CN220467850U - 一种纳米分子膜堆肥发酵装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种纳米分子膜堆肥发酵装置，涉及有机肥料技术制备领域，包括：发酵室，发酵室由斜坡、三个用于隔离发酵室内外的内墙体、一个开放侧面、一个开放顶面围成，多个发酵室于斜坡由低到高依次间隔设置；各发酵室的间隔为第一夹层，发酵室的地面嵌设有用于收集渗滤液的导流槽；外墙体，外墙体相邻于多个发酵室外侧设置，外墙体与斜坡固定连接，内墙体与外墙体之间设置有第二夹层；第一夹层和第二夹层均填充有保温材料；开放侧面、开放顶面均设置有用于隔绝发酵室内外的纳米分子膜，内墙体固接纳米分子膜的边缘；本实用新型的纳米分子膜堆肥发酵装置堆肥效率高、发酵周期短、效果好、能耗低，人工成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及有机肥料技术制备领域，特别是涉及一种纳米分子膜堆肥发酵装置。
背景技术
畜禽粪污的高效处理是发酵研究的热点，采用传统发酵方法如条垛翻抛式发酵技术、槽式发酵技术、反应器式发酵技术等，对有机废弃物进行无害化发酵腐熟处理的技术目前已经广泛用于有机固体废弃物处理领域，但传统方式需要建设专门的室内发酵槽、前期投资成本大、臭气处理效果差、产能较低、除菌效果较低等劣势，限制了堆肥产业的发展。因此，需要开发研究新型堆肥工艺，以解决以上问题。
随着经济的发展和人口的增加，农业生产所带来的废弃物数量也在日益增多，其中最主要为畜禽养殖所产生的粪便和废水。不仅浪费宝贵的有机资源，还会对环境造成严重的污染，因此如何有效地利用这些有机废弃物，并且使其在处理过程中产生的污染物减少到最小，是当前农业生产中亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种纳米分子膜堆肥发酵装置，以解决上述现有技术存在的问题，达到堆肥效率高、水分蒸发快的目的。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种纳米分子膜堆肥发酵装置，硬化的混凝土地设有斜坡，其特征在于，包括：
发酵室，发酵室由斜坡、三个用于隔离发酵室内外的内墙体、一个开放侧面、一个开放顶面围成，多个发酵室于斜坡由低到高依次间隔设置；
各发酵室的间隔为第一夹层，发酵室的地面嵌设有用于收集渗滤液的导流槽；
外墙体，外墙体相邻于多个发酵室外侧设置，外墙体与斜坡固定连接，内墙体与外墙体之间设置有第二夹层；第一夹层和第二夹层均填充有保温材料；
开放侧面、开放顶面均设置有用于隔绝发酵室内外的纳米分子膜，内墙体固接纳米分子膜的边缘。其中，保温材料采用热固性板、聚苯乙烯板、挤塑板、聚苯乙烯泡沫板、硬质发泡聚氨酯、聚碳酸酯和热固性等中的任一种。
本实用新型具有以下有益效果：
1、由于高保温效果，使得纳米分子膜发酵装置具有低成本、处理周期短、可常年快速高效处理有机固体废弃物的优点；
2、占地面积小，对场地的要求较低；
3、膜覆盖可以控制堆体内的气溶胶的外逸，且由于膜内曝气量高，好氧发酵更充分，膜发酵过程可控，其本身产生的臭气量较低；
4、纳米分子膜发酵装置分子膜具有选择透过性，因此灰尘、害虫等被阻隔，减少了对环境的污染，并且纳米分子膜堆肥系统高温持续时间更长，使物料腐熟程度更加彻底，堆体的病菌和草籽被有效灭杀，保证了肥料的安全性，通过实际应用时发现，高曝气频率的纳米分子膜堆肥系统发酵的有机肥在应用中促进作物的生长，取得更优秀的效益。
可选的，还包括：排积液回流槽，排积液回流槽设置于开放侧面对应的斜坡上并与发酵室连通，导流槽与排积液回流槽连通。
可选的，还包括：集液池，集液池相邻最低端侧的发酵室并设置于地下，排积液回流槽与集液池连通。
