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禽畜尸体、餐厨垃圾生物降解无害化处理

发布时间:2021-09-02 15:42:07浏览次数:
(一)技术原理
经过灭菌消毒后在添加的复合酶剂(淀粉酶、纤维酶、脂肪酶)的水解和催化作用(淀粉酶可以催化学淀粉分解成低分子糖类、葡萄糖和麦芽糖,脂肪酶可以催化油脂水解为脂肪酸及甘油,可以分解蛋白质成为氨基酸和多肽),促进畜禽尸体的有机物质如肉、骨、毛发、皮脂、蹄甲等被水解后供微生物利用和降解。分解后产物再利用微生物发酵如细菌、真菌和放射线菌,通过菌群自身代谢活动进行氧化、还原、合成的发酵过程。
整个分解及微生物发酵过程中温度适宜在 45-65℃左右,根据分解物不同可采用液体容器分解方式或固体堆埋分解方式。反应温度可由微生物生化反应自身生成,也可以根据分解时间要求采取人工加温。分解过程中微生物所产生的高温能量,堆温 60℃或以上,保持 4-6 天,能有效杀灭绝大多数病原菌、寄生虫、虫卵、孢子如伤寒杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌、老贺氏杆菌、无钩条虫和结核分支杆菌等。
经过高温阶段,畜禽尸体的有机物质大部分被分解,嗜热微生物因缺乏适当营养物质而停止生长,其生物的活性下降,发热量减少,发酵温度开始下降,腐熟过程进入降温阶段,嗜温性微生物又开始活跃,继续对畜禽尸体残余较难分解的有机物作进一步分解,腐殖质不断增多,且稳定化。在降温阶段,当温度降至25-30℃的时候,搅拌物料,可供给充足的氧气给微生物继续繁殖,促进温度提升,再进入高温 45-60℃,导致畜禽尸体较难分解的有机物质如毛发、骨、蹄甲等被嗜热性微生物进一步分解及消耗。在发酵腐熟期间,经过搅拌后,禽畜尸体的有机物质已被微生物大量消耗及完全分解,同时经过多天持续高温下,有害病毒都被高温杀死,可达到腐殖质稳定化及无害化的效果。

(二)畜禽尸体无害化处理产业化的关键技术方案

1.关键技术方案步骤流程图

2.技术方案细节:(本技术方案的全过程为密闭状态)
机械破碎:
采用专用的破碎设备,将动物体分解为小于 5cm 的碎块。破碎的程度越细越有利于后续的生物降解,月处理量:一千平方操作面积可处理一千吨左右的禽畜屍体。
灭菌消毒:
分解站内安装消毒灭菌设备,采用高温高压灭菌罐,将分解后液体或吸附料抽至灭菌罐内按照国家防疫标准操作进行灭菌消毒。也可以在有机肥厂内安装灭菌设备,将分解后液体或吸附料用密封罐车运至厂内进行灭菌消毒,同时建立罐车离点消毒灭菌设施,确保车辆离站时不带有病毒细菌。避免病菌或疫情的传播。
畜禽尸体生物降解:
畜禽尸体生物降解分为液体分解和干式分解两种方式,技术方案分别为:
① 液体分解
a.畜禽尸体无害化处理后,加入复合酶剂,将其分解为氨基酸和多肽。
b.再加入微生物菌剂将氨基酸和多肽继续分解,最终分解为离子状态的元素,使其转变为无机物。
c.分解后的产物有两种,一种是粘稠状液体,另一种是骨头、皮毛的残渣。
d.分解后的产物液体作为有机液肥的原料,残渣作为固体土壤改良剂的原料。
 
② 干式分解
 
a.干式分解将破碎后的畜禽尸体按一定量混合复合酶剂。
b.取沼渣、秸秆渣或玉米芯等作为吸附料包裹,分解 7-15 天。
除臭:
分解过程全程密闭,分解罐及分解站采取微生物及设施除臭,有机肥厂对分解液消毒灭菌后加入微生物进行除臭。
发酵:
有机肥厂对分解液消毒灭菌后加入微生物进行发酵,根据有机肥微量元素要求,采用天然原料制备发酵培体包括骨粉、豆粕、麦麸等。加入益生菌群进行混合发酵、过滤及灌装。

