技术领域
[0001] 本发明涉及一种自接种好氧堆肥装置及好氧堆肥方法,属于好氧堆肥技术领域。
相关背景技术
[0002] 好氧堆肥是实现有机固体废弃物无害化处理和资源化利用的关键技术之一,根据进料方式不同,废弃物好氧堆肥可以分为批次式好氧堆肥和连续式好氧堆肥。批次式好氧堆肥是将所有物料都准备好,一次性堆肥,经一个堆肥周期后一次性出料。其单次处理量大、成本低、操作简单,适合于处理大批量产生的有机废弃物。但农业生产生活极其复杂,除大批次产生的废弃物外仍有例如修剪枝条、打叶疏果、畜禽养殖以及日常生活等每天或不定时连续产生的小批量有机固体废弃物,这需要可以实现连续进料以及连续出料的堆肥装置进行处理。现有连续堆肥装置存在大都难以实现物料在装置中稳序推进以确保物料固定的堆肥停留时间,以及每批次新投入物料都需要预先接种发酵菌剂等问题,导致堆肥质量不均一,堆肥工艺难度增加,堆肥成本提高。
[0003] 另外,据申请人了解,现有技术堆肥过程以及曝气过程中存在臭味气体及温室气体排放,会污染周边环境,影响人畜健康,亟需进一步改进。
具体实施方式
[0011] 实施例一本实施例涉及一种自接种好氧堆肥装置,如图1所示,包括水平设置的仓体,所述仓体自左向右分成三部分,分别为前推进仓、中间扩繁仓和后稳序推进仓,所述前推进仓的容量小于中间扩繁仓的容量,本实施例将前推进仓与中间扩繁仓的容积比设置为1:3,从而确保中间扩繁仓内永远保持有2/3的含有菌剂的旧物料,便于发酵菌剂在中间扩繁仓扩繁,并对新物料接种。
[0012] 所述仓体设有进料口3和出料口14,所述进料口3位于前推进仓的上方,所述出料口14位于后稳序推进仓的下方,所述后稳序推进仓内设有与出料口14相对应的出料机构12。物料通过对辊撕碎机4粉碎之后掉落到前推进仓,然后被推入中间扩繁仓。优选的,所述仓体的进料口3下方设有对辊撕碎机4,进一步的,所述对辊撕碎机4的下方设有物料暂存仓
5,所述物料暂存仓5的底部设有阻尼盖板。这样,对辊撕碎机4下方设置单独物料空间,并加设阻尼盖板,物料粉碎后需积累到一定的量并通过对辊撕碎机4往下旋转挤压才能挤开底部阻尼盖板落入前推进仓,单独物料空间内保持有较高挤压程度的物料,可以防止堆肥内部发酵过程以及曝气过程臭味气体通过进料口3排放。
[0013] 所述前推进仓内设有前螺旋推进机构19,所述后稳序推进仓内设有后螺旋推进机构15,所述中间扩繁仓内设有搅拌机构17,所述前螺旋推进机构19和后螺旋推进机构15同步运动,搅拌机构17可独立运转。如图1所示,前螺旋推进机构19的前螺旋推进轴18和后螺旋推进机构15的后螺旋推进轴11由螺旋推进动力电机20分别通过第二传动皮带21、第三传动皮带22驱动,所述搅拌机构17的搅拌轴6由搅拌动力电机1通过第一传动皮带2驱动,所述前螺旋推进轴18、后螺旋推进轴11和搅拌轴6均同轴设计,所述后螺旋推进轴11插入搅拌轴6内,所述搅拌轴6插入前螺旋推进轴18内。
[0014] 所述后螺旋推进机构15的螺旋轴为空心结构,所述后螺旋推进机构15的螺旋轴上设有若干与曝气风机13连通的曝气孔8。为提高发酵菌剂扩繁速度,保障好氧微生物生长所需的氧气充足,优选的,所述曝气孔8呈非均匀分布,其中中间扩繁仓的曝气孔较多,后稳序推进仓的曝气孔较少,前推进仓由于没有发酵菌剂,不设置曝气孔。
