一种利用堆肥反应器进行堆肥脱臭及生产高氮含量有机肥的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用堆肥反应器进行堆肥脱臭及生产高氮(高硝酸根)含量有机肥的方法，它是采用本发明专利技术堆肥装置生产有机肥。本发明专利技术方法在对普通物料进行堆肥制备有机肥的过程中，将产生的氨气等恶臭气体通入有机肥中进行吸附，重新利用了废气中的氨气，制备得到了更高氮(高硝酸根)含量的有机肥，而且没有氨气等恶臭气体产生，环境相容性非常好。本发明专利技术方法实现了废气利用，同时可以制得高氮(高硝酸根)含量的有机肥，工业应用前景良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用堆肥反应器进行堆肥脱臭及生产高氮(高硝酸根)含量有机肥的方法。
技术介绍
在农业生产中，化肥消耗量巨大，但由于化学肥料施用于土壤后产生固定、分解、挥发等一系列反应，造成肥料的利用率偏低，其中氮肥的利用率仅为20～30％。这不仅造成养分资源的浪费，同时还造成土壤板结、次生盐渍化、地下水污染等一系列环境问题。同时随着社会经济的发展，我国每年都会产生大量的废弃生物质，年产各种农作物秸秆有8亿多吨，畜禽粪便17亿3000万吨，餐厨垃圾6000万吨，污水污泥3000万吨。这些资源目前大部分被填埋或直接焚烧处理，造成了严重的环境污染和资源浪费。好氧堆肥是废弃生物质减量化、资源化的主要方法，且过程生产的堆肥产品富含腐殖质和一定的氮(N)、磷(P)、钾(K)，可作为良好的土壤调理剂和有机肥料。但是，碳氮比(C/N)较低的有机物料如：禽畜粪便、污水污泥、厨余垃圾等在好氧堆肥过程中会有大量的氮损失，其中挥发的氨气(NH3)占了总氮损失的46.8％～90％，氮是植物营养所需的最大量元素，氨大量挥发会直接导致堆肥产品中氮含量的降低，进而影响堆肥品质，降低其农业利用价值；同时，NH3是酸雨的催化物质和堆肥中所排臭气的主要成分，大量的氨气挥发会给空气环境造成污染。目前控制氨的挥发主要有三种方式：一是添加高碳含量堆肥物料提高碳氮比；二是添加可抑制氨挥发的调理剂；三是利用吸附材料吸附释放的氨。但是提高碳氮比会减少成熟堆肥中的氮含量，影响肥效，同时高碳氮比会使氮成为微生物生长的限制因素；添加调理剂和常规的吸附材料则提高了有机肥的生产成本；且以上过程增加了堆肥过程复杂性。因此，好氧堆肥中如何经济有效地控制氨的挥发损失一直是国内外研究的热点。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种新的堆肥方法，解决堆肥过程中氨气大量挥发的问题，同时提供一种高氮含量的有机肥，增加废弃生物质中氮的利用效率。本专利技术利用堆肥反应器进行堆肥脱臭及生产高氮含量有机肥的方法，其它是采用如下堆肥装置生产有机肥：包括第一反应器和第二反应器，所述第一反应器包括堆肥室A和保温壳A，所述堆肥室A设置在保温壳A内部，堆肥室A外侧壁与保温壳A之间形成一腔体A，堆肥室A外壁上设有加热带A，堆肥室A内部靠近底部位置设有多孔支撑底板A，所述多孔支撑底板A与堆肥室A底部形成腔体B，所述腔体B通过第一进气管道与外部连通，所述第一进气管道上设有阀门A，所述第二反应器包括堆肥室B和保温壳B，所述堆肥室B设置在保温壳B内部，堆肥室B外壁上设有加热带B，堆肥室B内部靠近底部位置设有多孔支撑底板B，所述多孔支撑底板B与堆肥室B底部形成一腔体C，所述腔体C通过连接管道与腔体A上部连通，腔体C还通过第二进气管道与外部连通，所述第二进气管道上设有阀门B,所述保温壳B顶部设有出气管道，所述出气管道一端位于保温壳B内部，另一端位于保温壳B外部。