CN217868671U

CN217868671U - 一种超高温蚯蚓堆肥装置

Info

Publication number: CN217868671U
Application number: CN202222091868.XU
Authority: CN
Inventors: 林皓; 伍雁; 黄钦
Original assignee: Fujian Zhiqing Ecological Environmental Protection Co ltd
Current assignee: Fujian Zhiqing Ecological Environmental Protection Co ltd
Priority date: 2022-08-09
Filing date: 2022-08-09
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2032-08-09

Abstract

本实用新型涉公开一种超高温蚯蚓堆肥装置，包括相互连接的超高温反应器和蚯蚓堆肥反应器；超高温反应器，包括发酵室、搅拌器、曝气管道、排气管道、鼓气装置以及除臭装置；发酵室的内外壁组成夹层，发酵室顶部开设有进料口，底部设有出料口；进料口设有阀门；搅拌器安装于发酵室中部；发酵室中部设有若干曝气管道，将曝气管道设置成环形且垂直于地面固定安装；排气管道安装于发酵室顶部；鼓气装置安装于外壳的外壁，与曝气管道相连；除臭装置包括除臭盒；蚯蚓堆肥反应器，包括生物转化室，生物转化室安装于机架上；本实用新型利用低强度搅拌和超高温处理缩短了蚯蚓堆肥的时间，既抑制了氨化影响，又减少了氮素损失。

Description

一种超高温蚯蚓堆肥装置

技术领域

本实用新型涉及一种超高温蚯蚓堆肥装置，涉及堆肥装置的领域。

背景技术

随着社会的发展，有机固废已经成为需要重点关注的问题，而堆肥工艺是处理有机固废的有效手段，然而腐殖化与污染消减效率低等问题限制了传统堆肥的应用。

超高温堆肥对污染物的消解具有明显优势，其能有效杀灭病原菌、加快有机物降解、促进堆肥腐熟。然而长时间超高温使堆肥原料中的氮素大量损失，导致堆肥产品品质下降，此为超高温好氧堆肥工艺急需解决的问题。

蚯蚓堆肥是一种能耗低、生态友好的生物处理技术，可将有机固废基质转化为均匀且稳定的类腐殖质化合物。但其转化效率较低，堆肥时间长，且蚯蚓堆肥过程堆肥环境、污染物含量的要求较高。这些缺点限制了蚯蚓堆肥的应用。

实用新型内容

为了解决现有技术所存在的上述问题，本实用新型提供了一种超高温蚯蚓堆肥装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种超高温蚯蚓堆肥装置，包括：超高温反应器和蚯蚓堆肥反应器相连接；

所述超高温反应器，包括发酵室、搅拌器、曝气管道、排气管道、鼓气装置以及除臭装置；发酵室的内外壁组成夹层，发酵室顶部开设有进料口，底部设有出料口；进料口设有阀门；搅拌器安装于发酵室中部；发酵室中部设有若干曝气管道，将曝气管道设置成环形且垂直于地面固定安装；排气管道安装于发酵室顶部，且垂直于地面；鼓气装置安装于外壳的外壁，与曝气管道相连；除臭装置包括除臭盒，除臭盒与排气管道连接；

所述蚯蚓堆肥反应器，包括生物转化室，生物转化室安装于机架上用于容纳发酵室产物。

优选的，发酵室的内外壁组成的夹层由保温材料填充，保温材料选自聚氨酯泡沫、聚苯板、陶瓷纤维毯、发泡水泥、碳化硅纤维、气凝胶毡、玻璃棉中的一种。

优选的，阀门通过铰链固定于骨架顶部。

优选的，搅拌器通过三脚架进行支撑。

优选的，除臭盒内部设有活性炭颗粒。

优选的，超高温反应器通过缓冲区与蚯蚓堆肥反应器相连接，超高温反应器的出口连接缓冲区，缓冲区用于高温物料的进一步腐殖化及冷却，其底端连接蚯蚓反应器的进料口。

优选的，生物转化室的顶部设有加水管，且与水泵相连接。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型利用短暂停留时间的超高温堆肥工艺对原料进行发酵预处理，使堆肥原料初步腐熟、多种难降解污染物消解，以满足后续蚯蚓堆肥的环境要求。二者结合既抑制了长时间高温对氨化作用的影响，减少了氮素的损失，又缩短了蚯蚓堆肥时长。

附图说明

图1为本实用新型一种超高温蚯蚓堆肥装置的主视图；

图2为本实用新型一种超高温蚯蚓堆肥装置的搅拌器处的俯视图。

图中附图标记表示为：

1、发酵室；101、阀门；102、进料口；103、出料口；2、外壳；3、排气管道；4、曝气管道；5、搅拌器；6、缓冲区；7、加水管；8、水泵；9、鼓气装置；10、除臭装置；11、生物转化室。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。

