CN206512110U - 一种好氧发酵堆制有机肥的生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种好氧发酵堆制有机肥的生产装置，属于固体有机废弃物好氧堆肥处理领域。一种好氧发酵堆制有机肥的生产装置，包括：装置本体，通过其内部的穿孔板将所述装置本体隔成上、下两部分，上部分为堆肥反应室，下部分为布风室；所述堆肥反应室的顶部分别设有进料口和出气口；所述堆肥反应室的外壁安装有温控板，所述温控板连接温度控制器；所述布风室的底部设有排水口；所述布风室的一个侧壁设有进风口，所述进风口通过进风管连接鼓风机，所述鼓风机连接风速传感器，所述风速传感器连接风速控制器；所述温度控制器和风速控制器均连接主控制器，所述主控制器连接触控屏。本实用新型结构简单，使用方便，且提高了堆肥的发酵效率。

Description

一种好氧发酵堆制有机肥的生产装置

技术领域

本实用新型涉及一种好氧发酵堆制有机肥的生产装置，属于固体有机废弃物好氧堆肥处理领域。

背景技术

堆肥一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是在有氧气条件下有机物的分解过程，好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解，其代谢产物主要是二氧化碳、水和热；厌氧堆肥是在缺氧条件下进行有机物分解，厌氧分解最后的代谢产物是甲烷、二氧化碳和许多低分子量的中间产物，如有机酸等。厌氧堆肥与好氧堆肥相比较，单位重量的有机质降解产生的能量较少，而且厌氧堆肥通常容易产生臭味。由于这些原因，几乎所有的堆肥工程系统都采用好氧堆肥。堆肥工艺能达到较好的原料脱水、杀灭中堆肥原料中病原菌和杂草种子的目的，该方法处理的成本较低，处理后的完全堆肥能达到无害化的要求，如果再增加一定的后续制肥工艺，成品能直接土地利用。

好样堆肥的过程一般分三个阶段：1)升温阶段一般指堆肥过程的初期，在该阶段，堆体温度逐步从环境温度上升到45℃左右，主导微生物以嗜温性微生物为主，包括真菌、细菌和放线菌，分解底物以糖类和淀粉类为主。2)高温阶段堆温升至45℃以上即进入高温阶段，在这一阶段，嗜温微生物受到抑制甚至死亡，而嗜热微生物则上升为主导微生物。堆肥中残留和新形成的可溶性有机物质继续被氧化分解，复杂的有机物如半纤维素、纤维素和蛋白质也开始被强烈分解。微生物的活动也是交替出现的，通常在50℃左右时最活跃的是嗜热性真菌和放线菌，温度上升到60℃时真菌几乎完全停止活动，仅有嗜热性细菌和放线菌活动，温度升到70℃时大多数嗜热性微生物已不再适应，并大批进入死亡和休眠阶段。现代化堆肥产生的最佳温度一般为55℃，这是因为大多数微生物在该范围内最活跃，最易分解有机物，其中的寄生虫卵和病原微生物大多数可被杀死。3)降温阶段高温阶段必然造成微生物的死亡和活动减少，自然进入低温阶段。在这一阶段，嗜温性微生物又开始占据优势，对残余较难分解的有机物做进一步的分解，但微生物活性普遍下降，堆体发热量减少，温度开始下降，有机物趋于稳定化，需氧量大大减少，堆肥进入腐熟或后熟阶段。

