專利名稱：高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種籍高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)廢棄物的方法。
現(xiàn)代生活中，不論是都市或郊區(qū)，每天都有大量的有機(jī)廢棄物從家庭與工廠被制造出來。動(dòng)物廢棄物是最大定點(diǎn)與不定點(diǎn)的氮及磷污染的來源，它們約占總氮污染的一半及總磷污染的三分之二。當(dāng)畜牧與家禽養(yǎng)殖大量集中于一個(gè)地方，空氣及水的污染問題伴隨糞便產(chǎn)生而來，目前最普遍采用的是垃圾掩埋場(chǎng)及堆肥場(chǎng)的處理方法。
由于垃圾掩埋場(chǎng)位置有限及地方公眾對(duì)新垃圾掩埋場(chǎng)的抗拒，尋找廢棄物處理的新方法是當(dāng)今重要的議題。
事實(shí)上，有機(jī)廢棄物含有大量且豐富的營養(yǎng)成份可供農(nóng)業(yè)與飼料業(yè)使用。將動(dòng)物糞便與廚余用堆肥處理可減低微生物活動(dòng)及濕度，堆肥中有機(jī)質(zhì)可改善土壤吸收營養(yǎng)與含水的能力，降低肥料使用及避免耕種時(shí)土壤流失，減少臭味與蒼繩問題。雖然堆肥處理有許多好處，它并不保證解決所有的動(dòng)物糞便與廢棄物管理的問題。堆肥處理需要大量時(shí)間與金錢運(yùn)作管理，它也需要額外的土地及三周至兩個(gè)月成熟時(shí)間，野堆式堆肥及儲(chǔ)料設(shè)施占用大量土地與建筑物空間。較大型堆肥處理操作，則為資本密集及勞力密集工作，其中最嚴(yán)重問題是隨之而來的污染四逸及惱人的惡臭。若野堆式堆肥含有過量的氮，亞硝酸鹽的臭味就成為惱人問題，超載的養(yǎng)分污染四逸及污染滲透則是其他另外潛在污染問題。
運(yùn)用有機(jī)廢棄物中自然所含有的高溫微生物處理有機(jī)廢棄物，乃為一種眾所周知的方法。有機(jī)廢棄物中的病菌與其他污染物在溫度達(dá)到80℃時(shí)，逐一被消滅。此方法增加了終端副產(chǎn)品使用的安全性。
多項(xiàng)科技報(bào)導(dǎo)運(yùn)用高溫發(fā)酵方法處理有機(jī)廢棄物，如美國專利5,810,903(1998)，5,702,499(1997)，4,292,328(1981)，4,132,638(1979)，3,864,247(1975)，3,838,198(1974)，3,745,113(1973)，3,462,275(1969)。
尚有其他科技介紹運(yùn)用多孔性物質(zhì)來固定及繁殖微生物以進(jìn)行污水處理或其他用途，如美國專利5,863,789(1999)，5,595,893(1997)，5,240,611(1993)，5,185,255(1993)，5,180,495(1993)。
美國專利5,810,903，發(fā)明人為Branconnier等人，建議使用高溫發(fā)酵方法處理有機(jī)廢棄物，該發(fā)酵處理過程首先利用高溫微生物處理約2至6天，然后，需再約24至48小時(shí)的處理過程，才完全轉(zhuǎn)換成終端產(chǎn)品。整個(gè)處理過程需要復(fù)雜的操作與設(shè)備來處理有機(jī)廢棄物。
美國專利5,702,499，發(fā)明人為Timmenga，發(fā)表使用液態(tài)高溫好氧處理有機(jī)廢棄物。該方法需要小心監(jiān)視及控制高溫處理過程以決定處理時(shí)間長(zhǎng)短，該結(jié)束時(shí)間依材料性質(zhì)而不定，又每批需監(jiān)定。
美國專利4,292,328，發(fā)明人為Coulthard等人，報(bào)導(dǎo)使用高溫好氧處理，以制造動(dòng)物營養(yǎng)品及其他產(chǎn)品。該方法引進(jìn)空氣到攪拌混合體內(nèi)，不使用外來熱量，使溫度達(dá)到至少55℃，促使高溫微生物處理廢棄物。全部流程需至少4天完成。
美國專利4,132,638，發(fā)明人為Carlsson，建議利用加入酵母菌進(jìn)行高溫好氧處理，分解處理約需10天完成。該處理過程有三項(xiàng)因素需于處理前特別注意材料大小，物質(zhì)干燥度，及pH值。
美國專利3,864,247，發(fā)明人為Fuchs，發(fā)表使用高溫微生物處理廢棄物，該方法不使用加熱促成高溫微生物活動(dòng)，處理時(shí)間約需10天。
美國專利3,838,198，發(fā)明人為Bellamy等人，提出一種先將廢棄物處理，再投入高溫好氧微生物方式處理，該方法先將廢棄物用1至2天的時(shí)間加溫到75℃至85℃，但他們并未說明所需的處理時(shí)間。
美國專利3,745,113，發(fā)明人為Fuchs等人，提議使用生物分解有機(jī)物，該方法不使用外來熱量將有機(jī)物溫度提高到至少42℃，以促使微生物活動(dòng)，處理時(shí)間約需6至10天。
