CN112661539A - 一种微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺及系统 - Google Patents
一种微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺,包括:将微孔黑膜覆盖在畜禽粪污上面;采用微氧发酵工艺对畜禽粪污进行发酵;采用低压循环曝气系统对畜禽粪污进行曝气。微孔黑膜使畜禽粪污在可控的透气的密闭环境中发酵,既可以防水防风、保持畜禽粪污发酵时所需湿度和耗氧量,又可以阻挡氨气、硫化氢、粉尘等透过覆盖膜,既保证了畜禽粪污的充分发酵、又防止了二次污染。同时,微孔黑膜具有保温作用,减少了畜禽粪污发酵过程中热量的散发,加快了畜禽粪污降解速率。微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺相比于传统发酵堆肥工艺具有清洁环保、成本低、效率等高优势,可以获得环境、经济、生态等多重效益。本发明还公开了一种微孔黑膜好氧发酵堆肥系统。
Description
技术领域
本发明涉及畜禽粪污处理领域,更具体地说,涉及一种微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺及系统。
背景技术
随着国家对环境保护工作的重视、国民环保意识的提高和畜禽粪污资源化利用的趋势,国内大批养殖企业生产过程中产生的畜禽粪污需要更环保、更高效的处理方式。目前使用较多的畜禽粪污处理方式是将粪污好氧发酵进行肥料化利用或者厌氧发酵进行能源化利用,而传统的好氧发酵堆肥工艺存在污染环境、成本高、效率低等缺点。
发明内容
本发明的目的适用于畜禽粪污的好氧发酵堆肥工艺,该工艺具有清洁环保、成本低、效率高等优点。为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺,包括:
将微孔黑膜覆盖在畜禽粪污上面;
采用微氧发酵工艺对所述畜禽粪污进行发酵;
采用低压循环曝气系统对所述畜禽粪污进行曝气。
优选地,所述微氧发酵工艺包括:
向所述畜禽粪污中加入适量辅料,控制所述畜禽粪污的含水率在60%~70%、碳氮比在25:1~35:1、pH在6.5~8.0、C/P在75:1~150:1、物料粒径在3~10mm;
向所述畜禽粪污中加入设定量的发酵复合菌剂,使所述畜禽粪污进行好氧发酵。
优选地,所述好氧发酵包括高温发酵,所述高温发酵的工艺如下:
发酵前期:鼓风机开启与关闭采用循环模式,通风量为每立方所述畜禽粪污间隔鼓风0.08~0.1m3/min,60℃以上高温持续5~7天;
发酵中期:鼓风机开启与关闭采用温控模式,通风量为每立方所述畜禽粪污鼓风0.0~0.07m3/min,60℃~70℃高温持续7~10天;
发酵后期:鼓风机开启与关闭采用循环模式,通风量为每立方所述畜禽粪污间隔鼓风0.08~0.1m3/min,持续发酵5~7天。
优选地,所述好氧发酵还包括二次发酵,所述畜禽粪污经过所述高温发酵后,待所述畜禽粪污的温度降至45℃以下、水分降至40%以下,进入所述二次发酵,在所述二次发酵时,所述畜禽粪污的堆体1.2~2米高、自然通风、每7~10天翻抛1次、持续发酵25~30天。
优选地,所述低压循环曝气系统包括曝气装置和智能化控制系统,所述智能化控制系统根据所述畜禽粪污的温度来控制所述曝气装置。
本发明还提供了一种微孔黑膜好氧发酵堆肥系统,包括:
微孔黑膜,所述微孔黑膜覆盖在畜禽粪污上,并将所述畜禽粪污的四周压实;
鼓风机,所述鼓风机用于向所述畜禽粪污通风;
低压循环曝气系统,所述低压循环曝气系统包括曝气装置和控制系统,所述控制系统根据所述畜禽粪污的温度来控制所述曝气装置。
优选地,所述微孔黑膜包括两层耐磨损面料层以及设置在两层所述耐磨损面料层中间的防水透气透湿膜层。
优选地,所述耐磨损面料层为聚酯纤维面料层,所述防水透气透湿膜层为膨体聚四氟乙烯层,所述膨体聚四氟乙烯层的孔径在0.1~0.2μm。
优选地,所述曝气装置包括曝气风机、曝气管道、曝气槽。
优选地,所述曝气管道为环形曝气管道。
从上述技术方案可以看出,微孔黑膜特殊的分子结构,使畜禽粪污在可控的透气的密闭环境中发酵,既可以防水防风、保持畜禽粪污发酵时所需湿度和耗氧量,又可以阻挡氨气、硫化氢、粉尘等透过覆盖膜,既保证了畜禽粪污的充分发酵、又防止了二次污染。同时,微孔黑膜具有保温作用,减少了畜禽粪污发酵过程中热量的散发,加快了畜禽粪污降解速率。微氧发酵工艺的耗氧通风量相比于常规好氧发酵工艺减少了10%~20%,而堆肥后的物料有机质含量提高了5~10%。在畜禽粪污肥料化利用方面,微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺相比于传统发酵堆肥工艺具有清洁环保、成本低、效率等高优势,可以获得环境、经济、生态等多重效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的方案,下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一具体实施例提供的微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺的流程图;
