CN206886977U - 一种内循环高效堆肥系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种内循环高效堆肥系统，包括堆肥室，所述堆肥室内设有滤液板，所述堆肥室上方设有废气导管，所述废气导管和氧气引入导管分别与一鼓风机的进气口相连通，所述鼓风机的出气口与导气总管相连通，所述导气总管从外穿过堆肥室侧面延伸至滤液板下方，所述导气总管上设有多个导气支管，所述导气支管垂直穿过所述滤液板设置，所述导气支管侧壁上设有多个曝气口，从而形成气流循环通道；所述滤液板上设有多个通孔，位于滤液板下方堆肥室侧面设有一滤液回流管，所述滤液回流管经过机械泵后穿过堆肥室顶部，所述滤液回流管末端设有一喷淋装置，从而形成滤液回流系统。本实用新型堆肥成品腐熟程度高、品质好。
Description
技术领域
本实用新型属于堆肥处理技术领域，特别涉及一种内循环高效堆肥系统。
背景技术
以往猪场对猪粪的处理方式，以就近农户消化的原则，农业旺季时附近的农民大量过来拖取猪粪，用于渔业养殖或果树种植，而淡季时猪粪无处消化，大量的猪粪堆积情况严重影响防疫工作；因此，该处理方式下，猪粪没有得到行之有效的根本解决。首先，渔业养殖和种植都具有季节性，而猪粪的产生每天都有，处理与产生之间存在较大时间差；其次，农民在拖取猪粪的过程当中，会造成环境的二次污染，这使得厂区内防疫要求必须更加的严格；第三，农户拖取猪粪进行渔业养殖或果树种植，所采取的处理方式属于较低级的资源化方式，此方式农业部不推荐使用，因为猪粪没有经高温灭菌，无论用于渔业还是种植业，都会让猪粪里所带的病源菌被大范围的传播。
近年来，政府加大了有机肥料产业的扶持力度。自“十一五”农业部启动了以增加土壤有机质为重点的“沃土工程”项目以来,有机肥料作为“十一五”重点扶植肥料品种之一,越来越受到国家的高度重视，而利用堆肥系统生产有机肥是降低或解决猪粪堆积的主要途径，能够引导农民合理施肥，鼓励增施有机肥。
堆肥系统的主要机理是原料中的有机物，在微生物的代谢作用下，降解转化为稳定的有机残余物和CO2、H2O、NH3(NH4+)等小分子产物，同时，有机物降解放热使堆肥物料升温至可杀灭致病微生物，使堆肥产物达到卫生无害化的水平。但是现有堆肥系统由于堆肥生产原料量大，过度频繁地进行机械翻抛，堆肥效率低，不仅增加生产成本，也不利于堆肥热量的积累而提高堆料温度，且堆肥内部容易出现缺氧状态，导致厌氧发酵，从而产生大量有机酸等恶臭气体以及NOx、甲烷等温室气体，导致大量氨气释放，损失了产品中的养分，而且给周边环境带来严重的污染和危害。因此，急需改进堆肥系统，从而提高堆肥成品质量，加快堆肥进程，减少氮元素的损失，稳定和提高肥料中氮元素的含量，从而提高堆肥效果、保证肥料肥效，同时也减少由于氨的释放造成的难闻气味以及对环境的污染。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种结构简单、操作方便、堆肥效率高的内循环处理堆肥系统，能够在保证堆肥成品质量的情况下，减少氮元素的损失，提高堆肥效果，同时也减少由于氨的释放造成的难闻气味以及对环境的污染。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种内循环高效堆肥系统，包括堆肥室，所述堆肥室内设有滤液板，所述堆肥室上方设有废气导管，所述废气导管和氧气引入导管分别与一鼓风机的进气口相连通，所述鼓风机的出气口与导气总管相连通，所述导气总管从外穿过堆肥室侧面延伸至滤液板下方，所述导气总管上设有多个导气支管，所述导气支管垂直穿过所述滤液板设置，所述导气支管侧壁上设有多个曝气口，从而形成气流循环通道；所述滤液板上设有多个通孔，位于滤液板下方堆肥室侧面设有一滤液回流管，所述滤液回流管经过机械泵后穿过堆肥室顶部，所述滤液回流管末端设有一喷淋装置，从而形成滤液回流系统。
