:1.5:2.5，充分混合后，裝填在60L密閉堆肥化裝置中進(jìn)行高溫好氧堆肥，其中，廚余垃圾的含水率為70%，混合堆肥物料的含水率為60%，采用強(qiáng)制連續(xù)通風(fēng)方式供氧，通風(fēng)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(fā)酵罐頂部排氣口采集氣體樣品，測(cè)定整個(gè)堆肥階段含硫氣體和NH3。
[0054]模擬規(guī)?；逊蕪S的臭氣排放，并在堆肥過程中，主要通過如下指標(biāo)來評(píng)價(jià)臭氣排放和減排的程度:液態(tài)滲濾液的產(chǎn)生率、氣態(tài)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(chǎn)生率:圖1為廚余垃圾堆肥過程中的滲濾液產(chǎn)生率(WM:基于濕基)，可以看出在堆肥的第4天滲濾液的產(chǎn)生率最大，為0.24kg/kg WM,整個(gè)廚余垃圾堆肥過程中共產(chǎn)生滲濾液10.898kg,占堆肥物料濕重的36.4%。通過向廚余垃圾中添加玉米秸桿、粉煤灰和碳酸鉀的復(fù)合調(diào)理劑，在堆肥過程中不產(chǎn)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，以廚余垃圾單獨(dú)堆肥過程中的H2S排放量高于添加混合調(diào)理劑的廚余垃圾堆肥的H2S排放量，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)組T2的H2S的累積排放總量分別為7260.0mg/kg DM和197.4mg/kg DM (DM:干物質(zhì))，復(fù)合調(diào)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(duì)照組中的甲硫醚排放量高于試驗(yàn)組，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)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,復(fù)合調(diào)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(duì)照組中的二甲基二硫醚排放量高于試驗(yàn)組，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)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，復(fù)合調(diào)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(duì)照組中的NH3排放量高于試驗(yàn)組，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)組T2的NH3的累積排放總量分別為17866.8mg/kg DM和5701.2mg/kg DM，復(fù)合調(diào)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(duì)照組:廚余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(shù)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(yàn)組:而添加復(fù)合調(diào)理劑的廚余垃圾堆肥在整個(gè)堆肥過程中均未檢出這4種含硫惡臭氣體。
[0061]實(shí)施例三:廚余垃圾堆肥的除臭實(shí)驗(yàn)
[0062]實(shí)驗(yàn)采用2個(gè)60L的密閉發(fā)酵罐作為堆肥裝置，以廚余垃圾單獨(dú)堆肥作為對(duì)照組(CK)，以添加復(fù)合調(diào)理劑的廚余垃圾堆肥作為試驗(yàn)組(T3)，其中，復(fù)合調(diào)理劑的配比為玉米秸桿:粉煤灰:碳酸鉀=20:2:3，復(fù)合調(diào)理劑中農(nóng)作物秸桿和廚余垃圾的質(zhì)量比為1:4，，具體可先將復(fù)合調(diào)理劑中玉米秸桿和廚余垃圾按質(zhì)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(zhì)量比為2:3)，添加的過程中保證玉米秸桿:粉煤灰:碳酸鉀=20:2:3，充分混合后，裝填在60L密閉堆肥化裝置中進(jìn)行高溫好氧堆肥，其中，廚余垃圾的含水率為75%，混合堆肥物料的含水率為65%，采用強(qiáng)制連續(xù)通風(fēng)方式供氧，通風(fēng)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(fā)酵罐頂部排氣口采集氣體樣品，測(cè)定整個(gè)堆肥階段含硫氣體和順3。
[0063]模擬規(guī)?；逊蕪S的臭氣排放，并在堆肥過程中，主要通過如下指標(biāo)來評(píng)價(jià)臭氣排放和減排的程度:液態(tài)滲濾液的產(chǎn)生率、氣態(tài)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(chǎn)生率:圖1為廚余垃圾堆肥過程中的滲濾液產(chǎn)生率(WM:基于濕基)，可以看出在堆肥的第4天滲濾液的產(chǎn)生率最大，為0.24kg/kg WM,整個(gè)廚余垃圾堆肥過程中共產(chǎn)生滲濾液10.898kg,占堆肥物料濕重的36.4%。通過向廚余垃圾中添加玉米秸桿、粉煤灰和碳酸鉀的復(fù)合調(diào)理劑，在堆肥過程中不產(chǎn)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，以廚余垃圾單獨(dú)堆肥過程中的H2S排放量高于添加混合調(diào)理劑的廚余垃圾堆肥的H2S排放量，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)組T3的H2S的累積排放總量分別為7260.0mg/kg DM和217.2mg/kg DM (DM:干物質(zhì))，復(fù)合調(diào)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(duì)照組中的甲硫醚排放量高于試驗(yàn)組，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)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,復(fù)合調(diào)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(duì)照組中的二甲基二硫醚排放量高于試驗(yàn)組，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)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，復(fù)合調(diào)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(duì)照組中的NH3排放量高于試驗(yàn)組，整個(gè)堆肥過程中對(duì)照組CK和試驗(yàn)組T3的NH3的累積排放總量分別為17866.8mg/kg DM和5215.2mg/kg DM，復(fù)合調(diào)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(duì)照組:廚余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(shù)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(yàn)組:而添加復(fù)合調(diào)理劑的廚余垃圾堆肥在整個(gè)堆肥過程中羥基硫、二硫化碳、甲硫醇和乙硫醇的檢出次數(shù)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于廚余垃圾單獨(dú)堆肥處理。
【權(quán)利要求】
1.一種廚余垃圾堆肥除臭的復(fù)合調(diào)理劑，由農(nóng)作物秸桿、粉煤灰和碳酸鉀組成，其中，農(nóng)作物秸桿、粉煤灰和碳酸鉀的質(zhì)量比分別為(10?20): (I?2): (2?3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合調(diào)理劑，其特征在于:所述農(nóng)作物選自如下至少一種:玉米、小麥和水稻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合調(diào)理劑，其特征在于:所述農(nóng)作物秸桿粒徑小于3cm ； 所述粉煤灰和碳酸鉀均為粉狀或粒狀，粒徑小于2_。
4.一種廚余垃圾堆肥的除臭方法，包括如下步驟:將權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的復(fù)合調(diào)理劑和廚余垃圾充分混合，并將混合均勻后的混合物放置在堆肥裝置內(nèi)進(jìn)行堆肥處理，在堆肥過程中實(shí)現(xiàn)臭氣排放的減排。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的除臭方法，其特征在于:所述廚余垃圾的含水率為65%?75% ;所述混合物的含水率為60%?65%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的除臭方法，其特征在于:所述復(fù)合調(diào)理劑中農(nóng)作物秸桿和廚余垃圾的質(zhì)量比為(10?20): (90?80)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的除臭方法，其特征在于:所述堆肥處理的時(shí)間為20d ?30d ； 所述堆肥處理采用連續(xù)通入空氣的方式供氧，所述通風(fēng)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(hào)】C05F9/04GK104387126SQ201410598559
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】張紅玉, 顧軍, 吳學(xué)謙, 蔡文濤 申請(qǐng)人:北京建筑材料科學(xué)研究總院有限公司