[发明专利]一种综合利用城市垃圾制造有机碳素肥的方法

说明书

本发明涉及一种以垃圾为原料制造有机碳素肥的方法。

在社会高速发展，人口急剧增加的今天，垃圾的危害也日趋严重地困扰着人们的生活。从另一方面讲，垃圾，特别是城市垃圾也已成为一种急待利用的庞大资源。对城市垃圾，传统的处理方法一般是焚烧和填埋。焚烧会污染环境，填埋则又会占用大量耕地，同时也是对资源的浪费。

综合利用垃圾特别是城市垃圾制造有机肥，已成为世界性的研究课题。目前已见报导的有，成套机械堆肥法，高温堆肥法，即好氧与厌氧相结合发酵工艺及快速堆肥动态发酵工艺。这些技术在付诸实施中，由于设备制造昂贵，工艺过程复杂，造成处理的肥料成本高，难于广泛推广应用。

本发明的目的在于提出一种以城市垃圾为原料，生产工艺简单，生产成本低，易于推广应用的有机碳素肥制造方法。

本发明所用基本原料即城市垃圾包括：(1)城市有机垃圾，如居民生活垃圾、建筑单位、企事业单位产生的垃圾(有毒的化工垃圾除外)；(2)粮食系统产生的垃圾，如苇、茓、席、苫废物、稻毛及粮食加工的废弃物；(3)炭灰，来自稻壳、烂柴草、居民生活垃圾等的高温碳化过程。

为利于生产和管理，将厂区划分为东、南、北三个区，东区设三个分区，南区设二个集中区、二个分区及中心区，北区则由包装成品区和办公区组成。

本发明通过以下步骤实现：

(1)垃圾物的收集。

(2)将垃圾按性质进行科学分选和处理：(a)分选出粮食系统的垃圾如稻毛、稻壳、烂柴草及粮食废弃物，取其总量的70-80％倒入南区和东区的各分区内单独存放，经过6-18个月的分解腐熟过程，变成粉末状或颗粒状，使其有机质和腐殖酸的含量分别达到30％以上和20％以上；(b)分选出城市有机垃圾如居民垃圾、建筑、企事业垃圾，与(a)中剩余的20-30％粮食废弃物等进行混合，存放在南区的二个集中区，进行分解，当温度达到25-50℃时，垃圾物有30-50％腐熟，倒入中心区。

(3)高温碳化：将分选处理后的集中区和各分区垃圾以2∶1的比例混配倒入中心区进行高温碳化，根据生产季节，调节含水量为35-60％(自然雨雪和人为加水相配合)，其中，夏冬季35-45％，春秋季45-60％，混配时选择孔隙度较大的垃圾物如炉灰，树叶等来保持通气性；以易分解能产生较大热量的垃圾如酒糟、粮食废弃物等来提高中心区垃圾堆的温度至100-180℃，迅速碳化分解各种垃圾物，共进行两次高温两次翻倒，整个过程所用时间随季节而定，夏季15-30天，春秋季20-40天，冬季25-50天，观察垃圾碳化物呈黑褐色颗粒状，即80-90％碳化物，10-20％半碳化物的最佳状态，而碳氮比(C/N)为25∶1。

(4)混配：高温炉下来的炭灰先存放一段时间，通过自然雨雪和人为加水，将PH值从强碱性PH9.0-9.9调整至中性或偏酸PH4.5-7.0。按所施用土壤的性质，将三种经过处理的原料，碳化好的垃圾物、腐熟好的垃圾物和炭灰按不同比例进行混配，酸性，PH4-6，比例为2∶3∶1，中性偏酸，PH6-7，比例为1∶1∶1，碱性PH8-9.9，比例为2∶1∶3。

(5)将配比好的原料进行2-3次筛选，第一次用25×25mm的1号筛，第二次用13×13mm的2号筛，第三次8×8mm或6×6mm的3号筛。根据所生产肥料的用途而确定筛选工艺，果树肥料、大田肥料用1、2号筛，人参肥料、育苗肥料和花卉肥料用1、2、3号筛。筛下物即为所得肥料，筛上物再次参加腐熟和高温碳化。

(6)将垃圾分选剩余的砖头、石块、玻璃用球磨机打成粉末，加入肥料来补充其中矿物质和微量元素的不足，混配筛选好的肥料用翻斗车或手推车倒运到北区的包装成品区。

(7)加水调整肥料的含水量为30-35％，使其再次迅速发酵1-3天而达到常温，当有碳酸气味产生并经检测肥料成份含量必须达到或优于国家有关标准，同时达到企业出厂标准即可包装出成品。