摘要:為研究餐廚垃圾發(fā)酵生產(chǎn)有機肥的可行性,優(yōu)化堆肥發(fā)酵工藝,對堆體C/N、輔料、翻堆頻率、粒徑和pH值等可變因素進行了堆肥研究,結(jié)果表明,餐廚垃圾堆肥發(fā)酵的最佳條件為:C/N 20~27,以粒徑<5 mm的稻草為輔料,含水率(65±5)%,翻堆頻率1次/d(以保持堆體溫度不超過70℃),一個堆肥周期內(nèi)翻堆15~20次,堆肥周期為20 d左右。產(chǎn)品理化指標檢測符合有機肥料標準(NY525-2002),且堆肥工藝重復(fù)性好,生產(chǎn)成本低,具有較高的應(yīng)用價值。
餐廚垃圾是指家庭、學校、機關(guān)公共食堂以及餐飲行業(yè)的食物廢料和食物殘余,是城市生活垃圾的主要組成部分。餐廚垃圾主要包括米和面粉類食物殘余、蔬菜、植物油、動物油、肉骨和魚刺等化學組成以淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無機鹽等為主。傳統(tǒng)餐廚垃圾的處理方式多為填埋和焚燒,但傳統(tǒng)的處理方式容易造成二次污染,且沒有充分利用餐廚垃圾資源。
隨著餐廚垃圾產(chǎn)出量的日益增多,其資源化處理方式逐漸受到了人們的關(guān)注。目前國內(nèi)外餐廚垃圾的主要資源化處理方式為'制作飼料(脫水處理、生物發(fā)酵)、厭氧消化(產(chǎn)氫氣、甲烷)和堆肥(好氧堆肥、蚯蚓堆肥)。
但這些資源化處理方法同樣存在著弊端,如飼料化技術(shù)無法避免同源性污染問題;而厭氧消化則存在能耗大,對原料要求較高,反應(yīng)條件較為苛刻,且產(chǎn)出量較低等問題。
綜合我國對餐廚垃圾的研究狀況及貴陽市的實際情況決定采用堆肥的方法處理餐廚垃圾。由于餐廚垃圾的液體部分的油脂可以用來提取生物柴油,處理工藝相對成熟,其余液體部分可以排入城市廢水系統(tǒng)統(tǒng)一處理,因此本實驗僅以過濾后的餐廚垃圾作為原料進行堆肥研究。針對堆肥周期較長的問題,選用好氧堆肥的方法,分別從C/N、輔料、PH值、含水率、翻堆頻率和物料粒徑等方面對堆肥工藝進行了初探,為貴陽市餐廚垃圾的中試堆肥發(fā)酵提供合理的方案。
1材料與方法
1.1發(fā)酵基
采用河南省恒隆態(tài)生物工程股份有限公司生產(chǎn)的HM發(fā)酵菌劑(主要由乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌、放線菌、真菌等復(fù)合而成)。
1.2堆肥原輔料
1.2.1原料
本實驗所處理的餐廚垃圾取自貴州大學南校區(qū)食堂。采集期為2010年9月-2011年6月,基本包含了4個季節(jié)的飲食。每批次堆肥原料收集時間為1周,2010年9、10月份及2011年5、6月份由于外界氣溫較高,原料不易貯存,收集時間為3~4d。原料收集后貯存在陰涼的室內(nèi)。實驗前將所有的實驗材料混勻。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
1.2.2輔料
本實驗綜合了輔料來源、產(chǎn)量、交通運輸及其成本,最終選用稻草、花生殼、鋸末和麥麩作為堆肥輔料的研究對象。其中稻草與花生殼均購于銅仁市,曬干后粉碎至粒徑1~5mm;鋸末購于貴陽市附近的家具加工廠;麥麩購于貴陽市甘蔭塘糧油批發(fā)市場。
1.3實驗方法
1.3.1堆肥設(shè)備
實驗裝置(圖1)根據(jù)堆肥廠的發(fā)酵槽設(shè)計,長4.0m,寬2.8m,高1.2m,離地0.2m。底部為建筑竹跳板,通風、透氣而且可以承受較重的重量。兩邊的壁采用九合板將堆體與外界隔開,有一定的保溫作用。頂部及兩端敞開,以保證堆體通風效果,也有利于堆肥的處理及搬運。其中一端裝有木板活動門,方便上料。發(fā)酵采用自然通風,不外加強制通風設(shè)備。
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