可选的，纳米分子膜按照发酵室大小单套制作；纳米分子膜的固定为将纳米分子膜的边缘平摊在第一夹层或第二夹层填充保温材料后形成的凹形槽里，覆盖拉紧后，用沙袋密封。
可选的，纳米分子膜与纳米分子膜之间或纳米分子膜的裙边也可使用打孔固定，实现一体化和简单化。
可选的，还包括：曝气管道，曝气管道设置于导流槽，曝气管道贯穿发酵室内外设置，曝气管道设置有预设间隔的贯穿曝气管道内外的出风孔。
可选的，还包括变频鼓风机，变频鼓风机安装于发酵室外，曝气管道与变频鼓风机出风口气路连接。变频鼓风机既能给微生物发酵提供必备的氧气又可以控制微生物发酵温度，使其不会碳化。提高堆肥装置的空气流通，起到快速通风的作用，保障了堆肥装置内部温度与湿度的相对平衡，可以有效加速堆体水分的蒸发、加快堆肥进程，提高堆肥效率。
可选的，采用功率为3.7kW，曝气量为80000L/min的鼓风机，纳米分子膜为经过特殊处理的单项选择性透气透湿功能膜。既保证外部雨水不浸入，又保证鼓风机送风风量、压力、二氧化碳、水蒸气正常通过，纳米分子膜堆肥系统将纳米分子膜覆盖在堆体上并将膜压实并形成气仓，且纳米分子膜具备透气、透湿和保温的功能，能确保堆体的水汽正常挥发，同时又能维持堆体一定的湿度与温度，还可以阻挡苍蝇、蚊子、蟑螂、臭虫等害虫与粪污接触繁衍，利于堆肥环境卫生，并具备露天堆肥环境的必要条件。大大提高了堆肥效率，缩短堆肥周期。
可选的，还包括：电气柜，电气柜安装于发酵室外，变频鼓风机与用于控制变频鼓风机工作频率的电气柜电气连接。
可选的，单体发酵室的三个内墙体分别为主墙、第一侧墙、第二侧墙，发酵室由依次首尾连接的第一侧墙、主墙、第二侧墙、开放侧面圈成，主墙高度为1.0m～1.2m，第一侧墙、第二侧墙高度为0.6m，第一侧墙、第二侧墙分别与主墙设置高度过渡斜体，第一夹层、第二夹层厚度均为0.3m，内墙体和外墙体的厚度均为0.8m，发酵室的内径为长8m、宽4m。
可选的，纳米分子膜幅宽6m，长度11m，单个槽体纳米分子膜覆盖面积约66m2。
可选的，一般肥料堆高1.6～2.0m，槽体上层呈圆弧形，设计单个槽体的总容积，约50～60m3。
可选的，还包括：温度传感器、湿度传感器、处理器、变频器，温度传感器和湿度传感器分别设置于发酵室内，处理器和变频器均设置于电气柜，温度传感器与湿度传感器分别与处理器通讯连接，处理器、变频器、变频鼓风机依次通讯连接。
可选的，通过温度传感器、湿度传感器检测发酵室内温度数据、湿度数据参数，通过控制系统自动化控制变频鼓风机风速，便于操作，减少人工成本；控制系统程序为公开的现有技术。纳米分子膜堆肥系统发酵强制通风与内部水气循环，不仅过程可控、风量可调，保温与散热也可控，升温快，高温持久，腐熟快。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种纳米分子膜堆肥发酵装置结构示意图；
图2为本实用新型俯视图；
图3为本实用新型主墙正视图；
图4为本实用新型墙体俯视图；
图5为本实用新型墙体侧视图；
图6为本实用新型电气柜示意图；
图7为本实用新型变频鼓风机示意图；
图中：1，外墙体；2，第一夹层；3，第二夹层；4，内墙体；41，第一侧墙；42，主墙；43，第二侧墙；5，曝气管道；6，电气柜；7，变频鼓风机；8，排积液回流槽；9，集液池。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参照图1-7，本实用新型提供一种纳米分子膜堆肥发酵装置，如图1所示，首先选择较为平整的土地，将场地用混凝土硬化，并且长向留有5‰的坡度，沿斜坡建立排积液回流槽8，以用于将排积液回流槽8收集的污水转移至集液池9；在硬化地面中间留空布置曝气管道5，并将曝气管道5与变频鼓风机7的出风口相连接，曝气管道5宽度为25cm，深度为20cm；其次设计墙体，发酵室内径为长8m，宽4m，主墙42高1.2m，侧面的第一侧墙41和第二侧墙43高0.6m，各发酵室依次间隔设置，发酵室组成的发酵室组外相邻设置外墙体1，相邻发酵室的间隔和外墙体1与发酵室之间的间隔均设计成夹层，墙体厚度0.8m，夹层厚度为0.3m，夹层中间填埋保温材料，利于堆体保温。