[發明專利]一種利用可循環使用磁性吸水復合材料堆肥的方法

在審

• 申請號: 201711077691.5
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107698286A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 陳灝;步天達
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心鄂爾多斯固體廢棄物資源化工程技術研究所;鄂爾多斯市城市礦產研究開發有限責任公司
• 主分類號: C05F17/00
• 分類號: C05F17/00;C05F3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于固體廢棄物資源化利用領域，具體涉及一種利用可循環使用磁性吸水復合材料堆肥的方法。

背景技術

畜禽糞便、餐廚垃圾、城市污泥、城鎮生活垃圾、農業廢棄物、園林垃圾及其他有機固體廢棄物在高溫好氧堆肥中由于含水率高、通氣性差的特點，易造成堆料空隙的堵塞，影響通風效果并導致厭氧發酵情況的發生，產生硫化氫、氨及其他中間產物，散發難聞氣味。同時堆體水分下滲，導致堆體下層結構致密，空氣不能達到堆體中央以滿足高溫好氧微生物生長需求，活性下降，不能產生足夠的代謝熱能，直接影響堆肥腐熟進程。

目前大量研究結果表明，堆肥第一階段的含水率控制在50%～70%時，堆體中微生物的生長速率和氧攝入量達到最大，堆肥溫度可以維持在一個較高水平。所以調控堆體含水率是堆肥成功的關鍵，也是最困難的一步。

調控堆體含水率的方法很多，可分為堆肥前調節和堆肥中調節兩大類。堆肥前調節就是在堆肥前把堆肥原料的含水率降低至堆肥需要的水平，對污泥、沼渣和生活垃圾中的瓜果蔬菜之類含水率較高的有機固體廢棄物需要投入額外能量和設備才能做到，因此較少使用。使用較普遍的堆肥中調節堆體含水率的方法是向高含水率的堆肥原料中加入一定量的較干燥的填充材料，平衡多余的水分，并利用填充材料調節堆體內空間結構，便于堆肥快速高效進行，方法簡便實用。填充材料要求結構穩定，吸水能力較強，在堆體中能夠起到支撐作用，并且價格低廉。

目前廣泛使用的傳統有機調理劑（有機填充材料）有木屑、秸稈、稻殼、花生殼、蘑菇渣或幾種材料混合使用，如中國發明專利：一種木炭作為外源調理劑在污泥堆肥中的應用（申請號：201310077278.4），按質量比1:0.2:（0.1-0.3）將污泥、稻草與干燥的木炭混合，調節含水率在60%-70%，在堆肥設備內利用靜態強制通風及人工翻堆相結合的方式對污泥進行堆肥發酵處理；中國發明專利：以介孔氧化硅為重金屬鈍化劑和微生物載體的堆肥方法（申請號：201510921421.2），以脫水污泥為原料，添加羊糞和鋸末的混合物，添加表面負載堆肥菌劑的介孔氧化硅為調理劑，添加介孔氧化硅為重金屬鈍化劑，調節含水率為65%，采用動態鼓風的方式進行堆肥；中國發明專利：一種以菌糠作為調理劑的餐廚垃圾堆肥方法（申請號：200810116333.5），將餐廚垃圾進行粉碎，將菌糠均勻拌入餐廚垃圾中，調節含水量在55%-65%進行堆肥處理；中國發明專利：一種添加腐殖土的禽畜糞便好氧堆肥方法 （申請號：CN201410608912.7），將秸稈粉碎后和禽畜糞便、腐殖土粉末混合均勻調節含水率，采用間歇強制通風方式進行好氧堆肥。以上專利情況表明，傳統的有機調理劑在堆肥過程中參與堆肥反應，自身發生降解，失去了在堆體中的支撐作用，并且因為吸水能力較弱，導致有機調理劑使用量大，且不能循環利用。

為達到更好的對堆體的水分調節和結構調節效果，沸石、木炭、陶粒、陶瓷碎片等無機調理劑（無機填充材料）也用于堆肥中，如中國發明專利：一種污泥堆肥用無機-有機復合調理劑（申請號：201110329543.4）與中國發明專利：一種污泥堆肥用無機-有機復合調理劑（申請號：201410571908.8），其中的無機-有機復合調理劑由多孔陶瓷和木屑按一定比例混合而成，進行污泥堆肥條件改善；中國發明專利：一種調理劑及其在污泥堆肥中的應用（申請號：200810137214.8），利用0.2-10cm的浮石作為調理劑用于污泥堆肥；中國發明專利：一種城市污水處理廠剩余污泥堆肥化處理方法（申請號：201510643491.6），將吸附有納米零價鐵的Fe₃O₄-殼聚糖磁性微球、城市污水處理廠剩余污泥、菜籽餅按1-5:100:20-50混合，再于堆肥反應器中好氧發酵。以上專利中使用的無機調理劑或“復合”調理劑中的無機調理劑，雖然具有較好的機械強度，對堆體結構調節有一定作用，但是吸水性能有限，不能起到良好的水分調節作用，且添加劑粒徑小，不易分離并被再次循環使用，致使堆肥產品的無機成分增加，降低產品質量。