CN109516855A - 一种家用蚯蚓堆肥反应器 - Google Patents

Abstract

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种家用蚯蚓堆肥反应器，包括容器状的保温吸附层，保温吸附层内自上而下依次设置布水区、蚯蚓反应区和渗滤液收集区，布水区设置布水器，蚯蚓反应区上端与布水区连通，蚯蚓反应区内设置保温吸附板，保温吸附板将蚯蚓反应区隔成至少两个反应室，反应室内设置蚯蚓袋，蚯蚓反应区下端设置过滤模块，渗滤液收集区包括渗滤液收集器。

Description

一种家用蚯蚓堆肥反应器

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种家用蚯蚓堆肥反应器。

背景技术

随着经济发展及人民生活水平的提高，人们的物质生活日益丰富，生活垃圾产生量亦呈急剧增加趋势。在生活垃圾中，厨余垃圾约占其总量的一半，因此，厨余垃圾的减量化处理及资源化利用已经成为一大难题。厨余垃圾是指在日常食品加工及食用过程中产生的一种有机垃圾，其成分主要有淀粉类物质、动物脂肪类等物质、食物纤维类物质等，表现为高含水率、高油脂含量、体积大等特点，其在自然存放条件下，易腐烂发臭和滋生病菌。当前，我国对于城市生活垃圾的处理方式有焚烧、填埋、粉碎直排、制作肥料、制作饲料、能源生产等，其中焚烧和填埋为主要处理方式。然而，厨余垃圾与其他生活垃圾混合焚烧会大大降低焚烧的热能利用，同时存在产生二噁英气体的风险；而其填埋处理则会产生大量沼气及渗滤液，对环境造成二次污染，同时，由于我国土地资源紧缺亦存在填埋空间受限的问题。因此，如何处理厨余垃圾等已经日益引起广泛关注。

蚯蚓堆肥处理技术是指利用蚯蚓与微生物的协同作用加速有机质的分解，并将其转化为腐殖质的过程。利用蚯蚓处理厨余垃圾不仅工艺简单、投资少，而且处理后的蚓粪可用作除臭剂和有机肥料。此外，蚯蚓还在医药上、食品上都有所应用。因此，利用蚯蚓处理技术处理厨余垃圾对实现垃圾的减量化、资源化有重要意义。

蚯蚓堆肥反应器是利用蚯蚓处理有机垃圾的生物反应设备，自80年代中期世界著名蚯蚓专家爱得华滋设计了第一个蚯蚓反应器之后，目前已经研制出了很多种类的蚯蚓反应器。专利CN201120115236公开了一种蚯蚓生物反应器，该反应器包括反应器箱体、有机废物布料装置、蚓粪输出装置、强制通风系统、伸缩架、照明装置和外部的中央调控系统，可通过有机废物布料装置、蚓粪输出装置的结合使用，可能够最大限度处理有机垃圾同时使蚯蚓快速增殖。但其缺少预发酵单元，有机垃圾经发酵腐熟后才能转入反应器。专利CN201210496752公开了一种多功能生态循环式有机垃圾蚯蚓反应器，包括景观花卉养殖区，景观鱼养殖区，有机垃圾蚯蚓堆肥处理区及渗滤液回收区四部分，设计克服了传统反应器随意性差、外形不美观及产出废物影响家庭环境等缺点，既实现了有机垃圾的有效处理，又使得废物全过程循环利用，并且美化了环境。但其整个反应器对温度变化适应性较差，不利于蚯蚓的生长繁殖，从而影响了对垃圾的处理效果。专利CN201310500936公开了一种全自动温室蚯蚓反应器，该反应器包括太阳能系统、蚯蚓堆肥处理区、出料系统、布料系统、温湿度在线分析系统和氧浓度分析系统，可通过太阳能系统对温室进行加热，同时对温度进行在线监测、保持恒温，利用蚯蚓对生物有机垃圾进行处理，实现无污染排放。但其没有设置相应的渗滤液分离装置，不能有效控制蚓粪中的含水量，不利于蚓粪的后期处理和利用。各种蚯蚓生物反应器特点不一，整体而言，蚯蚓反应器可由反应器主体，加料部分和出料加工部分三部分组成，多数适应于企业或科研单位的蚯蚓养殖需求。同时，各蚯蚓反应器亦存有一定的不足和缺陷，例如，有机垃圾经过预发酵才能转到反应器进行处理，对温度变化适应差、会产生恶臭气体污染环境等。由于蚯蚓反应器内温度等环境条件对蚯蚓的生命活动有重要影响，所以，夏季及冬季的极端气温已成为蚯蚓反应器运行的重要限制因素之一。针对以上现状,本发明提出了一种能适应夏季以及冬季极端气候下家庭厨余及园艺垃圾处理的蚯蚓堆肥反应器。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种家用蚯蚓堆肥反应器技术方案。