图2为本发明一具体实施例提供的曝气管道的结构示意图。
其中,1为曝气管道。
具体实施方式
本发明公开了一种微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺,该工艺具有清洁环保、成本低、效率高等优点。本发明还公开了一种微孔黑膜好氧发酵堆肥系统。
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的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明中的微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺包括:将微孔黑膜覆盖在畜禽粪污上面,并将微孔黑膜的四周边界压实。
微孔黑膜特殊的分子结构,使畜禽粪污在可控的透气的密闭环境中发酵,既可以防水防风、保持畜禽粪污发酵时所需湿度和耗氧量,又可以阻挡氨气、硫化氢、粉尘等透过覆盖膜,既保证了畜禽粪污的充分发酵、又防止了二次污染。
同时,微孔黑膜具有保温作用,减少了畜禽粪污发酵过程中热量的散发,加快了畜禽粪污降解速率。相比于传统发酵工艺,本发明中的微孔黑膜高温发酵周期缩短了5~7天,尤其在冬季效果更明显。
本发明中的微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺还包括:采用微氧发酵工艺对畜禽粪污进行发酵。
微氧发酵工艺的耗氧通风量相比于常规好氧发酵工艺减少了10%~20%,而堆肥后的物料有机质含量提高了5~10%。相比于传统发酵堆肥工艺,采用微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺处理畜禽粪污,每立方米畜禽粪污总处理成本可节约3~5元。所以,在畜禽粪污肥料化利用方面,微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺相比于传统发酵堆肥工艺具有清洁环保、成本低、效率等高优势,可以获得环境、经济、生态等多重效益。
本发明中的微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺还包括:采用低压循环曝气系统对畜禽粪污进行曝气。
低压循环曝气系统给发酵物料堆体创造了一个低压微氧发酵环境,使畜禽粪污可以快速、高效发酵。相比于传统好氧堆肥工艺,采用微孔黑膜微氧发酵工艺处理畜禽粪污,高温发酵周期缩短了5~7天、耗氧量减少了10~20%、堆肥后的物料有机质含量提高了5~10%。
接下来具体介绍微氧发酵工艺,微氧发酵工艺包括:
向畜禽粪污中加入适量辅料,控制畜禽粪污的含水率在60%~70%(夏季65%~70%、冬季60%~65%),碳氮比在25:1~35:1,pH在6.5~8.0,C/P在75:1~150:1,物料粒径在3~10mm。
向畜禽粪污中加入设定量的发酵复合菌剂,使畜禽粪污进行好氧发酵。
好氧发酵包括高温发酵和二次发酵,其中高温发酵的工艺如下:
发酵前期:鼓风机开启与关闭采用循环模式(开启10min,关闭10min),通风量为每立方畜禽粪污间隔鼓风0.08~0.1m3/min,60℃以上高温持续5~7天。
发酵中期:鼓风机开启与关闭采用温控模式,通风量为每立方畜禽粪污鼓风0.0~0.07m3/min,60℃~70℃高温持续7~10天。需要说明的是,温控模式的作用在于使畜禽粪污的温度维持在60℃~70℃。因此可以按照以下方式来控制鼓风机的:60℃温控膜式启动,70℃风机开启,65℃风机关闭。还需要说明的是,温控系统包括温度传感器和控制器。温度传感器用于检测畜禽粪污的温度,并将温度信号传输给控制器,控制器根据温度信号作出判断来控制鼓风机的启停。
发酵后期:鼓风机开启与关闭采用循环模式(开启10min,关闭10min),通风量为每立方畜禽粪污间隔鼓风0.08~0.1m3/min,持续发酵5~7天。
二次发酵的具体工艺如下:畜禽粪污经过高温发酵后,待畜禽粪污的温度降至45℃以下、水分降至40%以下,进入二次发酵,在二次发酵时,畜禽粪污的堆体1.2~2米高、自然通风、每7~10天翻抛1次、持续发酵25~30天。
