CN112624827B - 一种两段式高温腐熟协同堆肥装置及其堆肥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种两段式高温腐熟协同堆肥装置及其堆肥方法，所述堆肥装置包括相互串联的一次发酵单元和二次发酵单元以及供气装置，供气装置并联一次发酵单元和二次发酵单元；所述一次发酵单元包括第一发酵舱及其内部的曝气装置、置料板和渗滤液收集室，所述供气装置连接曝气装置，为第一发酵舱提供氧气，渗滤液收集室设在第一发酵舱的底部，用于收集置料板上堆料的渗滤液，置料板设在渗滤液收集室的上方，曝气装置设在置料板的上方或下方；堆料在一次发酵单元完成高温发酵后，输入二次发酵单元进行降温腐熟发酵。

Description

一种两段式高温腐熟协同堆肥装置及其堆肥方法
技术领域
本发明属于固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种两段式高温腐熟协同堆肥装置及其堆肥方法。
背景技术
随着我国农业生产和污水处理规模的不断提高，农业有机废弃物以及污水处理产生的污泥逐年增加。例如，2017年我国农村污水排放量约为2.14×1010t，随着污水设施数量的逐年快速增加，产生的剩余污泥逐渐成为农村有机固废的重要组分，估计2020年剩余污泥总量约为1.4×107t。另外，我国农作物秸秆年产量约为11.35×108t，农村地区生活垃圾年产量约为2.5×108t，农村有机固体废弃物的处理处置已成为了建设“美丽乡村”亟待解决的难题。
好氧堆肥技术能够实现上述废弃物的“减量化、无害化、资源化”利用，使有机废弃物转化为稳定的有机肥料。我国农村存在巨大的化肥需求，有机固废中含有大量的有机质及营养元素，是实现堆肥资源化的优质堆料，但在应用过程中仍存在以下问题：(1)单一有机固废作为堆肥堆料时，其条件不满足最佳堆肥要求，例如C/N偏低、含水率过高、降解速率偏低、粒度小、黏度大等问题，影响堆肥进程，进而影响堆肥产品的质量；(2)常规堆肥装置单次处理量低，堆肥腐熟周期长，设备利用率低，堆肥效率较低，难以满足废弃物产量及种类日益增多的农村地区的需求；(3)农村剩余污泥、有机垃圾和秸秆等具有单个排放规模小、覆盖面大的特点，传统的有机固废处理模式运输成本高，操作复杂，不适合农村地区的经济技术条件和有机固废排放特征。
综上所述，针对农村的技术经济条件以及农村有机固体废弃物的特征，急需一种高效堆肥装置，实现对农村有机固体废弃物的就地或小区域集中堆肥资源化处理。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种两段式高温腐熟协同堆肥装置及其堆肥方法，所述堆肥装置和堆肥方法采用混合堆肥工艺，对堆料进行混合和预处理，使得堆料满足最佳堆肥要求，提高堆肥产品的质量；同时，将堆肥的一般进程“初始升温阶段—高温阶段—降温腐熟阶段”分别在两个反应器中分阶段进行，即初始升温阶段—高温阶段为一次发酵，降温腐熟阶段为二次发酵，实现农村有机固体废弃物的最优化处理处置。
第一方面，本发明提供了一种两段式高温腐熟协同堆肥装置，所述协同堆肥装置包括相互串联的一次发酵单元和二次发酵单元以及供气装置，供气装置并联一次发酵单元和二次发酵单元；所述一次发酵单元包括第一发酵舱及其内部的曝气装置、置料板和渗滤液收集室，所述供气装置连接曝气装置，为第一发酵舱提供氧气，渗滤液收集室设在第一发酵舱的底部，用于收集置料板上堆料的渗滤液，置料板设在渗滤液收集室的上方，曝气装置设在置料板的上方或下方；堆料在一次发酵单元完成高温发酵后，输入二次发酵单元进行降温腐熟发酵。