现有的堆肥系统曝气口一般设置在堆肥物料的底部，而深层堆肥物料并不能与气体充分接触，堆肥效率低，且极易导致深层堆肥物料缺氧和温度过高而使微生物活性低、厌氧发酵，产生大量有机酸等恶臭气体以及NOx、甲烷等温室气体。为解决深层缺氧问题，通常会在堆肥仓内设置翻推机，而堆肥物料量大，不仅增加了生产成本，也不利于堆肥热量的积累而提高堆料温度。而本实用新型设置气体循环通道的好处在于：1、通过设置多个导气支管与堆肥物料充分接触，通过曝气口均匀地将气体供应至较厚的堆肥物料内部，使得内外堆肥物料供气充足、均匀，同时也保证内外堆肥物料温度平衡，避免局部温度过高影响微生物的活性降低肥效，大幅度缩短堆肥腐熟时间，提高堆肥生产效率，促进堆肥全面快速腐熟；2、气流循环通道使臭气成分在堆体内多次循环而被降解，减少氮素挥发损失，同时减轻后续臭气抽出处理的压力，而且充分利用堆肥物料肥化过程所产生的热蒸汽，提高堆肥物料肥化处理效率，最大限度地减少堆肥过程中的能量损失和减少环境污染；3、无需翻堆或搅拌，减少了机械损耗及其用电成本等，最终降低了生产成本。
本实用新型设置滤液回流系统的好处在于：1、在发酵过程中供水可重复循环使用，不仅节约水资源实现堆肥物料快速干化，而且堆肥物料滤液自带热量，能够有效避免传统从外部供水引起的发酵温度骤减的现象，堆肥效果好，另外可利用滤液热量提高堆肥物料肥化处理效率；2、能够将堆肥物料滤液中未完全发酵的微生物进一步充分发酵，缩短发酵时间，提高堆肥成品质量；3、堆肥物料滤液可作为过滤介质分解和去除堆肥臭气，促进堆肥进一步腐熟，提高堆肥成品氮素养分含量。
进一步地，所述导气支管末端设有一顶盖，所述顶盖与导气支管尾端之间留有通气缝。在导气支管末端设置带通气缝的顶盖，可防止滤液进入导气支管，保证气流循环通道的正常运作。
进一步地，所述曝气口垂直导气支管向外延伸呈截面直角梯形，其中所述曝气口的底端向下倾斜设置，引导气流与堆肥物料充分接触。设置倾斜曝气口可防止堆肥物料及滤液进入曝气口造成堵塞。
所述曝气口设有一滚珠，进一步防止堆肥物料进入曝气口造成堵塞现象，保证均匀地将气体供应至较厚的堆肥物料内部。
进一步地，所述废气导管、氧气引入导管、导气总管、滤液回流管上均设有控制流量的电磁阀，所述堆肥室内设有环境感应装置，所述环境感应装置为氧气含量传感器、温度传感器和/或湿度传感器，所述电磁阀、鼓风机、环境感应装置与一控制器相连。利用环境感应装置对堆肥室内部状态进行监测，通过控制器接收环境感应装置的数据信号控制各电磁阀的启闭，从而实现堆肥作业自动化控制，保证堆肥效果及堆肥成品质量。
进一步地，所述鼓风机、机械泵外侧设有消音罩，用于降低噪音污染。
进一步地，所述堆肥室外侧设有温控层，用于调控堆肥室的温度，缩短堆肥时间，提高堆肥效率。
进一步地，所述堆肥室上设有异常警报装置，用于发出故障时的提示及警告。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本实用新型结构简单、成本低廉、操作方便、使用可靠，通过设置气体循环通道使臭气成分在堆体内多次循环而被降解，减少氮素挥发损失，既减轻了后续臭气抽出处理的压力，又可充分利用堆肥物料肥化过程所产生的热蒸汽，提高堆肥物料肥化处理效率，最大限度地减少堆肥过程中的能量损失和减少环境污染；2、通过设置多个导气支管与堆肥物料充分接触，通过曝气口均匀地将气体供应至较厚的堆肥物料内部，使得内外堆肥物料供气充足、均匀，同时也保证内外堆肥物料温度平衡，避免局部温度过高影响微生物的活性降低肥效，大幅度缩短堆肥腐熟时间，提高堆肥生产效率，促进堆肥全面快速腐熟；3、本实用新型通过设置滤液回流系统，使得在发酵过程中供水可重复循环使用，而且可利用堆肥物料滤液自带热量提高堆肥物料肥化处理效率，也可使堆肥物料滤液中未完全发酵的微生物进一步充分发酵，缩短发酵时间，提高堆肥成品质量；4、采用自动化控制堆肥作业，能使堆肥环境达到最佳条件，提高堆肥成品质量；5、本实用新型堆肥成品腐熟程度高、品质好，可大大缓解猪场的猪粪问题，提高企业环境质量，改善企业形象，生产出的堆肥可用于农业生产各个领域，大大降低生产成本，具有明显的经济效益和社会效益，给养猪行业的发展和收入开辟了新径。
附图说明
图1为本实用新型一种内循环高效堆肥系统的截面示意图；
图2为本实用新型导气支管上曝气口的结构示意图；