接下来介绍低压循环曝气系统,低压循环曝气系统包括曝气装置和智能化控制系统。智能化控制系统根据畜禽粪污的温度来控制曝气装置。如果畜禽粪污的温度超过设定值,那么曝气装置就会曝气。曝气装置给发酵物料堆体创造了一个低压微氧发酵环境,使畜禽粪污可以快速、高效发酵。
本发明还公开了一种微孔黑膜好氧发酵堆肥系统,该系统包括微孔黑膜、鼓风机以及低压循环曝气系统。其中,微孔黑膜覆盖在畜禽粪污上,用于给畜禽粪污提供密闭的发酵空间。鼓风机用于向畜禽粪污通风。低压循环曝气系统包括曝气装置和控制系统,控制系统根据畜禽粪污的温度来控制曝气装置。
微孔黑膜包括两层耐磨损面料层以及设置在两层耐磨损面料层中间的防水透气透湿膜层。
进一步地,耐磨损面料层为聚酯纤维面料层,聚酯纤维面料层具有抗老化和耐磨损等优点。防水透气透湿膜层为膨体聚四氟乙烯层,膨体聚四氟乙烯层的孔径在0.1~0.2μm。
本发明中的微孔黑膜的特殊面料和层次设计使其具有防水透气透湿、阻挡有害气体和粉尘扩散和保温等功效,提高了畜禽粪污降解速率、防止了环境污染。
曝气装置包括:曝气风机、曝气管道1、曝气槽、渗滤液收集槽和收集池。曝气管道1的形状为环形,如此设置,可以有效保证曝气的均匀性、提高畜禽粪污发酵的均匀性。智能化控制系统依据发酵物料堆体温度自动控制曝气风机的曝气量、曝气频率,有效减少电耗。
需要说明的是,曝气风机和鼓风风机均优选为离心风机。离心风机具有通风效果好,坚固耐用等优点。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺,其特征在于,包括:
将微孔黑膜覆盖在畜禽粪污上面;
采用微氧发酵工艺对所述畜禽粪污进行发酵;
采用低压循环曝气系统对所述畜禽粪污进行曝气。
2.根据权利要求1所述的微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺,其特征在于,所述微氧发酵工艺包括:
向所述畜禽粪污中加入适量辅料,控制所述畜禽粪污的含水率在60%~70%、碳氮比在25:1~35:1、pH在6.5~8.0、C/P在75:1~150:1、物料粒径在3~10mm;
向所述畜禽粪污中加入设定量的发酵复合菌剂,使所述畜禽粪污进行好氧发酵。
3.根据权利要求2所述的微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺,其特征在于,所述好氧发酵包括高温发酵,所述高温发酵的工艺如下:
发酵前期:鼓风机开启与关闭采用循环模式,通风量为每立方所述畜禽粪污间隔鼓风0.08~0.1m3/min,60℃以上高温持续5~7天;
发酵中期:鼓风机开启与关闭采用温控模式,通风量为每立方所述畜禽粪污鼓风0.0~0.07m3/min,60℃~70℃高温持续7~10天;
发酵后期:鼓风机开启与关闭采用循环模式,通风量为每立方所述畜禽粪污间隔鼓风0.08~0.1m3/min,持续发酵5~7天。
4.根据权利要求3所述的微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺,其特征在于,所述好氧发酵还包括二次发酵,所述畜禽粪污经过所述高温发酵后,待所述畜禽粪污的温度降至45℃以下、水分降至40%以下,进入所述二次发酵,在所述二次发酵时,所述畜禽粪污的堆体1.2~2米高、自然通风、每7~10天翻抛1次、持续发酵25~30天。
5.根据权利要求1所述的微孔黑膜好氧发酵堆肥工艺,其特征在于,所述低压循环曝气系统包括曝气装置和智能化控制系统,所述智能化控制系统根据所述畜禽粪污的温度来控制所述曝气装置。
6.一种微孔黑膜好氧发酵堆肥系统,其特征在于,包括:
微孔黑膜,所述微孔黑膜覆盖在畜禽粪污上,并将所述畜禽粪污的四周压实;
鼓风机,所述鼓风机用于向所述畜禽粪污通风;
低压循环曝气系统,所述低压循环曝气系统包括曝气装置和控制系统,所述控制系统根据所述畜禽粪污的温度来控制所述曝气装置。
7.根据权利要求6所述的微孔黑膜好氧发酵堆肥系统,其特征在于,所述微孔黑膜包括两层耐磨损面料层以及设置在两层所述耐磨损面料层中间的防水透气透湿膜层。
8.根据权利要求7所述的微孔黑膜好氧发酵堆肥系统,其特征在于,所述耐磨损面料层为聚酯纤维面料层,所述防水透气透湿膜层为膨体聚四氟乙烯层,所述膨体聚四氟乙烯层的孔径在0.1~0.2μm。
9.根据权利要求6所述的微孔黑膜好氧发酵堆肥系统,其特征在于,所述曝气装置包括曝气风机、曝气管道、曝气槽。
10.根据权利要求6所述的微孔黑膜好氧发酵堆肥系统,其特征在于,所述曝气管道为环形曝气管道。
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