家庭餐廚垃圾生產(chǎn)有機(jī)肥料的研究

家庭餐廚垃圾生產(chǎn)有機(jī)肥料的研究

1餐廚垃圾處理中國每天都有超過2000噸的餐飲垃圾，包括1000萬噸家庭餐飲垃圾。如果家庭餐廚垃圾能得到有效處理及合理利用,將有效的節(jié)約資源。家庭餐廚垃圾的主要組成有蔬菜、果皮、果核、肉食、骨頭等,還有一定量的牙簽及餐紙。由于廚房空間有限,因此就地減量處理是餐廚垃圾處理的基本立足點(diǎn)。目前國外一些發(fā)達(dá)國家普遍采用在廚房配置餐廚垃圾處理裝置、將破碎后的餐廚垃圾排入市政下水管網(wǎng)的方法。但餐廚垃圾破碎直接排放容易產(chǎn)生污水和臭氣,滋生病菌、蚊蠅和導(dǎo)致疾病傳播,油污凝結(jié)成塊會(huì)造成排水管堵塞,降低城市下水道的排水能力,高油脂含量等特性也增加了城市污水處理廠和垃圾填埋場負(fù)荷,同時(shí)不可避免地產(chǎn)生二次污染。筆者提出的家庭餐廚垃圾處理方法是通過對(duì)餐廚垃圾破碎后進(jìn)行發(fā)酵的方法產(chǎn)生有機(jī)肥料,使產(chǎn)生的有機(jī)肥料用于農(nóng)業(yè)施肥。這樣既可以較少化肥對(duì)土壤和水資源的污染,也可為種植綠色無污染作物提供充足的有機(jī)肥料。2社區(qū)垃圾處理。見表4(1)對(duì)居民(1)減少廚房尤其是存放垃圾桶的櫥柜內(nèi)的臭味;(2)減少孳生蟑螂、細(xì)菌的可能;(3)使清理排放家庭垃圾成為一項(xiàng)輕松干凈的工作;(4)要保持樓梯間和居住小區(qū)的衛(wèi)生環(huán)境;(5)出售發(fā)酵物可增加居民的收入。(2)對(duì)環(huán)衛(wèi)部門和物業(yè)管理部門(1)改善環(huán)衛(wèi)作業(yè)環(huán)境;(2)有效減少垃圾產(chǎn)量;(3)減少垃圾收運(yùn)過程的二次污染;(4)減少垃圾收運(yùn)處理的難度和成本。(3)對(duì)市政和交管部門減少垃圾車的數(shù)量和垃圾污水滴漏對(duì)路面的污染。(4)對(duì)環(huán)境和資源回收(1)減少餐廚垃圾對(duì)可回收物的污染,提高資源回收率;(2)改善填埋場和焚燒廠的處理工況,減少滲濾液、沼氣、煙氣等污染物的排放。3破碎細(xì)胞家庭餐廚垃圾的發(fā)酵工藝流程如圖1所示。包括破碎、注水、加入菌種、厭氧發(fā)酵、氣體排放、發(fā)酵物回收利用等環(huán)節(jié)。首先是破碎,利用破碎機(jī)對(duì)物料中的粗大物體進(jìn)行破碎,破碎后形成小于3mm的顆粒,有利于后續(xù)發(fā)酵單元的順利進(jìn)行。注入定量水分適合發(fā)酵條件,厭氧發(fā)酵階段通過投加兼性和厭氧微生物菌種,強(qiáng)化物料中有機(jī)組分的分解,生成較穩(wěn)定的發(fā)酵產(chǎn)品,由于發(fā)酵過程中產(chǎn)氣量很低,可采用直接排入室外的方法。4防止發(fā)酵氣體滲透,測定運(yùn)行環(huán)境家庭餐廚垃圾處理設(shè)備組成如圖2所示。家庭餐廚垃圾處理設(shè)備里的所有裝置工作都密封在外箱體體內(nèi)進(jìn)行,以防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生氣體流入室內(nèi),污染室內(nèi)空氣。