图中：1、堆肥室；2、滤液板；3、废气导管；4、氧气引入导管；5、鼓风机；6、导气总管；7、导气支管；8、曝气口；9、通孔；10、滤液回流管；11、机械泵；12、喷淋装置；13、顶盖；14、电磁阀。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-2所示，一种内循环高效堆肥系统，包括堆肥室1，所述堆肥室1内设有滤液板2，所述堆肥室1上方设有废气导管3，所述废气导管3和氧气引入导管4分别与一鼓风机5的进气口相连通，所述鼓风机5的出气口与导气总管6相连通，所述导气总管6从外穿过堆肥室1侧面延伸至滤液板2下方，所述导气总管6上设有多个导气支管7，所述导气支管7垂直穿过所述滤液板2设置，所述导气支管7侧壁上设有多个曝气口8，从而形成气流循环通道。本实用新型通过气体循环通道使臭气成分在堆体内多次循环而被降解，减少氮素挥发损失，既减轻了后续臭气抽出处理的压力，又可充分利用堆肥物料肥化过程所产生的热蒸汽，提高堆肥物料肥化处理效率，最大限度地减少堆肥过程中的能量损失和减少环境污染；另外通过设置多个导气支管7与堆肥物料充分接触，通过曝气口8均匀地将气体供应至较厚的堆肥物料内部，使得内外堆肥物料供气充足、均匀，同时也保证内外堆肥物料温度平衡，避免局部温度过高影响微生物的活性降低肥效，大幅度缩短堆肥腐熟时间，提高堆肥生产效率，促进堆肥全面快速腐熟。
进一步地，所述滤液板2上设有多个通孔9，位于滤液板2下方堆肥室1侧面设有一滤液回流管10，所述滤液回流管10经过机械泵11后穿过堆肥室1顶部，所述滤液回流管10末端设有一喷淋装置12，从而形成滤液回流系统。本实用新型通过设置滤液回流系统，使得在发酵过程中供水可重复循环使用，而且可利用堆肥物料滤液自带热量提高堆肥物料肥化处理效率，也可使堆肥物料滤液中未完全发酵的微生物进一步充分发酵，缩短发酵时间，提高堆肥成品质量；另外堆肥物料滤液还可作为过滤介质分解和去除堆肥臭气，促进堆肥进一步腐熟，提高堆肥成品氮素养分含量。
进一步地，所述导气支管7末端设有一顶盖13，所述顶盖13与导气支管7尾端之间留有通气缝，所述顶盖13呈伞状。在导气支管7末端设置带通气缝的顶盖13，可防止滤液进入导气支管7，保证气流循环通道的正常运作。
进一步地，所述曝气口8垂直导气支管7向外延伸呈截面直角梯形，其中所述曝气口8的底端向下倾斜设置，引导气流与堆肥物料充分接触。设置倾斜曝气口8可防止堆肥物料及滤液进入曝气口8造成堵塞。
所述曝气口8设有一滚珠，进一步防止堆肥物料进入曝气口8造成堵塞现象，保证均匀地将气体供应至较厚的堆肥物料内部。
进一步地，所述废气导管3、氧气引入导管4、导气总管6、滤液回流管10上均设有控制流量的电磁阀14，所述堆肥室1内设有环境感应装置，所述环境感应装置为氧气含量传感器、温度传感器和/或湿度传感器，所述电磁阀14、鼓风机5、环境感应装置与一控制器相连。利用环境感应装置对堆肥室1内部状态进行监测，通过控制器接收环境感应装置的数据信号控制各电磁阀14的启闭，使堆肥环境达到最佳条件，从而实现堆肥作业自动化控制，保证堆肥效果及堆肥成品质量。
进一步地，所述鼓风机5、机械泵11外侧设有消音罩。堆肥系统的主要噪声源包括鼓风机5、机械泵11等机械设备，本实用新型所选用的鼓风机5为低噪声的离心风机，在鼓风机5、机械泵11设置隔音罩，使得噪声值达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008的2类标准，避免噪音污染。
进一步地，所述堆肥室1外侧设有温控层，用于调控堆肥室1的温度，缩短堆肥时间，提高堆肥效率。
进一步地，所述堆肥室1上设有异常警报装置，当堆肥系统出现故障时，及时发出提示及警告，保证了堆肥作业的可靠性和顺畅性。
实施例一
一种内循环高效堆肥系统，包括堆肥室1，所述堆肥室1内设有滤液板2，所述堆肥室1上方设有废气导管3，所述废气导管3和氧气引入导管4分别与一鼓风机5的进气口相连通，所述鼓风机5的出气口与导气总管6相连通，所述导气总管6从外穿过堆肥室1侧面延伸至滤液板2下方，所述导气总管6有多组，均匀分布在滤液板2下方；所述导气总管6上设有多个导气支管7，所述导气支管7垂直穿过所述滤液板2设置，所述导气支管7侧壁上设有多个曝气口8，从而形成气流循环通道；所述滤液板2上设有多个通孔9，位于滤液板2下方堆肥室1侧面设有一滤液回流管10，所述滤液回流管10经过机械泵11后穿过堆肥室1顶部，所述滤液回流管10末端设有一喷淋装置12，从而形成滤液回流系统。