美國專利3,462,275，發(fā)明人為BelIamy，報(bào)導(dǎo)一種廢棄物處理及轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品的方法，該方法運(yùn)用含有液態(tài)高溫微生物為媒介來處理有機(jī)廢棄物。
美國專利5,863,789，發(fā)明人為Komatsu等人，發(fā)表使用微生物帶原體及其復(fù)原土壤帶原體的方法，該方法將微生物種植于水聚合體上，進(jìn)而產(chǎn)生微生物活動(dòng)以修復(fù)土壤。
美國專利5,595,893，發(fā)明人為Pometto，III等人，提議使用合成聚合體及植物來支持固定微生物，該方法利用合成聚合體固定微生物，形成一個(gè)生化膜，用于廢棄物處理，以移除污染或減少生化的氧氣需求量。
美國專利5,240,611，發(fā)明人為Burton，發(fā)表一種有機(jī)廢棄物回收系統(tǒng)與方法，該方法利用多孔性物質(zhì)處理液態(tài)有機(jī)廢棄物。
美國專利5,185,255，發(fā)明人為Endo等人，提議使用細(xì)胞種植方法，利用多孔性物質(zhì)培養(yǎng)微生物。
美國專利5,180,495，發(fā)明人為Thuer等人，提議利用多孔性物質(zhì)培養(yǎng)一種或多種微生物來凈化水質(zhì)。
以上所提的各種方法都有共同的缺點(diǎn)，不是處理過程復(fù)雜，就是皆需費(fèi)時(shí)3天以上完成一次處理循環(huán)，或是只應(yīng)用于水處理的目的。
雖然每項(xiàng)專利都提出使用高溫方式處理有機(jī)廢棄物，或利用多孔性物質(zhì)培養(yǎng)微生物，但是他們都未設(shè)計(jì)使用含有培養(yǎng)高溫微生物的多孔性物質(zhì)為發(fā)酵的媒介質(zhì)，將廢棄物于24小時(shí)內(nèi)分解完成，他們的任何一項(xiàng)發(fā)明都未提供一種簡(jiǎn)單容易的操作方法及低資本投資的設(shè)備。
本發(fā)明的目的旨在提供一種藉高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)廢棄物的方法，使之以低于12小時(shí)的短時(shí)間內(nèi)，快速將有機(jī)物分解轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品，并且所得到的副產(chǎn)品不含病菌與雜草種子；本方法于產(chǎn)生有機(jī)廢棄物的同日，現(xiàn)場(chǎng)立即處理有機(jī)廢棄物，可避免卡車運(yùn)送有機(jī)廢棄物時(shí)所產(chǎn)生的二次污染，且減輕垃圾場(chǎng)及處理費(fèi)用的負(fù)擔(dān)；本發(fā)明容易操作及低資本投資的機(jī)器設(shè)備，農(nóng)場(chǎng)可使用自己生產(chǎn)的沼氣來提供熱能，本發(fā)明將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成含有豐富營養(yǎng)和蛋白質(zhì)的有用終端副產(chǎn)品，此副產(chǎn)品含有有益的微生物可以與土壤中的有益微生物產(chǎn)生互利共生反應(yīng)活動(dòng)，促使有益微生物繁殖與成長(zhǎng)，控制土壤害菌，改善土壤結(jié)構(gòu)及養(yǎng)分，幫助植物根部的成長(zhǎng)，當(dāng)此副產(chǎn)品用為動(dòng)物飼料添加物時(shí)，發(fā)酵后的產(chǎn)品含有蛋白質(zhì)和其他營養(yǎng)，可增進(jìn)動(dòng)物消化率，得到較佳品質(zhì)的成長(zhǎng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，基本由下列步驟組成(a)提供預(yù)定數(shù)量的含有培養(yǎng)高溫微生物的多孔性物質(zhì)；(b)將含有培養(yǎng)高溫微生物的上述多孔性物質(zhì)為發(fā)酵的媒介質(zhì)與有機(jī)物廢棄物在攪拌反應(yīng)槽內(nèi)予以混合，組成廢棄物混合物體；(c)使用外在熱量傳熱至上述廢棄物混合物體，將上述廢棄物混合物體的溫度加熱至45℃-100℃-的高溫；(d)維持上述高溫于45℃-100℃之間，使上述含有培養(yǎng)高溫微生物的多孔性物質(zhì)與上述有機(jī)廢棄物中自然所含有的微生物產(chǎn)生互利共生的反應(yīng)活動(dòng)，不斷地促成有益高溫微生物在上述多孔性物質(zhì)內(nèi)繁殖與成長(zhǎng)；(e)上述微生物互利共生的反應(yīng)活動(dòng)，加速上述有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度，于預(yù)定時(shí)間內(nèi)將上述有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品；及(f)使用上述完成后的有用