CN103964913A - 一种高压好氧通气装置、发酵装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压好氧通气装置、发酵装置及其安装方法，所述高压好氧通气装置包括高压通气管和喷头，其中，所述高压通气管主体呈长方体结构，内部呈空腔结构，所述喷头设置在高压通气管上并与高压通气管内部空腔相连通；所述高压好氧发酵装置的发酵槽的底部设有床面，所述床面上形成有多个相互错开第一沟槽和多个第二沟槽，所述第一沟槽内设有上述的高压好氧通气装置。本发明提供的高压好氧通气装置、发酵装置及其安装方法，通过在发酵槽底部的床面上设置沟槽预埋带有喷头高压通气管和排水管，从而能够维持欲发酵堆体中适合浓度的含氧量和水分，大幅度提升发酵速率，并有效避免整个好氧发酵过程中出现恶臭现象。

Description

一种高压好氧通气装置、发酵装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种通气装置、发酵装置及其安装方法，尤其涉及一种高压好氧通气装置、发酵装置及其安装方法。

背景技术

好氧发酵是微生物利用氧气将有机物质分解，分解同时产生发酵热，促进腐熟与水分的蒸发；在此过程中，必须确保欲发酵堆体内的微生物能与氧气结合，方能进行好氧发酵之生物转化过程；厌氧发酵与好氧发酵的差异在于欲发酵堆体中的氧气浓度。具体来说，氧气浓度在3％以下为厌氧发酵；氧气浓度在10％以上则为降解效果最好的好氧发酵；氧气浓度介于3％～10％则降解速度相较于氧气浓度10％以上之降解速度会减少50％。由于好氧发酵与厌氧发酵会在欲发酵堆体内供氧后及氧气消耗完后不断的相互转换，而厌氧发酵与好氧发酵之间的转换，将会影响欲发酵堆体中微生物降解后的产物，进而使得发酵后的成品质量不一致，或者发酵不完全；由好氧发酵状态转换成厌氧发酵的过程，是在氧气消耗完后2～5个小时内转换完毕，转换时间短且欲发酵堆体内的氧气浓度监测不易，此为确保维持好氧发酵持续进行及稳定发酵后成品质量的最大关键。现有的好氧发酵过程中，可分自然通风(翻堆)或强制供气两大方式。在自然通风的方式中，常需要经由翻堆来让欲发酵堆体中的微生物接触氧气，因为无法随时准确测定欲发酵堆体中的含氧浓度，翻堆时间点的间隔不易标准化，容易造成厌氧发酵与好氧发酵不断转换，翻堆时产生恶臭；强制供气则须确保欲发酵堆体内能均匀与氧气接触，也因为无法随时准确测定欲发酵堆体中的含氧浓度，供气及不供气的时间间隔不易标准化，为了不要形成与自然通风一样有好氧发酵与厌氧发酵不断转换的疑虑，所以将尽可能采取不间断供气，但也由于微生物降解是需要一定程度的水分，不间断供气会使的靠近供气口的堆体过干，无法有效降解，造成发酵不完全。

因此，为了确保不间断的进行好氧发酵状态，从开始好氧发酵至发酵结束过程中无好氧发酵与厌氧发酵之转换，必须使欲发酵堆体内能均匀且持续发酵堆体内含氧浓度在10％以上，并且确保较靠近供气口之堆体水分均能保持在微生物降解需求值以上，确保堆体在进行好氧发酵过程中均能完全发酵且成品质量一致，在此基础上，整个好氧发酵过程中均无恶臭且大幅度提升发酵速率；而现有有的高压通气管因形状外观设计为圆形管，在长期使用下容易产生位移，使出气的喷头不在原先固定的位置上，容易造成供气不均匀，且圆形管之设计在安装过程中容易因安装通气管的凹槽面部不平整造成通气管高低不一致，较凸出的管面易因铲车出入而压迫，造成通气管破损而有漏气；现有的喷头是直接锁在出气管上并无专用底座(螺母)，高压通气管为塑料材质而喷头为不锈钢材质容易因材质本身密度不同，长期使用及多次拆装后造成接触面损坏不密合而有漏气情形，需经常检查更换，也因为没有喷头专用底座(螺母)，安装时为避免喷头松脱需要在喷头与通气管接触面涂抹特殊胶水，造成更换不易、维修不便；现有通气管设计的管壁厚度通常为1.5cm～2.0cm，管壁较薄容易因长期使用而有变形，爆裂之疑虑。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高压好氧通气装置、发酵装置及其安装方法，能够维持欲发酵堆体中适合浓度的含氧量和水分，大幅度提升发酵速率，成品发酵完全、质量一致；且避免因通气管位移而造成的供气不均。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种高压好氧通气装置，包括高压通气管和喷头，其中，所述高压通气管主体呈长方体结构，内部呈空腔结构，所述喷头设置在高压通气管上并与高压通气管内部空腔相连通。

