CN108569918A - 一种利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,包括发酵场地的选取、通风沟挖掘、建堆、盖膜、发酵等步骤,本发明采用膜覆盖式系统、通风、控制系统,三者相辅相成,形成独特、经济和有效的高温好氧发酵系统,能帮助膜覆盖式系统保持温度,使料堆中的氧气浓度和温度分布均匀,有利于整个堆体都达到杀灭病原体的温度条件,能将臭气浓度降低90%‑97%,使排气中的微生物减少99%以上,因此能保护现场工作人员和周围居民的健康。
Description
技术领域
本发明涉及好氧发酵技术领域,尤其涉及一种利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法。
背景技术
在当今高度重视食品安全的时代,绿色食品备受人们欢迎。传统的依靠大量施用化肥种植农作物的模式其弊端越来越明显,有机肥成为新时代肥料的主角,有机肥行业成为新兴的朝阳产业。有机肥好氧发酵,是指依靠好氧微生物在有氧的环境下对有机物进行生物降解的一个发酵过程。好氧微生物依靠自身的生命活动过程,将发酵物料中的有机物转化成CO2、腐殖质以及热量等。好氧微生物可以直接吸收利用发酵物料里面的小分子有机物。对于大分子有机物需分泌体外酶对其进行一次降解,然后才能再次吸收,来维持繁殖等生命活动。
但是目前国内的有机肥生产工艺相对落后,发酵效率低,生产周期长,满足不了市场的大量需求。
发明内容
本发明为了克服现有技术中的不足,提供了一种利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法。
本发明是通过以下技术方案实现:
一种利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,包括如下步骤:
步骤a、发酵场地的选取:采用水泥或沥青地面作为发酵场地,发酵场地为三面墙、顶部敞开的混凝土构筑物,能够有效地增加物料堆积处理量,并能够防止渗漏和收集渗滤液;
步骤b、通风沟挖掘:在发酵场地的地面下挖掘有通风沟,在通风沟上设置有金属盖板,在金属盖板上均匀加工有气孔,用以布气和收集渗滤液,气孔按高压均匀布气原理设置;
步骤c、建堆:在发酵场地上建立料堆体,将测试探头插入料堆体的预定位置;
步骤d、盖膜:在建堆完成后,插入测试探头,然后用好氧堆肥复合膜覆盖料堆体;盖膜的机械化操作主要有两种方法。第一种方法是采用固定式卷膜机,在前端墙上安装有卷膜机,用于铺盖几条相互邻接的条堆;第二种是采用移动式卷膜机,跨在条堆之上缓慢移动,膜缠绕于卷轴之上;
步骤e、发酵:在盖膜、固膜完成后,启动膜覆盖好氧发酵系统,一次发酵周期为28天,一次发酵可不用加水,不必中途翻堆,28天后打开堆层,里面的易降解有机物基本被降解,此时要做的是拔去测试探头,采用人工卷膜方式或者卷膜机将膜卷回,并用装载车或铲车出料,送往二次发酵场地进行堆积,同样覆盖膜,插入测量探头,继续生物降解,二次发酵周期为14天,之后还需再翻堆一次,熟化处理14天,不需要盖膜,整个发酵周期为56天,发酵完成。
在所述步骤a中,发酵场地的宽度为8m,通风沟有2条,发酵场地向入口倾斜,坡度为2%,以便渗滤液流出和汇集。
在所述步骤a中,发酵场地构筑物的墙可做成1-1.5m高、圆弧顶结构,使好氧堆肥复合膜膜与墙顶贴合,从而起到密闭作用。
在所述步骤c中,所述测试探头为不锈钢探头。
在所述步骤d中,所述好氧堆肥复合膜包括由膨胀聚四氟乙烯膜组合而成,所述膨胀聚四氟乙烯膜夹持在两层牢固的聚酯膜中间,在所述膨胀聚四氟乙烯膜上均匀布置有微孔;所述好氧堆肥复合膜将渗滤液与降水分开,渗滤液由一套沟槽系统收集,能够被储存和回灌,降水被好氧堆肥复合膜遮挡分流,能够进行收集利用或排放。
所述微孔的直径为0.2μm。
在所述步骤d中,盖膜和收膜可采用人工操作或利用卷膜机进行盖膜和收膜,盖膜后需要固定膜。
采用沙袋压紧好氧堆肥复合膜的四边密闭料堆体或用消防水管环绕料堆体并充满水,以固定膜。
在好氧堆肥复合膜的周边设吊环孔,以便悬挂重物后拉紧并固定膜,可用焊接挂钩的钢管作为垂吊重物或在外墙上设挂环,与好氧堆肥复合膜的吊环孔相配合,以便用绳索或挂钩固定膜。