終端副產(chǎn)品內(nèi)仍含有的上述多孔性物質(zhì)，該上述多孔性物質(zhì)含有上述培養(yǎng)的高溫微生物，可再做為上述發(fā)酵的媒介質(zhì)，與上述有機(jī)廢棄物混合，進(jìn)而產(chǎn)生上述互利共生的微生物反應(yīng)活動(dòng)；此上述微生物的互利共生反應(yīng)活動(dòng)促成上述高溫微生物繁殖與成長(zhǎng)于上述多孔性物質(zhì)內(nèi)的上述多孔性孔隙中，進(jìn)而加速上述有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度，于上述預(yù)定時(shí)間內(nèi)將上述有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成上述有用的終端副產(chǎn)品；此處理步驟可重復(fù)使用，直到上述完成后的有用終端副產(chǎn)品內(nèi)所含有的上述多孔性物質(zhì)完全消失為止。
本發(fā)明提供一種藉高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)廢棄物的方法，利用含有培養(yǎng)高溫微生物的多孔性物質(zhì)為發(fā)酵的媒介質(zhì)與外來熱量提供高溫溫度，于極短時(shí)間內(nèi)快速將有機(jī)物分解轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品。本發(fā)明于極短時(shí)問內(nèi)可將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成動(dòng)物飼料添加物或有機(jī)肥料，進(jìn)而創(chuàng)造永續(xù)環(huán)境。本發(fā)明的另一項(xiàng)特色是利用含有培養(yǎng)高溫微生物的多孔性物質(zhì)為發(fā)酵的媒介質(zhì)，與有機(jī)廢棄物內(nèi)自然所含有的微生物產(chǎn)生互利共生反應(yīng)，此微生物的互利共生反應(yīng)活動(dòng)促使高溫微生物繁殖與成長(zhǎng)于多孔性物質(zhì)內(nèi)的多孔性孔隙中，進(jìn)而加速有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度，于極短時(shí)間內(nèi)將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品。
本發(fā)明具有下列數(shù)項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)(a)提供一個(gè)永續(xù)環(huán)境的方法。
(b)提供一個(gè)于極短時(shí)間內(nèi)將有機(jī)廢棄物分解的方法，通常不超過12小時(shí)。
(c)提供一個(gè)使用少量的土地需求，可現(xiàn)場(chǎng)及槽內(nèi)處理廢棄物的方法。
(d)提供一個(gè)比傳統(tǒng)型的槽內(nèi)處理更大量的方法。
(e)提供一個(gè)低資本投資金額的廢棄物管理的方法。
(f)提供一個(gè)少量人工又極易操作的廢棄物管理的方法。
(g)提供一個(gè)避免過量養(yǎng)分四逸及滲透污染的方法。
(h)提供一個(gè)不含病菌與雜草種子的副產(chǎn)品。
(i)提供一個(gè)舒適味道的有機(jī)肥料或動(dòng)物飼料添加物，農(nóng)民可以節(jié)省肥料或動(dòng)物飼料的開銷或賺取銷售有機(jī)肥料或動(dòng)物飼料添加物的額外收入。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施例作進(jìn)一步說明


圖1是本發(fā)明的流程圖。
圖2是本發(fā)明的含有攪拌器及設(shè)備底下設(shè)置有燃燒器的攪拌設(shè)備。
圖3是本發(fā)明的含有攪拌器及設(shè)備底下設(shè)置有燃燒器的攪拌設(shè)備。
如
圖1所示，本發(fā)明的操作步驟依下列方法進(jìn)行(1)提供預(yù)定數(shù)量的含有培養(yǎng)高溫微生物的多孔性物質(zhì)。
(2)將含有培養(yǎng)高溫微生物的多孔性物質(zhì)為發(fā)酵的媒介質(zhì)與有機(jī)廢棄物，予以在攪拌反應(yīng)槽內(nèi)混合，組成廢棄物混合物體。
(3)使用外在的熱源傳熱至廢棄物混合物體，將廢棄物混合物體的溫度加熱達(dá)45℃至100℃之間的高溫。
(4)維持高溫于45℃至100℃之間，促使多孔性物質(zhì)與有機(jī)廢棄物中自然所含有的微生物，不斷地產(chǎn)生微生物互利共生的反應(yīng)活動(dòng)，促成有益高溫微生物的繁殖與成長(zhǎng)。
(5)微生物互利共生的反應(yīng)活動(dòng)加速有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度，于極短時(shí)間內(nèi)將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品。
