随着我国经济和城市化进程的加快,城市产生了大量的城市有机废弃物,如城市污水处理厂脱水污泥、生活垃圾、餐厨垃圾、动物粪便、园林垃圾等,已经造成了“垃圾围城”、“污泥乱倒”等现象。据不完全统计,仅 2010 年就产生了 10000 万吨生活垃圾(其中 6000 万吨餐厨垃圾)、3000 万吨脱水污泥。这些污染物中有机物含量高,含有寄生虫卵、病原微生物、重金属等,如得不到妥善处理会造成严重的环境污染及公共卫生事故等。而另一方面,由于这些城市污染物中含有大量的有机物、营养元素,如不善加利用会破坏地球物质循环系统,又造成资源浪费等。目前,我国常用的城市有机废弃物处理处置技术有填埋、好氧发酵、厌氧消化、焚烧等。其中,好氧发酵技术可以充分利用有机废弃物中有机物成分含量高并且含有大量 N、P 等营养元素和部分植物生长所必需的微量元素,在无害化、减量化、稳定化前提下,突出资源化特点,而且具有技术门槛和经济门槛较低、适用范围广阔等特点,越来越受到人们的关注。
有机废弃物如动物粪便、餐厨垃圾及污泥的好氧发酵处理一般工艺流程如下所示 :
1)预处理 :主要调整水分、营养比、破碎、分选、筛分等 ;
2)主发酵 :又称一次发酵,是通过强制通风向发酵装置内堆肥物料供给氧气。物料内的有机物中大部分在此阶段内被降解;
3)后发酵 :又称二次发酵,主要对主发酵时尚未分解的易分解和较难分解的有机物进一步分解,使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物,得到完全成熟的堆肥制品。
4)后处理 :主要筛分去除堆肥中的杂质和未完全分解堆肥块;
5)脱臭 :堆肥过程中会产生臭气,需要对这些臭气进行处理;
6)贮存或利用 : 干燥透气环境储存或生产有机肥等情况。
好氧发酵生物堆肥反应器每小时旋转10次。电机的大小取决于容器的大小,范围为1.5到11KW。生物堆肥反应器的端部是固定的,只有滚筒旋转。碳钢壁厚度14毫米,重型安装支架,自动进料和出料。2个摩擦驱动器旋转生物堆肥反应器,加料量为容积的70%,容器可以是绝缘的,有助于保持所需的55-65度的较高工作温度,由于具有绝缘性,容器不需要安置在建筑物中,发酵过程是自然的,通常不需要增加热量。它是按照重型标准制造的,以承受每年365天,每天24小时的吨位和吨位物料搬运的严苛要求。这种新的堆肥处理系统与常见的堆肥方法完全不同。设计的好氧堆肥技术可严格控制固体有机废物的分解过程,并将有机材料可靠地转化为营养丰富的腐殖质。所产生的堆肥的质量要优于传统形式的堆肥。换句话说,它仅在4到7天内就已基本成熟。排放后,堆肥不含病原体,无昆虫幼虫,无杂草种子,几乎无味。将干净的空气吸入容器中,并将排出的空气收集到位于反应器排放端的管道中。空气被引导至生物过滤器进行过滤,然后释放到大气中。因为旋转的容器完成了所有工作,所以需要的人力更少,一个人可以操作整个过程。生物反应器有多种规格,日产量1-16吨,可多台并列组合使用,也可非标定做。从生物反应器中排出后,堆肥已成熟约80%。为了获得更大的成熟度,堆肥应再固化21天左右。自然存在于废料中的细菌会产生热量,这些热量是分解过程的副产品。生物反应器是绝缘的,因此热量不会散失到周围的空气中,所以就不需要外接热源。它广泛用于将有机废物加工成有机肥料,适用于各种有机废物,例如:动物粪便(猪粪,鸡粪,牛粪),农业废物,牲畜废物,厨房废物,市政污泥,工业废物,蘑菇残留物,农作物秸秆等。