其中，所述堆肥装置还包括控制器，所述堆肥室A内部设有第一温度传感器，堆肥室A上方设有第二温度传感器，所述堆肥室B内部设有第三温度传感器，堆肥室B上方设有第四温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、加热带A和加热带B均与控制器电连接；优选地，所述连接管道上还设有三通阀，所述三通阀的一个端口与大气连通，三通阀的另外两个端口与连接管道连通；进一步优选地，所述三通阀为电控阀与控制器电连接；优选地，所述第一进气管道上还设有气体流量计A，所述阀门A为电控阀且有两个，两个阀门A并联在第一进气管道上且位于气体流量计A前端，所述第二进气管道上还设有气体流量计B，所述阀门B为电控阀且有两个，两个阀门B并联在第二进气管道上且位于气体流量计B前端，所述气体流量计A、阀门A、气体流量计B和阀门B均与控制器电连接。优选地，所述出气管道上依次设有吸收瓶、冷却管、冷凝水收集瓶和干燥管，所述吸收瓶中装有硫酸，吸收瓶中气体管路进气端位于液面下方，吸收瓶中气体管路出气端位于液面上方，所述冷却管设置在冷凝水收集瓶进气端，所述干燥管设置在冷凝水收集瓶出气端，干燥管内装有干燥硅胶；进一步优选地，所述出气管道末端并联连接有两根出气管路，一根出气管路上设有球阀和CO2检测器，另一根出气管路常通，CO2检测器与控制器电连接。其中，所述堆肥装置中，保温壳A和保温壳B均为双层结构，两层之间有间隙，间隙里填充保温泡沫；和/或，所述保温壳A内部顶面由中间向边缘逐渐向下倾斜；和/或，所述保温壳A内部底角处设有冷凝水收集器。前述堆肥方法中，堆肥的工艺如下：一号反应器与二号反应器同时启动运行；其中，第一反应器的堆肥方式为：取待堆肥物料，投入第一反应器内，升温至60℃，然后在60℃恒温3-6天，优选为3天，再降温至35℃，然后在35℃恒温至堆肥结束；期间，持续通入空气；第二反应器的堆肥方式为：取有机肥，投入第二反应器内，期间维持温度为35℃；在堆肥前两周通入一号反应器产生的气体，两周后通入空气。优选地，一号反应器中所述物料为畜禽粪便、餐厨垃圾、农业废弃物(比如秸秆)、污泥中一种或者多种；二号反应器中有机肥为一号反应器堆肥得到的有机肥。优选地，一号反应器中，所述物料的含水量为55-72％，优选地为65-72％，进一步优选为70-72％；和/或，所述物料的C/N比为5.6-18，优选为18。优选地，一号反应器中，升温的速度为0.5～2℃/小时；和/或，所述降温是自然降温；优选地，一号反应器在堆肥过程中进行翻堆，其中，前三次每4天翻堆一次，之后每周翻堆一次。优选地，一号反应器中，所述通入空气的量为0.2～0.4L/min/kg-干重，优选为0.2L/min/kg-干重；和/或，堆肥的总时间为60天；优选地，二号反应器中，堆肥的总时间为30天,通入空气的量为0.2L/min/kg-干重。本专利技术还提供了前述方法制备得到的有机肥，包括一号反应器制备得到的有机肥和二号反应器得到的高氮(高硝酸根)含量有机肥。有机肥：是来源于植物和(或)动物，经过发酵腐熟的含碳有机物料，其功能是改善土壤肥力，提供植物营养，改善作物品质(见有机肥料标准(NY525-2012))。