(三)餐厨垃圾生物分解肥料化处理

依据中华人民共和国住房和城乡建设部制定的《餐厨垃圾处理技术规范》行业标准,按餐厨垃圾得到资源化、无害化、减量化的处理需求,制定处理标准化技术流程。
 
1.处理工艺流程

2.处理流程说明
(1)餐厨垃圾的收集与运输管理
餐饮垃圾的收运者应对餐饮垃圾实施单独收运,收运中不得混入有害垃圾和其他垃圾。且餐饮垃圾不得随意倾倒、堆放,不得排入雨水管道、污水排水管道、河道、公共厕所和生活垃圾收集设施中。针对煎炸废油应单独收集和运输,不宜与餐饮垃圾混合收集。厨余垃圾则宜实施分类收集和分类运输。
运输过程中,餐厨垃圾应采用密闭、防腐专用容器盛装,采用密闭式专用收集车进行收集,专用收集车的装载机构应与餐厨垃圾盛装容器相匹配。运输车辆在任何路面条件下不得泄漏和遗洒。餐厨垃圾宜直接从收集点运输到处理厂。产生量大、集中处理且运距较远时,可设餐厨垃圾转运站,转运站应采用非暴露式转运工艺。运输路线应避开交通拥挤路段,运输时间应避开交通高峰时段。在寒冷地区使用的餐厨垃圾运输车,应采取防止餐厨垃圾产生冰冻的措施。餐厨垃圾在运输过程中,运输车装、卸料宜为机械操作。
(2)餐厨垃圾计量、接受与输送
餐厨垃圾处理厂卸料口设置数量应根据总处理规模和餐厨垃圾收集高峰期车流量确定。卸料间受斜槽应设置局部排风罩,排风罩设计风量应满足卸料时控制臭味外逸的需要,卸料间的通风换气次数不应小于 3 次/h。宜设置餐厨垃圾暂存、缓冲容器,缓冲容器的容积应与餐厨垃圾处理工艺和处理规模相协调,且应有防臭气散发的设施。餐厨垃圾卸料间应设置地面和设备冲洗设施及冲洗水排放系统。餐厨垃圾输送和卸料倒料过程中应避免飞溅和逸洒。
*采用带式输送机输送餐厨垃圾时,应符合下列要求:
a.应有导水措施,防止污水横流。
b.带式输送机上方应设密封罩,并对密封罩实施机械排风。
c.设有人工分拣工位的带式输送机的移动速度宜为 0.lm/s〜0.3m/s *采用螺旋输送机输送餐厨垃圾时,应符合下列要求:
a.螺旋输送机的转速应能调节。
b.螺旋输送机应具有防硬物卡死的功能。
C.应具有自清洗功能。
 
(3)预处理
餐厨垃圾处理厂应配置餐厨垃圾预处理工序,预处理工艺应根据餐厨垃圾成分和主体工艺要求确定。餐厨垃圾预处理设施和设备应具有耐腐蚀、耐负荷冲击等性能和良好的预处理效果。
餐厨垃圾的分选应符合下列规定:
a.餐厨垃圾预处理系统应配备分选设备将餐厨垃圾中混杂的不可降解物有效去除。
b.餐厨垃圾分选系统可根据需要选配破袋、大件垃圾分选、风力分选、重力分选、磁选等设施与设备。
c.分选出的不可降解物应进行回收利用或无害化处理。
d.分选后的餐厨垃圾中不可降解杂物含量应小于5%。
餐厨垃圾的破碎应符合下列规定:
a.餐厨垃圾破碎工艺应根据餐厨垃圾输送工艺和处理工艺的要求确定。
b.破碎设备应具有防卡功能,防止坚硬粗大物破坏设备。
c.破碎设备应便于清洗,停止运转后应及时清洗。
泔水油的分离应符合下列规定:
a.应根据餐厨垃处理主体工艺的要求确定油脂分离及油脂分离工艺。
b.餐厨垃圾液相油脂分离收集率应大于 90%。
c.应对分离出的油脂进行妥善处理和利用。
 