(6)完成后的有用終端副產(chǎn)品內(nèi)仍含有多孔性物質(zhì)，該多孔性物質(zhì)含有培養(yǎng)的高溫微生物，可再做為發(fā)酵的媒介質(zhì)，與有機(jī)廢棄物混合，進(jìn)而產(chǎn)生由步驟(1)至步驟(6)互利共生的微生物反應(yīng)活動(dòng)。此微生物的互利共生反應(yīng)活動(dòng)促成高溫微生物繁殖與成長(zhǎng)于多孔性物質(zhì)內(nèi)的多孔性孔隙中，進(jìn)而加速有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度，于極短時(shí)間內(nèi)將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品。此處理步驟可重復(fù)使用，直到完成后的有用終端副產(chǎn)品內(nèi)所含有多孔性物質(zhì)完全消失為止。
于步驟(1)中，多孔性物質(zhì)可以是以下一種或多種所混合組成，但不受限于這些木炭，煤炭，牡蠣殼，貝殼，海貝殼，蛋殼，稻殼，玉米皮，淀粉，骨頭，木材，羽毛，玻璃，陶器，石膏，磁器，高嶺土，矽藻土，礦物質(zhì)，聚合纖維，金屬。
此外，于步驟(1)中，多孔性物質(zhì)的使用量是待處理有機(jī)廢棄物重量的1％到10％(5％最為理想)。此外，高溫微生物由高溫ActinomycetaIes，高溫Pseudomonadales，高溫Eubacteiales，和高溫fungi等微生物群(該四種菌均為公知菌)所組合而成。
于步驟(2)中，本發(fā)明特別適用轉(zhuǎn)換分解的有機(jī)廢棄物，包括動(dòng)物糞便，動(dòng)物排泄物，動(dòng)物尸體，食物廢棄物，食品加工廠廢棄物，園藝廢棄物和廚余。
于步驟(2)后，步驟(3)前，本發(fā)明含有一個(gè)額外步驟，加水至廢棄物混合體內(nèi)，維持廢棄物混合體濕度介于60％至70％之間。
于步驟(4)中，將廢棄物混合體予以加入熱量好氧式攪拌，發(fā)酵時(shí)所產(chǎn)生的臭氣吸入除臭設(shè)備處理后，再釋放到大氣中。同時(shí)，于45℃至100℃的高溫之間，含有培養(yǎng)高溫微生物的多孔性物質(zhì)為發(fā)酵的媒介質(zhì)，與有機(jī)廢棄物內(nèi)自然含有的微生物產(chǎn)生互利共生反應(yīng)，此微生物的互利共生反應(yīng)活動(dòng)促成有益高溫微生物繁殖與成長(zhǎng)于多孔性物質(zhì)內(nèi)的多孔性孔隙中。
于步驟(5)中，當(dāng)終端副產(chǎn)品的濕度降至約30％時(shí)，則可將副產(chǎn)品取出。
于步驟(6)中，完成后的有用終端副產(chǎn)品內(nèi)仍含有多孔性物質(zhì)，該多孔性物質(zhì)含有培養(yǎng)的高溫微生物，可再做為發(fā)酵的媒介質(zhì)，與有機(jī)廢棄物混合，進(jìn)而產(chǎn)生由步驟(1)至步驟(6)互利共生的微生物反應(yīng)活動(dòng)。此微生物的互利共生反應(yīng)活動(dòng)促成高溫微生物繁殖與成長(zhǎng)于多孔性物質(zhì)內(nèi)的多孔性孔隙中，進(jìn)而加速有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度，于極短時(shí)間內(nèi)將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品。此處理步驟可重復(fù)使用，直到完成后的有用終端副產(chǎn)品內(nèi)所含有的多孔性物質(zhì)完全消失為止。
如圖2所示，高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)廢棄物方法可使用攪拌槽1，攪拌槽1含有數(shù)個(gè)攪拌器11由馬達(dá)12所驅(qū)轉(zhuǎn)，攪拌混含有機(jī)廢棄物，如動(dòng)物糞便，動(dòng)物尸體，廚余，以分批方式與含有培養(yǎng)的高溫微生物的有多孔性物質(zhì)混合，組成廢棄物混合體。
熱源2，如燃燒器21裝置于攪拌槽1的下方，將熱量傳導(dǎo)至攪拌槽1內(nèi)的廢棄物混合體，入料口14位于攪拌槽1上蓋口13的上方，于攪拌槽1的槽底部15設(shè)有多數(shù)滾輪10以供整槽方便移動(dòng)，出料口16位于槽底部15的角落，配有出料門17，輸送帶或出料車18緊接于出料口16，以便接收完成的產(chǎn)品。
攪拌槽1裝置有抽風(fēng)泵19，將燃燒器21產(chǎn)生的熱氣經(jīng)氣罩24通過通風(fēng)管25導(dǎo)入攪拌槽1內(nèi)，以回收熱氣供好氧發(fā)酵使用，降低工作環(huán)境的溫度。