可选的，所述曝气装置设在置料板的上方，曝气装置包括曝气管及其上设置的多个曝气头，所述曝气头为扩口喷头，喷头与水平面所成角度为20-50°。
可选的，所述曝气头与置料板上堆料的上表面之间的距离为10-30mm。
传统发酵罐中，曝气管一般设在堆料的下方，堆料在翻动的时候，少数料渣和渗滤液可能在重力的作用下掉落，若掉落进入曝气孔，则可能堵塞管道，堵塞严重时，不仅影响曝气效果，而且可能引起曝气管锈蚀，甚至赌气炸裂的严重后果，所以曝气管经常需要检查或疏通，保证安全运行。上述的第一发酵舱中，所述曝气装置设在置料板的上方，既能够对置料板上的堆料进行曝气，又克服了上述技术问题，解决了曝气管堵塞的问题，极大的减少了曝气管的维护工作。同时，为了保证曝气管的曝气效果，设计了所述扩口喷头以及合适的曝气距离，使得曝气头的压强不至过大，造成堆料迸溅，又能达到适度柔和的曝气效果。
所述置料板上方且低于所述曝气头的位置设置堆料翻动装置，堆料翻动装置包括中心转轴及其四周的镂空双螺旋搅料片，中心转轴连接第一发酵舱外部的驱动装置，用于带动镂空双螺旋搅料片转动；所述镂空双螺旋搅料片只在搅料片距离中心转轴最远处设有连接条，用于将镂空双螺旋搅料片固定在中心转轴上。
所述堆料翻动装置对堆料进行连续或间歇翻垛，不仅使得堆料各部分的温度均匀，而且保证曝气效果，提高高温发酵效率。由于采用上曝气的曝气效率比下曝气稍差，因此本发明选用上述堆料翻动装置配合所述曝气头进行翻垛，镂空的双螺旋搅料片不仅带动堆料上下翻转的程度较大，而且不阻挡上曝气的气路，使得堆料在被翻转的过程中更加均匀地接受曝气头的空气，所述堆料翻动装置与所述曝气头相互配合能够极大地提高翻垛效率和曝气效率。
可选的，所述堆料翻动装置的中心转轴连接第一发酵舱外部的手柄，进行手动转动翻垛。
可选的，所述第一发酵舱内部设有上下两层置料板，每层置料板的上方设置上述带有扩口喷头的曝气管。由于在第一发酵舱容量不变的情况下，增加固废处理量则增加堆料高度，可能导致翻垛不充分或曝气不充分。本发明的双层置料板和配套曝气管的设计，使得在固废处理量增加的同时，不影响翻垛效率和曝气效率。可选的，所述第一发酵舱内部设有多层置料板，并与带有扩口喷头的曝气管配套安装。所述堆料翻动装置与置料板配套设置。
可选的，当第一发酵舱内部设有两层置料板时，上下两层扩口喷头之间设有多个导气板，所述导气板为圆弧状板，并向第一发酵舱外部的方向凸出，导气板的上端的高度在上层扩口喷头的下沿与上层置料板之间，导气板的下端的高度在下层扩口喷头的下沿与下层置料板之间，优选的，所述导气板布设在两层置料板的四周，将扩散到上层置料板周围的部分气体导流至下层置料板，在下层置料板翻垛时，从侧面对堆料进行曝气，充分利用曝气能量。
如前所述，本发明提供的带有扩口喷头的曝气管与所述堆料翻动装置配合运行的翻垛效率和曝气效率较高，同时配合多层置料板，提高第一发酵舱的处理量；为了解决多层置料板之间气体游离及其能量利用率低的问题，配合本发明的导气板，提高曝气能量的利用率，使得第一发酵舱内形成从上到下的曝气气流流向，该流向能够带动少量轻质的固废残渣向下运动，落入下层置料板或渗滤液收集室或第一发酵舱底部，避免固废残渣飞溅碰撞曝气管。
可选的，所述置料板上均匀布设有多个通孔，置料板的下方设有渗滤液收集室，用于收集置料板上堆料的渗滤液，渗滤液收集室连接排液口。
可选的，所述第一发酵舱的底部设有排气口和采气口，分别用于排出第一发酵舱内的多余空气，和采集取样第一发酵舱内的空气样本。
以上为所述曝气装置设在置料板的上方时，第一发酵舱的技术要点。本发明所述的第一发酵舱内，曝气装置也可以设在置料板的下方，即采用传统形式，具体技术要点如下。