实施例1：

参考图1和图2，一种超高温蚯蚓堆肥装置，包括相互连接的超高温反应器和蚯蚓堆肥反应器；所述超高温反应器包括发酵室1、搅拌器5、曝气管道4、排气管道3、鼓气装置9以及除臭装置10，在本实施例中，超高温反应器采用圆柱形堆肥反应器：直径250cm，高度250cm，壁厚10cm，超高温反应器的出口连接缓冲区6，缓冲区6用于高温物料的进一步腐殖化及冷却，其底端连接蚯蚓反应器的进料口，堆肥在超高温阶段处理5h后进入缓冲区6停留4h，物料温度降至25℃后进入蚯蚓反应器停留20d后，得到堆肥产品；缓冲区6顶端直径为250cm，底端直径为500cm，缓冲区6的出口连接蚯蚓堆肥反应器的进料口，蚯蚓堆肥反应器采用圆柱形反应器：直径500cm，高度240cm，壁厚20cm；

在本实施例中以畜禽粪便(含水率80％-90％)为堆肥原料，稻草、秸秆等农作物残骸(含水率30％-40％)作为辅料，将其投入到发酵室1，发酵室1的内外壁组成夹层，发酵室1的内外壁组成的夹层由保温材料填充，保温材料选自聚氨酯泡沫、聚苯板、陶瓷纤维毯、发泡水泥、碳化硅纤维、气凝胶毡、玻璃棉中的一种，发酵室1顶部开设有进料口102，底部设有出料口103；进料口102设有阀门101，阀门101通过铰链固定于骨架顶部；搅拌器5安装于发酵室1中部，并通过三脚架进行支撑，且保持2r/h搅拌操作；调节粪便混合物C/N比至8～12，含水率至50％～60％。将粪便混合物破碎至粒径10～15mm，搅拌均匀并调节pH至6～8，得到堆肥物料。

超高温反应器中堆肥物料在24h～48h内升温至90℃，发酵室1中部设有若干曝气管道4，将曝气管道4设置成环形且垂直于地面固定安装；排气管道3安装于发酵室1顶部，且垂直于地面；鼓气装置9安装于外壳2的外壁，与曝气管道4相连；除臭装置10包括除臭盒1001，除臭盒1001与排气管道3连接，且除臭盒1001内部设有活性炭颗粒1002；期间鼓气装置9保持0.035m³·空气/(min·m³堆料)的通风曝气速率，搅拌器5保持2r/h搅拌操作；生物转化室11的顶部设有加水管7，且与水泵8相连接；水泵8及加水管7保持蚯蚓堆肥物料的相对湿度为65％至75％之间。

本堆肥初始物料理化指标：

GI(Germination Index，种子发芽指数)62.3％,含水率60％，EC(ElectricalConductivity，电导率)1.6mS·cm^-1，OM(Organic matter，有机质)55％，WSC(Water-soluble carbon，水溶性碳)13.1g·kg^-1，WSN(Water-soluble nitrogen，水溶性氮)5.7g·kg^-1。

实施例2：

本实施例与实施例1采用相同装置，不同的堆肥原料，控制单一变量进行比对实验结果；实施例2实施例1的不同之处在于：

在本实施例中超高温反应器采用圆柱形堆肥反应器：直径250cm，高度250cm，壁厚10cm；缓冲区6顶端直径为250cm，底端直径为500cm；蚯蚓堆肥反应器采用圆柱形反应器：直径500cm，高度240cm，壁厚20cm；

以脱水污泥(含水率78％-85％)为堆肥原料，新鲜稻壳(含水率8.5％)为辅料，调节粪便混合物C/N比至8.3，调节含水率至58％，将粪便混合物破碎至粒径12～18mm，得到混合物料；

超高温反应器中堆肥物料在24h～48h内升温至80℃，期间鼓气装置9保持0.035m³·空气/(min·m³堆料)的通风曝气速率，搅拌器5保持1r/h的搅拌操作。堆肥在超高温阶段处理5h后进入缓冲区6停留4h，物料温度降至25℃后进入蚯蚓反应器停留20d后，得到堆肥产品。