熱源2，如燃燒器21，裝置有能源流入管22以供應(yīng)熱氣至攪拌槽1內(nèi)的廢棄物混合體，溫度控制器23控制氣體流量，以維持?jǐn)嚢璨?的溫度介于45℃至100℃的高溫之間。
攪拌槽1裝置有除臭設(shè)備3，連接在攪拌槽1的外墻，以移除發(fā)酵過程所產(chǎn)生的臭氣，吸風(fēng)扇31將發(fā)酵過程所產(chǎn)生的臭氣，經(jīng)過風(fēng)管30吸入除臭設(shè)備3，然后經(jīng)過風(fēng)管32排放到大氣中。
如圖3所示，高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)廢棄物的方法使用的另外一種旋轉(zhuǎn)攪拌槽1a，旋轉(zhuǎn)攪拌槽1a含有數(shù)個(gè)攪拌器11a，由馬達(dá)12a驅(qū)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)攪拌槽1a，入料口14a位于旋轉(zhuǎn)攪拌槽1a與上蓋口13a的連接處，上蓋口13a蓋住入料口14a。
出料口16a位于槽底部15a角落上，與入料口14a相對(duì)，配有出料門17a，熱源2a，如燃燒器21a，裝置于槽底部15a的下方，將熱量傳導(dǎo)至旋轉(zhuǎn)攪拌槽1a內(nèi)的廢棄物混合體，輸送帶或出料車18a緊接于出料口16a，以便接收完成的產(chǎn)品。
旋轉(zhuǎn)攪拌槽1a裝置有抽風(fēng)泵19a，將燃燒器21a產(chǎn)生的熱氣經(jīng)氣罩24a通過通風(fēng)管25a導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)攪拌槽1a內(nèi)，以回收熱氣供好氧發(fā)酵使用，降低工作環(huán)境的溫度。
熱源2a，如燃燒器21a，裝置有能源流入管22a以供應(yīng)熱氣至攪拌槽1a內(nèi)的廢棄物混合體，溫度控制器23a控制氣體流量，以維持旋轉(zhuǎn)攪拌槽1a的溫度介于45℃至100℃的高溫之間。
旋轉(zhuǎn)攪拌槽1a的外墻裝置有除臭設(shè)備3a，以移除發(fā)酵過程所產(chǎn)生的臭氣，吸風(fēng)扇31a將發(fā)酵過程所產(chǎn)生的臭氣，經(jīng)過風(fēng)管30a吸入除臭設(shè)備3a，然后經(jīng)過風(fēng)管32a排放到大氣中。
依照本發(fā)明方法，預(yù)先準(zhǔn)備攪拌槽1或旋轉(zhuǎn)攪拌槽1a，分別如圖2及圖3所示，將含有培養(yǎng)的高溫微生物的多孔性物質(zhì)，與有機(jī)廢棄物組成廢棄物混合體，經(jīng)過入料口14或入料口14a置放于攪拌槽1或旋轉(zhuǎn)攪拌槽1a中，所投入的多孔性物質(zhì)的使用量是待處理有機(jī)廢棄物重量的約1％到10％(5％最為理想)。若有需要，加水至廢棄物混合體內(nèi)，將開始操作的混合體維持濕度介于60％至70％之間。燃燒器21或21a供應(yīng)熱氣至槽內(nèi)的廢棄物混合體，溫度控制器23或23a控制氣體流量，以維持廢棄物混合體的溫度介于45℃至100℃之間，廢棄物混合體保持加熱好氧攪拌狀態(tài)。
高溫促成含有培養(yǎng)的高溫微生物的多孔性物質(zhì)與有機(jī)廢棄物內(nèi)自然所含有的微生物產(chǎn)生互利共生反應(yīng)活動(dòng)，此微生物的互利共生反應(yīng)活動(dòng)促成高溫微生物繁殖與成長(zhǎng)于多孔性物質(zhì)內(nèi)的多孔性孔隙中，進(jìn)而加速有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度，于極短時(shí)間內(nèi)將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品。發(fā)酵過程所產(chǎn)生的臭氣經(jīng)由吸風(fēng)扇31或31a到除臭設(shè)備3或3a。當(dāng)終端副產(chǎn)品的濕度降至約30％時(shí)，則可將副產(chǎn)品經(jīng)由出料口16或16a至輸送帶或出料車18、18a取出堆放或送到市場(chǎng)銷售。
依照本發(fā)明，完成后的有用終端副產(chǎn)品內(nèi)仍含有多孔性物質(zhì)，該多孔性物質(zhì)含有培養(yǎng)的高溫微生物，可再使用為發(fā)酵的媒介質(zhì)，與有機(jī)廢棄物混合，進(jìn)而產(chǎn)生互利共生的微生物反應(yīng)活動(dòng)。此微生物的互利共生反應(yīng)活動(dòng)促成高溫微生物繁殖與成長(zhǎng)于多孔性物質(zhì)內(nèi)的多孔性孔隙中，進(jìn)而加速有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度，于極短時(shí)間內(nèi)將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品。此處理步驟可重復(fù)使用，直到完成后的有用終端副產(chǎn)品內(nèi)所含有多孔性物質(zhì)完全消失為止。
