CN109942326A - 一种有机肥堆肥发酵装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机肥堆肥发酵装置及方法，结构简单，成本低，有效解决了堆料量大及占地面积大的问题，大大减少人力物力，而且能随时控制发酵过程的温度和通风量，采用恒温水浴装置，保证了进行多组实验时温度的一致性，消除了温度带来的相互影响，有效提高了测量精度。采用的发酵方法在实验室条件下进行可控的发酵，发酵温度、时间可控，适用于科研目的的实验。本发明可同时放置多个顶空瓶，有利于同时进行多组实验，节省了实验的时间。
Description
技术领域
本发明涉及发酵技术领域，具体是一种有机肥堆肥发酵装置及方法。
背景技术
随着民众对生活质量的高要求和环境保护意识的提高，集中对食物垃圾、畜禽粪便、生活垃圾等进行绿色无害化处理，并进一步转化为可利用的生物有机肥的社会需求越来越大，绿色环保化的趋势显得日益迫切。目前，已知的堆肥发酵方法大多为条垛静态堆肥或是堆肥反应器动态发酵，如专利文献CN108329066A公开了一种自动预混堆肥发酵方法及装置。均是在微生物的作用下通过高温发酵，使有机物质矿质化、腐殖化和无害化成为腐熟产品的过程。但是，这些堆肥发酵方法对堆肥原料量的要求较高，只有大量的堆料才能使微生物代谢活动产生的热量不散失使堆体持续高温发酵。对于以科研为目的进行实验性的堆肥发酵实验造成很大困难，需要大量的堆肥原料以及大面积的堆肥场地，给科研实验带来很大困扰。
发明内容
为了克服现有的堆肥发酵方法中堆料量大，堆肥周期长的问题，本发明提供一种有机肥堆肥发酵装置及方法，其应用于科研试验中的有机肥堆肥发酵实验，该装置不仅解决了堆料量大、周期长、升温难等问题，而且能随时控制发酵过程的温度和通风量。
本发明的具体技术方案为：
一种有机肥堆肥发酵装置，所述发酵装置包括空气泵、空气流量计、发酵瓶和加热装置，所述空气泵、所述空气流量计和所述发酵瓶通过玻璃导管和橡胶管依次连接，所述空气泵用于实验开始前向发酵瓶内曝气，所述空气流量计用于测定空气通风量以及控制通风量，所述水浴锅用于控制堆料温度。
进一步地，所述装置还包括气体检测装置，所述气体检测装置用于检测出气口氧气与二氧化碳的含量。
进一步地，所述发酵瓶为顶空瓶。
进一步地，所述空气流量计为转子流量计。
进一步地，所述装置还包括温度计，所述温度计用于实时监测堆料的发酵温度。
进一步地，所述装置还包括气体过滤装置，所述气体过滤装置包括洗气瓶和干燥管。所述发酵瓶、所述过滤装置与所述气体检测装置通过玻璃导管和橡胶管依次连接。
进一步地，所述洗气瓶中装有蒸馏水，所述干燥管中装有干燥硅胶粒，用于除去堆肥产气中的氨气、硫化氢、水蒸气等干扰气体，防止气体检测仪中检测器腐蚀。
进一步地，所述发酵瓶内顶部铺设有砾石，用于改善曝气气路，使曝气更为均匀。
进一步地，所述发酵瓶瓶口设置有橡皮塞，通气管一端穿入橡皮塞位于发酵瓶底部，与曝气头连接；通气管另一端穿出所述橡皮塞，连接所述空气流量计的一端，所述空气流量计的另一端通过管道与所述空气泵连接。
进一步地，所述温度计穿入所述橡皮塞，探测端位于所述发酵瓶内，显示端位于橡皮塞上方。
进一步地，所述加热装置为恒温水浴装置，优选为恒温水浴锅，具有保温升温效果。
具体的，恒温水浴装置有利于发酵瓶的均匀受热，能够更方便、有效的控制堆料温度在设定范围内。
进一步地，所述气体检测装置为气体检测仪。
进一步地，所述曝气头设置在砾石内。
本发明还提供一种有机肥堆肥发酵方法，采用上述发酵装置，包括如下步骤：
在发酵瓶内，放置堆肥原料形成堆体，洗气瓶中放入蒸馏水，干燥管中放置干燥硅胶粒；
组装好装置，检查实验装置的气密性及管道是否畅通，确保实验安全，空气泵进行曝气，制造饱和氧气环境；
控温，设置恒温水浴装置温度从而控制堆体温度。
分阶段进行发酵。
进一步地，堆肥过程分为升温期、高温期、降温器、中温期。每个阶段的持续时间跟温度根据实际情况进行设定，例如，升温期持续时间为3d，温度维持在室温～55℃，高温期4～6d，温度维持在 55～60℃、降温期2d，温度维持在55℃降至45℃，中温期3～6d，温度维持在40～45℃。
本发明的有益效果为：
1、本装置结构简单，占地小，成本较低，解决了堆料量大的问题，不需要大量的堆料和堆肥场地，大大减少人力物力。
2、本发明可同时放置多个顶空瓶，有利于同时进行多组实验，节省了实验的时间。
3、采用恒温水浴装置，保证了进行多组实验时温度的一致性，消除了温度带来的相互影响，有效提高了测量精度。
4、能随时控制发酵过程的温度和通风量，发酵时间可控，在实验室条件下可控的进行发酵，适用于科研目的的实验。
附图说明
图1为本实施例中发酵装置的结构示意图；
图2为本实施例中发酵方法的流程示意图。
其中：1为空气泵，2为转子流量计，3为温度计，4为顶空瓶， 5为曝气头，6为洗气瓶，7为干燥管，8为气体检测仪，9为砾石， 10为恒温水浴锅。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种有机肥堆肥发酵装置，所述发酵装置包括空气泵1、转子流量计2、温度计3、顶空瓶4、曝气头5，所述顶空瓶4 瓶口设置有橡皮塞，一管道一端穿入橡皮塞位于顶空瓶4底部，与曝气头5连接；管道另一端穿出所述橡皮塞连接转子流量计2的一端，转子流量计2的另一端通过管道与空气泵1连接；所述温度计3穿入所述橡皮塞，探测端位于顶空瓶内，显示端位于橡皮塞上方；所述顶空瓶4放置于恒温水浴装置上。