严禁将煎炸废油、泔水油和地沟油用于生产食用油或食品加工。利用湿热处理方法对餐厨垃圾进行预处理时,湿热处理温度宜为 120°C〜160°C,处理时间不应小于 20min。应根据处理后产品质量的要求确定控制盐分措施。



(4)油水分离
1)首先,使用油水分离设备,油分离出售废油回收商。其中油水分离器工作原理如下所列:
a.由污水泵将含油污水送入油水分离器,通过扩散喷嘴后,大颗粒油滴即上浮在左集油室顶部。
b.含小油滴的污水进入下部分的波纹板聚结器,在此聚合部分油滴成较大的油滴至右集油室。
c.更小颗粒的油滴的污水通过细滤器,出去水中杂质,依次进入纤维聚合器,使细小油滴聚合成较大的油滴与水分离。
d.分离后,清洁水通过排除口排除,左右集油室中污油通过电磁阀
自动排除,而在纤维聚合器分离出去的污油,则通过手动阀排除。
 
在我国,有少数不良从业人员将餐厨垃圾中的废油脂经过简单的脱酸、脱水、脱色、过滤等工序制成伪食用油,俗称“地沟油”,这些地沟油最后又回流到食用油市场和餐饮业,严重危害人民的身体健康,因此必须加强餐厨垃圾中废油脂的管制。油分离出来处理给废油回收商确保回收的油脂流向全程追溯、实时可查(如通过以不饱和油酸 C18 位主要成分的甘油脂类油脂与低碳醇经转酯化反应可以获得生物柴油,生物柴油作为一种绿色环保能源可以成为柴油机的替代燃料或用于其他用途)。从而实现餐厨垃圾处理的减量化、无害化和资源化。
 
2)利用生物酶解法,加稻秆矿石过滤方式,将油过滤在物料中经分解酶破壁分解后,同过滤物料一同肥料化处理。
针对我国餐厨垃圾含高盐、高水、高油的特点,利用生物酶解法,加稻秆矿石过滤方式,不再沿袭保守的发酵工艺而是通过分解酶的分解过程,将大分子的油脂和纤维通过复合酶分解后形成甘油、脂肪酸和葡萄糖等较容易被微生物和作物所利用的物质。生物酶技术处理最大的优势是不发生异味问题。投入复合生物酶制剂处置餐厨垃圾的过程,不再发生因为高温发酵带来的真菌粉尘污染和餐厨垃圾处置过程中的毒素扩散污染。生物酶解法是更加节能、更加高效、无污染的工艺,通过更先进的生物酶化工技术,实现节能 80%以上,没有污水发生,不再需要污水处置环节;将有机废弃物及过滤物料一同转成高营养成份的微生物肥料,转化率达到 95%以上。整个过程减少运行本钱 80%左右。实现了处置成本不高于生活垃圾填埋成本的处置工艺。
  
3)利用生物反应过滤仓经三项过滤生物处理后达标排放。


3.主处理物质产成品质量分析
按每一天100吨餐厨垃圾接收量计算,液出70% 70吨废水(含油率 4%计4吨)杂物5%计 5吨,即所得肥料化物质25%计25吨,发酵时另加粪便4吨,合计每天产生 29吨固液混合物肥料原料,按固液比 1:1 计算,固体产生品 14.5吨,液体 14.5吨。
 
4.肥料制作流程
a.固体生产有机肥制作流程
酶解发酵后餐厨固体物料 70%计 14.5吨,加矿源腐殖酸钾 10%计 4.9吨,稻壳粉 10%计 4.9吨,活性钙镁磷肥 5%计 3.2吨,复合菌、复合酶,联合堆沤15天后粉碎过筛包装。按 100吨处理量的生物有机肥产量每天 27吨,全年 27×365天,合计 9855吨。
b.微生物复合液体肥制作流程
餐厨处理液体 14.5吨,占 65%,添加矿源腐殖酸钾 2.1吨占比 15%,有机生物复合磷肥 2.1吨占比 15%,(有效磷≥12%,氧化镁≥8%,可溶性硅钙≥40%, 有机质≥15%)糖蜜 0.7吨占比 5%,接种复合菌、复合酶,联合酶解反应 15天制成复合生物液肥,产量每天 19.4吨,全年 19.4×365天,合计 7081吨。

肥料制作流程:

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