[发明专利]一种厨余垃圾制备生物炭基有机肥的方法及系统

说明书

本发明提供一种厨余垃圾制备生物炭基有机肥的方法及系统，包括以下步骤：步骤S1，将厨余垃圾进行预处理，得到有机浆液；步骤S2，在温度为150～340℃、压力为1～15Mpa条件下，将有机浆液与压缩空气或者氧气进行水热氧化反应和水热炭化反应，供氧量为有机浆液质量的0.2%～20%，反应时间为15～300min，得到悬混液；步骤S3，将悬混液进行固液分离，得到固体的有机泥饼和澄清液体；步骤S4，将有机泥饼进行微生物发酵堆肥，得到生物炭基有机肥。本发明在不额外添加生物炭情况下，以厨余垃圾为原料制备生物炭基有机肥，以满足厨余垃圾“无害化、减量化、资源化”处理要求和降低生物炭基有机肥制备成本。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种厨余垃圾制备生物炭基有机肥的方法及系统。

背景技术

厨余垃圾是指居民日常生活及食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的垃圾废弃物，包括丢弃不用的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、骨头等，成分具有多源性、混杂性和不确定性。这些废弃物如不妥善处理处置，会造成严重的环境污染，同时会造成人和动物疾病传播。

现有厨余垃圾的处理方法以厌氧发酵(如专利文献CN112851411A)、好氧发酵(如专利文献CN106927977A)、好氧堆肥(如专利文献CN114057516A)、回转窑热解炭化(如专利文献CN109400375A)、固液分离协同焚烧为主。但这些方法存在以下缺点：(1)厌氧发酵中的厌氧细菌对细胞和组织内有机质分解速度慢，厌氧消化停留时间长、效率低，资源化利用程度低，厌氧消化后残留大量的沼渣、沼液处理成本高，末端消纳出路难；(2)好氧发酵和好氧堆肥方法需要添加大量辅料如秸秆、木屑等或利用能源将厨余垃圾的水分降到适合堆肥的条件，能源消耗大、过程臭气难管理，好氧堆肥腐熟时间长，占地面积大，难以达到大批量有机肥产品的标准指标，市场消纳出路难，仓储堆放成本高，易造成二次污染；(3)回转窑热解炭化方法和固液分离协同焚烧方法都需要将厨余垃圾水分汽化，耗能高，存在二噁英有害气体的排放风险，后端尾气处理难度大，投资成本高，直接焚烧有机物未能充分资源化利用。因此，现有厨余垃圾的处理方法普遍存在处理消纳不彻底、过程能耗高、尾气治理难、经济性价比低、循环经济指标低等缺点，无法满足更高标准的“无害化、减量化、资源化”政策需求。

生物炭基有机肥是由生物炭与来源于植物和/或动物的有机物料混合发酵腐熟，或与来源于植物和/或动物的经过发酵腐熟的含碳有机物料混合制成的肥料，因此，为了获得生物炭基有机肥，需要先制备生物炭，然后再将生物炭与有机物料混合，工艺流程复杂繁琐。其次，生物炭是由农作物秸秆、木屑等生物质材料在限氧或隔绝氧气的环境条件下，经热解而得到的固体产物，但由于秸秆和木屑的离地成本高，导致生物炭基有机肥价格高，限制了生物炭基有机肥的推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种厨余垃圾制备生物炭基有机肥的方法及系统，在不额外添加生物炭情况下，满足厨余垃圾“无害化、减量化、资源化”处理要求的同时，如何以厨余垃圾为原料制备生物炭基有机肥，降低生物炭基有机肥制备成本。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

本发明的一种厨余垃圾制备生物炭基有机肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，将厨余垃圾进行预处理，得到含水率为80％～99％的有机浆液；

步骤S2，在温度为150～340℃、压力为1～15Mpa条件下，将有机浆液与压缩空气或者氧气进行水热氧化反应和水热炭化反应，供氧量为有机浆液质量的0.2％～20％，反应时间为10～300min，得到悬混液；

步骤S3，将悬混液进行固液分离，得到固体的有机泥饼和澄清液体；

步骤S4，将有机泥饼进行微生物发酵堆肥，得到生物炭基有机肥。

进一步地，将所述澄清液体进行厌氧产沼，得到沼气。