在本实施例中，所述恒温水浴装置为恒温水浴锅10。
所述发酵装置还包括气体过滤装置，所述气体过滤装置包括洗气瓶6和干燥管7；所述顶空瓶4还设置有一管道，所述管道一端穿入橡皮塞并伸入顶空瓶4顶部，另一端延伸并穿入在瓶口设置有橡皮塞的洗气瓶6内，接触洗气瓶6底部；所述洗气瓶6还设置有一管道，所述管道一端穿入所述橡皮塞并伸入洗气瓶6顶部，另一端穿入在一端瓶口设置有橡皮塞的干燥管7内；所述干燥管7还设置有一管道，所述管道一端穿入干燥管7另一端瓶口设置的橡皮塞，所述管道另一端突出所述橡皮塞。
所述发酵装置还包括气体检测仪8，所述气体检测仪8与突出干燥管7另一端瓶口的橡皮塞的管道连接。
所述顶空瓶4底部铺设有砾石9。
所述曝气头5位于砾石9内。
具体的，将发酵装置按照上述方式连接，然后将顶空瓶4放置于恒温水浴锅10中；空气泵1用于实验开始前向顶空瓶4内曝气，为堆肥创造饱和的氧气条件；转子流量计2用于测定空气通风量并且可以控制通风量；恒温水浴锅10用于控制堆料温度在设定范围内；温度计3用于实时监测堆料的发酵温度；顶空瓶4内的砾石9用于改善曝气气路，使曝气更为均匀；洗气瓶6中装有蒸馏水，干燥管7中装有干燥硅胶粒，用于除去堆肥产气中的氨气、硫化氢、水蒸气等干扰气体，防止气体检测仪8中检测器腐蚀；气体检测仪8用于检测出气口氧气与二氧化碳的含量。
本发明还提供一种有机肥堆肥发酵方法，采用上述发酵装置，包括如下步骤：
步骤201：在顶空瓶内，将堆肥原料放置进发酵瓶中形成堆体，洗气瓶中放入蒸馏水，干燥管中放置干燥硅胶粒；
步骤202：组装好装置，检查实验装置的气密性及管道是否畅通，确保实验安全，空气泵进行曝气，制造饱和氧气环境；
步骤203：控温，设置恒温水浴装置温度从而控制堆体温度。
步骤204：分阶段进行发酵。
堆肥过程分为升温期、高温期、降温器、中温期。每个阶段的持续时间跟温度为：升温期持续时间为3d，温度维持在室温～55℃，高温期4～6d，温度维持在55～60℃、降温期2d，温度维持在55℃降至45℃，中温期3～6d，温度维持在40～45℃。
本发明提供的有机肥堆肥发酵装置结构简单，成本较低，能够应用于科研试验中的堆肥实验，不仅解决了堆料量大的问题，而且能随时控制发酵过程的温度和通风量。本发明可放置多个顶空瓶，有利于同时进行多组实验，节省了实验的时间，采用恒温水浴装置，保证了进行多组实验时温度的一致性，消除了温度带来的相互影响，有效提高了测量精度；采用的发酵方法中发酵温度可控，发酵时间可控，在实验室条件下可控的进行发酵，适用于科研目的的实验。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种有机肥堆肥发酵装置，其特征在于，所述发酵装置包括空气泵、空气流量计、发酵瓶和加热装置，所述空气泵、所述空气流量计和所述发酵瓶通过玻璃导管和橡胶管依次连接，所述空气泵用于实验开始前向发酵瓶内曝气，所述空气流量计用于测定空气通风量以及控制通风量，所述水浴锅用于控制堆料温度。
2.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置，其特征在于，所述装置还包括气体检测仪。
3.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置，其特征在于，所述装置还包括温度计。
4.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置，其特征在于，所述装置还包括空气过滤装置，所述过滤装置包括洗气瓶和干燥管。
5.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置，其特征在于，所述洗气瓶中装有蒸馏水，所述干燥管中装有干燥硅胶粒。
6.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置，其特征在于，所述发酵瓶瓶口设置有橡皮塞，通气管一端穿入橡皮塞位于发酵瓶底部，与曝气头连接；通气管另一端穿出所述橡皮塞，连接所述空气流量计的一端，所述空气流量计的另一端通过管道与所述空气泵连接。
7.根据权利要求2所述的有机肥堆肥发酵装置，其特征在于，所述温度计穿入所述橡皮塞，探测端位于所述发酵瓶内，显示端位于橡皮塞上方。
8.根据权利要求1所述的有机肥堆肥发酵装置，其特征在于，所述加热装置为恒温水浴装置。
9.根据权利要求2所述的有机肥堆肥发酵装置，其特征在于，所述气体检测仪用于检测出气口氧气与二氧化碳的含量。
10.一种有机肥堆肥发酵方法，其特征在于，使用权利要求1-8任一项所述的发酵装置，包括如下步骤：
堆肥，将堆肥物料按照一定比例混合后放入发酵瓶中；
控温，设置恒温水浴装置温度从而控制堆体温度。
分阶段进行发酵。
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