一种畜禽粪尿发酵处理系统及基于该系统的发酵方法技术方案

本发明专利技术涉及一种畜禽粪尿发酵处理系统及基于该系统的发酵方法，发酵系统包括封闭的主体、发酵床、储粪池及与储粪池相连的喷淋装置、风机及与风机相连的增气管网和安装在发酵床上的翻耙装置。本发明专利技术提供了高质量的有机肥用于农业生产，在养殖业中实现了零排放、无污染、无臭味，且系统运行可完全达到环保部门标准；具有高性价比，按1000头规模，投资约9万元；系统运行时无需人力干涉，能够最大程度的减少人力成本；能够使混合更充分并及时将发酵床中的热量散出同时带出水分，保证了发酵床中发酵的正常进行，避免出现沤床和死床现象；还能根据发酵进行情况通过翻耙装置想发酵床中补充菌液，有效保证发酵的充分进行。

Livestock and poultry excrement fermentation processing system and fermentation method based on the system

The invention relates to a livestock and poultry manure and urine fermentation processing system and a fermentation method based on the system. The fermentation system comprises a closed main body, a fermentation bed, a dung storage tank and a spraying device connected with the dung storage tank, a blower, a gas increasing network connected with the blower and a rake turning device installed on the fermentation bed. The invention provides high quality organic fertilizer for agricultural production, realizes zero discharge, no pollution, no odor in aquaculture, and the operation of the system can completely meet the standards of the environmental protection department; has high performance-price ratio, and invests about 90,000 yuan according to the scale of 1,000 head; the operation of the system does not need human intervention, and can minimize human resources. Cost; can make the mixing more fully and timely heat in the fermentation bed to disperse and take out water at the same time, ensure the normal fermentation in the fermentation bed, avoid the phenomenon of retting bed and dead bed; also can according to the fermentation situation through the fermentation device to add bacterial liquid in the fermentation bed, effectively ensure the full fermentation.