考虑堆肥的具体情况，纳米分子膜按照槽体大小单套制作，采用分段连接覆盖密封，纳米分子膜与纳米分子膜之间，纳米分子膜的裙边布也可打孔锁定，形成一体化和简单化。裙边布平摊在夹墙的凹形槽里，覆盖拉紧后，用沙袋密封。
参见图2可知，将曝气管道5各部件进行组装，并在曝气管道5上开孔。主发酵区总宽度为10m，控制区为1m，运输管道长度为3～6m，曝气管道5主要给堆体提供足够的氧气，使纳米分子膜好氧堆肥发酵更充分。
图3展示了电气柜6与变频鼓风机7的安装位置，图6为电气柜6放大图，运行原理主要通过温度、压力传感器连接电气柜6，来实现精准、自动化的温度控制、氧气供应；图7为变频鼓风机7的放大图，主要为微生物发酵提供氧气，智能控制曝气量，既能给微生物发酵提供必备的氧气又可以控制微生物发酵温度，使其不会碳化。
本实用新型由内墙体和外墙体组成的墙体结构在图4、图5中清晰展现。墙体一般堆高1.6～2.0m，墙体上层呈圆弧形，设计单个墙体的总容积，约50～60m3。主发酵区由四个发酵室组成，主发酵区总长25m，总宽10m。总占地面积约250～300m2。
发酵物料碳氮比决定好氧堆肥效率，一般碳氮比控制在20～40∶1范围；水分是微生物生长的基本条件，物料水分保持在50～60％可正常堆肥，水分过低满足不了微生物生长的需要，过高可能导致物料之间间隙变少，氧气含量减少，形成部分厌氧发酵区，产生大量臭气。鸡粪细腻粘稠，需要特殊辅料作为结构调节剂，辅料颗粒不得小于3mm，破碎的香菇渣是好氧堆肥的首选辅料之一。添加适量的珍珠岩有利于增强堆体的蓬松度，解决鸡粪透气性差、堆肥效果差的难题，也有利于吸收鸡粪中大量的水分和臭气，降低环境污染，也可降低辅料成本，控制氨挥发，有利于堆肥发酵。
具体实施例：
如图1-7所示，一种纳米分子膜堆肥发酵装置，硬化的混凝土地设有斜坡，其特征在于，包括：
发酵室，发酵室由斜坡、三个用于隔离发酵室内外的内墙体4、一个开放侧面、一个开放顶面围成，多个发酵室于斜坡由低到高依次间隔设置；
各发酵室的间隔为第一夹层2，发酵室的地面嵌设有用于收集渗滤液的导流槽；
外墙体1，外墙体1相邻于多个发酵室外侧设置，外墙体1与斜坡固定连接，内墙体4与外墙体1之间设置有第二夹层3；第一夹层2和第二夹层3均填充有保温材料；
开放侧面、开放顶面均设置有用于隔绝发酵室内外的纳米分子膜，内墙体4固接纳米分子膜的边缘。其中，保温材料采用热固性板、聚苯乙烯板、挤塑板、聚苯乙烯泡沫板、硬质发泡聚氨酯、聚碳酸酯和热固性等中的任一种。
进一步的，还包括：排积液回流槽8，排积液回流槽8设置于开放侧面对应的斜坡上并与发酵室连通，导流槽与排积液回流槽8连通。
进一步的，还包括：集液池9，集液池9相邻最低端侧的发酵室并设置于地下，排积液回流槽8与集液池9连通。
进一步的，纳米分子膜按照发酵室大小单套制作；纳米分子膜的固定为将纳米分子膜的边缘平摊在第一夹层2或第二夹层3填充保温材料后形成的凹形槽里，覆盖拉紧后，用沙袋密封。
进一步的，还包括：曝气管道5，曝气管道5设置于导流槽，曝气管道5贯穿内墙体4和外墙体1并延伸至外，曝气管道5开设有多个出风孔。
进一步的，还包括变频鼓风机7，变频鼓风机7安装于发酵室外，曝气管道5与变频鼓风机7的出风口气路连接。
进一步的，采用功率为3.7kW，曝气量为80000L/min的鼓风机，纳米分子膜为经过特殊处理的单项选择性透气透湿功能膜。
