CN108863466A - 一种高压好氧发酵设备及发酵方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高压好氧发酵设备，包括若干个拼接单元，所述拼接单元包括柜式结构，所述柜式结构包括设置有开合结构的前侧面、设置有若干排风结构的上端面和用于放置发酵料的下端面，所述下端面设置有若干沟槽，所述沟槽内设置有高压好氧通气装置，所述高压好氧通气装置与空压机相连，本发明不须土建，适用于不宜土建农业保护用地；即插即用，接上电源既可供气好氧发酵；任意组合，积木式拼接组合，本发明可以适用于农业基地、小规模家畜粪尿堆肥、饲料发酵、蘑菇菌地床、下脚料垃圾、木质渣滓、小区植物落叶等场所的好氧发酵。

Description

一种高压好氧发酵设备及发酵方法

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，具体涉及到一种高压好氧发酵设备及发酵方法。

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，方能进行好氧发酵的转化过程；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。

以及目前的发酵装置需要进行土建，不方便进行移动和拼接。

发明内容

为了解决上述不足的缺陷，本发明提供了一种高压好氧发酵设备及发酵方法，不须土建，适用于不宜土建农业保护用地；即插即用，接上电源既可供气好氧发酵；任意组合，积木式拼接组合，本发明可以适用于农业基地、小规模家畜粪尿堆肥、饲料发酵、蘑菇菌地床、下脚料垃圾、木质渣滓、小区植物落叶等场所的好氧发酵。

本发明提供了一种高压好氧发酵设备，包括若干个拼接单元，所述拼接单元包括柜式结构，所述柜式结构包括设置有开合结构的前侧面、设置有若干排风结构的上端面和用于放置发酵料的下端面，所述下端面设置有若干沟槽，所述沟槽内设置有高压好氧通气装置，所述高压好氧通气装置与空压机相连。

上述的发酵设备，其中，所述高压好氧通气装置包括高压通气管和喷头，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。

上述的发酵设备，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。

上述的发酵设备，其中，所述下端面还设置有排水槽，所述排水槽与沟槽间隔设置。

上述的发酵设备，其中，所述柜式结构还包括左侧面、右侧面和后侧面，所述开合结构为卷帘门结构，所述排风结构为无动力换气扇。

上述的发酵设备，其中，所述前侧面下端设置有一限位结构，所述限位结构的高度大于发酵料的堆积高度，所述限位结构通过转动轴与所述前侧面的下端活动连接。

上述的发酵设备，其中，所述柜式结构的宽、深、高为6m、2.5m、2.9m。

本发明的另一面还提供了一种发酵方法，包括以下步骤：

步骤(1)：将需要发酵的发酵料堆积在如权利要求1-7任一项所述的高压好氧发酵设备中；

步骤(2)：通过高压好氧通气装置在堆积的发酵料中进行通气，使堆体内部含氧率达10％以上。

上述的发酵方法，其中所述步骤(1)中，根据发酵料的量，选择相应数量的高压好氧发酵设备。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明不须土建，适用于不宜土建农业保护用地；即插即用，接上电源既可供气好氧发酵；任意组合，积木式拼接组合，本发明可以适用于农业基地、小规模家畜粪尿堆肥、饲料发酵、蘑菇菌地床、下脚料垃圾、木质渣滓、小区植物落叶等场所的好氧发酵；2、本发明可以任意组合，积木式概念设计，组合性高，可依据规模大小弹性组合；3、本发明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。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明中拼接单元的结构示意图；

图2为本发明中高压好氧通气装置的结构示意图。

图3a、图3b分别为本发明中拼接单元的下端面的不同方向的结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

参照图1-图3b所示，本发明提供了一种高压好氧发酵设备，包括若干个拼接单元1，拼接单元1包括柜式结构2，柜式结构2包括设置有开合结构3的前侧面4、设置有若干排风结构5的上端面6和用于放置发酵料的下端面7，下端面7设置有若干沟槽8，沟槽8内设置有高压好氧通气装置9，高压好氧通气装置9与空压机相连，本发明通过将发酵设备设计成若干个拼接单元1组成，可以根据需要选择相应的拼接单元1进行组合，不须土建，适用于不宜土建农业保护用地；即插即用，接上电源既可供气好氧发酵；任意组合，积木式拼接组合，本发明可以适用于农业基地、小规模家畜粪尿堆肥、饲料发酵、蘑菇菌地床、下脚料垃圾、木质渣滓、小区植物落叶等场所的好氧发酵。