可选的，所述曝气装置设在置料板的下方，此时，所述曝气装置为多孔曝气管，置料板上均匀布设有多个通孔，即置料板的下方依次设有多孔曝气管和渗滤液收集室，多孔曝气管的进气端连接进气口，为置料板上的堆料提供空气；置料板上方设置所述堆料翻动装置，多孔曝气管下方的渗滤液收集室连接排液口，收集置料板漏下的固废渗滤液；所述第一发酵舱的顶部设有排气口和采气口。
可选的，所述第一发酵舱为卧式发酵桶，卧式发酵桶的高度为500-800mm，长度为750-900mm。
可选的，所述卧式发酵桶的侧面设置进气口、测温孔和排液口，进气口的一端连接所述供气装置的空气管线，另一端连接所述曝气装置；所述排液口设在发酵桶侧面的底部，并连通所述渗滤液收集室，将渗滤液导出发酵桶；温湿度记录仪经所述测温孔深入第一发酵舱内部，对温度和湿度进行实时记录。
优选的，所述发酵桶的两侧分别为筒前盖和筒后盖，筒前盖为可拆卸的，便于输入和输出堆料，以及整体清理和维护第一发酵舱内部的设备，所述测温孔设在筒前盖的中部；发酵桶的筒后盖固定连接发酵桶，所述进气口和排液口设在筒后盖上。更优选的，所述筒前盖和筒后盖均为密封法兰盖。
可选的，所述第一发酵舱的顶部设有若干个采样口，用于实时采集堆料样品，采样口数量为1-3个。
可选的，所述渗滤液收集室的底面为平面或配合卧式发酵桶为弧面，所述置料板与渗滤液收集室的最低点之间的距离为110-130mm，有利于空气流通。
优选的，所述排液口、排气口和采气口的开关均由球阀控制，排液口、排气口、采样口和采气口均采用密封条密封，防止漏气漏液。
所述供气装置包括空气压缩机、空气管线、电磁阀、控制器和气体流量计，所述控制器通过空气管线依次连接空气压缩机、气体流量计、电磁阀和进气口，为所述曝气装置间歇曝气，控制器控制空气压缩机和电磁阀，进而控制第一发酵舱内的通风频率，并根据不同堆肥阶段的需氧量进行调整，使得第一发酵舱内的氧气浓度维持在5％-15％。优选的，所述气体流量计为玻璃转子气体流量计。
可选的，所述第一发酵舱的外部设有保温装置，保证第一发酵舱能够进行高温发酵，所述保温装置为保温棉和/或保温箱，所述保温棉为铝箔隔热保温棉，所述保温箱为夹芯板所制的密闭长方体箱体。
可选的，所述第一发酵舱内设有加热装置，使得第一发酵舱内的堆料达到高温状态，进行有氧静态发酵。所述加热装置为一般的具体加热功能的设备即可，本发明不做具体限制。
所述二次发酵单元包括第二发酵舱，第二发酵舱及其内部和外部的结构与设备跟第一发酵舱相同，所述供气装置通过空气管线连接第二发酵舱。优选的，所述第二发酵舱的形状为立方体。第一发酵舱的堆料进出均通过所述筒前盖，堆料在第一发酵舱中完成高温发酵后，通过第二发酵舱的前盖或上盖进入第二发酵舱内的置料板，进行降温腐熟发酵，堆肥在漫长的降温腐熟期，在嗜温菌的作用下通过简单翻垛进行静态堆肥，持续降解有机物，有机物最大限度的腐殖化。
第二方面，本发明提供一种堆肥方法，使用上述的两段式高温腐熟协同堆肥装置来实现，所述堆肥方法包括以下步骤：
(一)堆肥原料经过预处理、物料配比以及均匀混合后，按照装填比例70％-90％进料至一次发酵单元；
(二)堆料在一次发酵单元内升温至50-70℃，堆料持续高温发酵，最大限度降解有机物，灭活病原菌，随后温度下降至50℃以下，完成一次发酵；
(三)一次发酵结束后，将堆料输入二次发酵单元，同时保留5％-10％的堆料在一次发酵单元内，作为接种物，与新加入一次发酵单元的堆料均匀混合，使其快速升温，继续进行高温发酵；
(四)堆料在二次发酵单元内进行静态发酵，间隔一定时间进行翻垛，一定时间后堆料排出，从而实现一次发酵和二次发酵的连续堆肥。