与现有的技术相比,本发明的有益效果是:本发明核心主要在三个方面:膜覆盖式系统、通风、控制系统,三者相辅相成,形成独特、经济和有效的高温好氧发酵系统。本发明中的好氧堆肥复合膜具有一定的绝缘作用和增压作用,能帮助膜覆盖式系统保持温度,使料堆中的氧气浓度和温度分布均匀,有利于整个堆体都达到杀灭病原体的温度条件。膨胀聚四氟乙烯膜上的微孔是灰尘、气溶胶和微生物的有效物理屏障,阻止它们向外扩散,覆盖膜能将臭气浓度降低90%-97%,使排气中的微生物减少99%以上。本发明采用中压、高压通风机向底座的通风沟进行鼓风,好氧堆肥复合膜具有增压作用,使布气更均匀,气流穿透力增强,所需通风量减少;一般用一台风机为一个料堆体通风供氧,处理量越大,通风布风系统越经济。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
一种利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,包括如下步骤:
步骤a、发酵场地的选取:采用水泥或沥青地面作为发酵场地,发酵场地为三面墙、顶部敞开的混凝土构筑物,能够有效地增加物料堆积处理量,并能够防止渗漏和收集渗滤液。在所述步骤a中,发酵场地的宽度为8m,通风沟有2条,发酵场地向入口倾斜,坡度为2%,以便渗滤液流出和汇集。发酵场地构筑物的墙可做成1-1.5m高、圆弧顶结构,使好氧堆肥复合膜膜与墙顶贴合,从而起到密闭作用。
步骤b、通风沟挖掘:在发酵场地的地面下挖掘有通风沟,在通风沟上设置有金属盖板,在金属盖板上均匀加工有气孔,用以布气和收集渗滤液,气孔按高压均匀布气原理设置。
步骤c、建堆:在发酵场地上建立料堆体,将测试探头插入料堆体的预定位置;所述测试探头为不锈钢探头。
步骤d、盖膜:在建堆完成后,插入测试探头,然后用好氧堆肥复合膜覆盖料堆体;盖膜的机械化操作主要有两种方法。第一种方法是采用固定式卷膜机,在前端墙上安装有卷膜机,用于铺盖几条相互邻接的条堆;第二种是采用移动式卷膜机,跨在条堆之上缓慢移动,膜缠绕于卷轴之上。所述好氧堆肥复合膜包括由膨胀聚四氟乙烯膜组合而成,所述膨胀聚四氟乙烯膜夹持在两层牢固的聚酯膜中间,在所述膨胀聚四氟乙烯膜上均匀布置有微孔;所述好氧堆肥复合膜将渗滤液与降水分开,渗滤液由一套沟槽系统收集,能够被储存和回灌,降水被好氧堆肥复合膜遮挡分流,能够进行收集利用或排放;所述微孔的直径为0.2μm。盖膜和收膜可采用人工操作或利用卷膜机进行盖膜和收膜,盖膜后需要固定膜。采用沙袋压紧好氧堆肥复合膜的四边密闭料堆体或用消防水管环绕料堆体并充满水,以固定膜。在好氧堆肥复合膜的周边设吊环孔,以便悬挂重物后拉紧并固定膜,可用焊接挂钩的钢管作为垂吊重物或在外墙上设挂环,与好氧堆肥复合膜的吊环孔相配合,以便用绳索或挂钩固定膜。
步骤e、发酵:在盖膜、固膜完成后,启动膜覆盖好氧发酵系统,一次发酵周期为28天,一次发酵可不用加水,不必中途翻堆,28天后打开堆层,里面的易降解有机物基本被降解,此时要做的是拔去测试探头,采用人工卷膜方式或者卷膜机将膜卷回,并用装载车或铲车出料,送往二次发酵场地进行堆积,同样覆盖膜,插入测量探头,继续生物降解,二次发酵周期为14天,之后还需再翻堆一次,熟化处理14天,不需要盖膜,整个发酵周期为56天,发酵完成。
本发明核心主要在三个方面:膜覆盖式系统、通风、控制系统,三者相辅相成,形成独特、经济和有效的高温好氧发酵系统。
本发明中的膜覆盖式系统的核心设备是盖在废弃物料堆上的好氧堆肥复合膜,它是由特制的e-PTEF膜组合而成,它被夹持在两层牢固的聚酯膜中间。e-PTEF膜上均布0.2μm孔径的微孔,而聚酯膜具有防紫外和耐腐蚀的特点。采用好氧堆肥复合膜密封污泥高温好氧发酵处理料堆,可遮风挡雨避免恶劣气候的影响,同时又可让处理过程中产生的CO2气体和水蒸气排出。好氧堆肥复合膜的透水性影响处理过程水分的变化,既要防止物料过湿,又要保留充足的水分以便物料的降解。好氧堆肥复合膜具有一定的绝缘作用和增压作用,能帮助膜覆盖式系统保持温度,使料堆中的氧气浓度和温度分布均匀,有利于整个堆体都达到杀灭病原体的温度条件。膨胀聚四氟乙烯膜上的0.2μm孔径的微孔是灰尘、气溶胶和微生物的有效物理屏障,阻止它们向外扩散。在处理过程中,膨胀聚四氟乙烯膜的内表面会生成一层冷凝水膜;尾气中大多数的臭气物质,如氨气、硫化氢、VOC等,都会溶解于水膜中,之后,又随水滴回落到料堆上,在那里继续被微生物分解。覆盖膜能将臭气浓度降低90%-97%,使排气中的微生物减少99%以上,因此能保护现场工作人员和周围居民的健康。为了满足好氧微生物对氧气的基本需求,采用中压、高压通风机向底座的通风沟进行鼓风,好氧堆肥复合膜具有增压作用,使布气更均匀,气流穿透力增强,所需通风量减少;一般用一台风机为一个料堆体通风供氧,处理量越大,通风布风系统越经济。
