CN108947592A - 分区可调有氧发酵暴气系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的分区可调有氧发酵暴气系统，包括用以物料储存和发酵的发酵槽和暴气装置，暴气装置包括暴气管道组件和风机，发酵槽沿长度方向依次设置多个发酵分区，每个分区长度占发酵槽长度的1/35～1/25；所述每个发酵分区设有单独的暴气管道组件且均匀布置于发酵槽底部，暴气管道组件包括送气主管和送气支管，多个送气支管与送气主管呈梳状排布，送气支管间距相等；所述每个发酵分区包括多组暴气管道组件。本发明的有益效果体现在，通过对发酵槽的合理分区，以及暴气管道组件的合理布置及控制，可适应养殖场的规模变化，为养殖场提供长远规划的较完善的发酵槽基建设施；实现针对每个发酵分区单独进行暴气程度控制，同时保持均匀送气状态。
Description
技术领域
本发明属于有氧发酵技术领域，涉及畜禽粪便等物料的有氧发酵，具体涉及一种分区可调有氧发酵暴气系统。
背景技术
借助于微生物的有氧发酵过程，可以对畜禽养殖场及其他场合的养殖废料、畜禽粪便、淤泥等物料进行有氧发酵处理。变废为宝，获得高效的有机废料，将原有的粪便处理负担转换为了额外的收益，增加了养殖场所经营的盈利能力，同时还改善了养殖场所的环境(除臭效果明显)。如畜禽粪便发酵的目的都是杀死病虫害，分解部分有机物，增加植物可利用养料。若将没有处理的畜禽粪便或者没有充分腐熟(未发酵完全)的粪便直接施到地里后，当发酵条件具备后，生粪便开始发酵，若发酵部位距根部较近，且作为植株较小，发酵产生的热量会影响作为生长，严重时导致植株死亡，发酵降解过程中产生甲烷、氨等有害气体，没有充分腐熟的粪便直接施用会使土壤和作物产生酸害和根系损伤。在发酵槽中堆积的物料进行有氧发酵过程中，必须供给发酵物料相对充足的空气，其目的就是为了供氧，因此物料有氧发酵过程中供氧技术显得尤为重要。
现有技术中，发酵槽中物料发酵过程需要的氧气主要通过翻抛设备在反复翻抛物料的过程中带入空气，而在发酵槽体中，翻抛设备只能对堆积在上层的物料进行翻转搅拌，而堆积在发酵槽体下层和边角部位的物料由于翻转几率小而缺氧，从而导致发酵效果不理想；或在发酵槽中安装具有多个气孔的暴气管，但由于发酵槽中物料渣较多，这些气孔将很容易被堵死，造成暴气管不通气，这是导致暴气管增氧效果不明显的主要原因。
此外，由于季节的变化，如冬季和夏季带来的气候及温度变化，发酵槽中的温度会影响有氧发酵的进行；有氧发酵工艺本身在不同发酵阶段对氧含量的需求量有所不同；养殖场的规模变化也会影响发酵槽对粪便处理能力。而上述情况对发酵槽的暴气系统的适应能力要求高较。
因此，如何提供一种可以为发酵槽提供相对充足的空气供物料有氧发酵的暴气系统，提高暴气管增氧方式发挥的增氧效果，同时根据实际发酵进程或生产规模等实际生产需要调节暴气系统的暴气量，是需要解决的重要技术问题。
发明内容
为解决上述现有技术问题，本发明提供一种分区可调有氧发酵暴气系统。
本发明的技术方案是，提供一种分区可调有氧发酵暴气系统，包括用以物料储存和发酵的发酵槽和暴气装置，所述暴气装置包括暴气管道组件和风机，所述发酵槽沿长度方向依次设置多个发酵分区，每个分区长度占发酵槽长度的1/35～1/25；所述每个发酵分区设有单独的暴气管道组件且均匀布置于发酵槽底部，暴气管道组件包括送气主管和送气支管，多个送气支管与送气主管呈梳状排布，送气支管间距相等；所述每个发酵分区包括多组暴气管道组件。
优选方案，所述每个发酵分区包括相对且错开设置的两组暴气管道组件，两组暴气管道组件的送气支管分别错开位于彼此送气支管间的间距中且相互平行，相邻送气支管间的距离相等。
优选方案，所述送气支管沿轴向均匀设有暴气开口，所述暴气开口由三个暴气孔呈品字形排布组成；相邻暴气开口间距相等，相邻送气支管的暴气开口相互错开排布。
优选方案，所述送气主管直径为63mm，送气支管直径为32mm，送气支管间距为70～80cm，暴气孔的口径为4mm，相邻暴气开口间距为50～60cm。
优选方案，所述暴气开口中三个暴气孔相互间的间距为3mm。