本发明的所述堆肥方法能够综合利用污水处理产生的污泥、厨余垃圾、农作物秸秆等有机固体废物，将上述固废混合后统一处理后堆肥，既简化了工艺，又节约了成本。步骤(一)所述的预处理包括脱水、沥水和粉碎，一般污泥和厨余垃圾会有部分水分，污泥可以由污水处理环节的压滤机等设备进行脱水，厨余垃圾也可以在垃圾处理环节进行脱水，沥水后，堆料的含水率为50-60％，粉碎后，堆料的目数为80-100目；通过调配不同固废的比例，使得堆料的初始C/N比为(20-35):1。所述堆料的初始含水率、目数、C/N比和装填比例这些参数的配合，比较适合本发明提供的所述堆肥装置的结构特点，有利于提高高温发酵的效率以及设备的利用率。
可选的，堆料在一次发酵单元中进行高温发酵的时间为8-12天，其中，55℃及以上的持续时间为5-7天，60℃及以上的持续时间为3-5天；堆料在一次发酵单元中进行降温腐熟发酵的时间为18-22天，使得设备利用率提高了50％。
可选的，步骤(二)中一次发酵单元中的氧气浓度为5％-15％，有利于第一发酵舱内的堆料在氧气环境中充分发酵。
可选的，步骤(四)中二次发酵单元中堆料的含水率为50-60％，利用去离子水进行含水率的调节；温度低于50℃；利用供气装置的供气和翻垛间隔，保证氧气浓度不小于5％，避免产生厌氧环境。
附图说明
图1为实施例1的所述第一发酵舱的结构示意图。
图2为实施例2的所述两段式高温腐熟协同堆肥装置的结构示意图。
附图中，1-第一发酵舱；2-采样口；3-排气口；4-采气口；5-测温孔；6-置料板；7-排液口；8-渗滤液收集室；9-进气口；10-空压机；11-空气管线；12-控制器；13-曝气管；1301-曝气头；14-导气板；15-温湿度记录仪；16-保温棉；17-第二发酵舱。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种两段式高温腐熟协同堆肥装置，如图1所示，所述堆肥装置包括相互串联的一次发酵单元和二次发酵单元以及供气装置，供气装置并联一次发酵单元和二次发酵单元；一次发酵单元包括第一发酵舱1及其内部的曝气装置、置料板6和渗滤液收集室8，供气装置连接曝气装置，为第一发酵舱1提供氧气，渗滤液收集室8设在第一发酵舱1的底部，并连接排液口7，用于收集置料板6上堆料的渗滤液，置料板6上均匀布设有多个通孔且设在渗滤液收集室8的上方；堆料在一次发酵单元完成高温发酵后，输入二次发酵单元进行降温腐熟发酵。
第一发酵舱1为卧式发酵桶，卧式发酵桶的高度为500mm，长度为750mm。第一发酵舱1的顶部设有三个采样口2，用于实时采集堆料样品。第一发酵舱1的底部设有排气口3和采气口4，分别用于排出第一发酵舱1内的多余空气，和采集取样第一发酵舱1内的空气样本，监测氧气含量。
卧式发酵桶的侧面设置进气口9、测温孔5和排液口7，进气口9的一端连接供气装置的空气管线11，另一端连接曝气装置；排液口7设在发酵桶侧面的底部，并连通渗滤液收集室8，将渗滤液导出发酵桶；温湿度记录仪15经测温孔5深入第一发酵舱内部，对温度和湿度进行实时记录。
发酵桶的两侧分别为筒前盖和筒后盖，筒前盖为可拆卸的，便于输入和输出堆料，以及整体清理和维护第一发酵舱1内部的设备，测温孔5设在筒前盖的中部；发酵桶的筒后盖固定连接发酵桶，进气口9和排液口7设在筒后盖上。筒前盖和筒后盖均为密封法兰盖。
曝气装置设在置料板6的上方，曝气装置包括曝气管13及其上设置的多个曝气头1301，曝气头1301为扩口喷头，喷头与水平面所成角度为50°。曝气头1301与置料板6上堆料的上表面之间的距离为10mm。
置料板6上方且低于曝气头1301的位置设置堆料翻动装置(未画出)，堆料翻动装置包括中心转轴及其四周的镂空双螺旋搅料片，中心转轴连接第一发酵舱1外部的驱动装置，用于带动镂空双螺旋搅料片转动；镂空双螺旋搅料片只在搅料片距离中心转轴最远处设有连接条，用于将镂空双螺旋搅料片固定在中心转轴上。堆料翻动装置为市场上普通的具有镂空双螺旋搅料片的堆料翻动装置。
