一种快速好氧堆肥反应装置及其应用

摘要

一种快速好氧堆肥反应装置，包括物料混合部分、好氧堆肥部分、循环水部分和送风部分，物料混合部分包括物料混合仓和传动装置，好氧堆肥部分包括好氧堆肥仓体，好氧堆肥仓体内由不锈钢孔板将仓体分隔为上部的堆肥仓和下部的送气仓，堆肥仓顶部固定有耙型翻堆装置轨道；循环水泵出口与好氧堆肥仓体顶部设有进料口连接；风机出口与渗滤液存储箱的进风口连接并进入内部的送气管。本发明的优点是：独立的物料混合仓能使物料充分混合均匀且不会出现肥料大面积结块；多孔道鹅卵石承托层为好氧降解提供保证；反应装置能够保证反应过程中不结块，不会产生局部厌氧现象，用于城市污水处理厂污泥、秸秆、园林绿化垃圾、禽畜粪便和厨余垃圾的快速降解。

说明书

技术领域

 本发明涉及生物质固废的处理设备，特别是一种快速好氧堆肥反应装置及其应用。

背景技术

随着经济的高速发展，农作物秸秆、城乡生活垃圾、园林绿化垃圾、畜禽粪便等生物质固废的产生量急剧增加。过去处理生物质固废的主要方式是堆弃和焚烧，堆弃容易污染地下水，焚烧会严重污染大气。另一方面随着化学肥料的过度施用和传统有机肥施用量的大幅缩减，土壤板结问题越来越严重，这些生物质固废中含有大量有机质和氮、磷等元素，不仅能够为作物提供必须的营养成分，而且能有效缓解土壤板结等问题。因此，将这些废弃物进行生物堆肥处理制成有机肥料，是实现生物质废弃物的减量化、资源化、无害化的有效途径。好氧堆肥是将其资源化的有效途径之一，具有堆制时间短、肥效高的优良效果，越来越多的人开始对其堆制过程进行研究，成为堆肥的主要方式。然而在传统反应器的条件下，原料混合不均匀，堆制过程容易出现物料结块，氧气利用率低的现象，本发明旨在解决该问题而研制新型反应器。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种快速好氧堆肥反应装置，传统好氧堆肥反应器采用搅拌桨对堆体进行混合与供氧，在混合的过程中容易出现物料结块，混合不均匀，供氧不足的问题，本发明采用物料混合仓与好氧堆肥仓分段组合式结构设计，保证了物料均匀混合与堆体充分供氧为好氧堆肥高效进行提供保障；为了更好的使底物与空气接触，设计了耙型翻堆装置，通过翻堆装置的往复运动与横向运动，实现疏松物料并加速空气中氧与底物的结合，提供了供氧效率。利用本装置可将城市污水处理厂污泥、秸秆、园林绿化垃圾、禽畜粪便、厨余垃圾等快速降解，降解过程中无废气、废水产生，降解后的固体为有机肥，可用于土壤改良。

本发明的技术方案：

一种快速好氧堆肥反应装置，包括物料混合部分、好氧堆肥部分、循环水部分和送风部分，物料混合部分包括物料混合仓和传动装置，物料混合仓为倾斜的滚筒并通过滚筒中心设置的滚筒轴的两个轴承3固定于两根支架上，滚筒底端设有出料口，传动装置包括两个皮带轮、皮带、变速器和变速器电机，皮带轮与滚筒轴固定；好氧堆肥部分包括好氧堆肥仓体和底座，好氧堆肥仓体为矩形箱体并固定于底座上，好氧堆肥仓体顶部设有进料口，侧面上部设有出料口，下部设有循环水出口和进风口，好氧堆肥仓体内由不锈钢孔板将仓体分隔为上部的堆肥仓和下部的送气仓，不锈钢孔板上部设置鹅卵石承托层，不锈钢孔板底面下部设有送气管，送气管均布排气孔，堆肥仓四壁设有保温填料夹层，堆肥仓顶部固定有耙型翻堆装置轨道，不锈钢耙型翻堆装置设于耙型翻堆装置轨道上并通过电机驱动在耙型翻堆装置轨道上往复移动，送气仓通过30°斜钢板分隔成渗滤液存储箱；循环水部分包括循环水泵，循环水泵的进口通过管道与位于渗滤液存储箱的循环水出口连接，循环水泵的出口通过管道与好氧堆肥仓体顶部设有进料口连接；送风部分包括风机，风机的出口通过管道与位于渗滤液存储箱的进风口连接并进入内部的送气管。

一种所述快速好氧堆肥反应装置的应用，用于城市污水处理厂污泥、秸秆、园林绿化垃圾、禽畜粪便和厨余垃圾的快速降解，步骤为：

1）将城市污水处理厂污泥、秸秆、园林绿化垃圾、禽畜粪便和厨余垃圾中一种或两种以上任意比例的混合物连同微生物复合菌剂加入到该反应装置的滚筒内，启动电机，混合搅拌5-20分钟，打开位于滚筒下方的出料口，将物料全部排入堆肥仓的进料口后，关闭电机；

2）启动循环水泵调节物料含水率在45-65%，启动风机为系统提供充足的空气，同时启动耙型翻堆装置，耙型翻堆装置沿轨道往复运动，同时耙型翻堆装置亦可沿运动方向的垂直方向横向移动，每刮动一次后横向移动，再沿轨道运动，如此往复，耙型翻堆装置每30分钟启动一次，每次运行10-30分钟；