优选方案，所述送气主管预埋在发酵槽槽底混凝土内，所述送气支管设有暴气开口的部位冒出发酵槽槽底；所述发酵槽槽底设有锯木屑层。
优选方案，所述锯木屑层厚度为30～35mm。
优选方案，所述发酵槽槽底与锯木屑层间还包括砾石层，所述砾石层包括粒径为6～7mm和粒径为7～8mm的砾石，6～7mm粒径砾石占砾石层砾石总质量的40％，7～8mm粒径砾石占砾石层砾石总质量的60％。
优选方案，所述砾石层厚度为25～30mm。
优选方案，所述每个发酵分区的多组暴气管道组件的送气主管并联后与所述风机连接，所述送气主管设有控制送风的阀门。
优选方案，所述每个发酵分区包括相对且错开设置的两组暴气管道组件，两组暴气管道组件的送气支管相互靠近。
本发明的有益效果体现在，提供一种分区可调有氧发酵暴气系统，通过对发酵槽的合理分区，以及暴气管道组件的合理布置及控制，可适应养殖场的规模变化，为养殖场提供长远规划的较完善的发酵槽基建设施，并根据养殖场规模变化调整发酵槽针对畜禽粪便生产有机肥的处理能力；实现针对每个发酵分区单独进行暴气程度控制，同时保持均匀送气状态，还可结合当前发酵阶段及季节气候，控制暴气管道组件的送气状态，适当调整暴气装置的暴气量以适应当前作业；锯木屑层及砾石层的设置，可有效解决暴气管的暴气孔容易被物料渣堵死而造成暴气管不通气的问题，保证将气体顺利供应。
附图说明：
图1为本发明实施例所述分区可调有氧发酵暴气系统的发酵槽俯视结构示意图；
图2为本发明实施例所述暴气装置局部结构示意图；
图3为本发明实施例所述发酵槽槽底正视结构示意图；
图4为本发明实施例所述发酵槽槽底另一正视结构示意图；
图5为本发明实施例所述发酵槽侧视图；
图6为本发明实施例所述发酵槽另一侧视图。
附图标记说明
1.发酵槽，11.发酵分区，12.发酵槽槽底，13.锯木屑层，14.砾石层，21.送气主管，22.送气支管，221.暴气开口，222.暴气孔，3.风机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6所示，本发明提供的具体实施例如下：
本实施例的一种分区可调有氧发酵暴气系统，包括用以物料储存和发酵的发酵槽1和暴气装置，所述暴气装置包括暴气管道组件和风机3，风机用以引入空气，并与所述暴气管道组件联通形成通道引入空气为物料发酵提供氧气；所述发酵槽沿长度方向依次设置多个发酵分区11，每个分区长度占发酵槽长度的1/35～1/25；所述每个发酵分区设有单独的暴气管道组件且均匀布置于发酵槽底部，暴气管道组件包括送气主管21和送气支管22，多个送气支管与送气主管呈梳状排布，送气支管间距相等；所述每个发酵分区包括多组暴气管道组件。本实施例提供的分区可调有氧发酵暴气系统适用于养殖场利用畜禽粪便发酵生产有机肥作业中使用。为了解决暴气系统可适应养殖场规模变化，采用对发酵槽设置多个发酵分区，并单独对每个发酵分区的暴气量控制，并保证暴气量调节前后，每个发酵分区仍然通过暴气管道组件均匀送气。如将分区可调有氧发酵暴气系统应用于养鸡场，养鸡场运作之初，由于幼鸡产生的鸡粪少，因此只需要根据实际情况选择发酵槽需要工作的发酵分区，只需要对该发酵分区实施暴气控制。随着幼鸡逐渐成长或者养殖场新进批次幼鸡，产生的鸡粪会越来越多，因此可增加发酵分区个数处理增多的鸡粪。即本实施例的分区可调有氧发酵暴气系统可适应养殖场的规模变化，为养殖场提供长远规划的较完善的发酵槽基建设施，并根据养殖场规模变化调整发酵槽针对畜禽粪便生产有机肥的处理能力。本实施例中为解决由于季节的变化，如冬季和夏季带来的气候及温度变化，发酵槽中的温度会影响有氧发酵的进行；以及有氧发酵工艺本身在不同发酵阶段对氧含量的需求量有所不同。本实施例中发酵槽的每个发酵分区设置单独的多组暴气管道组件，实现针对每个发酵分区单独进行暴气程度控制，同时保持均匀送气状态。由于有氧发酵过程是微生物不断消耗有机物的过程，温度越高持续时间越长有机质消耗越大，如不加控制最后产品有机质会非常低，导致产品品质达不到要求。而通常有机肥生产发酵过程都比较难控制，尤其是温度，过低腐熟不透生产周期长，过高有机质消耗大成本高。本实施例的暴气系统中暴气管道组件的设置及其提供的分区可调的灵活的暴气控制方式目的就是尽量减少有机质耗消，满足发酵无害化的要求下，保证最低的有机质耗消，满足生产要求。如夏季温度较高，为避免发酵槽中物料温度过高，导致产品品质到不到要求，可通过多组暴气管道组件同时送气，适当调高暴气装置的暴气量，带走热量的同时保证有充足的氧气。如当进入高温发酵阶段时，可适当调高暴气装置的暴气量带走部分热量，避免温度过高时有机质消耗大，导致产品有机质低达不到要求。因此可结合当前发酵阶段，及季节气候，控制暴气管道组件的送气状态，适当调整暴气装置的暴气量以适应当前作业。