在本发明一优选但非限制的实施例中，高压好氧通气装置9包括高压通气管10和喷头11，高压通气管10主体呈长方体结构，内部呈空腔结构，喷头11设置在高压通气管10上并与高压通气管内部空腔相连通，进一步优选，喷头11的数目为多个，每个喷头11与高压通气管的连接处设置有衬套12和弹性垫片13，喷头11通过衬套12和弹性垫片13密封固定在高压通气管10上。

参照图2所示，高压通气管10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；以及每个喷头11通过衬套12和弹性垫片13固定在高压通气管10上，保证紧密结合不漏气，并且衬套12可起保护作用，能够防止拆装喷头11时损坏高压通气管，衬套与高压通气管上的通孔相匹配，嵌设在通孔内，喷头包括喷头主体和凸起，凸起匹配嵌设在衬套内。喷头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。

在本发明一优选但非限制的实施例中，下端面7还设置有排水槽14，排水槽14与沟槽8间隔设置。空压机压缩的空气通过高压通气管道经过喷头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。

在本发明一优选但非限制的实施例中，柜式结构还包括左侧面、右侧面16和后侧面，开合结构3为卷帘门结构，在遇上雨天，可以拉下铁卷门防止堆肥淋雨，排风结构5为无动力换气扇，具有无须电力，连续运转高效节能，无噪音、无火花、具防爆性等特点。

在本发明一优选但非限制的实施例中，前侧面4下端设置有一限位结构18，限位结构18的高度大于发酵料的堆积高度，可以用于阻挡堆料外泄到柜式结构外侧，限位结构18通过转动轴与所述前侧面的下端活动连接，进一步优选，限位结构18可以通过该转动轴打开到与下端面7在一个平面上，可以方便进行堆料和出料。

在本发明一优选但非限制的实施例中，柜式结构的宽、深、高为6m、2.5m、2.9m，有效发酵空间：约13～15m³(约10顿)。

在本发明中还提供了一种发酵方法，包括以下步骤：

步骤(1)：将需要发酵的发酵料堆积高压好氧发酵设备中；

步骤(2)：通过高压好氧通气装置在堆积的发酵料中进行通气，使堆体内部含氧率达10％以上。供气后，堆体内部含氧率达10％以上，适合微生物生长环境；好氧供气发酵后，臭气指数降低，有效抑制恶臭，以及好氧发酵过程。堆体颜色渐渐变黑、臭味降低、产生指标性放线菌，好氧发酵过程。堆体内部微生物繁殖与分解有机物质过程释放出热量，以温度呈现，温度可达70～80℃有效杀菌与灭死杂草种子。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种高压好氧发酵设备，其特征在于，包括若干个拼接单元，所述拼接单元包括柜式结构，所述柜式结构包括设置有开合结构的前侧面、设置有若干排风结构的上端面和用于放置发酵料的下端面，所述下端面设置有若干沟槽，所述沟槽内设置有高压好氧通气装置，所述高压好氧通气装置与空压机相连。

2.如权利要求1所述的一种高压好氧发酵设备，其特征在于，所述高压好氧通气装置包括高压通气管和喷头，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。

3.如权利要求2所述的一种高压好氧发酵设备，其特征在于，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。

4.如权利要求3所述的一种高压好氧发酵设备，其特征在于，所述下端面还设置有排水槽，所述排水槽与沟槽间隔设置。

5.如权利要求4所述的一种高压好氧发酵设备，其特征在于，所述柜式结构还包括左侧面、右侧面和后侧面，所述开合结构为卷帘门结构，所述排风结构为无动力换气扇。

6.如权利要求5所述的一种高压好氧发酵设备，其特征在于，所述前侧面下端设置有一限位结构，所述限位结构的高度大于发酵料的堆积高度，所述限位结构通过转动轴与所述前侧面的下端活动连接。

7.如权利要求6所述的一种高压好氧发酵设备，其特征在于，所述柜式结构的宽、深、高为6m、2.5m、2.9m。

8.一种发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：将需要发酵的发酵料堆积在如权利要求1-7任一项所述的高压好氧发酵设备中；

步骤(2)：通过高压好氧通气装置在堆积的发酵料中进行通气，使堆体内部含氧率达10％以上。

9.如权利要求8所述的一种发酵方法，其特征在于，所述步骤(1)中，根据发酵料的量，选择相应数量的高压好氧发酵设备。