其設(shè)備工作原理:家庭餐廚垃圾由進(jìn)料裝置進(jìn)入破碎裝置,在破碎裝置中把餐廚垃圾破碎后由儲(chǔ)水裝置里的廢水經(jīng)過三通閥加發(fā)酵菌后將其沖入發(fā)酵倉內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵,總共有6個(gè)發(fā)酵倉,每天的餐廚垃圾量用一個(gè)發(fā)酵倉,發(fā)酵倉里的餐廚垃圾經(jīng)5天發(fā)酵后由出料口取出。4.1使餐廚垃圾警察或向破碎地方向運(yùn)動(dòng)進(jìn)料裝置由進(jìn)料口、擋料板、堵蓋等零件組成。進(jìn)料采用手送式,在進(jìn)料口處裝有擋料板。擋料板與進(jìn)料口采用銷軸連接,在銷軸上裝有彈簧,使擋料板能向下運(yùn)動(dòng),其作用是將餐廚垃圾倒入擋料板時(shí)防止硬物(磚石塊、陶瓷、玻璃等)進(jìn)入破碎倉前的最后一次檢查,以防破壞回轉(zhuǎn)沖擊頭和刀盤,并且防止垃圾在破碎過程中在離心作用下使垃圾通過進(jìn)料口反濺。將餐廚垃圾直接放入進(jìn)料口的擋板上后,用手輕輕的一按,擋料板便向下旋轉(zhuǎn),餐廚垃圾便進(jìn)入破碎倉中。破碎完成后用堵蓋將進(jìn)料口蓋上,防止在日常生活中硬物落入及氣體露出,保護(hù)整體設(shè)備的衛(wèi)生。4.2fds破碎法破碎裝置由沖擊頭、刀盤、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等組成。破碎方式采用FDS新型烈性高效破碎方式,具有安全可靠、性能穩(wěn)定、使用壽命長、破碎效果好等優(yōu)點(diǎn)。目前國內(nèi)外大都采用此種破碎方式。其工作原理是用不銹鋼碾盤固定在FDS專用電機(jī)上,碾盤設(shè)有4排回轉(zhuǎn)的沖擊頭,沖擊頭上設(shè)有利刃。不銹鋼多棱角刀頭固定在破碎腔內(nèi)。餐廚垃圾進(jìn)入破碎腔后,開啟電源開關(guān),通過FDS專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)碾盤,利用離心力將腔內(nèi)的餐廚垃圾向刀頭處擠壓并將其進(jìn)行破碎。破碎后餐廚垃圾的顆粒在2~4mm,用儲(chǔ)水倉的水加定量EM發(fā)酵菌將餐廚垃圾顆粒經(jīng)出料管沖入發(fā)酵倉。進(jìn)水量由水量控制閥控制,使其能定量給水,達(dá)到既能將破碎倉沖洗干凈,又能保證適合的發(fā)酵濃度。4.3破碎倉和儲(chǔ)水倉儲(chǔ)水裝置由儲(chǔ)水倉蓋、過濾器、儲(chǔ)水倉、液位計(jì)、流量控制閥及導(dǎo)水管組成。儲(chǔ)水裝置是收集家庭在洗菜后廢水,用于沖洗破碎倉,便于破碎后破碎腔內(nèi)的餐廚垃圾顆粒進(jìn)入發(fā)酵倉進(jìn)行發(fā)酵。打開儲(chǔ)水倉蓋,將洗菜后的廢水由儲(chǔ)水倉注入口注入,經(jīng)過濾器流入儲(chǔ)水倉,過濾器的作用是過濾水中的雜質(zhì)和泥沙,防止堵塞流量控制閥及導(dǎo)水管。注入儲(chǔ)水倉的廢水容量由液位計(jì)顯示,儲(chǔ)水倉通過流量控制閥及導(dǎo)水管直接與破碎倉相連,儲(chǔ)水倉固定在設(shè)備的主架上,位置高于破碎腔,可使水自動(dòng)流入破碎倉內(nèi)。4.4儲(chǔ)菌倉式em菌加入法EM菌加入裝置由堵蓋、儲(chǔ)菌倉、流量控制閥、導(dǎo)管等組成。根據(jù)餐廚垃圾的量加入定量的EM菌,由于EM菌是一種液態(tài)菌,可采用自流、流量控制式進(jìn)行加入。