第一发酵舱1内部设有上下两层置料板6，每层置料板6的上方设置上述带有扩口喷头的曝气管13，堆料翻动装置与置料板配套设置。上下两层扩口喷头之间设有十个导气板14，导气板14为圆弧状板，并向第一发酵舱1外部的方向凸出，导气板14的上端的高度在上层扩口喷头的下沿与上层置料板6之间，导气板14的下端的高度在下层扩口喷头的下沿与下层置料板6之间，同时导气板14布设在两层置料板6的四周，(为了清楚显示其它结构，图1只画出了2个导气板)将扩散到上层置料板周围的部分气体导流至下层置料板，在下层置料板翻垛时，从侧面对堆料进行曝气，充分利用曝气能量。
渗滤液收集室8的底面为配合卧式发酵桶为弧面，置料板6与渗滤液收集室8的最低点之间的距离为130mm，有利于空气流通。
排液口7、排气口3和采气口4的开关均由球阀控制，排液口7、排气口3、采样口2和采气口4均采用密封条密封，防止漏气漏液。
供气装置包括空压机10、空气管线11、电磁阀、控制器12和玻璃转子气体流量计，控制器12通过空气管线11依次连接空压机10、玻璃转子气体流量计、电磁阀(未画出)和进气口9，为曝气装置间歇曝气，控制器12控制空压机10和电磁阀，进而控制第一发酵舱1内的通风频率，并根据不同堆肥阶段的需氧量进行调整，使得第一发酵舱1内的氧气浓度维持在5％-15％。
第一发酵舱1的外部设有保温装置，保证第一发酵舱1能够进行高温发酵，保温装置为保温棉16，保温棉16为铝箔隔热保温棉。第一发酵舱1内设有加热器，使得第一发酵舱内的堆料达到高温状态，进行有氧静态发酵。
二次发酵单元包括第二发酵舱17，第二发酵舱的形状为立方体，第二发酵舱17的其它内部和外部的结构与设备跟第一发酵舱1相同，供气装置通过空气管线11连接第二发酵舱17。第一发酵舱的堆料进出均通过筒前盖，堆料在第一发酵舱中完成高温发酵后，通过第二发酵舱的前盖或上盖进入第二发酵舱内的置料板，进行降温腐熟发酵，堆肥在漫长的降温腐熟期，在嗜温菌的作用下通过简单翻垛进行静态堆肥，持续降解有机物，有机物最大限度的腐殖化。
实施例2
本实施例提供了一种两段式高温腐熟协同堆肥装置，其二次发酵单元和供气装置与实施例1相同，只是一次发酵单元不同，如图2所示，曝气装置设在置料板6的下方，此时，曝气装置为多孔曝气管13，置料板6的下方依次设有多孔曝气管13和渗滤液收集室8，多孔曝气管13的进气端连接进气口9，为置料板6上的堆料提供空气；置料板6上方设置堆料翻动装置，多孔曝气管13下方的渗滤液收集室8连接排液口7，收集置料板6漏下的固废渗滤液；第一发酵舱1的顶部设有排气口3和采气口4。
实施例3
本实施例提供一种堆肥方法，使用实施例1所述的两段式高温腐熟协同堆肥装置来实现，所述堆肥方法包括以下步骤：
(1)堆肥原料经过预处理、物料配比以及均匀混合后，按照装填比例90％进料至一次发酵单元；其中，堆料的含水率为60％，粉碎后，堆料的目数为100目，堆料的初始C/N比为20:1；
(2)堆料在一次发酵单元内升温至55℃，持续7天，再升温至60℃，持续5天，氧气浓度为15％，堆料持续高温发酵，最大限度降解有机物，灭活病原菌，随后温度下降至50℃以下，完成一次发酵；
(3)一次发酵结束后，将堆料输入二次发酵单元，同时保留5％的堆料在一次发酵单元内，作为接种物，与新加入一次发酵单元的堆料均匀混合，使其快速升温，继续进行高温发酵；
(4)堆料在二次发酵单元的初始含水率为60％，温度低于50℃，间隔一定时间进行翻垛，以保证氧气浓度不小于5％，进行静态发酵18天后堆料排出，从而实现一次发酵和二次发酵的连续堆肥。