本专利技术方法在对普通物料进行堆肥制备有机肥的过程中，将产生的氨气等恶臭气体通入有机肥中再进行堆肥，重新利用了废气中的氨气，制备得到了更高氮(高硝酸根)含量的有机肥，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用堆肥反应器进行堆肥脱臭及生产高氮含量有机肥的方法，其特征在于：它是采用如下堆肥装置生产有机肥：包括第一反应器和第二反应器，所述第一反应器包括堆肥室A和保温壳A，所述堆肥室A设置在保温壳A内部，堆肥室A外侧壁与保温壳A之间形成一腔体A，堆肥室A外壁上设有加热带A，堆肥室A内部靠近底部位置设有多孔支撑底板A，所述多孔支撑底板A与堆肥室A底部形成腔体B，所述腔体B通过第一进气管道与外部连通，所述第一进气管道上设有阀门A，所述第二反应器包括堆肥室B和保温壳B，所述堆肥室B设置在保温壳B内部，堆肥室B外壁上设有加热带B，堆肥室B内部靠近底部位置设有多孔支撑底板B，所述多孔支撑底板B与堆肥室B底部形成一腔体C，所述腔体C通过连接管道与腔体A上部连通，腔体C还通过第二进气管道与外部连通，所述第二进气管道上设有阀门B,所述保温壳B顶部设有出气管道，所述出气管道一端位于保温壳B内部，另一端位于保温壳B外部。

【技术特征摘要】
1.一种利用堆肥反应器进行堆肥脱臭及生产高氮含量有机肥的方法，其
特征在于：它是采用如下堆肥装置生产有机肥：包括第一反应器和第二反应
器，所述第一反应器包括堆肥室A和保温壳A，所述堆肥室A设置在保温壳A
内部，堆肥室A外侧壁与保温壳A之间形成一腔体A，堆肥室A外壁上设有
加热带A，堆肥室A内部靠近底部位置设有多孔支撑底板A，所述多孔支撑底
板A与堆肥室A底部形成腔体B，所述腔体B通过第一进气管道与外部连通，
所述第一进气管道上设有阀门A，所述第二反应器包括堆肥室B和保温壳B，
所述堆肥室B设置在保温壳B内部，堆肥室B外壁上设有加热带B，堆肥室B
内部靠近底部位置设有多孔支撑底板B，所述多孔支撑底板B与堆肥室B底
部形成一腔体C，所述腔体C通过连接管道与腔体A上部连通，腔体C还通
过第二进气管道与外部连通，所述第二进气管道上设有阀门B,所述保温壳B
顶部设有出气管道，所述出气管道一端位于保温壳B内部，另一端位于保温
壳B外部。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述堆肥装置还包括控制
器，所述堆肥室A内部设有第一温度传感器，堆肥室A上方设有第二温度传
感器，所述堆肥室B内部设有第三温度传感器，堆肥室B上方设有第四温度
传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温
度传感器、加热带A和加热带B均与控制器电连接；
优选地，所述连接管道上还设有三通阀，所述三通阀的一个端口与大气
连通，三通阀的另外两个端口与连接管道连通；进一步优选地，所述三通阀
为电控阀与控制器电连接；
优选地，所述第一进气管道上还设有气体流量计A，所述阀门A为电控
阀且有两个，两个阀门A并联在第一进气管道上且位于气体流量计A前端，
所述第二进气管道上还设有气体流量计B，所述阀门B为电控阀且有两个，
两个阀门B并联在第二进气管道上且位于气体流量计B前端，所述气体流量
计A、阀门A、气体流量计B和阀门B均与控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述出气管道上依次设有
吸收瓶、冷却管、冷凝水收集瓶和干燥管，所述吸收瓶中装有硫酸，吸收瓶
中气体管路进气端位于液面下方，吸收瓶中气体管路出气端位于液面上方，
所述冷却管设置在冷凝水收集瓶...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙照勇，钟小忠，木田建次，汤岳琴，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51