堵蓋主要用于密封儲(chǔ)菌倉,儲(chǔ)菌倉位置高于破碎腔,通過流量控制閥、導(dǎo)管與儲(chǔ)水裝置的導(dǎo)水管通過三通相連。沖洗破碎腔時(shí)加入菌種,便于定量加入菌種使其有效的與餐廚垃圾充分混合,利于發(fā)酵。4.5餐廚垃圾破碎+發(fā)酵倉干氣消氧發(fā)酵發(fā)酵裝置由發(fā)酵倉、發(fā)酵倉托盤、步進(jìn)電機(jī)等組成。發(fā)酵倉均勻分布在圓形發(fā)酵托盤上,每隔60°分布一個(gè)發(fā)酵倉,由步進(jìn)電機(jī)控制發(fā)酵托盤旋轉(zhuǎn),每天旋轉(zhuǎn)60°。其工作原理:家庭一天的餐廚垃圾破碎后經(jīng)水沖加發(fā)酵菌進(jìn)入發(fā)酵倉,由電控控制步進(jìn)電機(jī)工作,使發(fā)酵倉托盤旋轉(zhuǎn)60°,使下一個(gè)發(fā)酵倉口正好與破碎裝置的出料管對(duì)齊,確保破碎后的餐廚垃圾順利進(jìn)入發(fā)酵倉。裝滿餐廚垃圾的發(fā)酵倉由一機(jī)械式彈簧蓋進(jìn)行密封,確保餐廚垃圾在發(fā)酵倉內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵。第一個(gè)發(fā)酵倉內(nèi)的餐廚垃圾經(jīng)過5天發(fā)酵,發(fā)酵倉托盤在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)5次后正好旋轉(zhuǎn)到出料口,由人工打開出料倉蓋取出發(fā)酵倉,將發(fā)酵好的餐廚垃圾倒出后放回設(shè)備的發(fā)酵倉托盤。4.6破碎控制模塊電控裝置由控制面板及電器盒組成。控制面板位于進(jìn)料口旁邊,固定在設(shè)備的外箱體上?？刂泼姘迳戏植加衅扑榭刂瓢粹o、沖洗加菌控制按鈕、發(fā)酵倉換倉控制按鈕、儲(chǔ)水倉顯示屏及儲(chǔ)菌倉顯示屏等。破碎控制按鈕可控制破碎電機(jī)的啟動(dòng)和停止,沖洗控制按鈕是控制儲(chǔ)水倉的水及儲(chǔ)菌倉的液體菌進(jìn)入破碎腔的開關(guān),發(fā)酵倉換倉控制按鈕控制發(fā)酵倉托盤上步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),儲(chǔ)水倉顯示屏是顯示儲(chǔ)水倉里水量的多少,防止儲(chǔ)水倉的水加滿后操作者再次加水使水溢出及水量過少使得不能給破碎倉供水造成對(duì)破碎倉沖洗不徹底等問題,儲(chǔ)菌倉顯示屏是顯示儲(chǔ)菌倉里液體菌量的多少。電器盒裝在整體設(shè)備的內(nèi)部,電器盒內(nèi)裝有變壓器、保險(xiǎn)裝置及電控處理器等,變壓器的作用是給一些弱電電器供電,保險(xiǎn)裝置起到對(duì)系統(tǒng)供電保護(hù)及對(duì)電器元件的保護(hù)。4.7外包外箱體采用ABS塑料護(hù)板制作,外箱體為整機(jī)各部件創(chuàng)造一個(gè)密閉工作環(huán)境,防止設(shè)備內(nèi)的氣體進(jìn)入室內(nèi)造成污染。4.8管道管道排氣管道直接安裝在設(shè)備的外箱體上,將設(shè)備內(nèi)的氣體通過排氣管道排至室外。5采用小樣本小的原料生產(chǎn)企業(yè)家庭餐廚垃圾處理設(shè)備的日處理量取決于每個(gè)家庭每日的餐廚垃圾量,根據(jù)我國目前每戶三人的家庭,一日三餐的餐廚垃圾量在2~3kg,粉碎后加定量水及少量發(fā)酵菌,總的容量在7L左右。每天的餐廚垃圾