本發(fā)明涉及一種用于對禽畜糞便、廁所黑水、農(nóng)業(yè)秸稈、廚余垃圾、城市糞便、果蔬垃圾和生化污泥等有機廢棄物進行收集、儲藏、運輸、處理和資源化利用的運行方法，屬于有機廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

人類生產(chǎn)和日常生活中會產(chǎn)生大量的有機廢棄物，包括農(nóng)業(yè)秸稈、廁改黑水、畜禽糞便、餐廚垃圾、市政污泥、城市糞便、果蔬垃圾等，這些物質(zhì)需要及時收集和儲藏，并運輸?shù)教幚淼剡M行處理。

農(nóng)業(yè)秸稈具有資源量大、種類多、分散和季節(jié)性強的特性，收集費時費工、堆放密度低、儲存占地面積大、易燃、易霉。秸稈的集儲運成為制約其大規(guī)模利用的主要瓶頸。因此，如何建立合理的、高效的秸稈收儲運體系是秸稈生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須首先解決的關(guān)鍵問題。

目前，我國農(nóng)村垃圾采用傳統(tǒng)的“三級”收儲運體系，即村級收集，輸送到鄉(xiāng)鎮(zhèn)儲存，由鄉(xiāng)鎮(zhèn)輸送到縣級處理廠統(tǒng)一處理，這種模式運行效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有各類有機廢棄物在收集、儲藏、運輸和處理等方面存在的不足，提供一種快速高效、利于處理、能夠資源化循環(huán)利用、避免二次污染的有機廢棄物生態(tài)循環(huán)資源化處理方法。

本發(fā)明的有機廢棄物生態(tài)循環(huán)資源化處理方法，采用以下技術(shù)方案：

該方法，包括收集、儲存、運輸、處理以及資源化利用，有機廢棄物包括農(nóng)業(yè)秸稈（如玉米秸稈、小麥秸稈、瓜秧等各種生物質(zhì)秸稈）、廁所黑水（廁改黑水）、畜禽糞便、餐廚垃圾、市政污泥、城市糞便和果蔬垃圾；具體過程如下所述：

（1）布設(shè)一級收儲點：

布設(shè)一級收儲點，用于收集及儲存來源于農(nóng)村的的有機廢棄物，包括農(nóng)業(yè)秸稈、廁所黑水和畜禽糞便；一級收儲點由項目公司負(fù)責(zé)投資建立，并負(fù)責(zé)日常的儲存和維護管理。

一級收儲點的建設(shè)包括農(nóng)業(yè)秸稈存儲廠房、廁所黑水與禽畜糞便儲存池、沼液存儲池、消防設(shè)施、排水設(shè)施、監(jiān)控設(shè)施、質(zhì)檢計量、門衛(wèi)室（含監(jiān)控）和臨時休息室（含衛(wèi)生間）。

一級收儲點的建設(shè)要求包括：

①10～50畝儲存用地，交通便利，場地上方無高壓線；

②地磅、質(zhì)檢和值班用房；

③設(shè)置隔離圍欄，圍欄高度不低于2.5米；

④不低于50噸的地磅一臺；

⑤配有可監(jiān)控存儲中心各個角落的監(jiān)控系統(tǒng)且能夠聯(lián)接互聯(lián)網(wǎng)；

⑥場地內(nèi)修建有排水溝，備有消防泵及配套消防器材；

⑦具有防火和防雷安全措施。

（2）設(shè)立并建設(shè)有機廢棄物集中處理廠

集中處理廠由項目公司建設(shè)，集中處理廠內(nèi)安裝有機廢棄物處理設(shè)備；將各種有機廢棄物在集中處理廠集中處理，有效避免單獨處理的弊端。

高蛋白的糞便污水和高碳水化合物的秸稈能有效互補，避免早期糞便產(chǎn)氣過快、易酸化的現(xiàn)象，也使產(chǎn)沼過程更穩(wěn)定。

（3）收集及儲運：

對于農(nóng)業(yè)秸稈，由農(nóng)戶或政府組織委托單位（比如農(nóng)業(yè)合作社）收集，現(xiàn)場采用打捆機將秸稈在田間直接收集打捆（圓捆或方捆），并進一步壓縮（便于秸稈運輸和儲存），由農(nóng)民、經(jīng)濟人或收儲公司負(fù)責(zé)將原料收集至就近的一級收儲點，并存儲到一級收儲點的農(nóng)業(yè)秸稈存儲廠房內(nèi)，由項目公司負(fù)責(zé)輸送至集中處理廠；

對于農(nóng)村廁所黑水，由政府指定單位或授權(quán)企業(yè)（如項目公司）統(tǒng)一收集，并運送到一級存儲點的廁所黑水存儲池存放，之后由項目公司根據(jù)需求自行輸送至集中處理廠；