进一步的，还包括：电气柜6，电气柜6安装于发酵室外，变频鼓风机7与用于控制变频鼓风机7工作频率的电气柜6电气连接。
进一步的，单体发酵室的三个内墙体4分别为主墙42、第一侧墙41、第二侧墙43，发酵室由依次首尾连接的第一侧墙41、主墙42、第二侧墙43、开放侧面圈成，主墙42高度为1.0m，第一侧墙41、第二侧墙43高度为0.6m，第一侧墙41、第二侧墙43分别与主墙42设置高度过渡斜体，第一夹层2、第二夹层3厚度均为0.3m，内墙体4和外墙体1的厚度均为0.8m，发酵室的内径为长8m、宽4m。
进一步的，纳米分子膜幅宽6m，长度11m，单个槽体纳米分子膜覆盖面积约66㎡。
进一步的，一般肥料堆高1.6m，槽体上层呈圆弧形，设计单个槽体的总容积，约50m3。
进一步的，还包括：温度传感器、湿度传感器、处理器、变频器，温度传感器和湿度传感器分别设置于发酵室内，处理器和变频器均设置于电气柜6，温度传感器与湿度传感器分别与处理器通讯连接，处理器、变频器、变频鼓风机7依次通讯连接。
进一步的，通过温度传感器、湿度传感器检测发酵室内温度数据、湿度数据参数，通过控制系统自动化控制变频鼓风机7风速，便于操作，减少人工成本；控制系统程序为公开的现有技术。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种纳米分子膜堆肥发酵装置，硬化的混凝土地设有斜坡，其特征在于，包括：
发酵室，所述发酵室由所述斜坡、三个用于隔离所述发酵室内外的内墙体(4)、一个开放侧面、一个开放顶面围成，多个所述发酵室于所述斜坡由低到高依次间隔设置；
各所述发酵室的间隔为第一夹层(2)，所述发酵室的地面嵌设有用于收集渗滤液的导流槽；
外墙体(1)，所述外墙体(1)相邻于多个所述发酵室外侧设置，所述外墙体(1)与所述斜坡固定连接，所述内墙体(4)与所述外墙体(1)之间设置有第二夹层(3)；所述第一夹层(2)和所述第二夹层(3)均填充有保温材料；
所述开放侧面、所述开放顶面均设置有用于隔绝所述发酵室内外的纳米分子膜，所述内墙体(4)固接所述纳米分子膜的边缘。
2.根据权利要求1所述的一种纳米分子膜堆肥发酵装置，其特征在于，还包括：排积液回流槽(8)，所述排积液回流槽(8)设置于所述开放侧面对应的所述斜坡上并与所述发酵室连通，所述导流槽与所述排积液回流槽(8)连通。
3.根据权利要求2所述的一种纳米分子膜堆肥发酵装置，其特征在于，还包括：集液池(9)，所述集液池(9)相邻最低端侧的所述发酵室并设置于地下，所述排积液回流槽(8)与所述集液池(9)连通。
4.根据权利要求1所述的一种纳米分子膜堆肥发酵装置，其特征在于，还包括：曝气管道(5)，所述曝气管道(5)设置于所述导流槽，所述曝气管道(5)贯穿所述内墙体(4)和所述外墙体(1)并延伸至外，所述曝气管道(5)开设有多个出风孔。
5.根据权利要求4所述的一种纳米分子膜堆肥发酵装置，其特征在于，还包括：变频鼓风机(7)，所述变频鼓风机(7)安装于所述发酵室外，所述曝气管道(5)与所述变频鼓风机(7)的出风口气路连接。
6.根据权利要求5所述的一种纳米分子膜堆肥发酵装置，其特征在于，还包括：电气柜(6)，所述电气柜(6)安装于所述发酵室外，所述变频鼓风机(7)与用于控制所述变频鼓风机(7)工作频率的所述电气柜(6)电气连接。
7.根据权利要求6所述的一种纳米分子膜堆肥发酵装置，其特征在于，还包括：温度传感器、湿度传感器、处理器、变频器，所述温度传感器和所述湿度传感器分别设置于所述发酵室内，所述处理器和所述变频器均设置于所述电气柜(6)，所述温度传感器与所述湿度传感器分别与所述处理器通讯连接，所述处理器、所述变频器、所述变频鼓风机(7)依次通讯连接。
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