一种新型气液循环式好氧堆肥装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种新型气液循环式好氧堆肥装置及方法，所述装置包括发酵罐、气体循环系统和渗滤液循环系统；所述气体循环系统包括进气管、气体收集罐和出气管；所述渗滤液循环系统包括渗滤液收集罐、进液管和出液管。本发明专利技术的堆肥装置及方法可以进行高效的堆肥，同时进行气体与渗滤液的循环，大大减少对于温室气体的排放，增加肥效和土壤固碳量。另外，本发明专利技术装置结构合理，性能稳定，简单易操作。简单易操作。简单易操作。

【技术实现步骤摘要】
一种新型气液循环式好氧堆肥装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种堆肥装置及方法，尤其是涉及一种新型气液循环式好氧堆肥装置及方法。

技术介绍

[0002][0003]好氧堆肥装置的研究可以促进植物废弃物、畜禽粪便的分解，转化有机固体废弃物，变废为宝，实现化肥零增长，提升土壤质量，提高资源利用效率，减少环境污染。但是，现有的好氧堆肥装置普遍存在一些问题，主要为：传统的好氧堆肥装置很难做到较好的保氮固碳的效果，造成氮素、碳素等物质的流失，不仅造成肥力下降，还引发温室效应，不符合节能减排的理念；好氧堆肥装置发酵过程中产生的渗滤液滴落在发酵罐底部，液体中携带固体杂质，堵塞曝气口，造成通风困难，影响堆肥效果，另外渗滤液是具有高污染性的，直接排放造成二次污染，影响外界环境；传统的好氧堆肥装置常需要人工进行翻堆，需要大量人力进行维护，耗时耗力；传统的堆肥装置还存在着布气孔堵塞，清洗困难的情况。
[0004]此前，已有研究对于如何减少氮素损失，如通过添加调理剂、吸附剂等保存氮素，阻止氨气的挥发，或通过调节发酵过程中的pH来减少氨气的挥发。还有研究通过调节通风方式（通风分为一般分为间歇式与连续式）来改变堆肥碳氮比。而同时做到保氮固碳的效果，提升肥效的研究很少。
[0005]因此，开发一种保氮固碳效果好、堆肥效果好的新型好氧堆肥装置及方法具有重大意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是提供一种新型气液循环式好氧堆肥装置及方法，以解决现有好氧堆肥装置污染性大、保氮固碳效果差、堆肥肥效不好、渗滤液回收利用难、外源碳添加对于土壤碳矿化严重等问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种新型气液循环式好氧堆肥装置，包括发酵罐、气体循环系统和渗滤液循环系统；所述发酵罐包括罐体，在所述罐体的内部沿其中心轴竖向设置有搅拌器，在所述搅拌器的搅拌轴上设有温度传感器；在所述罐体内横向设有若干层布气筛，在所述罐体的底部设有多孔板，所述多孔板位于最底层布气筛的上方；所述气体循环系统包括进气管、气体收集罐和出气管；所述气体收集罐通过出气管与发酵罐顶部的排气孔连通，所述气体收集罐还与大气相连通；所述进气管的一端与所述气体收集罐相连，所述进气管的另一端分为若干路，分别与各布气筛相连；在所述进气管上设有气泵和气体流量计；所述渗滤液循环系统包括渗滤液收集罐、进液管和出液管；所述出液管的一端与
发酵罐底部的渗滤液口相连，另一端与渗滤液收集罐上方的进液口相连；所述进液管的一端与发酵罐顶部的进液口相连，另一端与渗滤液收集罐下方的出液口相连；在所述进液管上设有液体流量计，在所述进液管和所述出液管上均设有水泵。
[0008]在所述罐体的外侧套设有保温层，在所述罐体的顶部设有视窗和排气孔，在所述罐体上从上至下设置有若干采样口。
[0009]所述搅拌器包括设置在罐体上的搅拌轴和设置在搅拌轴上的上、中、下三层搅拌片，搅拌片的尺寸为：长70mm，宽40mm。所述布气筛设置有上、中、下三层，三层布气筛与三层搅拌片交错设置。
[0010]所述布气筛上的气孔均朝下开设，在所述气孔的内部放置有海绵体。布气筛的气管直径为3cm，其上的气孔直径为8mm，均匀分布在气管上。
[0011]所述多孔板为采用304不锈钢制造的网筛结构，板上孔的孔径为6mm，孔间距为15mm；所述罐体的底板设置成倾斜的导流板。
[0012]本专利技术的装置还包括气体检测装置和显示屏，所述气体检测装置与所述发酵罐顶部的排气孔相连，所述温度传感器和所述气体检测装置分别与所述显示屏电连接。
[0013]所述发酵罐外部设置有脚支架，用于固定，保证发酵罐的稳定运行。
[0014]一种气液循环式好氧堆肥方法，包括如下步骤：S1、将堆肥物料混匀，调节堆肥物料碳氮比为25
‑
30、含水率为60%
‑
65%、pH为6.5
‑
7.5；S2、向混匀的堆肥物料中添加磷石膏，再次混匀；S3、将上述物料放置于权利要求1
‑