在处理过程根据料堆体中的氧气浓度和发酵温度控制通风,主要控制通风量和通风时间。所需氧浓度和温度信息用测试探头插入料堆体中进行测定,数据传入计算机及时反映处理过程现状并记录在案。处理过程可以实现遥控。采用温度控制系统,将微生物的活性维持在适当水平。即设定控制温度,当测试值低于控制温度时,加大通风供氧,增强微生物活性,增加产热量;相反,当测试值低于控制温度时,减少通风供氧,降低微生物活性,使温度回落。
上述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤a、发酵场地的选取:采用水泥或沥青地面作为发酵场地,发酵场地为三面墙、顶部敞开的混凝土构筑物,能够有效地增加物料堆积处理量,并能够防止渗漏和收集渗滤液;
步骤b、通风沟挖掘:在发酵场地的地面下挖掘有通风沟,在通风沟上设置有金属盖板,在金属盖板上均匀加工有气孔,用以布气和收集渗滤液,气孔按高压均匀布气原理设置;
步骤c、建堆:在发酵场地上建立料堆体,将测试探头插入料堆体的预定位置;
步骤d、盖膜:在建堆完成后,插入测试探头,然后用好氧堆肥复合膜覆盖料堆体。
步骤e、发酵:在盖膜、固膜完成后,启动膜覆盖好氧发酵系统,一次发酵周期为28天,一次发酵可不用加水,不必中途翻堆,28天后打开堆层,里面的易降解有机物基本被降解,此时要做的是拔去测试探头,采用人工卷膜方式或者卷膜机将膜卷回,并用装载车或铲车出料,送往二次发酵场地进行堆积,同样覆盖膜,插入测量探头,继续生物降解,二次发酵周期为14天,之后还需再翻堆一次,熟化处理14天,不需要盖膜,整个发酵周期为56天,发酵完成。
2.根据权利要求1所述的利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,其特征在于:在所述步骤a中,发酵场地的宽度为8m,通风沟有2条,发酵场地向入口倾斜,坡度为2%,以便渗滤液流出和汇集。
3.根据权利要求1所述的利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,其特征在于:在所述步骤a中,发酵场地构筑物的墙可做成1-1.5m高、圆弧顶结构,使好氧堆肥复合膜膜与墙顶贴合,从而起到密闭作用。
4.根据权利要求1所述的利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,其特征在于:在所述步骤c中,所述测试探头为不锈钢探头。
5.根据权利要求1所述的利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,其特征在于:在所述步骤d中,所述好氧堆肥复合膜包括由膨胀聚四氟乙烯膜组合而成,所述膨胀聚四氟乙烯膜夹持在两层牢固的聚酯膜中间,在所述膨胀聚四氟乙烯膜上均匀布置有微孔;所述好氧堆肥复合膜将渗滤液与降水分开,渗滤液由一套沟槽系统收集,能够被储存和回灌,降水被好氧堆肥复合膜遮挡分流,能够进行收集利用或排放。
6.根据权利要求5所述的利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,其特征在于:所述微孔的直径为0.2μm。
7.根据权利要求1所述的利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,其特征在于:在所述步骤d中,盖膜和收膜可采用人工操作或利用卷膜机进行盖膜和收膜,盖膜后需要固定膜。
8.根据权利要求7所述的利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,其特征在于:采用沙袋压紧好氧堆肥复合膜的四边密闭料堆体或用消防水管环绕料堆体并充满水,以固定膜。
9.根据权利要求8所述的利用膜覆盖自动化控制的有机肥好氧发酵方法,其特征在于:在好氧堆肥复合膜的周边设吊环孔,以便悬挂重物后拉紧并固定膜,可用焊接挂钩的钢管作为垂吊重物或在外墙上设挂环,与好氧堆肥复合膜的吊环孔相配合,以便用绳索或挂钩固定膜。
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