一种保氮固磷的堆肥方法及设备技术

本发明专利技术涉及环境保护领域，具体讲，涉及一种保氮固磷的堆肥方法及设备。堆肥方法所采用的设备采用好氧堆肥仓，其包括：罐体、搅拌桨、搅拌轴；搅拌轴沿罐体轴心设置，搅拌轴和搅拌桨的内部为中空结构并互相连通；搅拌桨上均匀布设有曝气孔；搅拌桨包括内层和外层，内层和外层上均匀布设着曝气孔，曝气孔可控制的关闭。堆肥方法包括：将堆肥物料混匀，并调节堆肥物料的碳氮比、含水率；向堆肥物料中添加镁橄榄石并混匀；在好氧堆肥仓内发酵，同时间歇式通风；堆肥物料完全腐熟后出料。本发明专利技术的堆肥方法的保氮固磷效果优异。本发明专利技术的设备中通过曝气孔即可实现供气，相比于持续加压以实现均匀供气所产生的电耗，降低运行成本。降低运行成本。降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种保氮固磷的堆肥方法及设备


[0001]本专利技术涉及环境保护领域，具体讲，涉及一种保氮固磷的堆肥方法及设备。

技术介绍

[0002]随着生活垃圾分类的不断推进，提高分类后废弃物末端资源化利用水平成为各地工作重点。对于农村而言，占比极大的有机废弃物的好氧堆肥，以其建设投资少、运行费用低、无二次污染等优点引起广泛关注。但传统堆肥过程因供气不足或不均匀，导致氮磷元素大量流失，产品肥效较差，资源化水平不足，且氮素以温室气体N2O的形式流失，形成二次污染。
[0003]已有的研究主要关注如何减少氮素损失，主要手段有：
①
通过调节堆肥的通风量和通风方式，保证好氧环境，减少氮素的损失；
②
添加调理剂、吸附剂和固定剂等吸附或抑制氨气的挥发，从而保存氮素，或在堆肥过程中加入含金属阳离子的化学试剂作为抑制剂控制pH值，减少氨气态氮的挥发；而如何在施用堆肥产品的过程中氮素保存的同时减少磷素流失的研究仍旧很少。通常通过添加镁盐或磷盐的化学试剂进行氮磷保存，但却未考虑温室气体(N2O)的排放。
[0004]此前，Jeong等以及任丽梅等通过添加镁盐和磷酸盐的混合试剂使氮磷元素以磷酸铵镁共沉淀的形式保存下来；杨宇等的研究表明，添加适量镁盐即可在猪粪堆肥过程生成磷酸镁和磷酸铵镁的混合晶体。磷酸铵镁作为缓释肥可有效控制磷的释放，而已有的研究中均采用直接添加化学试剂的方式，有引入负离子影响堆肥过程的隐患；另外，添加化学试剂的方法因其经济性而在推广应用上受到阻碍。因此，从减少环境污染和实现有机固废资源化利用出发，寻求化学试剂的替代材料、探索更均匀充分的供气方式是解决该问题的可行途径。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种保氮固磷的堆肥方法及设备。
[0006]本专利技术提供了一种保氮固磷的堆肥方法，堆肥方法所采用的设备采用好氧堆肥仓，其包括：罐体、搅拌桨、搅拌轴；搅拌轴沿罐体轴心设置，搅拌轴和搅拌桨的内部为中空结构并互相连通；多根搅拌桨以搅拌轴为轴心垂直设置于搅拌轴上，搅拌桨上均匀布设有曝气孔；
[0007]搅拌桨包括内层和外层，内层和外层上均匀布设着曝气孔；当内层的曝气孔与外层的曝气孔对齐时，搅拌桨与罐体内气体流通；当内层的曝气孔与外层的曝气孔错开时，搅拌桨与罐体内气体不流通；
[0008]堆肥方法至少包括以下步骤：
[0009]S1、将堆肥物料混匀，并调节堆肥物料的碳氮比至18：1～22：1、含水率为50％～60％；
[0010]S2、向混匀后的堆肥物料中添加镁橄榄石，并混匀；
[0011]S3、在好氧堆肥仓内进行发酵，同时进行间歇式通风，每隔25～35min通风一次，每次通风8～12min，通风量为0.05～2m3空气/(m3堆体
·
h)；
[0012]S4、堆肥物料完全腐熟后出料。
[0013]可选的，堆肥物料包括果蔬垃圾、秸秆树枝和畜禽粪便，果蔬垃圾包括田园尾菜和腐烂果蔬。
[0014]可选的，堆肥物料的组成为：树枝和/或秸秆15％～20％，果蔬垃圾50％～55％，畜禽粪便25～35％；
[0015]优选为：15％～20％，果蔬垃圾50％～55％，畜禽粪便30％。
[0016]可选的，将非树枝类的堆肥物料粉碎至粒径为0.5～1.5cm，树枝类的堆肥物料粉碎至2～5mm。
[0017]可选的，镁橄榄石粒径为0.5～1.5cm，镁橄榄石的添加量的摩尔数为堆肥物料总氮摩尔数的15～25％，优选为20％；更优选的，镁橄榄石为工厂废弃材料。
[0018]可选的，在步骤S3中，发酵过程中，罐体内的温度逐渐升高，当升温至44～45℃、优选45℃时，进行连续翻堆，连续翻堆为搅拌轴带动搅拌桨连续转动，对堆肥物料进行翻堆；优选的，转动的速度为5～10圈/min；
[0019]当堆肥物料的温度高于50℃后，进行间歇翻堆，间歇翻堆为搅拌轴间歇式转动，对堆肥物料进行翻堆；优选每隔48小时翻堆一次，每次1～2分钟，转动的速度为5～10圈/min；
[0020]罐体内的温度逐渐降低，堆肥物料的温度小于50℃，停止翻堆；