所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于包括容器状的保温吸附层，保温吸附层内自上而下依次设置布水区、蚯蚓反应区和渗滤液收集区，布水区设置布水器，蚯蚓反应区上端与布水区连通，蚯蚓反应区内设置保温吸附板，保温吸附板将蚯蚓反应区隔成至少两个反应室，反应室内设置蚯蚓袋，蚯蚓反应区下端设置过滤模块，渗滤液收集区包括渗滤液收集器。

所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于还包括支架，保温吸附层设置在支架上，支架的侧部设置把手，支架的底部设置带刹车的脚轮，支架的上端设置遮阳伞。

所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述保温吸附层为具有空腔的柱体，保温吸附层的内表面为网状结构，内部填充活性炭和蛭石。

所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述保温吸附板将蚯蚓反应区隔成两个反应室。

所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述布水器为半圆旋转式。

所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述布水器配合连接进水管，布水器可拆卸连接在蚯蚓反应区的顶端开口处。

所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述灯具为节能灯，节能灯与布水器尺寸相同，两者交替可拆卸连接在布水区内。

所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述反应室设有温度传感器、湿度传感器和红外加热器。

所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述过滤模块包括筛网和滤棉层。

所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述渗滤液收集区还包括与渗滤液收集器通过渗滤液导管连接的集液池，渗滤液导管上设置流量调节阀。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明底部安装有带刹车的脚轮,便于移动；

2、本发明的蚯蚓反应器的遮阳伞和保温吸附层可以隔绝夏季外界环境温度对蚯蚓反应区的影响，使蚯蚓处理过程正常进行；

3、本发明的反应室内壁设有红外线加热器，在冬季温度低于蚯蚓生命活动的下限(5℃)时可对物料加热，使蚯蚓处理过程正常进行；

4、本发明可监控反应器内部的温度和湿度，方便对反应器内的温度和湿度进行调节；

5、本发明的保温吸附层中的填充的活性炭和蛭石可以吸附去除蚯蚓堆肥处理过程中产生的臭气；

6、本发明的蚯蚓反应区有两个反应室，可同时进行预发酵以及蚯蚓堆肥处理，在一个蚯蚓反应器中实现了有机垃圾的预处理及蚯蚓转化全过程，最终获得蚓粪肥料，不需要在不同设备中进行，实现多功能一体化；

7、本发明能做到均匀布水，其配套使用的节能灯，可实现蚯蚓自行迁移，解决了蚯蚓堆肥分离困难的问题；

8、本发明能够对渗滤液进行收集，防止堆肥过程中水分含量过高，堆肥后期能够减少蚓粪肥料的含水量，便于后期的资源化利用。

附图说明

图1是本发明蚯蚓反应器的整体结构示意图。

图2是发明反应装置中的布水器结构示意图。

图3是发明反应装置中的节能灯结构示意图。

图中：1遮阳伞、10保温吸附层、2红外加热器、20布水区、21进水管、22布水器、3温度传感器、30蚯蚓反应区、31蚯蚓生物反应室、32保温吸附板、33筛网、34滤棉层、311反应室、4湿度传感器、40滤液收集区、41渗滤液收集器、42流量调节阀、43渗滤液导管、44集液池、411支撑柱、5把手、6脚轮、7支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-3所示，一种家用蚯蚓堆肥反应器，包括支架7，支架7包括底板和侧板，侧板上设置把手5，侧板的上端还设置遮阳伞1，底板的下端设置带刹车的脚轮6，脚轮6方便反应器的移动，底板上设置保温吸附层10，保温吸附层10为内部具有空腔的圆柱体，其外圆面半径为50-70cm,内圆面半径为40-60cm，保温吸附层10内表面为凸起的网状结构，网状结构内填充一定比例的活性炭及蛭石。其中，遮阳伞1涂有隔热涂料，下层为活性炭纤维材质，既可以避免雨水渗入,又可避免强光照射,为蚯蚓生长提供适宜的生存环境。且活性炭纤维又能吸附堆肥及预发酵过程产生的臭气。

保温吸附层10内自上而下依次设置布水区20、蚯蚓反应区30和渗滤液收集区40。

布水区20内交替安装设置布水器22和灯具，布水器22和灯具尺寸相同，在反应区不同的工作阶段，布水区20根据需要安装布水器22或灯具。灯具为可拆卸式节能灯。布水器22配合连接进水管21，布水器22可拆卸连接在蚯蚓反应区30顶端开口处，该开口为两个半圆形的开口，可对应设置两个布水器22或一个半圆形的灯具，布水器22为半圆形旋转布水器，旋转式的布水器为公知结构，其可拆卸连接结构可以通过螺丝、螺栓等紧固件实现。旋转式的布水器22布水均匀，能有效保持堆制物湿度适中。布水器22与灯具交替使用，可用于防止夜晚蚯蚓逃窜及加快蚯蚓与处理后的基质分离。

