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一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥及其制备方法


技术摘要:
本发明公开了一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥及其制备方法,属于存量垃圾资源化利用领域。它包括以下步骤:S1.对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗、脱水/跳汰处理制备得到有机质残渣以及燃料残渣;S2.将有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀控制含水率在  全部
背景技术:
存量生活垃圾是指非正规垃圾填埋场和不达标的垃圾卫生填埋场的生活垃圾以 及大型卫生填埋场的陈腐垃圾。目前,我国存量垃圾的量高达80亿吨,面临稳定程度差异 大、二次污染严重、资源转化率低、土地置换急迫等问题。利用“城市矿产”工程技术,对存量 生活垃圾进行安全开采、无害化预处理和有效资源转化及再生利用,是治理非正规填埋场、 循环利用正规填埋场的最佳方案。 存量生活垃圾主要含有以下三大类物质:无机惰性物(石块、砂砾、玻璃、金属等)、 陈腐有机物(腐殖土、渣土等)和轻质可燃物(塑料、织物等),其中无机惰性物占比10-20%, 陈腐有机物占比50-60%,轻质可燃物占比15-25%。因此,存量生活垃圾资源化利用的关键 是实现腐殖土和轻质可燃物的再利用。腐殖土颗粒因为团聚性能好、有机质含量高、微生物 相丰富等特点而具有水动力学、物理化学和微生物学特性优势,可以在废水处理生物反应 器中作为滤池填料加以利用,但是存在填料中细颗粒易随水迁移导致生物滤池堵塞以及使 用过程中沉降不均匀的问题(白秀佳,张红玉,王桂琴,顾军,王继红.填埋场陈腐垃圾综合 利用研究进展[J].环境工程,2018,36(12):43-47.);腐殖土具有的结构疏松且吸附性能较 强的特点,也可将其作为填埋场覆盖用土使用,但存在着所需填埋场库容量大及存在二次 污染的风险(阳小霜,赵由才.生活垃圾填埋场矿化垃圾的开采与综合利用[J].有色冶金设 计与研究,2007,28(2~3):151-154.);尤其是腐殖土含有丰富微生物、有机质和多种营养 元素等特点,可以将其作为城市绿化用土或土壤改良剂回收利用,但由于混有碎玻璃、塑料 等有害杂质导致其质量不够稳定,且存在重金属超标的风险,易导致二次污染,因此急需改 进腐殖土在用于城市绿化方面的方法(汪明勇.北京市非正规垃圾填埋场矿化垃圾腐殖土 在绿化中的应用研究[D].北京林业大学,2012.)。 面对腐殖土在绿化用土/土壤改良剂应用过程中存在重金属超标的风险问题,通 常通过在腐殖土中添加一定量的绿色植物废弃物或一般绿化土壤,实现腐殖土中的重金属 的固化和稳定化,降低腐殖土在回收利用时潜在污染的风险(董阳,方海兰,梁晶等.矿化垃 圾和绿色植物废弃物对盐碱土的改良效果[J].环境污染与防治,2009,31(10):3642.;汪明 勇.北京市非正规垃圾填埋场矿化垃圾腐殖土在绿化中的应用研究[D] .北京林业大学, 2012.)。或者,将腐殖土与秸秆、园林废物等再次堆肥后与无机化肥按照目标植物养分需要 混配后施用或者直接作为花卉、草坪和树木营养基质,降低环境风险和控制重金属浓度至 安全范围内(温智玄,王艳秋.非正规垃圾填埋场矿化垃圾的综合利用分析[J] ,2016 ,41 (3):80-83.)。 但是上述方案中,将存量生活垃圾筛下腐殖土作为绿化用土进行资源化利用时, 4 CN 111548233 A 说 明 书 2/9 页 因需要考虑其重金属的含量问题,均是通过外加其他绿色植物废弃物或一般绿化土壤来控 制重金属浓度至安全范围内,一方面限制了腐殖土的应用量,另一方面也存在导致土壤性 质恶化的隐患。因此急需改进筛下腐殖土作为绿化用土进行资源化利用时的方法。
技术实现要素:
1.要解决的问题 针对存量生活垃圾中腐殖土作为绿化用土进行资源化利用时,存在部分重金属指 标少量超标的问题,本发明提供一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥及其制 备方法,对腐殖土进行重金属超标组分的合理分流,然后加入粉煤灰地聚物进行稀释,制备 得到的生物有机肥颗粒,可以解决腐殖土作为绿化用土进行资源化利用时的部分重金属含 量少量超标问题,促进存量生活垃圾腐殖土的大宗资源化利用。 2.技术方案 为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下: 本发明提供了一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥,所述的生物有 机肥包括如下组分:有机质残渣、燃料残渣、粉煤灰以及干粉生物菌剂;所述的有机质残渣 为对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗、脱水处理制备得到,含水率为50%-60%;所述燃 料残渣为对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗以及跳汰分选制备得到,水率低于2%;所 述燃料残渣以及粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之比为0.8~1.75。 