[0021]当堆肥物料的温度降到40℃后，再翻堆一次。
[0022]可选的，曝气孔的直径为4～6mm，优选5mm；搅拌桨上的开孔面积占搅拌桨表面积的40～50％，优选为45％。
[0023]本专利技术提供了一种堆肥设备，堆肥设备包括好氧堆肥仓，
[0024]其包括：罐体、搅拌桨、搅拌轴，搅拌轴沿罐体轴心设置，搅拌轴和搅拌桨的内部为中空结构，多根搅拌桨以搅拌轴为轴心垂直设置于搅拌轴上，搅拌桨上均匀布设着曝气孔；搅拌桨包括内层和外层，内层和外层上均匀布设着曝气孔；当内层的曝气孔与外层的曝气孔对齐时，搅拌桨与罐体内气体流通；当内层的曝气孔与外层的曝气孔错开时，搅拌桨与罐体内气体不流通。
[0025]可选的，罐体底部设置有支撑部件和出料螺旋叶轮；罐体顶部设置有进料检修口、排气口和氧含量监测器；排气口顶部安装有等离子除臭器；
[0026]优选的，出料螺旋叶轮连接有出料减速电机；
[0027]更优选的，罐体外部设置后与搅拌轴连接的搅拌减速电机。
[0028]可选的，曝气孔的直径为4～6mm，优选5mm；搅拌桨上的开孔面积占搅拌桨表面积的40～50％，优选为45％。
[0029]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0030]本专利技术的保氮固磷堆肥方法的保氮固磷效果优异。本专利技术的方法采用富含镁离子的镁橄榄石代替纯化学药剂金属盐作为堆料中的镁源，将堆肥过程中的氮磷元素以鸟粪石沉淀的形式保留下来。氮磷元素的保留使得废弃物堆肥产品的价值大大提高，形成的鸟粪石具有保水保肥的效果，它的存在提升了肥料产品的附加价值。相较传统废弃物堆肥产品有更突出的竞争力。
[0031]本专利技术的设备中搅拌装置通过开孔即可实现供气，设备的结构简单，便于推广应用，相比于持续加压以实现均匀供气所产生的电耗，运行成本会大大降低。
[0032]在优选的技术方案中，镁橄榄石可采用工业废弃物，不仅达到了保氮固磷的目的，还实现了废弃物再利用。并且堆肥成本大大降低，本专利技术投加工业废弃镁橄榄石，粉碎其成本相较于投加纯金属盐化学药剂低得多。
附图说明
[0033]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0034]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本专利技术实施例的好氧堆肥仓沿罐体长度方向上的截面图；
[0036]图2为本专利技术实施例的好氧堆肥仓沿罐体宽度方向上的截面图；
[0037]图3为本专利技术实施例1的堆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保氮固磷的堆肥方法，其特征在于，所述堆肥方法所采用的设备采用好氧堆肥仓，其包括：罐体、搅拌桨、搅拌轴；所述搅拌轴沿所述罐体轴心设置，所述搅拌轴和所述搅拌桨的内部为中空结构并互相连通；多根所述搅拌桨以所述搅拌轴为轴心垂直设置于所述搅拌轴上，所述搅拌桨上均匀布设有曝气孔；所述搅拌桨包括内层和外层，所述内层和所述外层上均匀布设着曝气孔；当所述内层的曝气孔与所述外层的曝气孔对齐时，所述搅拌桨与所述罐体内气体流通；当所述内层的曝气孔与所述外层的曝气孔错开时，所述搅拌桨与所述罐体内气体不流通；所述堆肥方法至少包括以下步骤：S1、将堆肥物料混匀，并调节所述堆肥物料的碳氮比至18：1～22：1、含水率为50％～60％；S2、向混匀后的所述堆肥物料中添加镁橄榄石，并混匀；S3、在所述好氧堆肥仓内进行发酵，同时进行间歇式通风，每隔25～35min通风一次，每次通风8～12min，通风量为0.05～2m3空气/(m3堆体
·
h)；S4、所述堆肥物料完全腐熟后出料。2.根据权利要求1所述的堆肥方法，其特征在于，所述堆肥物料包括果蔬垃圾、秸秆树枝和畜禽粪便，所述果蔬垃圾包括田园尾菜和腐烂果蔬。3.根据权利要求2所述的堆肥方法，其特征在于，所述堆肥物料的组成为：树枝和/或秸秆15％～20％，果蔬垃圾50％～55％，畜禽粪便25～35％；优选为：15％～20％，果蔬垃圾50％～55％，畜禽粪便30％。4.根据权利要求2或3所述的堆肥方法，其特征在于，将非树枝类的堆肥物料粉碎至粒径为0.5～1.5cm，树枝类的堆肥物料粉碎至2～5mm。5.根据权利要求1所述的堆肥方法，其特征在于，所述镁橄榄石粒径为0.5～1.5cm，所述镁橄榄石的添加量的摩尔数为堆肥物料总氮摩尔数的15～25％，优选为20％；更优选的，所述镁橄榄石为工厂废弃材料。6.根据权利要求1所述的堆肥方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鹏康，袁明才，
申请(专利权)人：西安智同天地环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：