對于禽畜糞便，由政府指定單位或授權(quán)企業(yè)（如項目公司）統(tǒng)一收集(安排車輛抽取糞污)，直接運輸至一級收儲點的廁所黑水與禽畜糞便儲存池或集中處理廠；

對于餐廚垃圾、市政污泥、城市糞便和果蔬垃圾，由政府授權(quán)企業(yè)統(tǒng)一收集，并輸送至集中處理廠，項目公司無害化處置；

（4）有機廢棄物的處理

項目公司將運送至集中處理廠的農(nóng)業(yè)秸稈進行預(yù)處理，預(yù)處理后的農(nóng)業(yè)秸稈與廁所黑水、禽畜糞便、城市糞便、果蔬垃圾、市政污泥和餐廚垃圾一起進行厭氧反應(yīng)處理；厭氧反應(yīng)處理后得到沼氣、沼渣和沼液；沼氣一方面經(jīng)過提純壓縮成生物質(zhì)天然氣，并入燃?xì)夤芫W(wǎng)，作為燃料使用；沼渣烘干后配制成固態(tài)有機肥；沼液一方面直接回流進入?yún)捬醴磻?yīng)設(shè)備（調(diào)節(jié)物料濃度）和一級收儲點的沼液存儲池（方便各用戶取用），一方面配制成商品液態(tài)有機肥（包括葉面肥、沖釋肥等）。

過程（4）中農(nóng)業(yè)秸稈的預(yù)處理包括拆捆、粉碎、沼液回噴預(yù)發(fā)酵和制漿等。農(nóng)業(yè)秸稈粉碎至長度1-30mm。

過程（4）中農(nóng)業(yè)秸稈、果蔬垃圾和餐廚垃圾粉碎后與廁所黑水、禽畜糞便和城市糞便一起制漿，然后進行厭氧反應(yīng)處理。

本發(fā)明打破了傳統(tǒng)的“三級”收儲運體系，采用一級收儲運方式進行有機廢棄物收集，簡單易行，實現(xiàn)了資源化循環(huán)利用，具有以下特點：

（1）有機廢棄物全部得到無害化處置和資源化利用，全面解決農(nóng)村環(huán)境污染問題，改善人居生態(tài)，為美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、農(nóng)村環(huán)境綜合整治提供保障。

（2）拓寬分布式能源渠道，加快促進清潔能源使用，順應(yīng)國家和地方政府相關(guān)政策。

（3）生物質(zhì)有機肥的使用將有效避免秸稈直接還田帶來的缺苗、滋生病蟲害、減產(chǎn)的問題，并改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤有機質(zhì)、提高土壤肥力、促進微生物活力和作物根系的發(fā)育，有利于生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

附圖說明

圖1是本發(fā)明有機廢棄物的生態(tài)循環(huán)處理方法的模式過程示意圖。

圖2是本發(fā)明有機廢棄物的生態(tài)循環(huán)處理模式的處理過程示意圖

圖3是本發(fā)明有機廢棄物的生態(tài)循環(huán)處理方法的生態(tài)循環(huán)利用示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明的有機廢棄物的生態(tài)循環(huán)處理模式，包括收集、儲存、運輸、處理以及資源化利用。本發(fā)明中所指的有機廢棄物包括生物質(zhì)秸稈（農(nóng)業(yè)秸稈）、廁所黑水（廁改黑水）、畜禽糞便、餐廚垃圾、市政污泥、城市糞便和果蔬垃圾等，其中農(nóng)業(yè)秸稈、廁所黑水和畜禽糞便主要集中在農(nóng)村，餐廚垃圾、市政污泥、城市糞便和果蔬垃圾主要集中在城鎮(zhèn)。具體過程如下所述。

一．布設(shè)（設(shè)立并建設(shè)）一級收儲點

對于農(nóng)村有機廢棄物，設(shè)立并建設(shè)一級收儲點。一級收儲點由項目公司負(fù)責(zé)投資建立，并負(fù)責(zé)日常的儲存和維護管理。

（1）一級收儲點的選擇：根據(jù)農(nóng)業(yè)秸稈等廢棄有機物的資源分布、交通便利、運距適中的原則選擇和布設(shè)一級收儲點。

一級收儲點可選擇在有機廢棄物集中的村設(shè)立，再組織規(guī)劃農(nóng)戶、養(yǎng)殖戶、種植戶等，將相鄰3～7公里范圍內(nèi)村莊的有機廢棄物統(tǒng)一集中至一級收儲點儲存。