多孔性物質(zhì)妁最理想結(jié)構(gòu)體是開放式的多孔性結(jié)構(gòu)及較高的多孔性表面積與物質(zhì)體積的比率。高溫微生物培養(yǎng)在多孔性物質(zhì)內(nèi)的多孔性孔隙中。
如上所述，開始處理操作的濕度維持介于60％至70％之間。處理過程的pH可以非常廣泛，不必另外加入pH值調(diào)整材料。
依照本發(fā)明方法，攪拌反應(yīng)器可以為任何形態(tài)的好氧攪拌方式，如攪拌槽，旋轉(zhuǎn)攪拌槽，攪拌池。攪拌槽可以是任何攪拌器具含有或不含有攪拌器；旋轉(zhuǎn)攪拌槽可以是任何含有固定或旋轉(zhuǎn)的攪拌器；攪拌池可以是任何含有翻攪器的建筑物，該建筑物可以是有或沒有屋頂，有或沒有墻壁。
本發(fā)明的處理過程可以是分批式或半連續(xù)式或連續(xù)式。當(dāng)各攪拌反應(yīng)器以輸送帶相連接時(shí)，單一分批式處理則可成為半連續(xù)式或連續(xù)式。當(dāng)旋轉(zhuǎn)攪拌槽有足夠長(zhǎng)度，正確的每分鐘旋轉(zhuǎn)速度和物體流動(dòng)角度，則可成為連續(xù)式處理。
此外，外在熱源包括任何能源，如天然瓦斯，液態(tài)石油氣，沼氣，電力，蒸汽，或太陽能。廢棄物混合體的溫度維持介于45℃至100℃之間，以促成含有培養(yǎng)的高溫微生物的多孔性物質(zhì)與有機(jī)廢棄物內(nèi)自然所含有的微生物產(chǎn)生互利共生反應(yīng)活動(dòng)，此微生物的互利共生反應(yīng)活動(dòng)促成高溫微生物繁殖與成長(zhǎng)于多孔性物質(zhì)內(nèi)的多孔性孔隙中，進(jìn)而加速有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度，于極短時(shí)間內(nèi)將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品。
除臭設(shè)備3或3a內(nèi)含有抽水泵，濕木片，活性木炭或炭，將臭味除臭后，排放到大氣中。
由于是高溫處理過程，終端副產(chǎn)品不含病菌與雜草種子。終端副產(chǎn)品通常是干燥粉粒狀。除了當(dāng)肥料使用外，尚可當(dāng)做動(dòng)物飼料。
實(shí)施例實(shí)驗(yàn)過程共使用約11.4立方米的雞糞，10只死雞，9公斤的魚廢棄物，及9公斤的蔬菜廢棄物。將所有的廢棄物與含有培養(yǎng)的高溫微生物的多孔性物質(zhì)混合于攪拌器具內(nèi)，投入的多孔性物質(zhì)約為5％的廢棄物重量，一座瓦斯燃燒器安置于攪拌反應(yīng)槽下方，將熱量導(dǎo)入廢棄物混合體，開始操作的混合體的濕度維持于60％至70％，攪拌器將混合體維持好氧攪拌狀態(tài)；約1小時(shí)后，混合體的溫度達(dá)到45℃至50℃之間的高溫；2小時(shí)后，混合體約溫度達(dá)到70℃的高溫，部分的羽毛已與雞身脫離，部份的雞身已分開，分解率約為10％至15％；4小時(shí)后，混合體的溫度達(dá)到90℃的高溫，所有的蔬菜與魚的廢棄物已消失，雞身分解率約為50％至60％，惱人的雞糞臭味已消失；6小時(shí)后，分解全部完成，只剩下極少量的骨頭，分解率約為99％。
終端副產(chǎn)品為淡褐色細(xì)粉粒狀，且含舒適味道，終端副產(chǎn)品是一種優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，其含有的氮-磷-鉀成份是2.3-0.6-4.0，及碳氮比為11。
本發(fā)明的上述設(shè)備，只是用來解釋目前本發(fā)明較理想的設(shè)備，不應(yīng)限制本發(fā)明的發(fā)展性。除了上述例子外，本發(fā)明包括所有如前面所描述與展示的具有類似功能性與機(jī)械性特點(diǎn)的各種設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，基本由下列步驟組成(a)提供預(yù)定數(shù)量的含有培養(yǎng)高溫微生物的多孔性物質(zhì)；(b)將含有培養(yǎng)高溫微生物的上述多孔性物質(zhì)為發(fā)酵的媒介質(zhì)與有機(jī)物廢棄物在攪拌反應(yīng)槽內(nèi)予以混合，組成廢棄物混合物體；(c)使用外在熱量傳熱至上述廢棄物混合物體，將上述廢棄物混合物體的溫度加熱至45℃-100℃-的高溫；(d)維持上述高溫于45℃-100℃之間，使上述含有培養(yǎng)高溫微生物的多孔性物質(zhì)與上述有機(jī)廢棄物中自然所含有的微生物產(chǎn)生互利共生的反應(yīng)活動(dòng)，不斷地促成有益高溫微生物在上述多孔性物質(zhì)內(nèi)繁殖與成長(zhǎng)；(e)上述微生物互利共生的反應(yīng)活動(dòng)，加速上述有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度，于預(yù)定時(shí)間內(nèi)將上述有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品；及(f)使用上述完成后的有用終端副產(chǎn)品內(nèi)仍含有的上述多孔性物質(zhì)，該上述多孔性物質(zhì)含有上述培養(yǎng)的高溫微生物，可再做為上述發(fā)酵的媒介質(zhì)，與上述有機(jī)廢棄物混合，進(jìn)而產(chǎn)生上述互利共生的微生物反應(yīng)活動(dòng)；此上述微生物的互利共生反應(yīng)活動(dòng)促成上述高溫微生物繁殖與成長(zhǎng)于上述多孔性物質(zhì)內(nèi)的上述多孔性孔隙中，進(jìn)而加速上述有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度，于上述預(yù)定時(shí)間內(nèi)將上述有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成上述有用的終端副產(chǎn)品；此處理步驟可重復(fù)使用，直到上述完成后的有用終端副產(chǎn)品內(nèi)所含有的上述多孔性物質(zhì)完全消失為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，所述多孔性物質(zhì)為下列一種或多種組合而成木炭，煤炭，牡蠣殼，貝殼，海貝殼，蛋殼，稻殼，玉米皮，淀粉，骨頭，木材，羽毛，玻璃，陶器，石膏，磁器，高嶺土，矽藻土，礦物質(zhì)，聚合纖維，金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，所述高溫微生物由下列一種或多種微生物群組合而成高溫Actinomycetales，高溫PseudomonadaIes，高溫Eubacteiales，和高溫fungi。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，所述高溫微生物由下列一種或多種微生物群組合而成高溫Actinomycetales，高溫PseudomonadaIes，高溫Eubacteiales，和高溫fungi。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，所述有機(jī)廢棄物由下列一種或多種組合而成動(dòng)物糞便，動(dòng)物排泄物，動(dòng)物尸體，食物廢棄物，食品加工廠廢棄物，園藝廢棄物和廚余。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，所述有機(jī)廢棄物由下列一種或多種組合而成動(dòng)物糞便，動(dòng)物排泄物，動(dòng)物尸體，食物廢棄物，食品加工廠廢棄物，園藝廢棄物和廚余。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，所述多孔性物質(zhì)的使用量是待處理有機(jī)廢棄物重量的1％-10％。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，所述多孔性物質(zhì)的使用量是待處理有機(jī)廢棄物重量的1％-10％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，于步驟(b)后，步驟(c)前，含有額外步驟加水至所述廢棄物混合體內(nèi)，維持所述混合體濕度介于60％-70％之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，于步驟(b)后，步驟(c)前，含有額外步驟加水至所述廢棄物混合體內(nèi)，維持所述混合體濕度介于60％-70％之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，于步驟(b)后，步驟(c)前，含有額外步驟加水至所述廢棄物混合體內(nèi)，維持所述混合體濕度介于60％-70％之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，于步驟(d)中，將所述廢棄物混合體予以加入熱量好氧式攪拌，發(fā)酵時(shí)所產(chǎn)生的臭氣吸入除臭設(shè)備處理后，再釋放到大氣中。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，于步驟(d)中，將所述廢棄物混合體予以加入熱量好氧式攪拌，發(fā)酵時(shí)所產(chǎn)生的臭氣吸入除臭設(shè)備處理后，再釋放到大氣中。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，于步驟(d)中，將所述廢棄物混合體予以加入熱量好氧式攪拌，發(fā)酵時(shí)所產(chǎn)生的臭氣吸入除臭設(shè)備處理后，再釋放到大氣中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，于步驟(e)中，所述終端副產(chǎn)品的濕度降至約30％時(shí)，則可將副產(chǎn)品取出。