优选实施例方案，所述每个发酵分区包括相对且错开设置的两组暴气管道组件，两组暴气管道组件的送气支管分别错开位于彼此送气支管间的间距中且相互平行，相邻送气支管间的距离相等。如图1-2所示，本实施例中，每个发酵分区包括相对且错开设置的两组暴气管道组件，两组暴气管道组件的送气支管分别错开位于彼此送气支管间的间距中且相互平行。为保持任一组暴气管道组件送气时或两组暴气管道组件送气时都是均匀送气状态，两组暴气管道组件排布时彼此相邻的送气支管间的距离相等。
优选实施例方案，所述送气支管22沿轴向均匀设有暴气开口221，所述暴气开口221由三个暴气孔222呈品字形排布组成；相邻暴气开口间距相等，相邻送气支管的暴气开口相互错开排布。如图1-2所示，本实施例中，为保证暴气开口具有足够的通气量同时避免由于开口过大落入物料渣等杂物造成堵塞的现象，将暴气开口设置成三个暴气孔呈品字形排布的形式。此外，为了保持多组暴气管道组件排布后暴气开口设置的疏密尽可能均匀，使排布后的两组暴气管道组件的相邻送气支管的暴气开口相互错开排布。
优选实施例方案，所述送气主管直径为63mm，送气支管直径为32mm，送气支管间距为70～80cm，暴气孔的口径为4mm，相邻暴气开口间距为50～60cm。本实施例中，如设置发酵槽长度为80～100m，宽度为15～20m，可设置发酵分区长度为4m，可优选送气主管直径为63mm，送气支管直径为32mm，送气支管间距为70～80cm，暴气孔的口径为4mm，相邻暴气开口间距为50～60cm，可达到较好的暴气效果，保证发酵槽底部的暴气管道组件较均匀的送气，保证发酵槽底部各个区域都能顺利送气。每组暴气管道送气组件的送气支管间距为70～80cm，由于每个发酵分区的两组暴气管道组件的送气支管分别错开位于彼此送气支管间的间距中且相互平行，当两组暴气管道组件同时送气时，相邻送气支管间的距离变为35～40cm，发酵槽底部送气位置密度增加，加之相邻送气支管的暴气开口相互错开排布，同样使发酵槽底部送气位置密度增加，有效提高暴气程度。
优选实施例方案，所述暴气开口中三个暴气孔相互间的间距为3mm。为避免暴气开口的三个暴气孔相互间的间距过小形成薄弱区域，设置三个暴气孔相互间的间距为3mm。
优选实施例方案，所述送气主管22预埋在发酵槽槽底12混凝土内，所述送气支管设有暴气开口的部位冒出发酵槽槽底；所述发酵槽槽底的表面设有锯木屑层13。锯木屑层位于发酵槽底表面与发酵物料之间，本实施例中锯木屑层的设置可防止送气支管暴气孔容易被物料渣等堵塞现象，保证将气体顺利供应。
优选实施例方案，所述锯木屑层厚度为30～35mm。
优选实施例方案，所述发酵槽槽底12与锯木屑层13间还包括砾石层14，所述砾石层包括粒径为6～7mm和粒径为7～8mm的砾石，6～7mm粒径砾石占砾石层砾石总质量的40％，7～8mm粒径砾石占砾石层砾石总质量的60％。砾石层位于锯木屑层与发酵槽槽底表面之间，本实施例中砾石层的设置，砾石间易形成通道而利于通气，同时借鉴于集料级配设计原理，并依据暴气孔的口径大小，选取6～7mm和7～8mm的两种粒径的砾石作配比设计，设计两种粒径砾石质量比分别为40％和60％，利于砾石间形成通气通道。暴气开口由三个口径为4mm的暴气孔相互间隔3mm呈品字形排布，可防止粒径6～8mm的砾石堵塞暴气开口，同时保持较好的暴气效果。
优选实施例方案，所述砾石层厚度为25～30mm。