好氧堆肥的供氧主要有静态鼓风供氧和动态翻抛供氧两种方式，鼓风机曝气充氧是利用设在堆肥物料下部的风管不断地向堆体传输空气，达到充氧的目的。翻抛充氧是利用翻抛机作业使物料与空气进行短时间接触，从而补充部分氧气。两种充氧方式各有其优缺点：鼓风曝气充氧的时间长，而且充氧时间比较灵活，可以根据需要随时进行供氧，尤其是采用自动监控系统进行氧气的监测和充氧条件下，可以根据堆体的氧气消耗情况随时进行曝气充氧，保证堆体氧气的充足供应，从而防止堆体出现厌氧发臭的可能性，保证厂区的环境卫生。但是，如果曝气过量或连续曝气，不仅会因通气过多而导致堆体中大量热量的损失，导致堆体温度下降，同时也会增加能耗。因此，通风时间既要适时，通风量也必须合适，不能太大或太少。翻抛充氧则利用物料被翻抛的刹那间与空气的接触而实现充氧，翻抛充氧能保证整个堆体的均匀，避免发酵仓内的死角，但是翻抛充氧时间短，而且每日翻抛次数有限(一般每天只能翻抛一次)，在堆肥过程中的大部分时间中都存在严重的氧气供氧不足问题。由于在堆肥的快速发酵阶段中，氧气消耗非常快，有时在半小时即可以使堆体的氧气浓度下降到产生硫化氢等臭气的氧气临界值(7％～8％)。因此，堆肥过程中仅依靠翻抛进行充氧，则不可避免地会导致大部分时间存在厌氧问题，从而导致恶臭和蚊蝇的环境卫生问题，而且在堆肥高温期频繁翻抛会导致大量氨气的挥发。好氧堆肥实验和工程运行表明：在堆肥的初期和中期，好氧发酵的耗氧速度很快；特别是在高温阶段，依靠翻抛机的充氧作用无法满足要求，因此会出现长期的厌氧时段，从而导致恶臭和蚊蝇问题的产生，同时大幅度降低堆肥的稳定性。由于翻抛机的翻抛作用，会使得堆体内的温度由高温迅速降低到室温，使堆体温度呈锯齿形变化，破坏理想的好氧发酵温度升温和保持过程，不利于实现堆肥的灭菌和杀灭杂草种子等无害化过程的进程，而且不利于发挥高温阶段微生物的快速降解功能。

堆肥过程的氧气监测与控制：氧气是影响微生物活性和堆肥进程的重要参数，充足的氧气是保证好氧堆肥过程顺利完成的必要条件。采用堆肥氧气、温度自动在线监测装置监测堆体氧气含量状况，可清楚地判断堆肥状态，为鼓风机的控制提供依据。堆肥初期(起爆期和升温期)微生物数量较少、活性较低，堆体对氧气的需求量不大，此阶段鼓风策略以堆体的氧气含量状况为依据，宜采用小风量鼓风，以免带走堆体热量；当温度升高到高温期后，微生物得到大量繁殖，活性也较高，耗氧速率较快，此阶段易采用较大的鼓风量，以带走堆体水分，为堆体提供充足的氧气；当堆体进入降温期后，堆体的好氧速率降低，对氧气的需求量减少，此阶段采用曝气充氧与翻抛充氧相结合的方式。

堆肥过程的温度监测与控制：堆体温度是高温好氧堆肥的另一项重要指标。它关系到堆肥过程中的发酵速度、稳定化效果、脱水效率、灭菌和生物灭活等无害化程度。在高温阶段，堆体中的嗜高温微生物可以大量繁殖，嗜高温微生物的生物降解效率比其他微生物高，高温不仅有利于加速堆肥过程，而且有利于灭菌和杀灭杂草种子，因此是堆肥无害化处理中最关键的阶段。但是，如果堆体温度太高，则会导致所有微生物都被杀灭或者休眠，从而降低堆肥过程的发酵效率，因此对堆肥过程反而产生不利影响。在好氧堆肥的四个阶段中，温度过高也并不利于堆肥的发酵进程。因此须对堆肥的温度进行监测和控制，已达到最理想的温度条件，以最大限度地促进堆体中有益微生物的大量繁殖和迅速生长。翻抛会导致堆体的温度时高时低，呈现明显的锯齿状，从而不利于堆肥的灭菌和快速发酵过程。参考我国《粪便无害化卫生标准》(GB7959-87)的好氧堆肥工艺设计标准和规范，要求高温发酵过程必须保证堆体内物料温度在50℃以上并保持5～7天。因此，翻抛工艺最大的一个缺陷是不能满足50℃以上持续5～7天的无害化基本要求。而采用基于强制通风条件下的静态堆肥工艺，则可以自动监测和控制堆体的温度，使其始终处于最佳状态，从而避免单独翻抛的缺陷，很好地满足50℃以上持续5～7天的无害化基本要求。因此，在堆肥过程中不宜单独使用翻抛工艺，而是应该在一次发酵过程中进行温度的自动监测和控制，在二次发酵过程中进行适当的翻抛。

