一种有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统及堆肥方法技术方案

本发明专利技术涉及一种有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统及堆肥方法，属于好氧堆肥发酵技术领域。本发明专利技术在堆体上设置e‑PTFE制成的内、外两层膜，由于内、外膜之间空气的存在，靠近物料的内膜温度高，外膜温度低，温差的存在让内膜透出的大量水蒸气在外膜内壁冷凝成水滴并沿拱形外膜留至渗滤液池，达一定量之后由喷淋泵喷淋至堆体表面，以保证物料表面湿润、堆体含水率保持稳定，促使发酵微生物长期保持最优活性状态并加强传质效果。本发明专利技术不但保温效果好，堆肥效率高，堆肥周期缩短三分之一，而且不翻堆，操作简单，无臭气、废水等二次污染物排出。

【技术实现步骤摘要】
一种有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统及堆肥方法
本专利技术涉及一种有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统及堆肥方法，属于有机废弃物好氧堆把

技术介绍
目前几乎所有膜式好氧堆肥系统均是在堆体的表面覆盖一层拱形e-PTFE(膨体聚四氟乙烯)膜，此膜的优点是能够保证发酵产生的二氧化氮、氨气、硫化氢等臭气不会外溢，不但提高了有机肥的氮含量，而且对环境比较友好。申请人在实践中发现，好氧堆肥中发挥重要作用的好氧微生物最适宜含水率为60-65%左右，因此，建堆时发酵物料的含水率都会调整为60-65%左右。但是，堆体表面覆盖的e-PTFE(膨体聚四氟乙烯)膜虽阻隔了臭气，但是该膜同时容易让堆体产生的水蒸汽透出，导致堆体中水分大量流失，堆体含水率快速降低，堆体含水率的快速降低会影响好氧微生物的活性，使有机质降解变慢，延长了发酵周期。另外，由于膜式好氧堆肥系统通常是静态发酵，没有翻堆过程，常规的拱形膜内壁形成的冷凝水会沿着拱形膜内壁流向物料堆体两边，因此堆体物料表面容易干燥结壳，导致堆体表面发酵不均匀、不彻底、腐熟不完全；而因为无法测量或者预测堆体中流失的水分含量，因此虽然可以通过喷淋系统从外部对堆体供水，则无法保证堆体的含水率稳定在60%左右的最适宜含水率，从而可能导致发酵周期的延长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种可以缩短发酵周期的有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统及堆肥方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案之一是：一种有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统，包括设置在防渗场地上的内支撑结构和外支撑结构，所述场地设有预设坡度，所述场地较低的一侧设有渗滤液池；所述内支撑结构上覆盖有e-PTFE制成的内膜，所述内膜与防渗场地之间形成可容纳堆体的第一密闭空间，所述外支撑结构上覆盖有e-PTFE制成的外膜，所述内膜与外膜之间形成第二密闭空间；所述场地上设有至少一根与曝气泵连接的曝气管，所述曝气泵设置在外膜的外部，所述曝气管上设有多个曝气孔；所述内支撑结构的中部设有喷淋管，所述喷淋管通过喷淋泵连接渗滤液池。为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案之二是：一种使用技术方案之一所述堆肥系统的堆肥方法，包括以下步骤：步骤一、将有机废弃物粉碎后，与畜禽粪污及堆肥菌剂充分混匀，控制所述物料的含水率为60-65%，碳氮比在25：1-30：1；步骤二、将带有预设坡度的场地硬化或铺设防渗膜后，在场地上放置与物料长度相等的曝气管，所述曝气管的一端与曝气泵连接；将物料于曝气管上方堆成堆体，在堆体上方安装内支撑结构，将内膜覆于内支撑结构上，在内膜上方安装外支撑结构，再将外膜覆于外支撑结构上，外膜的四周压边，防止漏气；步骤三、建堆覆膜完成后，进行连续或者间断曝气；所述渗滤液池设有浮球液位开关，当渗滤液达到一定液位后可自动开启喷淋泵，将渗滤液喷淋回堆体，直到发酵完成。优选的，所述场地为长方形，所述内支撑结构为M型支撑结构，从而使内膜为截面是M型的内膜；所述外支撑结构为拱形支撑结构。这样，堆体形成的部分水蒸汽在内膜内壁冷凝成水滴，由于M型结构膜体的原因，水滴由重力原因往膜中间最低点汇集并于路径某处滴落回堆体，以保证物料表面时刻保持湿润，保障堆体均匀发酵。。本专利技术在使用时，由于内外层膜之间空气的存在，靠近物料的内膜温度高，外膜温度低，温差的存在让内膜透出的大量水蒸汽在外膜内壁冷凝成水滴并沿拱形外膜流至渗滤液池，达一定量之后由喷淋泵喷淋至堆体表面，以保证物料表面湿润、堆体含水率保持稳定并加强传质效果，保持发酵微生物持续稳定在最高活性状态，加快堆肥进程，缩短堆肥时间。本专利技术带来的有益效果是：1）本专利技术与目前膜式堆肥最大的区别是保水，让水分一直维持在60%左右的堆肥微生物活性最高的含水率范围，加快了堆肥进程。经申请人试验表明，本专利技术物料所需的发酵时间与常规方法相比，可以缩短物料在膜内发酵所需时间1/3左右，即本专利技术与常规膜式堆肥相比，能够缩短1/3左右的发酵时间，因此相当于增加了e-PTFE膜的利用率，增加了堆肥场地处理效率，减少了堆肥成本。2）本专利技术堆肥后的产物含水率在55%左右，已经完全腐熟，可以直接还田利用，非常适合自产自销用户。商品有机肥的国家标准要求含水率≤30%，本专利技术堆肥后的产物除含水率之外其他指标均符合国家标准要求，因此也可以选择腐熟完成后将膜揭开继续通风成化一段时间将含水率缩小至30%以下，制成商品有机肥。3）本专利技术利用M型结构内膜可以将物料形成的一部分水蒸气在无外源动力条件下均匀滴落至堆体表面，且冷凝水滴落过程持续进行，以保证物料表面时刻保持湿润，保障堆体均匀发酵。4）本专利技术利用两层膜空隙之间的温度差将水蒸汽冷凝成水滴，再通过喷淋泵回流至堆体，以此保住水分。此方法可简单方便地将堆体含水率长期稳定在60%左右，从而能够使好氧微生物在堆肥过程中发挥最有效的作用。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术实施例的横截面结构示意图。图2是本专利技术实施例的侧视示意图。附图标记：1、场地；2、渗滤液池；3、喷淋泵；4、曝气泵；5、喷淋管；6、堆体；7、氧气传感器；8、外膜；9、内膜；10、曝气管。具体实施方式实施例一本实施例涉及一种有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统，如图1和图2所示，包括设置在防渗场地1上的内支撑结构和外支撑结构，所述场地1设有预设坡度，所述场地1较低的一侧设有渗滤液池2；所述内支撑结构上覆盖有e-PTFE制成的内膜9，所述内膜9与防渗场地1之间形成可容纳堆体6的第一密闭空间，所述外支撑结构上覆盖有e-PTFE制成的外膜8，所述内膜9与外膜8之间形成第二密闭空间；所述场地1上设有至少一根与曝气泵4连接的曝气管10，所述曝气泵4设置在外膜8的外部，所述曝气管10上设有多个曝气孔；所述内支撑结构的中部设有喷淋管5，所述喷淋管5通过喷淋泵3连接渗滤液池2。内膜采用e-PTFE(膨体聚四氟乙烯)膜，e-PTFE膜上均布的0.2微米的微孔可通过水蒸气、CO2，N2等，但可以有效屏蔽发酵堆体中灰尘、气溶胶和微生物向外扩散。同时在使用时，好氧发酵产生的生物热将物料中的水分带至物料内部空气中，发酵过程水蒸气在内膜内壁形成水膜，可有效阻止好氧发酵产生的SO2、NH3、H2S等臭气外溢，大大减少堆肥周边臭气浓度，增加有机肥氮含量。由于内、外层膜之间第二密闭空间中气体的存在，靠近堆体物料的内膜温度高，而外膜温度低，所以温差的存在让内膜透出的大量水蒸气在外膜内壁冷凝成水滴并沿拱形外膜留至渗滤液池，达一定量之后由喷淋泵喷淋至堆体表面，以保证物料表面湿润、堆体含水率保持稳定并加强传质效果，保持发酵微生物持续稳定在最高活性状态，加快堆肥进程，缩短堆肥时间；而场地1的坡度可利用重力将渗滤液以及外膜收集的冷却水收集至渗滤液池。场地1的坡度最好为1-5度。本实施例还可以用以下改进：1）所述第一密闭空间内设有温度传感器和/或氧气传感器7。...