蚯蚓反应区30为圆柱状，高为20-40 cm，圆面半径为30-50 cm，为有机玻璃材质制成，反应区表面为孔状结构，该孔状结构的孔径为0.050-0.20mm，其结构有利于进性气体交换，且能防止蚯蚓逃窜。蚯蚓反应区30上端与布水区20连通，下端设置筛网33和滤棉层34，蚯蚓反应区30通过与筛网33和滤棉层34渗滤液收集区40连通。其中，筛网33的孔径为0.050-0.154 mm，利于渗滤液渗透，并防止蚯蚓进入渗滤液收集器41，滤棉层34则是防止细小的基质堵塞渗滤液导管43。

蚯蚓反应区30内设置可移动的保温吸附板32，保温吸附板32将蚯蚓反应区30隔成两个独立的反应室311，且反应室311内皆放置蚯蚓反应袋，蚯蚓反应袋为圆柱形，其高为10-30cm，是适合蚯蚓的栖息深度，蚯蚓反应袋为尼龙网材质，表面具有纱网结构，纱网结构的孔径为2-3mm，蚯蚓反应袋的孔径大小适合蚯蚓穿过。

反应室311的内壁设有温度传感器3、湿度传感器4、红外加热器2。其中，保温吸附板32为中空长方体外表面为孔状结构，孔状结构的孔径为0.050-0.20mm，保温吸附板32内部材料与保温吸附层10内部填充材料一致。保温吸附板32可对蚯蚓反应室30起到保温作用，并且吸附堆肥及预发酵过程产生的臭气，防止臭气影响蚯蚓的生命活动。

滤液收集区40由渗滤液收集器41和集液池44组成，两者通过渗滤液导管43连通，渗滤液导管43的末端设置流量调节阀42，渗滤液收集器41为圆锥状，有机玻璃材质结构，渗滤液收集器41四周设有支撑柱411，以保证反应器的平稳，集液池44位于保温吸附层10的外部。

实施方式：

本发明所述的蚯蚓反应器在使用过程中，先卸下布水器22，将有机废物置于左侧的反应室311的反应袋中发酵10-30天，然后接种太平2号蚯蚓。再往右侧的反应室311的反应袋中放置其他有机废物进行预发酵。温度传感器3和湿度传感器4可以对反应室311内的环境进行监控。通过遮阳伞1、保温吸附层10、红外加热器2调节反应温度；由进水管21进水，使用旋转式的布水器22均匀布水调节湿度，大约每3天布水一次。在堆肥10-30天后，取出两个反应室311之间的保温吸附板32，并安装节能灯，在节能灯灯光以及蚯蚓的本能作用下，左侧的反应室311中的蚯蚓便会穿过反应袋向右侧的反应室311中迁移。然后拿出左侧的反应室311中的反应袋，清理反应袋中的堆置物后，同时另置有机废物，放入左侧的反应室311中进行预发酵，如此循环往复。

蚯蚓生物反应室31中产生的渗滤液穿过筛网33以及滤棉层34后，汇集在渗滤液集液器41内，通过流量调节阀42和渗滤液导出管43使渗滤液排入集液池44中。集液池44中的渗滤液可进行回用。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的例举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (10)

1.一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于包括容器状的保温吸附层（10），保温吸附层（10）内自上而下依次设置布水区（20）、蚯蚓反应区（30）和渗滤液收集区（40），布水区（20）设置布水器（22）或灯具，蚯蚓反应区（30）上端与布水区（20）连通，蚯蚓反应区（30）内设置保温吸附板（32），保温吸附板（32）将蚯蚓反应区（30）隔成至少两个反应室（311），反应室（311）内设置蚯蚓袋，蚯蚓反应区（30）下端设置过滤模块，渗滤液收集区（40）包括渗滤液收集器（41）。

2.根据权利要求1所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于还包括支架（7），保温吸附层（10）设置在支架（7）上，支架（7）的侧部设置把手（5），支架（7）的底部设置带刹车的脚轮（6），支架的上端设置遮阳伞（1）。

3.根据权利要求1所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述保温吸附层（10）为具有空腔的柱体，保温吸附层（10）的内表面为网状结构，内部填充活性炭和蛭石。

4.根据权利要求1所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述保温吸附板（32）将蚯蚓反应区（30）隔成两个反应室（311）。

5.根据权利要求1-4中任一所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述布水器（22）为半圆旋转式。

6.根据权利要求1-4中任一所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述布水器（22）配合连接进水管（21），布水器（22）可拆卸连接在蚯蚓反应区（30）的顶端开口处。

7.根据权利要求1-4中任一所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述灯具为节能灯，节能灯与布水器（22）尺寸相同，两者交替可拆卸连接在布水区（20）内。

8.根据权利要求1-4中任一所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述反应室（311）设有温度传感器（3）、湿度传感器（4）和红外加热器（2）。

9.根据权利要求1-4中任一所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述过滤模块包括筛网（33）和滤棉层（34）。

10.根据权利要求1-4中任一所述的一种家用蚯蚓堆肥反应器，其特征在于所述渗滤液收集区（40）还包括与渗滤液收集器（41）通过渗滤液导管（43）连接的集液池（44），渗滤液导管（43）上设置流量调节阀（42）。