厨余垃圾好氧发酵就地处理技术研究_李治阳.pdf

第 48 卷第 1 期2023 年 1 月环境科学与管理ENVIONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENTVol.48 No.1Jan 2023收稿日期:收稿日期:2022 10 312022 10 31基金项目:基金项目:无锡城市职业技术学院无锡城市职业技术学院“青蓝工程青蓝工程”项目;无锡城市职业技术学院科研课题(项目;无锡城市职业技术学院科研课题(WXCY 2020 KY 17WXCY 2020 KY 17);无锡城市职业技术学院科研创新团队项目();无锡城市职业技术学院科研创新团队项目(KYCXTD201901KYCXTD201901)作者简介:作者简介:李治阳(李治阳(1981 1981 )，女，讲师，研究方向:固体废物资源化处理技术)，女，讲师，研究方向:固体废物资源化处理技术。文章编号:文章编号:1674 61391674 6139(20232023)01 0101 0601 0101 06厨余垃圾好氧发酵就地处理技术研究厨余垃圾好氧发酵就地处理技术研究李治阳李治阳1 1，2 2，华佳，华佳1 1，2 2，赵玉璞，赵玉璞2 2(11 无锡环境科学与工程研究中心，江苏 无锡无锡环境科学与工程研究中心，江苏 无锡 214153214153;22 无锡城市职业技术学院，江苏 无锡无锡城市职业技术学院，江苏 无锡 214153214153)摘要:摘要:针对厨余垃圾存在就地处理困难，去除效果欠佳的难题，开发厨余垃圾好氧发酵新技术，以期实现有机垃圾的资源化处理针对厨余垃圾存在就地处理困难，去除效果欠佳的难题，开发厨余垃圾好氧发酵新技术，以期实现有机垃圾的资源化处理。通过试验分别研究了含水率通过试验分别研究了含水率、碳氮比碳氮比、通风量通风量、温度和温度和 pHpH 值等参数对工艺的影响，后期结合值等参数对工艺的影响，后期结合 DOEDOE 全因子试验分析，结果表明，在进料含水率全因子试验分析，结果表明，在进料含水率50%60%50%60%、碳氮比近碳氮比近3030、好氧通风量为好氧通风量为0.35 m3/min m30.35 m3/min m3的条件下，反应器内高效发酵温度可达的条件下，反应器内高效发酵温度可达 45 6045 60，反应器内，反应器内 pHpH 值维持在值维持在 6.0 8.06.0 8.0 之间，实现厨余垃圾快速降解，有机质去除率达到之间，实现厨余垃圾快速降解，有机质去除率达到 90%90%以上;并利用污水处理系统以上;并利用污水处理系统、废气处理系统对降解产物实现就地无害化处理废气处理系统对降解产物实现就地无害化处理。关键词:关键词:餐厨垃圾;有机垃圾;好氧发酵;堆肥;工艺餐厨垃圾;有机垃圾;好氧发酵;堆肥;工艺中图分类号:中图分类号:X705X705文献标志码:文献标志码:BAnalysis of Aerobic Fermentation in On site Treatment of Kitchen WasteLi Zhiyang1BAnalysis of Aerobic Fermentation in On site Treatment of Kitchen WasteLi Zhiyang1，2 2，Hua Jia1Hua Jia1，2 2，Zhao Yupu1Zhao Yupu1(1 Wuxi esearch Center of Environmental Science and Engineering1 Wuxi esearch Center of Environmental Science and Engineering，Wuxi 214153Wuxi 214153，ChinaChina;2 Wuxi City College of Vocational Technology2 Wuxi City College of Vocational Technology，Wuxi 214153Wuxi 214153，ChinaChina)AbstractAbstract:In order to solve the difficulties in on site kitchen waste treatment and poor removal effectsIn order to solve the difficulties in on site kitchen waste treatment and poor removal effects，a new aerobic fer-mentation technology has been developed to realize the resource treatment of organic waste The influence of water contenta new aerobic fer-mentation technology has been developed to realize the resource treatment of organic waste The influence of water content，C/NratioC/Nratio，ventilation rateventilation rate，temperature and pH value on the process was studied by experiments Combined with DOE full factor testanalysis in the later stagetemperature and pH value on the process was studied by experiments Combined with DOE full factor testanalysis in the later stage，the