上述的高压好氧通气装置，其中，所述喷头的数目为多个，每个所述喷头与高压通气管的连接处设置有衬套和弹性垫片，所述喷头通过衬套和弹性垫片密封固定在高压通气管上。

上述的高压好氧通气装置，其中，所述多个喷头等间隔分布在高压通气管上。

上述的高压好氧通气装置，其中，所述高压通气管的两端设置有可与软管相连的快接头，所述高压通气管由强化塑料制成，管壁的厚度为2cm～3cm。

本发明为解决上述技术问题还提供一种高压好氧发酵装置，包括发酵槽，其中，所述发酵槽的底部设有床面，所述床面上形成有多个第一沟槽和多个第二沟槽，所述第一沟槽和第二沟槽相互错开分布，所述第一沟槽内设有上述的高压好氧通气装置，所述第二沟槽内设有排水管。

上述的高压好氧发酵装置，其中，所述高压通气管通过硅胶层固定在第一沟槽内，所述喷头位于高压通气管的上表面并大致与床面齐高。

上述的高压好氧发酵装置，其中，所述多个第一沟槽在床面上等间隔分布，两个相邻第一沟槽之间的间距为50～60cm；所述多个第二沟槽在床面上等间隔分布，两个相邻第二沟槽之间的间距为50～60cm。

上述的高压好氧发酵装置，其中，所述床面由水泥砌成，所述床面的出口处设有水沟，所述床面沿水平面向下倾斜3～8度，所述高压通气管的两端设有快接头，所述快接头和软管的一端相连，所述软管的另一端连接至空压机。

本发明为解决上述技术问题还提供一种高压好氧发酵装置的安装方法，包括如下步骤：a)搭建三面半包围结构的水泥墙体形成发酵槽；b)在发酵槽的底部铺设水泥形成床面，在砌水泥床面时预留多个相互错开分布的第一沟槽和第二沟槽，并在床面的出口处预留水沟；c)在所述第一沟槽内预埋上述的高压好氧通气装置，在所述第二沟槽内预埋排水管和水沟相连；d)将预埋好的高压好氧通气装置进行串联或并联后形成前后两个端头，最后在高压好氧通气装置的两端设置快接头，所述快接头和软管的一端相连，所述软管的另一端连接至空压机。

上述的高压好氧发酵装置的安装方法，其中，所述步骤a)中发酵槽的高度为3米，宽度3～8米、深度4～8米，两个相邻第一沟槽之间的间距为50～60cm，两个相邻第二沟槽之间的间距为50～60cm。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的高压好氧通气装置、发酵装置及其安装方法，通过在发酵槽底部的床面上设置沟槽预埋带有喷头高压通气管和排水管，从而能够维持欲发酵堆体中适合浓度的含氧量和水分，大幅度提升发酵速率，并有效避免整个好氧发酵过程中出现恶臭现象。快接头9安装在高压通气管6的前后端，能与软管11快速拆装且密合，确保不漏气且安装及维修更换与施工简易；所述高压好氧通气装置主体设计呈长方体结构，不会产生位移，使出气的喷头保持在原先固定的位置上，保证供气均匀；且长方体结构在安装过程中与安装通气管的凹槽面部可保持平整，不会凸出面易，避免受铲车出入压迫而造成的通气管破损漏气问题；特别是喷头通过衬套和弹性垫片密封固定在高压通气管上，既能保证碰头和通气管的紧密结合，不漏气，又更换容易、方便维修；增厚的通气管管壁设计可延长通气管的寿命。

附图说明

图1为本发明高压好氧通气装置结构示意图；

图2为本发明高压好氧发酵装置结构示意图；

图3为本发明高压好氧发酵装置的床面上高压通气管和排水管分布示意图；

图4为本发明高压好氧发酵装置的床面上高压通气管和排水管埋设结构示意图；

图5为本发明高压好氧发酵装置上的高压通气管埋设固定后的剖面结构示意图；

图6为本发明高压好氧通气装置的高压通气管连接示意图。

图中：

1发酵槽 2第一沟槽 3第二沟槽

4床面 5水沟 6高压通气管

7喷头 8排水管 9快接头

10硅胶层 11软管 12蓄水池

13衬套 14弹性垫片 15堵头

16通孔 71喷头主体 72凸起

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明高压好氧通气装置结构示意图。

本发明提供的高压好氧通气装置，包括高压通气管6和喷头7，其中，所述高压通气管6主体呈长方体结构，内部呈空腔结构，所述喷头7设置在高压通气管6上并与高压通气管6内部空腔相连通。所述高压通气管6的两端设置有可与软管相连的快接头9。