优选地方案,所述有机质残渣含有植物残体以及腐殖质;所述燃料残渣含有含碳 有机物以及煤渣;所述有机质残渣的添加份数为40~50份;所述有燃料残渣的添加份数为 30~40份;所述粉煤灰的添加份数为10~30份;所述干粉生物菌剂的添加份数为0.3~0.6 份。 一种以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法,包括以下步骤: S1 .对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗、脱水处理制备得到有机质残渣;对存 量垃圾筛下腐殖土进行筛分、水洗以及跳汰分选制备得到燃料残渣; S2.先将有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀控制含水率在20%-30%范围;再 加入干粉生物菌剂混匀,造粒,制备得到半成品颗粒有机肥; S3.在一定温度下,持续喷洒渗滤液预处理后的尾水作为养护用水,对半成品颗粒 有机肥进行养护,期间利用干燥热风进行强制通风,养护完成,即得生物有机肥。 优选地方案,所述有机质残渣、燃料残渣的制备过程如下: 1)对存量垃圾筛下腐殖土进行筛分,得到筛上粗物料以及筛下细物料; 2)利用具有一定压力的射流水对筛上粗物料进行冲刷,并伴有超声振荡辅助,分 离得到有机质残渣混合泥浆以及粗物料; 3)对粗物料进行跳汰分选,分离得到燃料残渣以及无机砂砾; 4)对燃料残渣进行粉碎处理至粒径为60-120目; 对有机质残渣混合泥浆进行脱水得到有机质残渣(含水率50%-60%)。 优选地方案,所述1)中,采用驰张筛进行精细筛分,筛网为可变孔径聚氨酯筛网, 初始孔径为3mm。 优选地方案,所述4)中采用带式压滤机对有机质残渣混合泥浆进行脱水。 5 CN 111548233 A 说 明 书 3/9 页 优选地方案,所述步骤2)中,利用复合螺旋分离机对筛上粗物料进行分离;所述复 合螺旋分离机,包括集料斗、物料输送槽、螺旋导流板、螺旋导流板驱动电机、压力式喷水装 置以及超声波发生装置,所述物料输送槽为倾斜设置,从而具有高端倾斜段和低端倾斜段, 所述低端倾斜段设置有集料斗并开设有溢流口,所述高端倾斜段设置有出料口;所述螺旋 导流板设置于物料输送槽内,所述压力式喷水装置的喷头开口朝向螺旋导流板;所述超声 波发生装置设置于物料输送槽内,并安装于物料输送槽的低端倾斜段的侧壁上。 优选地方案,所述螺旋分离机的转速为12-16r/min,超声频率为25-40kHz,喷水压 力0.1-0.5Mpa。 优选地方案,所述S2中,所述S2中,有机质残渣、粉煤灰及燃料残渣的混合质量比 为(40-50):(30-40):(10-30),有机质残渣、粉煤灰及燃料残渣的质量之和与生物菌剂的质 量比为(150-400):1。 优选地方案,其特征在于,所述S3中,半成品颗粒有机肥均匀铺设在养护槽内,渗 滤液预处理后的尾水由养护槽的顶部进行喷洒,干燥热风由养护槽底部进入;所述养护温 度为40-60℃,干燥热风的温度为90-100℃,养护时间为5-10天。 优选地方案,所述渗滤液来源于存量生活垃圾填埋场,对渗滤液进行预处理后得 到所述的渗滤液预处理后的尾水,所述渗滤液预处理后的尾水中含有N、P营养盐。 3.有益效果 相比于现有技术,本发明的有益效果为: (1)本发明提供的生物有机肥,其主要原料为来源于存量生活垃圾腐殖土中的有 机质残渣和燃料残渣,重金属含量满足生物有机肥质量标准;通过控制所述燃料残渣以及 粉煤灰的添加量之和与有机质残渣的添加量之间的比值可以在调控整体物料含水率满足 造粒要求的同时达到稀释产品中重金属的目的。 (2)本发明提供的利用存量生活垃圾中腐殖土加工生物有机肥方法,通过精细筛 分将存量生活垃圾腐殖土进一步分离成筛下细物料和筛上粗细料,实现少量超标重金属合 理分流到筛下细物料中(可以用于制备水处理颗粒填料),再对筛上粗物料进行水洗以及跳 汰分选得到前期的制备原料有机质残渣以及燃料残渣;利用此方法制备得到的生物有机肥 颗粒,可以解决腐殖土作为绿化用土进行资源化利用时的重金属含量超标问题,促进存量 生活垃圾腐殖土的大宗资源化利用。 (3)本发明提供以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法,前期 制备原料(有机质残渣和燃料残渣)均来源于存量生活垃圾腐殖土;渗滤液来源于存量生活 垃圾填埋场,对渗滤液进行预处理后作为有机肥的养护用水,养护的过程中渗滤液预处理 后的尾水中的N、P营养盐富集在颗粒生物有机肥中;一方面充分实现了废弃物资源化的利 用;另一方面,制备得到的生物有机肥充分富集了存量生活垃圾腐殖土中的有机质和营养 盐,保证了颗粒生物有机肥的品质。 (4)本发明提供以存量生活垃圾中腐殖土为原料的生物有机肥的制备方法,先将 有机质残渣、粉煤灰以及燃料残渣混匀控制含水率在20%-30%范围;再加入干粉生物菌剂 混匀,能够有效的增加土壤中的有益微生物、改善土壤结构及理化性质、促进植物对养分的 吸收,加入改变干粉生物菌剂加入顺序,则会因为含水率过高的问题导致干粉生物菌剂不 能与其他物料混合均匀,影响有机肥的品质。 6 CN 111548233 A 说 明 书 4/9 页 附图说明 图1为本发明提供的利用存量生活垃圾中腐殖土加工生物有机肥方法的工艺流程 图; 图2为复合螺旋分离机的结构示意图; 图中:1、物料输送槽;1.2、高端倾斜段;1.3、低端倾斜段;1.4、出料口;1.5、溢流 口;1.6、溢流水位;2、集料斗;3、螺旋导流板;4、螺旋导流板驱动电机;5、压力式喷水装置; 5.1、加压泵;5.2、喷头;6、超声波发生装置;6.1、超声波发生器;6.2、超声波发生振子。
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