北京阿苏卫生活垃圾综合处理厂采用生物发酵滚筒处理生活垃圾,承建此项目的合加资源发展股份有限公司执行总经理张景志介绍说:堆肥工艺分为厌氧和好氧两大类,由于装置化厌氧堆肥投资大,运行成本高,目前多采用好氧堆肥工艺。好氧堆肥是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物在好氧条件下的代谢活动降解垃圾中的有机物质,使之稳定化的过程。由于微生物的生长繁殖受到下列多种因素的影响:垃圾中有机物质的含量、含水率、通风供氧情况、碳氮比、堆肥温度、pH值以及自然气候条件等,因此,有效地促进和控制堆肥过程中微生物的正常繁衍是整个堆肥处理技术的核心。
堆肥处理技术可分为动态(或半静态)堆肥处理技术(整个生物稳定化过程都与外界空间隔开)与静态堆肥处理技术,二者最大区别在于:前者可以很好的控制整个堆肥处理过程,使微生物生长保持在最佳的环境条件下,从而使发酵周期变短、堆肥物稳定化和无害化彻底、处理装置封闭,处理过程中二次污染较小。其中,滚筒生物发酵是自动化程度较高的动态堆肥技术,它是采取连续进料、出料的方式,保持物料在连续翻动的动态情况下,保证筒中有机成分、水分、温度和供氧的均匀,生物降解完全。
生物发酵滚筒主要作用:
首先是搅拌混合。发酵滚筒通过自身不断的转动将经过前处理的生活垃圾均匀混合,同时可以很方便的掺人污泥、秸秆类等物料以调节垃圾原料的组分来为微生物创造更大的生存条件,达到有机物降解的目的。
其次是浆化作用。这是发酵滚筒工艺中最有特色的部分,它可以把食品类物质转化为颗粒较细的浆状物,而塑料、布料和金属类物质的物理状态基本不变,这样就可以使用简单的滚筒筛把塑料、布料、金属类物质和有机物质分离开来。同时,浆化可大大增加有机物的表面面积,从而提高单位物料体积内微生物的数量。
再次是碳氮比调节。为了保证微生物降解能够完全,需调整合理的物料成分,保证最佳的物料碳氦比(25~30/1),可以适当添加草炭土、秸秆、以及后续工艺分选出来的未降解的部分有机物料,以保证生物发酵的完全。
再者,起到水分调节作用。当垃圾含水率较高时,可加大鼓风量或添加低含水率物料降低垃圾含水率;当垃圾含水率低时,可通过补充水等方法增加垃圾含水率。
还有,它能够启动垃圾的生物降解。在水分、碳氮比、氧含量、pH值、温度等条件成熟后,发酵滚筒内的生活垃圾中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物迅速繁殖,利用其代谢活动降解垃圾中的有机物质,将容易降解的物质如糖、淀粉、脂肪和蛋白质等在发酵滚筒内快速降解,为后续肥料的发酵、稳定、腐熟奠定好的基础。
生物发酵滚筒是大型设备,简体直径一般为3~5米,长度40~70米,由钢板制成,内壁装有物料抄板。生物发酵滚筒由两组托轮支承,由外齿圈传动,作绕轴线的旋转运动,滚筒轴线与地平面略有倾角,随着滚筒的转动,垃圾由筒壁抄板抄起、跌落、不断翻动,与简体内空气充分接触,进行好氧消化,并由进料端慢慢地向出料端移动。设备由进料装置、回转装置、支承装置、带挡轮支承装置、传动装置、出料装置、尾部密封罩、润滑装置、空气供给系统、滑环导电装置、检测装置、阳极保护、简体保温和电控系统等组成。
垃圾中的有机物在好氧微生物的作甩下,生成CO2、H2O、NO2、SO2等,并放出热量,使滚筒内的温度逐渐上升,初期腐烂阶段温度为45℃,适宜嗜温菌类微生物生长;当温度升高到50~55℃时,高温菌起主要作用。滚筒内最高温度可达到65~70℃,然后逐渐下降,降至40℃左右时,一次发酵过程终止,形成基本稳定的粗制堆肥。垃圾从进料至出料,一个周期一般为36~48小时,其时间长短与垃圾中有机物含量、环境温度、通风量及设备运行条件有关。
生物发酵滚筒一端设进风口,由送风机送人一定量的空气,当冬季环境温度较低时,也可送入热空气。滚筒另一端连接引风机,将废气排人垃圾除臭池。滚筒入口处可同时加入污泥、秸秆或粪稀,以调整堆肥的碳氮比(C:N),提高堆肥的肥效。由于滚筒内温度可高达65~70℃,垃圾中一般致病菌、寄生虫和草籽都将被杀死,生产的堆肥符合卫生要求。
北京阿苏卫生活垃圾综合处理厂的堆肥工艺流程是:前处理工序、滚筒发酵工序、次级发酵工序和后处理工序四个工序。进厂生活垃圾先经过前分选,分拣出塑料、纸张、金属类可回收物料并去除灰土后进入发酵滚筒。物料在发酵滚筒内停留2天,经初步降解后进人次级发酵。次级发酵采用机械翻堆的方式。发酵时间为21天。腐熟堆肥经25毫米滚筒筛筛分后,筛下物送至后处理车间,通过12毫米滚筒筛分和重力及密度分选机处理后部分粗堆肥直接出售,部分深加工成有机无机复混肥出售。
应用生物发酵滚筒作为生活垃圾堆肥处理的生物预处理器,对垃圾进行充分的混合,解决了我国垃圾混类回收导致的垃圾组分不均匀问题。在搅拌混合的过程中能够调节微生物生长繁衍的环境(即:含水率、碳氮比、pH值和温度等),从而有效促进和控制了堆肥发酵过程中微生物的正常繁衍,大大提高了堆肥的质量。并且垃圾经过生物预处理,提高了降解效率,缩短了垃圾堆肥发酵的时间(只需21天),开创了我国生活垃圾堆肥处理的新篇章。