本发明提供的高压好氧通气装置，所述喷头7的数目为多个，所述多个喷头7优选沿高压通气管6等间隔分布，高压通气管6优选由强化塑料制成，管壁的厚度优选为2cm～3cm，耐压、抗寒、不易变形与爆裂，确保高压好氧通气装置稳定运行；每个喷头7通过衬套13和弹性垫片14固定在高压通气管6上，保证紧密结合不漏气，并且衬套13可起保护作用，能够防止拆装喷头7时损坏高压通气管6，衬套13与高压通气管6上的通孔16相匹配，嵌设在通孔16内，喷头7包括喷头主体71和凸起72，凸起72匹配嵌设在衬套13内。喷头7采用微小孔隙设计能使空气成雾状方式喷出，确保欲发酵堆体内保有微生物合适生存作用的氧气。

图2为本发明高压好氧发酵装置结构示意图。

请继续参见图2，本发明提供的高压好氧发酵装置包括发酵槽1，其中，所述发酵槽1的底部设有床面4，所述床面4上形成有多个第一沟槽2和多个第二沟槽3，所述第一沟槽2和第二沟槽3相互错开分布，所述第一沟槽2内设有上述的高压好氧通气装置，所述第二沟槽3内设有排水管8。

本发明提供的高压好氧发酵装置，安装过程如下：发酵槽1可搭建三面水泥墙体形成，发酵槽1床底预埋串联与并联好的高压通气管6。使用空压机压缩的空气通过高压通气管6道经过喷头7达到持续且有效的供气，使要发酵的堆体充满氧气浓度10％的状态，操作上简易，同时更有效利用空间。

本发明提供的高压好氧发酵装置及其安装方法，发酵槽1的墙体高度可依欲发酵堆体要堆的高度来做规划；优选设置发酵槽1的高度为3米，宽度与深度可自行依处理堆体的大小调整，优选宽度3～8米、深度4～8米。所述多个第一沟槽2在床面4上优选等间隔分布，两个相邻第一沟槽2之间的间距可以为50～60cm。同样地，所述多个第二沟槽3在床面4上优选等间隔分布，两个相邻第二沟槽3之间的间距为50～60cm。发酵槽1底部的床面5可以由水泥砌成，所述床面4最好沿水平面向下倾斜3～8度，优选倾斜角为5度，同时床面出口处预留水沟5，使发酵过程中产生的多余水份，可以顺向低处流至槽前水沟5，水沟将引导发酵时产生之多余水分至蓄水池12，蓄水池12为收集发酵过程中多余的水分，若好氧发酵目的为堆肥，则可视为叶面肥(液态肥)，如图3所示。

本发明提供的高压好氧发酵装置，高压通气管6优选为方形体设计，采用具备耐压、抗寒、抵御自酸碱等不易变形、爆裂等塑料材质，安装在通气管槽里；接触面上涂上硅胶层10稳固高压通气管，所述喷头7位于高压通气管6的上表面并可些微调整与床面齐高，如图4和图5所示，当铲车进料及出料作业，无须担心铲车进出造成设备损坏。

本发明提供的高压好氧发酵装置，所述高压通气管6的两端设有快接头9，快接头9和软管11的一端相连，软管11的另一端连接至空压机，高压通气管6可根据需要设置堵头15。快接头9安装在高压通气管6的前后端，能与软管11快速拆装且密合，确保不漏气且安装及维修更换与施工简易，如图6所示。

综上所述，本发明提供的高压好氧通气装置、发酵装置及其安装方法，通过在发酵槽1底部的床面4上设置沟槽预埋带有喷头高压通气管6和排水管8，能使欲发酵堆体内的含氧浓度均匀且持续维持在10％以上，进而确保开始发酵至发酵结束都处于好氧发酵状态中进行，成品都能发酵完全、质量一致；且无须担心因通气管位移而造成供气不均之疑虑。具体优点如下：