【技术保护点】
1.一种有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统，其特征在于：包括设置在防渗场地上的内支撑结构和外支撑结构，所述场地设有预设坡度，所述场地较低的一侧设有渗滤液池；/n所述内支撑结构上覆盖有e-PTFE制成的内膜，所述内膜与防渗场地之间形成可容纳堆体的第一密闭空间，所述外支撑结构上覆盖有e-PTFE制成的外膜，所述内膜与外膜之间形成第二密闭空间；/n所述场地上设有至少一根与曝气泵连接的曝气管，所述曝气泵设置在外膜的外部，所述曝气管上设有多个曝气孔；/n所述内支撑结构的中部设有喷淋管，所述喷淋管通过喷淋泵连接渗滤液池。/n

【技术特征摘要】
1.一种有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统，其特征在于：包括设置在防渗场地上的内支撑结构和外支撑结构，所述场地设有预设坡度，所述场地较低的一侧设有渗滤液池；
所述内支撑结构上覆盖有e-PTFE制成的内膜，所述内膜与防渗场地之间形成可容纳堆体的第一密闭空间，所述外支撑结构上覆盖有e-PTFE制成的外膜，所述内膜与外膜之间形成第二密闭空间；
所述场地上设有至少一根与曝气泵连接的曝气管，所述曝气泵设置在外膜的外部，所述曝气管上设有多个曝气孔；
所述内支撑结构的中部设有喷淋管，所述喷淋管通过喷淋泵连接渗滤液池。


2.根据权利要求1所述的有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统，其特征在于：所述场地为长方形，所述内支撑结构为M型支撑结构，从而使内膜为截面是M型的内膜；所述外支撑结构为拱形支撑结构。


3.根据权利要求1所述的有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统，其特征在于：所述场地的坡度为1-5度。


4.根据权利要求1所述的有机废弃物双重覆膜静态快速堆肥系统，其特征在于：所述第一密闭空间内设有温度传感器和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹杰，陈永生，李瑞容，曲浩丽，王鹏军，
申请(专利权)人：农业农村部南京农业机械化研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32