3）反应7-15天后，打开堆肥仓出料口，通过耙型翻堆装置将有机肥排出舱体。

所述微生物复合菌剂由枯草芽孢杆菌、白地霉、蜡状芽孢杆菌和假单胞菌冻干混合组成，枯草芽孢杆菌、白地霉、蜡状芽孢杆菌和假单胞菌的质量比为4:1:1:2。

本发明的优点和有益效果是：1）独立的物料混合仓能使物料充分混合均匀，并且混合过程中不会出现肥料大面积结块；2）鹅卵石承托层具有多孔道、透水性好等特点，不但能够承托堆体，而且能够使空气顺利进入堆体，为好氧降解顺利进行提供保证；3）堆肥仓中水平运动的耙型翻堆装置能够让堆肥仓中的物料均匀分布，在出料过程中通过耙型翻堆装置的往复运动使物料从出口排出；4）反应装置无需搅拌，能够保证反应过程中不结块，不会产生局部厌氧现象。

附图说明

图1为该新型好氧堆肥反应实验装置示意图。

图2为不锈钢耙型翻堆装置部分局部放大侧视图。

图3为不锈钢耙型翻堆装置部分局部放大俯视图。

    图4为送气管部分局部放大俯视图。

图中：1.物料混合仓   2.滚筒轴   3.轴承   4.皮带轮   5.皮带  6.变速器 7.变速器电机   8.支架  9.好氧堆肥仓体  10.出料口   11.进料口   12.底座 13.鹅卵石承托层   14.不锈钢孔板   15.送气管  16.风机   17.渗滤液存储箱18.循环水泵   19.保温填料夹层   20.不锈钢耙型翻堆装置   21.耙型翻堆装置轨道   22.电机   23.循环水出口   24.出料口   25.进风口  26.排气孔。

 

具体实施方式

实施例：

一种快速好氧堆肥反应装置，如图1所示，包括物料混合部分、好氧堆肥部分、循环水部分和送风部分，物料混合部分包括物料混合仓1和传动装置，物料混合仓1为倾斜的滚筒并通过滚筒中心设置的滚筒轴2的两个轴承3固定于两根支架8上，滚筒底端设有出料口10，传动装置包括两个皮带轮4、皮带5、变速器6和变速器电机7，皮带轮4与滚筒轴2固定；好氧堆肥部分包括好氧堆肥仓体9和底座12，好氧堆肥仓体9为矩形箱体并固定于底座12上，好氧堆肥仓体9顶部设有进料口11，侧面上部设有出料口24，下部设有循环水出口23和进风口25，好氧堆肥仓体9内由不锈钢孔板14将仓体分隔为上部的堆肥仓和下部的送气仓，不锈钢孔板14上部设置鹅卵石承托层13，不锈钢孔板14底面下部设有送气管15，送气管15均布排气孔26，如图4所示，堆肥仓四壁设有保温填料夹层19，堆肥仓顶部固定有耙型翻堆装置轨道21，如图2所示，不锈钢耙型翻堆装置20设于耙型翻堆装置轨道21上并通过电机22驱动在耙型翻堆装置轨道21上往复移动，送气仓通过30°斜钢板分隔成渗滤液存储箱17；循环水部分包括循环水泵18，循环水泵18的进口通过管道与位于渗滤液存储箱17的循环水出口23连接，如图3所示，循环水泵18的出口通过管道与好氧堆肥仓体9顶部设有进料口11连接；送风部分包括风机16，风机16的出口通过管道与位于渗滤液存储箱17的进风口25连接并进入内部的送气管15。

一种所述快速好氧堆肥反应装置的应用，用于城市污水处理厂污泥、秸秆、园林绿化垃圾、禽畜粪便和厨余垃圾的快速降解，步骤为：

1）将城市污水处理厂污泥、秸秆、园林绿化垃圾、禽畜粪便和厨余垃圾中一种或两种以上任意比例的混合物连同微生物复合菌剂加入到该反应装置的滚筒内，所述微生物复合菌剂由枯草芽孢杆菌、白地霉、蜡状芽孢杆菌和假单胞菌冻干混合组成，枯草芽孢杆菌、白地霉、蜡状芽孢杆菌和假单胞菌的质量比为4:1:1:2，启动电机，混合搅拌5-20分钟，打开位于滚筒下方的出料口，将物料全部排入堆肥仓的进料口后，关闭电机；

2）启动循环水泵调节物料含水率在45-65%，启动风机为系统提供充足的空气，同时启动耙型翻堆装置，耙型翻堆装置沿轨道往复运动，同时耙型翻堆装置亦可沿运动方向的垂直方向横向移动，每刮动一次后横向移动，再沿轨道运动，如此往复，耙型翻堆装置每30分钟启动一次，每次运行10-30分钟；

3）反应7-15天后，打开堆肥仓出料口，通过耙型翻堆装置将有机肥排出舱体。

该装置中独立的物料混合仓能使物料充分混合均匀，并且混合过程中不会出现肥料大面积结块；鹅卵石承托层具有多孔道、透水性好等特点，不但能够承托堆体，而且能够使空气顺利进入堆体，为好氧降解顺利进行提供保证；堆肥仓中水平运动的耙型翻堆装置能够让堆肥仓中的物料均匀分布，在出料过程中通过耙型翻堆装置的往复运动使物料从出口排出；反应装置无需搅拌，能够保证反应过程中不结块，不会产生局部厌氧现象，具有显著的技术效果。