1、提高生产效率：i)目前现有的自然通风(翻堆)及强制供气系统，均有好氧发酵与厌氧发酵交互转换及堆体发酵熟成不一致的疑虑，所以设定的发酵周期均须两个月以上，而使用益立杰好氧发酵系统将至少缩短一半的发酵周期，相同时间内比过去多一倍的产量。ii)若是使用与目前现有的自然通风(翻堆)及强制供气系统一样的土地面积，因能确保堆体内部含氧浓度，堆体可堆高至两米以上，则在相同的发酵周期下，能产出两倍的成品。iii)在人员的需求上，高压好氧堆肥过程不需繁琐的翻堆与其他的控制，只需要一位开铲车的师傅在进料出料时作业，大大的减轻了作业上的人员薪资负担。

2、简化操作程序：带喷头(嘴)高压好氧通气装置，在安装时更快速便利，必要更新维护时也无须担心拆装造成密合度降低的问题；若能搭配高压通气管进料程序使用，除进料与出料外，其余时间只需更换空压机机油及排放冷凝水，无须翻堆或其他操作。

3、避免环境污染：由于确保发酵过程中没有好氧发酵与厌氧发酵的转换且不需翻堆，所以并不产生任何恶臭的空气污染；并且确保持续好氧发酵状态下，堆体发酵产生的温度(发酵热)能达到摄氏70度并维持一段时间，能有高温杀菌的作用，确保成品是无污染。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种高压好氧通气装置，包括高压通气管(6)和喷头(7)，其特征在于，所述高压通气管(6)主体呈长方体结构，内部呈空腔结构，所述喷头(7)设置在高压通气管(6)上并与高压通气管(6)内部空腔相连通。

2.如权利要求1所述的高压好氧通气装置，其特征在于，所述喷头(7)的数目为多个，每个所述喷头(7)与高压通气管(6)的连接处设置有衬套(13)和弹性垫片(14)，所述喷头(7)通过衬套(13)和弹性垫片(14)密封固定在高压通气管(6)上。

3.如权利要求2所述的高压好氧通气装置，其特征在于，所述多个喷头(7)等间隔分布在高压通气管(6)上。

4.如权利要求1所述的高压好氧通气装置，其特征在于，所述高压通气管(6)的两端设置有可与软管(11)相连的快接头(9)，所述高压通气管(6)由强化塑料制成，管壁的厚度为2cm～3cm。

5.一种高压好氧发酵装置，包括发酵槽(1)，其特征在于，所述发酵槽(1)的底部设有床面(4)，所述床面(4)上形成有多个第一沟槽(2)和多个第二沟槽(3)，所述第一沟槽(2)和第二沟槽(3)相互错开分布，所述第一沟槽(2)内设有如权利要求1-4任一项所述的高压好氧通气装置，所述第二沟槽(3)内设有排水管(8)。

6.如权利要求5所述的高压好氧发酵装置，其特征在于，所述高压通气管(6)通过硅胶层(10)固定在第一沟槽(2)内，所述喷头(7)位于高压通气管(6)的上表面并大致与床面(4)齐高。

7.如权利要求5所述的高压好氧发酵装置，其特征在于，所述多个第一沟槽(2)在床面(4)上等间隔分布，两个相邻第一沟槽(2)之间的间距为50～60cm；所述多个第二沟槽(3)在床面(4)上等间隔分布，两个相邻第二沟槽(3)之间的间距为50～60cm。

8.如权利要求5所述的高压好氧发酵装置，其特征在于，所述床面(4)由水泥砌成，所述床面(4)的出口处设有水沟(5)，所述床面(4)沿水平面向下倾斜3～8度,所述高压通气管(6)的两端设有快接头(9),所述快接头(9)和软管(11)的一端相连，所述软管(11)的另一端连接至空压机。

9.一种高压好氧发酵装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)搭建三面半包围结构的水泥墙体形成发酵槽(1)；

b)在发酵槽(1)的底部铺设水泥形成床面(4)，在砌水泥床面(4)时预留多个相互错开分布的第一沟槽(2)和第二沟槽(3)，并在床面(4)的出口处预留水沟(5)；

c)在所述第一沟槽(2)内预埋如权利要求1-5任一项所述的高压好氧通气装置，在所述第二沟槽(3)内预埋排水管(8)和水沟(5)相连；

d)将预埋好的高压好氧通气装置进行串联或并联后形成前后两个端头，最后在高压好氧通气装置的两端设置快接头(9)，所述快接头(9)和软管(11)的一端相连，所述软管(11)的另一端连接至空压机。

10.如权利要求9所述的高压好氧发酵装置的安装方法，其特征在于，所述步骤a)中发酵槽(1)的高度为3米，宽度3～8米、深度4～8米，两个相邻第一沟槽(2)之间的间距为50～60cm，两个相邻第二沟槽(3)之间的间距为50～60cm。