优选实施例方案，所述每个发酵分区的多组暴气管道组件的送气主管并联后与所述风机连接，所述送气主管设有控制送风的阀门。本实施例中，风机运转用以通风，空气首先输入送气主管，接着进入送气支管，再从暴气孔送入物料中。而设置每个发酵分区的多组暴气管道组件的送气主管并联后与所述风机连接，并在送气主管设置控制送风的阀门(即每组暴气管道组件的送气主管采用并联方式通过管道与风机连接，每个送气主管单独设有控制阀门，从而实现单独控制每组暴气组件的暴气量)，不仅可实现发酵槽每个发酵分区单独控制暴气程度，还可控制每个发酵分区的暴气程度。
优选实施例方案，所述每个发酵分区包括相对且错开设置的两组暴气管道组件，两组暴气管道组件的送气支管相互靠近。本实施例中，两组暴气管道组件在排布时，还可将彼此的送气支管相互靠近布置，与单独使用一组暴气管道组件相比也可提高暴气量。由于送气支管间距相等，当单独开启一组暴气管道组件时可实现均匀送气，当开启两组暴气管道组件时，由于两组暴气管道组件彼此的送气支管相互靠近布置，此时发酵槽底相互靠近的两个送气支管与另外相互靠近的两个送气支管间形成的间距也相等，仍然可实现均匀送气，并可提高暴气量。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了使于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。其中，“里侧”是指内部或围起来的区域或空间。“外围”是指某特定部件或特定区域的周围的区域。
在本发明的实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如:“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A～B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。
在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.分区可调有氧发酵暴气系统，包括用以物料储存和发酵的发酵槽和暴气装置，其特征在于，所述暴气装置包括暴气管道组件和风机，所述发酵槽沿长度方向依次设置多个发酵分区，每个分区长度占发酵槽长度的1/35～1/25；所述每个发酵分区设有单独的暴气管道组件且均匀布置于发酵槽底部，暴气管道组件包括送气主管和送气支管，多个送气支管与送气主管呈梳状排布，送气支管间距相等；所述每个发酵分区包括多组暴气管道组件。
2.如权利要求1所述的分区可调有氧发酵暴气系统，其特征在于，所述每个发酵分区包括相对且错开设置的两组暴气管道组件，两组暴气管道组件的送气支管分别错开位于彼此送气支管间的间距中且相互平行，相邻送气支管间的距离相等。
3.如权利要求1或2所述的分区可调有氧发酵暴气系统，其特征在于，所述送气支管沿轴向均匀设有暴气开口，所述暴气开口由三个暴气孔呈品字形排布组成；相邻暴气开口间距相等，相邻送气支管的暴气开口相互错开排布。
4.如权利要求3所述的分区可调有氧发酵暴气系统，其特征在于，所述送气主管直径为63mm，送气支管直径为32mm，送气支管间距为70～80cm，暴气孔的口径为4mm，相邻暴气开口间距为50～60cm。
5.如权利要求5所述的分区可调有氧发酵暴气系统，其特征在于，所述暴气开口中三个暴气孔相互间的间距为3mm。
6.如权利要求1所述的分区可调有氧发酵暴气系统，其特征在于，所述送气主管预埋在发酵槽槽底混凝土内，所述送气支管设有暴气开口的部位冒出发酵槽槽底；所述发酵槽槽底设有锯木屑层。
7.如权利要求6所述的分区可调有氧发酵暴气系统，其特征在于，所述锯木屑层厚度为30～35mm。
8.如权利要求7所述的分区可调有氧发酵暴气系统，其特征在于，所述发酵槽槽底与锯木屑层间还包括砾石层，所述砾石层包括粒径为6～7mm和粒径为7～8mm的砾石，6～7mm粒径砾石占砾石层砾石总质量的40％，7～8mm粒径砾石占砾石层砾石总质量的60％。
9.如权利要求8所述的分区可调有氧发酵暴气系统，其特征在于，所述砾石层厚度为25～30mm。
10.如权利要求1所述的分区可调有氧发酵暴气系统，其特征在于，所述每个发酵分区的多组暴气管道组件的送气主管并联后与所述风机连接，所述送气主管设有控制送风的阀门。
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