本堆肥初始物料理化指标：

GI 64.7％,含水率58％，EC 2.1mS·cm^-1，OM 50.1％，WSC 12.3g·kg^-1，WSN5.9g·kg^-1。

对比例1：

不使用蚯蚓堆肥装置，使用与实施例1相同的堆肥原料进行超高温堆肥。

对比例2：

不使用蚯蚓堆肥装置，使用与实施例2相同的堆肥原料进行超高温堆肥。

处理效果

在使用原料、堆肥时间相同的情况下，本发明的实施例1和对比例1的堆肥效果如表1所示：

表1

在使用原料、堆肥时间相同的情况下，本实用新型的实施例2和对比例2的堆肥效果如表2所示：

表2

由上述表1和表2数据可知，本申请中的堆肥效果大于单体堆肥工艺。

本实用新型装置的工作原理：

打开发酵室1上方的阀门101，本实施例中的阀门101是通过铰链固定于骨架顶部的，我们将堆肥所需的原料由进料口102放入发酵室1中进行发酵，为了达到好的保温效果，发酵室1的内外壁组成夹层，在夹层中填充保温材料，在本实施例中，保温材料选自聚氨酯泡沫、聚苯板、陶瓷纤维毯、发泡水泥、碳化硅纤维、气凝胶毡、玻璃棉中的一种；并在堆肥原料中混入嗜热微生物，如极端嗜热菌剂，在本实用新型中，极端嗜热菌剂包含土芽孢杆菌、超嗜热菌、甲基营养型芽孢杆菌、株厌氧芽孢杆菌、株厌氧芽孢杆菌和孢杆菌中的一种或几种；在发酵室1的中部安装搅拌器5，搅拌器5通过三脚架支撑，采用了六根曝气管道4呈环形且垂直于地面安装在发酵室1的中部，并且曝气管道4与设置在外壳2上的鼓气装置9相连接；同时在发酵室1的顶部，垂直于地面的方向上安装排气管道3；由于发酵会产生一定带有味道的气体，所以在本实用新型中，还在排气管道3上连接有除臭装置10，除臭装置10包括除臭盒1001和活性炭颗粒1002，将活性炭颗粒1002置于除臭盒1001内；将上述发酵室1中的堆肥原料通过搅拌器5的充分混合，搅拌器5保持2r/h搅拌操作，调配完成之后送入超高温反应器中，并且在超高温的条件下处理数小时，即实现堆肥原料的初步腐熟，得到一级产物，为后续的蚯蚓堆肥制造条件，将上述得到的一级产物回流10％至超高温反应器，超高温反应器的出口连接缓冲区6的顶端，缓冲区6的底端连接蚯蚓反应器的进料端，缓冲区6是用于将高温物料进行进一步的腐殖化及冷却，剩余的一级产物加入到蚯蚓堆肥反应器中，进行生物转化20-25天后得到堆肥产品，蚯蚓堆肥反应器包括生物转化室11，在生物转化室11的顶部安装加水管7，加水管7保证与水泵8相连接，用于调控生物转化室的湿度在65％至75％之间；本装置先使用超高温发酵耦合的优势在于，既抑制了长时间高温对氨化作用的影响，减少了氮素的损失，还能缩短蚯蚓堆肥的时间。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种超高温蚯蚓堆肥装置，其特征在于：包括相互连接的超高温反应器和蚯蚓堆肥反应器；

所述超高温反应器，包括发酵室(1)、搅拌器(5)、曝气管道(4)、排气管道(3)、鼓气装置(9)以及除臭装置(10)；发酵室(1)的内外壁组成夹层，发酵室(1)顶部开设有进料口(102)，底部设有出料口(103)；进料口(102)设有阀门(101)；搅拌器(5)安装于发酵室(1)中部；发酵室(1)中部设有若干曝气管道(4)，将曝气管道(4)设置成环形且垂直于地面固定安装；排气管道(3)安装于发酵室(1)顶部，且垂直于地面；鼓气装置(9)安装于外壳(2)的外壁，与曝气管道(4)相连；除臭装置(10)包括除臭盒(1001)，除臭盒(1001)与排气管道(3)连接；

所述蚯蚓堆肥反应器，包括生物转化室(11)，生物转化室(11)安装于机架上用于容纳发酵室(1)产物。

2.根据权利要求1所述的一种超高温蚯蚓堆肥装置，其特征在于：所述发酵室(1)的内外壁组成的夹层由保温材料填充，保温材料选自聚氨酯泡沫、聚苯板、陶瓷纤维毯、发泡水泥、碳化硅纤维、气凝胶毡、玻璃棉中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种超高温蚯蚓堆肥装置，其特征在于：所述阀门(101)通过铰链固定于骨架顶部。

4.根据权利要求1所述的一种超高温蚯蚓堆肥装置，其特征在于：所述搅拌器(5)通过三脚架进行支撑。

5.根据权利要求1所述的一种超高温蚯蚓堆肥装置，其特征在于：所述除臭盒(1001)内部设有活性炭颗粒(1002)。

6.根据权利要求1所述的一种超高温蚯蚓堆肥装置，其特征在于：所述超高温反应器通过缓冲区(6)与蚯蚓堆肥反应器相连接，超高温反应器的出口连接缓冲区(6)，缓冲区(6)用于高温物料的进一步腐殖化及冷却，其底端连接蚯蚓反应器的进料口。

7.根据权利要求1所述的一种超高温蚯蚓堆肥装置，其特征在于：所述生物转化室(11)的顶部设有加水管(7)，且与水泵(8)相连接。