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，于步驟(e)中，所述終端副產(chǎn)品的濕度降至約30％時(shí)，則可將副產(chǎn)品取出。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，于步驟(e)中，所述終端副產(chǎn)品的濕度降至約30％時(shí)，則可將副產(chǎn)品取出。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，于步驟(e)中，所述終端副產(chǎn)品的濕度降至約30％時(shí)，則可將副產(chǎn)品取出。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，所述攪拌槽含有數(shù)個(gè)由馬達(dá)所驅(qū)轉(zhuǎn)的攪拌器，攪拌混合所述有機(jī)廢棄物，以分批方式與含有培養(yǎng)的高溫微生物的所述有多孔性物質(zhì)混合，組成所述廢棄物混合體；一種熱源設(shè)備裝置于所述攪拌槽的下方，將熱量傳導(dǎo)至攪拌槽內(nèi)的所述廢棄物混合體，入料口位于攪拌槽上蓋口的上方，為方便移出所述終端副產(chǎn)品的出料口位于槽底部的角落；所述攪拌槽裝置有抽風(fēng)泵，將所述熱源產(chǎn)生的所述熱氣以所述抽風(fēng)泵通過通風(fēng)管導(dǎo)入所述攪拌槽內(nèi)，以回收所述熱氣供好氧發(fā)酵使用，降低工作環(huán)境的溫度；所述熱源裝置有能源流入管以供應(yīng)所述熱氣至所述攪拌槽內(nèi)的所述廢棄物混合體，維持所述攪拌槽的溫度介于45℃至100℃之間的溫度控制器控制所述氣體流量；所述攪拌槽裝置有移除發(fā)酵過程所產(chǎn)生臭氣的除臭設(shè)備，所述除臭設(shè)備連接在所述攪拌槽的外墻，吸風(fēng)扇將發(fā)酵過程所產(chǎn)生的臭氣，經(jīng)過風(fēng)管吸入所述除臭設(shè)備，然后排放到大氣中。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法，一種所述攪拌槽組成的旋轉(zhuǎn)攪拌槽含有數(shù)個(gè)攪拌器，所述旋轉(zhuǎn)攪拌槽由馬達(dá)所驅(qū)轉(zhuǎn)，一種熱源設(shè)備裝置于所述攪拌槽底部的下方，將熱量傳導(dǎo)至所述旋轉(zhuǎn)攪拌槽內(nèi)的所述廢棄物混合體，為便于移出所述終端副產(chǎn)品，出料口位于槽底部并配有出料門；所述攪拌槽裝置有抽風(fēng)泵，將所述熱源產(chǎn)生的熱氣以所述抽風(fēng)泵通過通風(fēng)管導(dǎo)入所述旋轉(zhuǎn)攪拌槽內(nèi)，以回收所述熱氣供好氧發(fā)酵使用，降低工作環(huán)境的溫度；所述熱源裝置有能源流入管以供應(yīng)所述熱氣至所述攪拌槽內(nèi)的所述廢棄物混合體，維持所述旋轉(zhuǎn)攪拌槽的溫度介于45℃至100℃之間的溫度控制器控制所述氣體流量；所述旋轉(zhuǎn)攪拌槽的外墻裝置有移除發(fā)酵過程所產(chǎn)生臭氣的除臭設(shè)備，吸風(fēng)扇將發(fā)酵過程所產(chǎn)生的臭氣，經(jīng)過風(fēng)管吸入所述除臭設(shè)備，然后排放到大氣中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種藉高溫好氧發(fā)酵分解有機(jī)物的方法,于極短時(shí)間內(nèi)快速將有機(jī)物分解轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品;首先將含有培養(yǎng)高溫微生物的多孔性物質(zhì)為發(fā)酵的媒介質(zhì)與有機(jī)廢棄物在攪拌反應(yīng)槽內(nèi)予以混合,組成廢棄物混合物體;維持高溫于上述混合物體內(nèi),使上述多孔性物質(zhì)與上述有機(jī)廢棄物中自然所含有的微生物產(chǎn)生互利共生的反應(yīng)活動(dòng),該反應(yīng)活動(dòng)加速上述有機(jī)廢棄物的發(fā)酵分解速度,于極短時(shí)間內(nèi)將上述有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)換成有用的終端副產(chǎn)品。
文檔編號(hào)A23K1/00GK1260337SQ9912527
公開日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1999年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月20日
發(fā)明者陳慎遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:陳慎遠(yuǎn)