efficient fermentation temperature in the reactor can reach 45 60the efficient fermentation temperature in the reactor can reach 45 60，and the pH value in thereactor can be maintained between 6 8 when conditions of feed water content 50%60%and the pH value in thereactor can be maintained between 6 8 when conditions of feed water content 50%60%，C/N ratio nearly 30C/N ratio nearly 30，and aerobicventilation rate 0.35 m3/min m3 The rapid degradation of kitchen waste can be achievedand aerobicventilation rate 0.35 m3/min m3 The rapid degradation of kitchen waste can be achieved，and the organic matter removal ratecan reach more than 90%In additionand the organic matter removal ratecan reach more than 90%In addition，the waste water treatment system and waste gas treatment system are used to achieveharmless treatment of the degradation products on sitethe waste water treatment system and waste gas treatment system are used to achieveharmless treatment of the degradation products on siteKey wordsKey words:kitchen wastekitchen waste;organic wasteorganic waste;aerobic fermentationaerobic fermentation;compostingcomposting;technologytechnology前言前言厨余垃圾具有产量大厨余垃圾具有产量大、有机物丰富有机物丰富、含水率高等特点，易污染环境含水率高等特点，易污染环境1 41 4。采用微生物好氧发酵技术处理厨余垃圾，可实现垃圾减量化采用微生物好氧发酵技术处理厨余垃圾，可实现垃圾减量化、资源化，减少碳排放，厨余垃圾就地无公害处理迫在眉睫，厨余垃圾合理降解技术的研发意义重大资源化，减少碳排放，厨余垃圾就地无公害处理迫在眉睫，厨余垃圾合理降解技术的研发意义重大5 85 8。本课题针对国内现有厨余垃圾就地处理设备存在运行成本高本课题针对国内现有厨余垃圾就地处理设备存在运行成本高、占地面积大占地面积大、不能连续运行等问题，并结合厨余垃圾特性，通过培育特殊菌种不能连续运行等问题，并结合厨余垃圾特性，通过培育特殊菌种、优化技术参数，提出新的生物处理工艺，解决传统处理设备存在的问题优化技术参数，提出新的生物处理工艺，解决传统处理设备存在的问题。1 1材料与方法材料与方法1 11 1原料原料厨余垃圾原料为江阴市城镇餐厨垃圾与果蔬垃厨余垃圾原料为江阴市城镇餐厨垃圾与果蔬垃101第 48 卷第 1 期2023 年 1 月李治阳等厨余垃圾好氧发酵就地处理技术研究Vol.48 No.1Jan 2023圾混合物，于各城镇果蔬垃圾圾混合物，于各城镇果蔬垃圾、餐厨垃圾处理站收集而来，重点收集农贸市场餐厨垃圾处理站收集而来，重点收集农贸市场、饭店食堂饭店食堂、居民小区厨余垃圾，由专用运输车运至厨余垃圾处理站的集料分拣平台，并对其进行综合处理居民小区厨余垃圾，由专用运输车运至厨余垃圾处理站的集料分拣平台，并对其进行综合处理。1 21 2试验过程试验过程垃圾经人工分拣，将其中的塑料袋垃圾经人工分拣，将其中的塑料袋、包装材料包装材料、玻璃瓶等大块杂质分拣出来，分拣后的果蔬垃圾经破碎玻璃瓶等大块杂质分拣出来，分拣后的果蔬垃圾经破碎、脱水后被输送入高温好氧发酵仓，完成发酵后的产物自动排出，入袋包装，可作为土壤改良剂脱水后被输送入高温好氧发酵仓，完成发酵后的产物自动排出，入袋包装，可作为土壤改良剂、园林绿化培养基园林绿化培养基、有机肥料等，实现产物的资源化回收利用有机肥料等，实现产物的资源化回收利用。发酵阶段所产生的废气经排气管引入生物除臭系统，通过净化处理后排入大气，见图发酵阶段所产生的废气经排气管引入生物除臭系统，通过净化处理后排入大气，见图 1 1 是该工艺的流程示意图是该工艺的流程示意图。图 1工艺流程示意图1 31 3反应器驯化启动反应器驯化启动菌种来源于自主研发的有机垃圾专用微生物菌剂，使用前需要用模拟水驯化培养，用堆肥熟料菌种来源于自主研发的有机垃圾专用微生物菌剂，使用前需要用模拟水驯化培养，用堆肥熟料、麦麸等作为培养基，以恢复微生物活性麦麸等作为培养基，以恢复微生物活性。发酵仓内驯化温度维持在发酵仓内驯化温度维持在4040以上，搅拌反应以上，搅拌反应4 d 7 d4 d 7 d，通过仓内微生物生长状况，通过仓内微生物生长状况、出料情况以及生化指标判断发酵仓内的运行情况，待去除效果稳定后，以厨余垃圾作为进料，采用递增进料的方式驯化培养，完成驯化需要连续运行出料情况以及生化指标判断发酵仓内的运行情况，待去除效果稳定后，以厨余垃圾作为进料，采用递增进料的方式驯化培养，完成驯化需要连续运行 30 d