而传统的好养堆肥装置结构较为复杂，且可能出现对堆肥堆氧气供应不足，造成发酵不彻底，同时可能因为排水效果较差，影响渗滤液的排出，影响堆肥的效果。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种好氧发酵堆制有机肥的生产装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种好氧发酵堆制有机肥的生产装置，包括：

装置本体，通过其内部的穿孔板将所述装置本体隔成上、下两部分，上部分为堆肥反应室，下部分为布风室；

所述堆肥反应室的顶部分别设有进料口和出气口；所述堆肥反应室的外壁安装有温控板，所述温控板连接温度控制器；

所述布风室的底部设有排水口；所述布风室的一个侧壁设有进风口，所述进风口通过进风管连接鼓风机，所述鼓风机连接风速传感器，所述风速传感器连接风速控制器；

所述温度控制器和风速控制器均连接主控制器，所述主控制器连接触控屏。

进一步的，所述装置本体两个相对的内壁上设有卡槽，所述卡槽与穿孔板的位置相对应，且所述穿孔板通过卡槽固定。

进一步的，所述装置本体为立方体，所述装置本体一个侧壁开有穿孔板插口，所述穿孔板插口与卡槽位于同一水平面；所述穿孔板可沿卡槽滑动并通过所述穿孔板插口从所述装置本体内抽离。

进一步的，所述布风室的底部为半开式活动仓门，且所述活动仓门为倾斜面，所述排水口位于倾斜面低处。

进一步的，所述穿孔板设有多排布风孔，所述布风孔的形状均为圆形。

进一步的，所述堆肥反应室的顶部设有喷水嘴。

进一步的，所述进料口处设有调节阀门。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型所述好氧发酵堆制有机肥的生产装置，通过进料管及其阀门的设置，便于进料；通过温控板的设置，便于控制堆肥反应室的温度，使得堆肥保持一定的干燥；通过风速控制器对鼓风机的控制，使得装置本体内的风速可控。堆肥反应室的顶部设有喷水嘴，可调节堆肥反应室的温度和干燥度。布气室底部设有排水口，可以通过穿孔板的布气孔和底面的排水口及时将堆肥产生的渗滤液排出。总之，本实用新型结构简单，使用方便，且提高了堆肥的发酵效率。

附图说明

图1为本实用新型所述好氧发酵堆制有机肥的生产装置的结构示意图：

其中，1-堆肥反应室，2-布风室，3-穿孔板，4-卡槽，5-出气口，6-排水口，7-鼓风机，8-风速传感器，9-风速控制器，10-温度控制器，11-主控制器，12-触控屏，13-装置本体，14-进料口，15-喷水嘴。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种好氧发酵堆制有机肥的生产装置，包括：

装置本体13，其为立方体，通过装置本体13内部的穿孔板3隔成上、下两部分，上部分为堆肥反应室1，下部分为布风室2；所述装置本体13两个相对的内壁上设有卡槽4，所述卡槽4与穿孔板3的位置相对应，且所述穿孔板3通过卡槽4固定。所述装置本体13一个侧壁开有穿孔板插口，所述穿孔板插口与卡槽4位于同一水平面。所述穿孔板3可沿卡槽滑动并通过所述穿孔板插口从所述装置本体13内抽离。

所述堆肥反应室1的顶部分别设有进料口14和出气口5，所述进料口处设有调节阀门，来调节堆肥的进料；所述堆肥反应室1的外壁安装有温控板，所述温控板连接温度控制器10；