（2）一級收儲點的建設(shè)：包括農(nóng)業(yè)秸稈存儲廠房、廁所黑水與禽畜糞便儲存池、沼液存儲池、消防設(shè)施、排水設(shè)施、監(jiān)控設(shè)施、質(zhì)檢設(shè)施、計量設(shè)施、門衛(wèi)室（含監(jiān)控）和臨時休息室（含衛(wèi)生間）等。

（3）一級儲存點的建設(shè)要求：

①10～50畝儲存用地，交通便利，場地上方無高壓線；

②地磅、質(zhì)檢和值班用房；

③設(shè)置隔離圍欄，圍欄高度不低于2.5米；

④不低于50噸的地磅一臺；

⑤配有可監(jiān)控存儲中心各個角落的監(jiān)控系統(tǒng)且能夠聯(lián)接互聯(lián)網(wǎng)；

⑥場地內(nèi)修建有排水溝，備有消防泵及配套消防器材；

⑦具有防火和防雷安全措施。

二．設(shè)立并建設(shè)有機廢棄物集中處理廠

集中處理廠由項目公司建設(shè)，集中處理廠內(nèi)安裝有機廢棄物處理設(shè)備，如中國專利CN205874408U公開的《高固循環(huán)厭氧反應(yīng)器》和CN205874409U公開的《高固螺旋厭氧反應(yīng)器》，各種設(shè)備的運行模式可以參照CN104211173A公開的《模塊化智能厭氧反應(yīng)系統(tǒng)》。各種設(shè)備的罐體可采用CN204369638U公開的《污水處理設(shè)備模塊化拼裝罐體》，拼接單片都使用激光進行高精準(zhǔn)度的焊接，完全保證產(chǎn)品的質(zhì)量，且均采用智能模塊化拼接完成，具有極高的品控和集群美觀度。

CN205874408U公開的《高固循環(huán)厭氧反應(yīng)器》和CN205874409U公開的《高固螺旋厭氧反應(yīng)器》在工藝和設(shè)備上進行了革命性的創(chuàng)新，進入反應(yīng)器的固體含量高達10～20%，反應(yīng)器內(nèi)部采用垂直式無縫隙攪拌進行內(nèi)部物料的混合和傳質(zhì)，經(jīng)過精細(xì)設(shè)計的裝置可將整個反應(yīng)器內(nèi)的物料進行充分的混合和均勻，徹底解決了物料下沉堆積和秸稈上浮堵塞的致命性問題。

將農(nóng)村廁所黑水、禽畜糞便、秸稈和城市有機廢棄物集中處理，可有效避免單獨處理糞便和秸稈的弊端。高蛋白的糞便污水和高碳水化合物的秸稈能有效互補，避免早期糞便產(chǎn)氣過快、易酸化的現(xiàn)象，也使產(chǎn)沼過程更穩(wěn)定。

三．收集及儲運

對于農(nóng)村有機廢棄物，采取就近原則運輸至一級儲存點或集中處理廠（項目地點），由項目公司完成后續(xù)運輸及無害化處置工作。城市有機廢棄物，由政府組織直接運輸至集中處理廠；由項目公司完成無害化處置工作。

①農(nóng)業(yè)秸稈的收運

農(nóng)業(yè)秸稈（玉米秸稈、小麥秸稈、瓜秧等生物質(zhì)秸稈）由農(nóng)戶或政府組織委托單位（比如農(nóng)業(yè)合作社）收集，現(xiàn)場采用打捆機將秸稈在田間直接收集打捆（圓捆或方捆），并進一步壓縮（便于秸稈運輸和儲存），由居民、經(jīng)濟人或收儲公司負(fù)責(zé)將原料收集至就近的一級儲存點。

在一級收儲點計量并存放到一級收儲點的農(nóng)業(yè)秸稈存儲廠房內(nèi)，由項目公司根據(jù)需求對秸稈進行預(yù)處理（預(yù)處理也可以在集中處理廠進行，如粉碎，包裝），并負(fù)責(zé)后續(xù)運輸（輸送至集中處理廠）和無害化處置。

②農(nóng)村廁所黑水的收運

農(nóng)村廁所黑水由政府指定單位或授權(quán)企業(yè)（如項目公司）統(tǒng)一收集，并運送到一級存儲點的廁所黑水存儲池存放，之后由項目公司根據(jù)需求自行后續(xù)運輸和現(xiàn)場的運營管理。可采用以下方式：

方式一：由政府主管單位成立專業(yè)團隊，負(fù)責(zé)實施廁所的檢修、黑水收運工作（運輸至就近的一級收儲點），并由項目公司免費或收費處置。

方式二：實行市場化運作，由投資公司與政府簽訂特許經(jīng)營，并由其統(tǒng)一負(fù)責(zé)廁所檢修、黑水收運工作（運輸至就近的一級收儲點），由項目公司免費或收費處置。

