餐厨垃圾处理方式之堆肥化处理

堆肥化处理

堆肥法是利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。

延伸阅读：堆肥法常用的几大菌种

(1)乳酸菌

乳酸菌，即可以发酵利用碳水化合物最终生成乳酸的一类菌种。动物体内的大部分乳酸菌皆为益生菌，具有帮助消化，改善动物肠脏健康的功效，是人类食品和动物饲料中常见的一种添加剂。

在现今生产中常用到的乳酸菌，有30多种，按照乳酸代谢途径来分类，大体可分为4类：专性异型、同型、兼性异型以及异型双歧杆菌乳酸发酵。

这些菌种形成乳酸的主要来源是摄取细菌所产生的糖类。另外乳酸可以有效的抑制有害微生物的生长代谢以及有机物的腐败。

(2)酵母菌

应用于发酵餐厨垃圾生物产蛋白饲料的主要包括：啤酒酵母、热带假丝酵母、产朊假丝酵母、皮状皮孢酵母等。此类菌株都可以可分泌多种水解酶，且其活性含量高达50%～60%，并可以有效的促进细胞分裂，起到加强营养和抗病促长的效果。

(3)霉菌

霉菌是一类丝状真菌的统称。黑曲霉、黄曲霉、烟曲霉、根霉等真菌，分泌产物大量的酶类，比如蛋白酶、果胶酶、淀粉酶、纤维素酶、植酸酶等，这几类酶可以促进底物中淀粉、纤维素等诸多高分子化合物转化为单糖等小分子物质，便于微生物的生长利用。并且霉菌菌体中蛋白质含量较高，达到20%～30%，因此在实际生产中被广泛使用。

(4)芽孢杆菌

芽抱杆菌芽孢生命力较强不易致死，在强酸、强碱、高氧、低氧环境下都可以正常的生存代谢。因此在饲喂时其可以以活菌形式进入到动物的消化系统，进而抑制肠道中可能存在的有害菌。

另外由于期体积比一般病源菌分子要大很多，从而占据一定的空间优势，能抑制有害微生物的的生命活动。

(5)放线菌

放线菌常被用于蛋白饲料的生产。特别是一些高温放线菌，可以较好的分解纤维素和木质素。除此之外，放线菌在生长代谢过程中还可以分泌出抗生素类等物质，从而抑制肠道中的有害病原菌，提高机体的免疫能力。一般，放线菌的菌体蛋白中营养物质较丰富。

堆肥化系统常用的分类方法有以下3种：

①按需氧程度，可分为好氧堆肥和厌氧堆肥。

②按温度，可分为中温堆肥和高温堆肥。

③按场所，可分为露天堆肥和机械密封堆肥。

堆肥的原则：

①分解过程尽量充分、完善。

②杀灭垃圾中的病原体。

③杀灭有害昆虫卵，避免昆虫繁殖。

④破坏垃圾中有害昆虫卵，避免昆虫繁殖。

⑤保留N、P、K等营养物的最大含量。

⑥减少臭味。

⑦减少完成整个堆肥工艺所需的时间。

⑧减少堆肥过程中的占地面积。

堆肥的产品质量和卫生要求：

①粒度。农用堆肥产品粒度≤12mm，山林果园用堆肥产品粒径≤50mm。

②含水率≤35%。

③pH值为6.5～8.5。

④全氮(以N计)≥0.5%。

⑤全磷(以P2O5计)≥0.3%。

⑥全钾(以K2O计)≥1.0%。

⑦有机质(以C计)≥10%。

⑧重金属含量：总镉(以Cd计)≤3mg/kg，总汞(以Hg计)≤5mg/kg

总铅(以Pb计)≤100mg/kg，总铬(以Cr计)≤300mg/kg，总砷(以As计)≤30mg/kg。

堆肥无害化卫生要求如下：

①堆肥温度(静态堆肥工艺)大于55℃持续5d以上;

②蛔虫死亡率为95%～100%;

③粪中大肠菌为10-1～10-2。

发酵过程要求4d，原料含水量>40%，温度要求65℃，并每天测试。堆肥产品不许滋生病菌。丹麦、德国、荷兰等对堆肥产品的卫生要求也有具体的规定。

根据堆肥微生物对氧的需求情况可将其分为好氧堆肥和厌氧堆肥两类。

1.好氧堆肥

好氧堆肥是在通气良好，氧气充足的条件下，依靠专性和兼性好氧微生物的生命活动，使有机物得以降解的生化过程。好氧堆肥具有对有机物分解速率快、降解彻底、堆肥周期短的特点。

一般一次发酵在4～12d，二次发酵在10～30d便可完成。由于好氧堆肥温度高，可以灭活病原体、虫卵和垃圾中的植物种子，使堆肥达到无害化。此外，好氧堆肥的环境条件好，不会产生难闻的臭气。