6中任一项所述的新型气液循环式好氧堆肥装置中进行发酵，采取间歇式通风，每隔35min通风10min，每次通风量为约0.8m3混合气/（m3堆体
·
h），混合气是指从发酵罐中排出的气体与大气的混合气。
[0015]S4、腐熟后出料保存。
[0016]步骤S1中，收割后芦苇进行除尘、水洗后，进行粉碎。秸秆粉碎机粉碎至长度约3
‑
5cm长度，之后再利用破壁机将处理后的秸秆进一步粉碎为1cm左右。使用破壁机破碎后，由木质素等高分子链状物质组成的植物壁等物质更容易分解。
[0017]步骤S2中，磷石膏的添加量为物料干重的10%。
[0018]在步骤S3中，当堆肥物料高于40℃时，进行连续翻堆，通过搅拌器对堆肥物料进行翻堆，转动速度为8圈/min；当物料温度高达50℃以上时，进行间歇翻堆，每72h进行一次，每次2min，转动速度为8圈/min；当温度不再变化时，停止翻堆。
[0019]在S3阶段，开始发酵3
‑
5天后，每间隔十天向堆肥中添加生物菌剂。
[0020]在S3阶段，当产生渗滤液后流到渗滤液收集罐中，添加一定的水，混合后在中温阶段补水，每三天测堆肥物料的含水率，保持含水率为60%
‑
65%。
[0021]本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术结构合理，操作简易，性能稳定。
[0022]（2）本专利技术在多孔板与布气筛上的设置，降低了曝气管堵塞的概率。
[0023]（3）本专利技术设置了气体循环系统，在发酵罐上方开设气孔进行发酵气体的收集，在气体收集罐内进行一定比例的氧的补充，再通过气泵循环到发酵罐内的布气筛进行曝气；本专利技术中设置了渗滤液循环系统，在发酵罐底部进行渗滤液的收集，在渗滤液收集罐内通
过混合一定量水分，再通过水泵循环到发酵罐内部，提高了渗滤液的回收与利用。气体循环与液体循环增加了堆肥装置的保氮固碳效果，增加了肥效，减少了温室气体的产生，增加碳汇，减少了二次污染。
[0024]（4）本专利技术添加一定量的磷石膏，在一定程度上提高了保氮固碳的作用，提高了肥力与腐熟度。
[0025]（5）本专利技术发酵罐外部设有保温设施，在提高气体、液体循环量的同时，保证了堆肥发酵所需的温度。
[0026]（6）本专利技术将搅拌、气体循环、液体循环设为一体化，减少了人力与时间，提高工作效率。
附图说明
[0027]图1是本专利技术装置的结构示意图。
[0028]图中：1
‑
气体检测装置；2
‑
搅拌器；3
‑
排气孔；4
‑
发酵罐；5
‑
保温层；6
‑
搅拌片；7
‑
温度传感器；8
‑
液体流量计；9
‑
多孔板；10
‑
布气筛；11
‑
气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型气液循环式好氧堆肥装置，其特征是，包括发酵罐、气体循环系统和渗滤液循环系统；所述发酵罐包括罐体，在所述罐体的内部沿其中心轴竖向设置有搅拌器，在所述搅拌器的搅拌轴上设有温度传感器；在所述罐体内横向设有若干层布气筛，在所述罐体的底部设有多孔板；所述气体循环系统包括进气管、气体收集罐和出气管；所述气体收集罐通过出气管与发酵罐顶部的排气孔连通，所述气体收集罐还与大气相连通；所述进气管的一端与所述气体收集罐相连，所述进气管的另一端分为若干路，分别与各布气筛相连；在所述进气管上设有气泵和气体流量计；所述渗滤液循环系统包括渗滤液收集罐、进液管和出液管；所述出液管的一端与发酵罐底部的渗滤液口相连，另一端与渗滤液收集罐上方的进液口相连；所述进液管的一端与发酵罐顶部的进液口相连，另一端与渗滤液收集罐下方的出液口相连；在所述进液管上设有液体流量计，在所述进液管和所述出液管上均设有水泵。2.根据权利要求1所述的新型气液循环式好氧堆肥装置，其特征是，在所述罐体的外侧套设有保温层，在所述罐体的顶部设有视窗和排气孔，在所述罐体上从上至下设置有若干采样口，所述罐体的底板设置成倾斜的导流板。3.根据权利要求1所述的新型气液循环式好氧堆肥装置，其特征是，所述搅拌器包括设置在罐体上的搅拌轴和设置在搅拌轴上的若干层搅拌片，所述布气筛与所述搅拌片交错设置。4.根据权利要求1所述的新型气液循环式好氧堆肥装置，其特征是，所述布气筛上的气孔均朝下开设，在所述气孔的内部放置有海绵体。5.根据权利要求1所述的新型气液循环式好氧堆肥装置，其特征是，所述多孔板为采用304不锈钢制造的网筛结构，所述多孔板位于最底层布气筛的上方。6.根据权利要求1所述的新型气液循环式好氧堆肥装置，其特征是，还包括气体检测装置和显示屏，所述气体检测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李舵，马志伟，王洪杰，刘玲，宋晖，肖雪情，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：