实施例4
本实施例提供一种堆肥方法，步骤(1)中的装填比例为70％，其它步骤与实施例3相同。
实施例5
本实施例提供一种堆肥方法，步骤(2)堆料在一次发酵单元内升温至60℃，持续5天，再升温至70℃，持续3天，氧气浓度为5％，其它步骤与实施例3相同。
实施例6
本实施例提供一种堆肥方法，步骤(3)一次发酵结束后，将堆料输入二次发酵单元，同时保留10％的堆料在一次发酵单元内，作为接种物，其它步骤与实施例3相同。
实施例7
本实施例提供一种堆肥方法，使用实施例1所述的两段式高温腐熟协同堆肥装置来实现，所述堆肥方法包括以下步骤：
(1)堆肥原料经过预处理、物料配比以及均匀混合后，按照装填比例80％进料至一次发酵单元；其中，堆料的含水率为50％，粉碎后，堆料的目数为80目，堆料的初始C/N比为35:1；
(2)堆料在一次发酵单元内升温至50℃，持续5天，再升温至65℃，持续3天，氧气浓度为15％，堆料持续高温发酵，最大限度降解有机物，灭活病原菌，随后温度下降至50℃以下，完成一次发酵；
(3)一次发酵结束后，将堆料输入二次发酵单元，同时保留8％的堆料在一次发酵单元内，作为接种物，与新加入一次发酵单元的堆料均匀混合，使其快速升温，继续进行高温发酵；
(4)堆料在二次发酵单元的初始含水率为50％，间隔一定时间进行翻垛，以保证氧气浓度不小于5％，进行静态发酵22天后堆料排出，从而实现一次发酵和二次发酵的连续堆肥。
实施例8
本实施例提供一种堆肥方法，使用实施例2所述的两段式高温腐熟协同堆肥装置来实现，其它步骤与实施例3相同。
对比例1
本对比例提供一种堆肥方法，步骤(1)中的装填比例为95％，其它步骤与实施例3相同。
对比例2
本对比例提供一种堆肥方法，步骤(2)堆料在一次发酵单元内升温至45℃，持续5天，再升温至55℃，持续3天，氧气浓度为15％，其它步骤与实施例3相同。
对比例3
本对比例提供一种堆肥方法，步骤(3)一次发酵结束后，将堆料输入二次发酵单元，不保留接种物，其它步骤与实施例3相同。
对比例4
本对比例提供一种堆肥方法，将堆料在一次发酵单元中进行高温发酵和腐熟发酵，步骤(1)-(2)与实施例3的(1)-(2)相同；
(3)一次发酵结束后，将堆料继续留在一次发酵单元，温度低于50℃，进行降温腐熟发酵，利用去离子水调节堆料含水率为60％，氧气浓度不小于5％，进行静态发酵18天后堆料排出。
表1实施例3-8和对比例1-4的效果对比
Figure BDA0002887477970000101
注：总养分为堆料产品中TN+P2O5+K2O的干重。
由上表可知，本发明提供的所述两段式高温腐熟协同堆肥装置及其堆肥方法，能够实现较好的堆肥效果，均能达到并超过《有机肥标准》(NY 525-2012)以及《生物有机肥标准》(NY 884-2004)中对堆肥产品的要求(有机质含量(干基)为75％-80％，总养分(TN+P2O5+K2O)(干重)为6.6-7.4％)。

Claims (8)

1.一种两段式高温腐熟协同堆肥装置，其特征在于，所述堆肥装置包括相互串联的一次发酵单元和二次发酵单元以及供气装置，供气装置并联一次发酵单元和二次发酵单元；所述一次发酵单元包括第一发酵舱及其内部的曝气装置、置料板和渗滤液收集室，所述供气装置连接曝气装置，为第一发酵舱提供氧气，渗滤液收集室设在第一发酵舱的底部，用于收集置料板上堆料的渗滤液，置料板设在渗滤液收集室的上方，曝气装置设在置料板的上方；堆料在一次发酵单元完成高温发酵后，输入二次发酵单元进行降温腐熟发酵；
所述曝气装置包括曝气管及其上设置的多个曝气头，所述曝气头为扩口喷头；