使用时，鼓风机5工作，氧气引入导管4、废气总管向导气总管6送气，导气总管6的气体通往各导气支管7，氧气通过各导气支管7的曝气口8向堆肥物料提供氧气，而堆肥过程中产生的大量气体通过气体循环通道使臭气成分在堆体内多次循环而被降解，减少氮素挥发损失，提高堆肥物料肥化处理效率，又减轻了后续臭气抽出处理的压力，最大限度地减少堆肥过程中的能量损失和减少环境污染；开启机械泵11，将堆肥物料滤液通过滤液回流管10返回堆肥室1，进一步发酵，并利用堆肥物料滤液分解和去除堆肥臭气，促进堆肥进一步腐熟，提高堆肥成品氮素养分含量。
实施例二
本实施例与实施例一的内循环高效堆肥系统区别仅在于：所述曝气口8垂直导气支管7向外延伸呈截面直角梯形，其中所述曝气口8的底端向下倾斜设置，引导气流与堆肥物料充分接触；所述曝气口8设有一滚珠，防止各导气支管7上的曝气口8被堆肥物料堵塞现象，保证均匀地将气体供应至较厚的堆肥物料内部。
实施例三
本实施例与上述实施例的内循环高效堆肥系统区别仅在于：所述废气导管3、氧气引入导管4、导气总管6、滤液回流管10上均设有控制流量的电磁阀14，所述堆肥室1内设有环境感应装置，所述环境感应装置为氧气含量传感器、温度传感器和/或湿度传感器，所述电磁阀14、鼓风机5、环境感应装置与一控制器相连。利用环境感应装置对堆肥室1内部状态进行监测，根据堆肥室1内部温湿度、堆肥物料的颗粒大小、水分高低、松紧情况等，通过控制器控制各电磁阀14的启闭，使堆肥环境达到最佳条件，保证堆肥效果及堆肥成品质量。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种内循环高效堆肥系统，包括堆肥室(1)，其特征在于，所述堆肥室(1)内设有滤液板(2)，所述堆肥室(1)上方设有废气导管(3)，所述废气导管(3)和氧气引入导管(4)分别与一鼓风机(5)的进气口相连通，所述鼓风机(5)的出气口与导气总管(6)相连通，所述导气总管(6)从外穿过堆肥室(1)侧面延伸至滤液板(2)下方，所述导气总管(6)上设有多个导气支管(7)，所述导气支管(7)垂直穿过所述滤液板(2)设置，所述导气支管(7)侧壁上设有多个曝气口(8)，从而形成气流循环通道；所述滤液板(2)上设有多个通孔(9)，位于滤液板(2)下方堆肥室(1)侧面设有一滤液回流管(10)，所述滤液回流管(10)经过机械泵(11)后穿过堆肥室(1)顶部，所述滤液回流管(10)末端设有一喷淋装置(12)，从而形成滤液回流系统。
2.根据权利要求1所述的一种内循环高效堆肥系统，其特征在于，所述导气支管(7)末端设有一顶盖(13)，所述顶盖(13)与导气支管(7)尾端之间留有通气缝。
3.根据权利要求1或2所述的一种内循环高效堆肥系统，其特征在于，所述曝气口(8)垂直导气支管(7)向外延伸呈截面直角梯形，其中所述曝气口(8)的底端向下倾斜设置。
4.根据权利要求3所述的一种内循环高效堆肥系统，其特征在于，所述曝气口(8)设有一滚珠。
5.根据权利要求1或2所述的一种内循环高效堆肥系统，其特征在于，所述废气导管(3)、氧气引入导管(4)、导气总管(6)、滤液回流管(10)上均设有控制流量的电磁阀(14)。
6.根据权利要求4所述的一种内循环高效堆肥系统，其特征在于，所述堆肥室(1)内设有环境感应装置，所述环境感应装置为氧气含量传感器、温度传感器和/或湿度传感器。
7.根据权利要求5所述的一种内循环高效堆肥系统，其特征在于，所述电磁阀(14)、鼓风机(5)、环境感应装置与一控制器相连。
8.根据权利要求1或2所述的一种内循环高效堆肥系统，其特征在于，所述鼓风机(5)、机械泵(11)外侧设有消音罩。
9.根据权利要求1或2所述的一种内循环高效堆肥系统，其特征在于，所述堆肥室(1)外侧设有温控层。
10.根据权利要求1或2所述的一种内循环高效堆肥系统，其特征在于，所述堆肥室(1)上设有异常警报装置。
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