【技术实现步骤摘要】
一种畜禽粪尿发酵处理系统及基于该系统的发酵方法
本专利技术涉及畜禽粪尿无害化处理设备领域，尤其涉及一种畜禽粪尿发酵处理系统及基于该系统的发酵方法。
技术介绍
我国法律《畜禽规模养殖污染防治条例》和《水污染防治法》提出了对养殖业畜禽粪尿排放的要求，面对卫生环保时候大多数会采用先进技术来降低劳动的投入。目前国内的养殖场都会通过生物发酵来降低畜禽粪尿对环境的污染，但是发酵过程中常常遇到因为对发酵条件控制不当引起大量菌体死亡，出现“死床”现象，具体表现为：气味大、臭味大、板结、不发热、不分解、不发酵等。发酵过程是微生物相互配合将有机物降解为无机物或腐殖质的过程，发酵时没有氧气的情况下厌氧细菌会产生甲烷、硫化氢、氨气等有臭味的气体。不发热、不分解、不发酵的主要原因是耗氧细菌在缺氧的情况下无法正常繁殖。通过增加氧气，增加细菌存活繁殖力，使耗氧细菌繁殖降解有机物。而引起这些现象的原因多有没有更多的氧气进入发酵床，如发酵床内的水分太大，发酵基质过于紧实，没有来的及翻耙等。现有技术中发酵床无专门进行增氧操作，增氧一般通过翻耙、搅动等操作进行，难以达到发酵床需氧量最低标准(需氧浓度要达到2mg/L以上)，极易发生死床现象。因此，需要提供一种能够有效解决发酵床死床现象的发酵系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种畜禽粪尿发酵处理系统，通过同步进料、翻耙以及及时向发酵床通气以增加发酵床中的含氧量，使耗氧细菌能持续存活提高了发酵的效率，有效地解决了发酵床死床现象。本专利技术是通过以下技术方案实现：一种畜禽粪尿发酵处理系统，包括上端通过弓形棚顶封闭的主体，棚顶采用透明塑料薄膜制成，主体内设置有凹槽状发酵床，槽底即为发酵进行的场所，主体外设置有用于暂存粪尿的储粪池和向发酵床中提供空气的风机，发酵床上安装有横跨发酵床的翻耙装置，翻耙装置用于对发酵床内的物质进行翻动，发酵床相对两侧设置有供翻耙装置在发酵床上行走的一对导轨；发酵床底安装有与风机连接的增气管网；还包括通过污泥泵与储粪池连接的喷淋装置，污泥泵位于储粪池中；还包括分别用于控制增气管网和喷淋装置的阀门管道组件；主体外还设置有水箱；主体内还安装有位于棚顶下方的环形输水槽，输水槽出口穿出主体延伸到水箱正上方。本技术方案中，翻耙装置通过发酵床上的两根导轨在发酵床上往复移动(一去一回计往复1次)，在翻耙装置移动的同时，可通过喷淋装置向发酵床中转移粪尿，通过增气管网向发酵床中增加氧气；在发酵过程中，发酵床中蒸发的水蒸气上升至棚顶凝结成水沿棚顶向下流进环形输水槽中，进而排出主体外。进一步地，翻耙装置包括分别滑动安装在两根轨道上的行走安装座，行走安装座内水平设置有电机，电机转轴连接有转动杆，电机同时驱动安装座在轨道上滑动和转动杆转动，转动杆径向安装有若干带弧形导流槽的耙钉，导流槽出口远离转动杆，耙钉始终与发酵床底部具有较小距离而不会触及发酵床底部。进一步地，发酵床底部凹陷设置有若干平行分别于发酵床底部的安装槽，增气管网包括安装在发酵床外一侧的主管道和若干安装在安装槽中的增气管，增气管一端与主管道连通，另一端连接有第一毛细管；主管道一端与风机连接，另一端封闭，增气管上竖直向下连接有若干第二毛细管；第二毛细管下端出口水平设置以保护第二毛细管不易被发酵床中物质所堵塞；更进一步地，第一毛细管内径为1～2mm，第二毛细管内径为1mm。进一步地，每个行走安装座上竖直安装有一根支撑杆，两支撑杆上端安装有连接横管；喷淋装置包括喷淋管，喷淋管设置在翻耙装置前方，喷淋管上设置有若干喷头；喷淋管与连接横管连通且形成回路，连接横管与储粪池连通，特别地，喷淋管为U型结构，两端与连接横管相连，中间向前延伸以使其设置喷头的部分能位于翻耙装置前方；其中，喷头对准导流槽非出口端，其喷出物直接进入导流槽，沿导流槽流进发酵床中，同时喷出物还能对导流槽进行清理，防止耙钉上沉积污物。进一步地，还包括内部设置有与连接横管连通的增压泵的菌液存储箱，菌液存储箱中存放有厌氧发酵菌和有氧发酵菌菌液，这样实现了通过连接横管向喷淋管供菌液，菌液在增压泵的作用下通过喷淋管进入发酵床；特别地，增压泵流量可调节，以实现调节菌液添加量的多少，根据基质垫料的多少、粪尿处理量大小以及畜禽种类等的不同，菌液添加量为50～300g/m3(与基质垫料比例)。进一步地，阀门管道组件包括分别设置在污泥泵出口端、增压泵出口端和风机出口端的单向阀，单向阀的设置能避免发生倒流。本专利技术还提供了使用上述系统进行发酵的方法，包括以下步骤：S1：在发酵床中加入厚度为50～120cm的基质垫料后，打开增压泵和与其连接的单向阀，同时启动电机，电机驱动翻耙装置对基质垫料进行翻动并驱动翻耙装置在发酵床上行走；增压泵将菌液储存箱中的菌液以高压方式泵入喷淋管中，通过喷头进入发酵床与基质垫料混合；翻耙装置从发酵床一端行走至发酵床另一端后，关闭电机，关闭增压泵和与其连接的单向阀；S2：用清水冲洗粪尿至储粪池后，打开污泥泵和与其连接的单向阀，同时启动电机，通过喷淋管上的喷头将储粪池中的粪尿转移至发酵床，同时实现粪尿、基质垫料和菌液的均匀混合；储粪池中粪尿转移完成后，关闭电机，关闭污泥泵和与其连接的单向阀；S3：打开风机和与其连接的单向阀，同时启动电机，通过增气管网向发酵床中通入空气；翻耙装置在发酵床上往复2～6次后，关闭电机、风机及与其连接的单向阀；S4：发酵周期结束后，彻底清理发酵床，将其中的发酵产物收集储存；特别地，收集物为发酵所得生物有机肥。进一步地，在畜禽生长周期内，重复以下步骤，具体为：S2中添加粪尿操作；S3中通入空气操作；更进一步地，S2执行频次为1～3次/天；S3执行频次为3～24次/天。在畜禽出栏后，执行S4，完成整个发酵过程。进一步地，按重量计，基质垫料包括2～5份锯末和1～3份谷壳，其中基质垫料为粪尿发酵进行的载体，且向发酵用厌氧发酵菌和有氧发酵菌提供碳源。与现有的技术相比，本专利技术有以下有益之处：1)经过本专利技术处理的畜禽粪尿能够转化成高质量的生物有机肥用于农业生产，在养殖业中实现了零排放、无污染、无臭味，且系统运行可完全达到环保部门标准(将高污染粪尿通过发酵转化成高质量的生物有机肥)。2)具有高性价比，按1000头规模，投资约9万元(仅为传统厌氧--曝氧生化--氧化糖模式投资额的20％左右)，且占地面积较小(1000头规模仅需150平方米左右)；3)系统运行时无需人力干涉，能够最大程度的减少人力成本，同时还能提高发酵进行的效率，且发酵周期内无需对发酵床进行清理；4)系统运行过程中定时对发酵床进行充分翻动，翻动同时通过风机从发酵床底部进行空气(氧气)补充，能够使得空气跟基质垫料实现充分接触，且增气的位置覆盖整个发酵床底部，能防止出现氧气死角；以及在供粪尿/菌液/增气时对发酵基座垫料进行翻动，能够使混合更充分并及时将发酵床中的热量散出(保证温度稳定在45℃到70℃之间)，随热量散出带出水分，保证发酵床中有发酵的正常进行，避免出现死床现象；5)还能根据发酵进行情况通过翻耙装置向发酵床中补充菌液，有效保证发酵的充分进行。附图说明图1为本专利技术的实施例的结构示意图；图2为本专利技术的实施例的主管道和增气管分布示意图；图3为本专利技术的实施例的增气管与第一毛细管和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种畜禽粪尿发酵处理系统，包括上端通过弓形棚顶封闭的主体，主体内设置有凹槽状发酵床，主体外设置有储粪池和风机，其特征在于，发酵床上安装有横跨发酵床的翻耙装置，发酵床两侧设置有供翻耙装置行走的导轨；发酵床底安装有与风机连接的增气管网；还包括通过污泥泵与储粪池连接的喷淋装置，污泥泵位于储粪池中；还包括分别用于控制增气管网和喷淋装置的阀门管道组件；主体外还设置有水箱；主体内还安装有位于棚顶下方的环形输水槽，输水槽出口穿出主体延伸到水箱正上方。