[0015] 本实施例还可以作以下改进:1)所述中间扩繁仓的侧壁上设有增温装置16,优选电加热装置,可以提高中间扩繁仓内的堆体温度,有助于提高好氧发酵菌剂的扩繁速度,提高发酵菌剂的微生物数量,提升接种效果。物料温度的预升高也可加快堆肥发酵腐熟速度,缩短堆肥周期。本实施例中,增温装置16只设置在最需要外源加热的中间扩繁仓,后推进舱内物料增温主要依靠好氧微生物菌剂自身代谢活动,可有效减少本堆肥装置能耗,减少使用成本。
[0016] 2)所述仓体的顶部设有开口以及覆盖开口的膨体聚四氟乙烯膜9。膨体聚四氟乙烯(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,发酵过程水蒸气在m型内膜内壁形成水膜,可有效阻止好氧发酵产生的N2O、NH3、H2S等污染气体外溢,大大减少堆肥周边臭气浓度,增加有机肥氮含量。
[0017] 3)所述后稳序推进仓内设有温度传感器7和氧气浓度传感器10,这样曝气风机13根据温度传感器7、氧气浓度传感器10的测量数据定量将空气由此泵入仓体内部物料中,曝气更均匀,确保物料内部达到最优的好氧发酵温氧条件。
[0018] 实施例二本实施例涉及一种使用实施例一所述的自接种好氧堆肥装置的好氧堆肥方法,包括以下步骤:
每间隔一段时间从进料口3投料至前推进仓,其中在首次投料时加入发酵菌剂;通过所述前螺旋推进机构19和后螺旋推进机构15的同步运动将投入物料依次向中间扩繁仓和后稳序推进仓推进,多次投料后物料将中间扩繁仓占满,发酵菌剂在所述中间扩繁仓内扩繁从而将中间扩繁仓内的全部物料接种,再次投入物料后,所述前螺旋推进机构将新投入物料挤压进中间扩繁仓的同时将一部分接种好发酵菌剂的物料挤压进后稳序推进仓,物料在后稳序推进仓内按进料时间有序推进,其中推进至出料口14的物料通过所述出料机构
12进行出料,即经固定发酵停留时间后推进至出料口并通过所述出料机构进行出料。
[0019] 投料间隔期间,所述中间扩繁仓的物料通过搅拌机构将仓内新、旧物料混合均匀,发酵菌剂在该段时间内进行扩繁,通过新、旧物料的充分混合,将新投入的物料接种发酵菌剂;曝气风机13通过曝气孔8对仓体内曝气,提供发酵菌剂生长代谢所需氧气。
[0020] 如实施例一相同,本实施例将前推进仓与中间扩繁仓的容积比设置为1:3。按设计每天处理有机垃圾体积50L为例,则前推进仓空间为50L,中间扩繁仓空间为150L,第一天投料时需添加一定比例的发酵菌剂(根据发酵菌剂的使用方法而定,一般为物料量的1‑3‰),物料通过进料口3掉落到前推进仓,然后被推入中间扩繁仓,由于中间扩繁仓比前推进仓空间大,前三天所进物料均停留在中间扩繁仓并被充分混匀,第一天所加入的发酵菌剂在该停留时间内得到大量扩繁并接种至第二天、第三天以及后续所有的进料中。第四天进料后前推进仓往后推动物料,由于中间扩繁仓已满,则有进料量相同体积的物料被稳序挤入后推进舱。新进入中间扩繁仓的物料则通过搅拌机构17与旧物料充分混匀并接种微生物发酵菌剂,后续持续进料推动物料往后移动,后螺旋推进机构15可以保障物料按顺序持续推进,且不过分挤压,保证了物料可以容纳充分氧气的孔隙度以满足好氧发酵的条件,在此空间内,物料发酵腐熟的同时被逐渐推进直至到达出料口14被出料机构12拨动掉落出料。