目前采用的堆肥工艺一般均为好氧堆肥。但由于好氧堆肥必须维持一定的氧浓度，因此运转费用较高。

2. 厌氧堆肥

厌氧堆肥是依赖专性和兼性厌氧细菌的作用以降解有机物的过程。厌氧堆肥的特点是工艺简单。

通过堆肥自然发酵分解有机物，不必由外界提供能量，因而运转费用低。若对所产生的甲烷处理得当，还有加以利用的可能。

但是厌氧堆肥具有周期长(一般需3～6个月)、易产生恶臭且占地面积大等特点。因此，厌氧堆肥不适合大面积推广应用。

按要求的温度范围分类：

若按堆肥工艺所要求的温度范围分类，则有中温堆肥和高温堆肥两种。

1.中温堆肥

一般系指中温好氧堆肥，所需温度为15～45℃。由于温度较低，不能有效杀灭病原菌，因此，目前中温堆肥较少采用。

2.高温堆肥

好氧堆肥所产生的高温一般在50～65℃，极限可达80～90℃，能有效地杀灭病原菌，且温度越高，令人生厌的臭气产生量越少。因此高温堆肥已为各国所共识，采用较多。

影响堆肥的化学因素：

1.碳氮比

堆肥过程理想的C/N在30∶1左右

当C/N<20∶1时，氮将过剩，并以氨气的形式释放，发出难闻的气味

而C/N高，将导致氮的不足，影响微生物的增长，使堆肥温度下降，有机物分解代谢的速率减慢。

当C/N超过40时，应通过补加氮素材料(含氮较多的物质)的方法来调整C/N，家禽粪便、肉食品加工废弃物、污泥均可。一般认为，有机垃圾作为堆肥原料时，最佳C/N在(25～35)∶1

2.氧气

通风供氧是堆肥成功与否的关键因素之一，特别是餐厨垃圾有机物含量高，对堆肥过程中的通风供氧有较高要求。在机械堆肥系统中，要求至少有50%的氧渗入到堆肥各部分，以满足微生物氧化分解的要求。

堆肥过程中合适的氧浓度为18%，一旦低于8%，氧将成为好氧堆肥中微生物生命活动的限制因素，容易使堆肥发生厌氧作用而产生恶臭。

为了保证氧的传输和传质作用，餐厨垃圾堆肥时应考虑到其易结团的特性，需加入一定量的填充料(木屑、秸秆等)

从理论上讲，堆肥过程中的需氧量取决于碳被氧化的量。然而堆肥过程中，只是易分解的物质被微生物利用合成新的细胞，同时，为合成新的细胞提供能量，而一部分纤维素和木质素并不能全部被微生物分解，仍然保留在堆肥成品中。

3 pH值

微生物的降解活动需要一个微酸性或中性的环境条件，最佳的pH值为5.5～8.5。

当细菌和真菌消化有机物质时，将释放出有机酸，在堆肥的最初阶段，这些酸性物质会积累。pH值的下降刺激真菌的生长，并分解木质素和纤维素，通常有机酸在堆肥过程中会进一步分解。

如果系统变成厌氧，将使pH值降至4.5，会严重限制微生物的活性。通过曝气可使pH值回升到正常的区域。一般认为堆肥的pH值在7.5～8.5时，可获得最大堆肥速率。

影响堆肥的物理因素：

1.温度

不同的堆肥工艺可能达到不同的堆温。在封闭堆肥系统中，堆肥过程达到的温度可以最高，静态垛系统能够达到的温度则最低，且温度分布不均匀，堆层的中心偏高而表层的温度较低。

关于最佳的堆肥温度还有一些不同的意见，一般认为最佳温度在50～60℃之间，高温菌对有机物的降解效率高于中温菌，快速、高温、好氧堆肥正是利用了这一点。

2.颗粒尺寸

由于微生物通常在有机颗粒的表面活动，因而降低颗粒物尺寸，增加其表面积，将有效促进微生物的活动并加快堆肥速度。

同时，若颗粒太细，又会阻碍堆层中空气的流动，减少堆层中可利用的氧量，反过来将会减缓微生物的生存活性。

一般来说，适宜的粒径范围是12～60mm。

3.含水率

堆肥原料的最佳含水率与有机物百分含量正相关，通常在45%～60%，当含水率小于30%时将影响微生物的繁殖，有机物分解过程迟缓;太高也会降低堆肥速度，导致厌氧分解并产生臭气以及营养物质的沥出。

若含水率超过60%，水就会挤走空气，垃圾颗粒间空隙将为水分所充满，堆肥原料呈致密状态，堆肥就会向厌氧方向发展，此时应加强通风。

若含水率小于12%，微生物将停止活动。一般来说，含水率低于40%时，应加水调节。餐厨垃圾的含水率较高，在80%～90%，因此在堆肥前必须进行水分调节，降低含水率到60%左右，一般采用离心机进行脱水。

对于含水率，试验证明：极限含水率的60%～80%是堆肥原料进行生物代谢的适宜含水率。

      北京利启环保科技有限公司自主研发餐厨垃圾处理设备，该设备可分离出餐厨垃圾中的残渣、油、水，进行二次利用，不但降低了餐厨垃圾对环境的污染，而且回收的食物残渣可作为养殖黑水虻的饲料，科学构建了完整的循环农业产业链。

我公司研发的餐厨垃圾处理器是一款专门用于餐厨垃圾分离处理的设备，该设备可将餐厨垃圾分离成残渣、水、油三种介质。当餐厨垃圾进入该设备后，通过设备中的压缩机构进行挤压，分离出食物残渣及油水混合物。食物残渣通过设备出料口，进行回收外运，进行二次利用；油水混合物通过设备中的油水分离器进行油、水分离，分离后的水经过过滤系统达到国际二级排放标准，直接排放，油污进行回收，可作为制作生物柴油的原料。

餐厨垃圾处理器的特点和优势：

1、该设备碗碟清洗系统采用纯天然发酵的植物乳酸菌清洗液，绿色环保。

2、通过该设备分离后的食物残渣无任何有毒成分。

3、该设备分离出的水达到国家二级排放标准，对环境不会造成污染。

我公司遵循绿色环保的宗旨，研发的该设备保证了餐厨垃圾作为养殖饲料，其在整个生物链中摄入时的无毒、安全、绿色环保！因此 ，该环保项目的实施，将对环境保护、资源利用、生态回归，起到可持续良好发展的贡献！