所述第一发酵舱内部设有上、下两层置料板，每层置料板的上方设置带有扩口喷头的曝气管；
上下两层扩口喷头之间设有多个导气板，所述导气板为圆弧状板，并向第一发酵舱外部的方向凸出，导气板的上端的高度在上层扩口喷头的下沿与上层置料板之间，导气板的下端的高度在下层扩口喷头的下沿与下层置料板之间，所述导气板布设在两层置料板的四周，将扩散到上层置料板周围的部分气体导流至下层置料板，在下层置料板翻垛时，从侧面对堆料进行曝气，充分利用曝气能量；
所述第一发酵舱的底部设有排气口和采气口，分别用于排出第一发酵舱内的多余空气，和采集取样第一发酵舱内的空气样本。
2.根据权利要求1所述的堆肥装置，其特征在于，所述扩口喷头与水平面所成角度为20-50°；
所述曝气头与置料板上堆料的上表面之间的距离为10-30mm。
3.根据权利要求2所述的堆肥装置，其特征在于，所述置料板的上方且低于所述曝气头的位置设置堆料翻动装置，堆料翻动装置包括中心转轴及其四周的镂空双螺旋搅料片，中心转轴连接第一发酵舱外部的驱动装置，用于带动镂空双螺旋搅料片转动；所述镂空双螺旋搅料片只在搅料片距离中心转轴最远处设有连接条，用于将镂空双螺旋搅料片固定在中心转轴上。
4.根据权利要求2所述的堆肥装置，其特征在于，所述置料板上均匀布设有多个通孔，置料板的下方设有渗滤液收集室，用于收集置料板上堆料的渗滤液，渗滤液收集室连接排液口；
所述第一发酵舱的顶部设有若干个采样口，用于实时采集堆料样品；
所述第一发酵舱为卧式发酵桶，所述卧式发酵桶的侧面设置进气口、测温孔和排液口，进气口的一端连接所述供气装置的空气管线，另一端连接所述曝气装置；所述排液口设在发酵桶侧面的底部，并连通所述渗滤液收集室，将渗滤液导出发酵桶；温湿度记录仪经所述测温孔深入第一发酵舱内部，对温度和湿度进行实时记录。
5.根据权利要求1所述的堆肥装置，其特征在于，所述供气装置包括空气压缩机、空气管线、电磁阀、控制器和气体流量计，所述控制器通过空气管线依次连接空气压缩机、气体流量计、电磁阀和进气口，为所述曝气装置间歇曝气，控制器控制空气压缩机和电磁阀，进而控制第一发酵舱内的通风频率，并根据不同堆肥阶段的需氧量进行调整。
6.一种堆肥方法，其特征在于，使用权利要求1-5任一项所述的两段式高温腐熟协同堆肥装置来实现，所述堆肥方法包括以下步骤：
（一）堆肥原料经过预处理、物料配比以及均匀混合后，按照装填比例70%-90%进料至一次发酵单元；
（二）堆料在一次发酵单元内升温至50-70℃，堆料持续高温发酵，最大限度降解有机物，灭活病原菌，随后温度下降至50℃以下，完成一次发酵；
（三）一次发酵结束后，将堆料输入二次发酵单元，同时保留5%-10%的堆料在一次发酵单元内，作为接种物，与新加入一次发酵单元的堆料均匀混合，使其快速升温，继续进行高温发酵；
（四）堆料在二次发酵单元内进行静态发酵，间隔一定时间进行翻垛，一定时间后堆料排出，从而实现一次发酵和二次发酵的连续堆肥。
7.根据权利要求6所述的堆肥方法，其特征在于，步骤（一）所述的预处理包括脱水、沥水和粉碎，沥水后，堆料的含水率为50-60%，粉碎后，堆料的目数为80-100目；通过调配不同固废的比例，使得堆料的初始C/N比为(20-35):1。
8.根据权利要求7所述的堆肥方法，其特征在于，堆料在一次发酵单元中进行高温发酵的时间为8-12天，其中，55℃及以上的持续时间为5-7天，60℃及以上的持续时间为3-5天；堆料在二次发酵单元中进行降温腐熟发酵的时间为18-22天；
步骤（二）中一次发酵单元中的氧气浓度为5%-15%。
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