③禽畜糞便的收運

禽畜糞便由各養(yǎng)殖戶自行建設(shè)畜便儲存池，由政府指定單位或授權(quán)企業(yè)（如項目公司）統(tǒng)一收集(安排車輛抽取糞污)直接運輸至項目地(集中處理廠或廁所黑水與禽畜糞便儲存池)，由項目公司收費或免費處置。

對于分散，目前沒有實施糞便和尿液處置的養(yǎng)殖戶，實行市場化運行方式。

方式一：由養(yǎng)殖企業(yè)或個體護將以上糞便和尿液直接運輸至項目地；由項目公司免費處置。

方式二：實行市場化運作，由項目公司負(fù)責(zé)收集運輸至項目地處置；由項目公司免費處置，但需要養(yǎng)殖企業(yè)承擔(dān)收集運輸費用。

④餐廚垃圾的收運

按市場化特許經(jīng)營方式由政府授權(quán)相關(guān)企業(yè)統(tǒng)一收集，并輸送至集中處理廠，用戶付費（財政結(jié)算的方式），項目公司無害化處置。

⑤市政污泥的收運

按市場化特許經(jīng)營方式由政府授權(quán)相關(guān)企業(yè)統(tǒng)一收集，并輸送至集中處理廠，產(chǎn)生污泥單位或政府付費（財政結(jié)算的方式），項目公司無害化處置。

⑥城市糞便的收運

由政府指定或委托相關(guān)單位負(fù)責(zé)收集并運輸?shù)郊刑幚韽S，并由項目公司免費無害化處置。

⑦果蔬垃圾的收運

由政府指定或委托相關(guān)單位負(fù)責(zé)收集并運輸?shù)郊刑幚韽S，并由項目公司免費無害化處置。

四．有機廢棄物的處理

如圖2所示，項目公司將運送至集中處理廠的農(nóng)業(yè)秸稈進行拆捆和粉碎等預(yù)處理，預(yù)處理后的農(nóng)業(yè)秸稈與廁所黑水、禽畜糞便、城市糞便、果蔬垃圾、市政污泥和餐廚垃圾一起制漿后進行厭氧反應(yīng)處理。農(nóng)業(yè)秸稈的預(yù)處理包括拆捆、粉碎，沼液回噴預(yù)發(fā)酵和制漿，粉碎至長度1-30mm?；蛘邔⑥r(nóng)業(yè)秸稈、果蔬垃圾和餐廚垃圾均進行粉碎，然后與廁所黑水、禽畜糞便和城市糞便一起制漿。圖2中的溶漿池是廁改黑水和禽畜糞便的均質(zhì)功能池設(shè)置在在集中處理廠。

采用CN205874408U公開的《高固循環(huán)厭氧反應(yīng)器》和CN205874409U公開的《高固螺旋厭氧反應(yīng)器》，將有機廢棄物在厭氧反應(yīng)器內(nèi)形成大幅度地循環(huán)翻動，強烈傳質(zhì)和強化循環(huán)，使物料混合充分，罐體壁面及底部物料也得到了充分?jǐn)嚢?，不會造成原料沉積現(xiàn)象。這兩種厭氧反應(yīng)器特別適用于泥漿狀、高糊狀等黏度較大或者固體含量大（可達到20%）的固體廢棄物的發(fā)酵處理，適應(yīng)性強，可實現(xiàn)規(guī)?；幚?。

厭氧反應(yīng)處理后得到沼氣、沼渣和沼液。沼氣經(jīng)過消泡和預(yù)處理，一方面經(jīng)過提純壓縮成生物質(zhì)天然氣，并入燃?xì)夤芫W(wǎng)，作為生活、生產(chǎn)或車用燃料，一方面穩(wěn)壓后并網(wǎng)發(fā)電（沼氣不用經(jīng)過提純壓縮）。

沼渣，沼渣烘干后添加營養(yǎng)鹽，混合造粒，制成固有機肥。

沼液，一方面直接回流進入?yún)捬醴磻?yīng)設(shè)備（調(diào)節(jié)物料濃度）和一級收儲點的沼液存儲池（方便用戶取用），一方面加入氮磷鹽配制成液態(tài)有機肥（包括葉面肥、沖釋肥等）。

根據(jù)就近原則，由各用戶在一級收儲點的沼液存儲池或集中處理廠的儲存點取用。由項目公司將生產(chǎn)的液態(tài)有機肥運輸至一級收儲點的沼液存儲池。

經(jīng)過上述對有機廢棄物的收集及處理，使有機廢棄物達到了如圖3所示的生態(tài)循環(huán)資源化利用。