所述布风室2的底部为半开式活动仓门，且所述活动仓门为倾斜面，所述布风室2的底部设有排水口6，所述排水口6位于倾斜面低处。

所述布风室2的一个侧壁设有进风口，所述进风口通过进风管连接鼓风机7，所述鼓风机7连接风速传感器8，所述风速传感器8连接风速控制器9；

所述温度控制器10和风速控制器9均连接主控制器11，所述主控制器11连接触控屏12。

通过风速控制器对鼓风机的控制，从而控制装置本体的风速维持在指定风速范围。通过温度控制器控制温控板的温度来使得堆肥干燥，控制鼓风机的风速，使得堆肥使用效率高。

所述穿孔板3设有多排布风孔，所述布风孔的形状均为圆形。

所述堆肥反应室1的顶部设有喷水嘴15。

使用时，先将穿孔板从装置本体壁的穿孔板插口插入装置本体，然后将堆料通过进料口置入堆肥反应室，进行有氧反应，同时通过鼓风机将空气鼓入布气室，空气通过穿孔板上的布风孔由下而上进入堆肥堆，对其中的细菌供氧，同时产生的废气通过堆肥反应室上部的出气口排出，实现供氧循环，完成堆肥反应后，将穿孔板从装置本体中抽出，使堆料掉落至布气室内，然后打开布气室底部的活动仓门，将堆料排出。

如果堆肥堆的温度较高，则打开喷水嘴向堆肥堆喷水，调节堆肥堆的温度，同时喷水嘴可调节堆肥堆的湿度；好氧菌经过有氧反应产生的渗滤液或者降温喷入的水通过布气孔进入布气室，然后从布气室底面的排水口排出，其中布气室底面设为倾斜结构，便于流体流动，同时排水口位于倾斜结构的较低位置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种好氧发酵堆制有机肥的生产装置，其特征在于，包括：

装置本体(13)，通过其内部的穿孔板(3)将所述装置本体(13)隔成上、下两部分，上部分为堆肥反应室(1)，下部分为布风室(2)；

所述堆肥反应室(1)的顶部分别设有进料口(14)和出气口(5)；所述堆肥反应室(1)的外壁安装有温控板，所述温控板连接温度控制器(10)；

所述布风室(2)的底部设有排水口(6)；所述布风室(2)的一个侧壁设有进风口，所述进风口通过进风管连接鼓风机(7)，所述鼓风机(7)连接风速传感器(8)，所述风速传感器(8)连接风速控制器(9)；

所述温度控制器(10)和风速控制器(9)均连接主控制器(11)，所述主控制器(11)连接触控屏(12)。

2.根据权利要求1所述的好氧发酵堆制有机肥的生产装置，其特征在于，所述装置本体(13)两个相对的内壁上设有卡槽(4)，所述卡槽(4)与穿孔板(3)的位置相对应，且所述穿孔板(3)通过卡槽(4)固定。

3.根据权利要求2所述的好氧发酵堆制有机肥的生产装置，其特征在于，所述装置本体(13)为立方体，所述装置本体(13)一个侧壁开有穿孔板插口，所述穿孔板插口与卡槽(4)位于同一水平面；所述穿孔板(3)可沿卡槽滑动并通过所述穿孔板插口从所述装置本体(13)内抽离。

4.根据权利要求1所述的好氧发酵堆制有机肥的生产装置，其特征在于，所述布风室(2)的底部为半开式活动仓门，且所述活动仓门为倾斜面，所述排水口(6)位于倾斜面低处。

5.根据权利要求1所述的好氧发酵堆制有机肥的生产装置，其特征在于，所述穿孔板(3)设有多排布风孔，所述布风孔的形状均为圆形。

6.根据权利要求1所述的好氧发酵堆制有机肥的生产装置，其特征在于，所述堆肥反应室(1)的顶部设有喷水嘴(15)。

7.根据权利要求1所述的好氧发酵堆制有机肥的生产装置，其特征在于，所述进料口(14)处设有调节阀门。