【技术特征摘要】
1.一种畜禽粪尿发酵处理系统，包括上端通过弓形棚顶封闭的主体，主体内设置有凹槽状发酵床，主体外设置有储粪池和风机，其特征在于，发酵床上安装有横跨发酵床的翻耙装置，发酵床两侧设置有供翻耙装置行走的导轨；发酵床底安装有与风机连接的增气管网；还包括通过污泥泵与储粪池连接的喷淋装置，污泥泵位于储粪池中；还包括分别用于控制增气管网和喷淋装置的阀门管道组件；主体外还设置有水箱；主体内还安装有位于棚顶下方的环形输水槽，输水槽出口穿出主体延伸到水箱正上方。2.根据权利要求1所述的一种畜禽粪尿发酵处理系统，其特征在于：翻耙装置包括分别滑动安装在两根导轨上的行走安装座，行走安装座内水平设置有电机，电机转轴连接有转动杆，转动杆径向安装有若干耙钉。3.根据权利要求1或2所述的一种畜禽粪尿发酵处理系统，其特征在于：发酵床底部凹陷设置有若干平行分别于发酵床底部的安装槽，增气管网包括安装在发酵床上的主管道和若干安装在安装槽中的增气管，增气管一端与主管道连通，另一端连接有第一毛细管；主管道一端与风机连接，另一端封闭，增气管上向下连接有若干第二毛细管。4.根据权利要求3所述的一种畜禽粪尿发酵处理系统，其特征在于：第一毛细管内径为1～2mm，第二毛细管内径为1mm。5.根据权利要求4所述的一种畜禽粪尿发酵处理系统，其特征在于：每个行走安装座上竖直安装有一根支撑杆，两支撑杆上端安装有连接横管；喷淋装置包括喷淋管...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹梅君，
申请(专利权)人：曹梅君，
类型：发明
国别省市：湖北,42