CN203346299U - 一种静态好氧堆肥反应器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种静态好氧堆肥反应器装置，若干层耐高温聚氯乙烯管（4）和装料后的生态袋（2）交替铺设在无纺布滤垫（8）上，每层生态袋（2）长度方向与相邻层的生态袋长度方向相垂直；每层耐高温聚氯乙烯管（4）与相邻层的耐高温聚氯乙烯管（4）相互垂直；在最上层的生态袋（2）上部架设滴灌头（1），并用补液管（3）与增氧潜水泵（7）相连；增氧潜水泵（7）通过补液管（3）连接至补液池（10）。利用常规农用机械做辅助，秸秆原料与辅料就地取材，发挥生态袋、保温型无纺布和TPU防水透气膜的新型材料特性，可实现高品质堆肥发酵，并且发酵成品营养成分保存度高、简便易用。

Description

一种静态好氧堆肥反应器装置

技术领域

本实用新型涉及一种静态好氧堆肥反应器装置。

背景技术

我国农作物秸秆产量大、分布广、种类多，是宝贵的农业资源。2010年全国秸秆理论资源量为8.4亿吨，可收集资源量约为7亿吨。秸秆品种以水稻、小麦、玉米等为主，稻草约2.11亿吨，麦秸约1.54亿吨，玉米秸约2.73亿吨，棉秆约2600万吨，油料作物秸秆（主要为油菜和花生）约3700万吨，豆类秸秆约2800万吨，薯类秸秆约2300万吨。农业连年丰收，农作物秸秆产生量逐年增多，秸秆随意抛弃、焚烧现象严重，带来一系列环境问题。

我国高度重视秸秆综合利用工作，在《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》（2008年）和《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》（2011年）等政策指导下，通过推进秸秆综合利用，以期稳定农业生态平衡、缓解资源约束、减轻环境压力。农业优先、多元利用是农作物秸秆综合利用基本原则，秸秆来源于农业生产，综合利用必须坚持与农业生产相结合。秸秆肥料化利用是农作物秸秆综合利用的重点领域，秸秆是现代农业的重要物质基础，含有丰富的有机质、氮磷钾和微量元素，是农业生产重要的有机肥源。

我国农村传统堆肥只是将原料堆成一堆后长时间堆肥，少有进行通风和管理，实为一种厌氧堆肥，这就造成升温慢、温度低、分解慢、易产生臭味等缺点。为此，机械化程度高、处理量大、堆肥速度快、无害化程度高的现代好氧堆肥系统得到开发。好氧堆肥是现代堆肥的主流工艺，是在人为控制水分、C/N和通风条件下通过微生物发酵作用，将废弃有机物转变成为肥料，实质是通过堆肥发酵将不稳定有机物转变为稳定的腐殖质，这需要特定的湿度和通气条件以产生适应的温度（高于55℃），并致死病原菌、杂草种子，消除臭味，实现废弃物资源的高值化。

农作物秸秆有机质含量高，养分全面丰富，但物料特性随作物品种而有差异，加之C/N高而不宜单独作为堆肥原料。现代秸秆堆肥主要使用促腐发酵菌剂、通过工程机械措施控制温度和供氧条件、添加发酵辅料和采用新工艺装备降低劳动强度等技术手段。现在国内主流的堆肥系统有条垛堆肥、静态堆肥、槽式堆肥和反应器堆肥等，这些系统具备前述现代好氧堆肥系统的优点，能集约化、规模化处理，但对于秸秆肥料化利用却存在着种种不宜之处，设备设施复杂，投资额度大。例如秸秆须得田间处理、收集、储存及运输等收储运环节，经堆肥厂处理后再运输回来施入大田，使得成本增高，形成农户不愿用或者政府补助农户用的尴尬局面。

堆肥在人工控制和一定的水分、C/N和通风条件下通过微生物的发酵作用将废弃有机物转变为肥料，实质是有机物从不稳定状态经由堆肥化过程转化为腐殖质。它需要一定的湿度和通气条件以产生适宜的温度（一般高于55℃）。要实现水（湿度）、气（氧）和温度的人工控制，各种堆肥系统的解决方式是不同。针对秸秆原料特性，常用的堆肥系统的是静态堆肥和条垛堆肥。

条垛堆肥系统是典型的开放式堆肥，它将混合好的物料堆成行，条垛断面为梯形、不规则四边形或三角形，堆体高1-3米、宽2-8米、长度由物料量和场地来确定，发酵过程使用机械设备周期性的翻动堆垛。原料预处理完成水分、养分、粒度及均匀度调节。氧气供应主要通过条垛里热气上升形成的自然通风或强制通风来供应，翻堆可以小量供应氧气。

条垛式堆肥属于开放式系统，发酵产生的生物热未有效利用，堆制时间长达120至180天。系统占地大，通风成本较高，条垛过大会有厌氧区域存在，在翻堆时释放臭气，条垛过小则会因散热迅速、堆温不能灭杀病原微生物和杂草种子，需要通风和翻堆的机械设备。产生的渗滤液没有处理措施，会成为污染源。

静态堆肥是将原料混合物堆放在用小木块、碎稻草或其他透气性好的材料做成的通气层，通气层铺设通气管道，管道与风机想连，实现堆体的空气供应，进而完成堆肥发酵。它没有条垛堆肥的翻堆机械。主要操作有：加入调理剂（膨胀剂）与物料混合，建有覆盖调理剂的多孔通气管道形成的堆肥床，将调理剂和物料的混合物填入堆肥床，最后连接鼓风机至通风管道，开始发酵。

静态堆肥也属于开放式系统，发酵产生的生物热未有效利用，堆制时间3-5周，需要通风机械。由于加添成本较高的膨胀剂，清除膨胀剂后可改善堆肥的品质，则要求在发酵完成后把膨胀剂分离出来。由于不翻堆，堆肥内外温度不一致，腐熟程度也会内外不一样。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种静态好氧堆肥反应器装置。

一种静态好氧堆肥反应器装置，包括滴灌头（1）；生态袋（2）；补液管（3）；耐高温聚氯乙烯管（4）；保温型无纺布（5）；TPU防水透气膜（6）；增氧潜水泵（7）和支架；无纺布滤垫（8）；HDPE土工膜（9）；补水池（10）；自下而上依次为HDPE土工膜（9）、无纺布滤垫（8）；若干层耐高温聚氯乙烯管（4）和装料后的生态袋（2）交替铺设在无纺布滤垫（8）上，每层生态袋（2）长度方向与相邻层的生态袋长度方向相垂直；每层耐高温聚氯乙烯管（4）与相邻层的耐高温聚氯乙烯管（4）相互垂直；在最上层的生态袋（2）上部架设滴灌头（1），并用补液管（3）与增氧潜水泵（7）相连；增氧潜水泵（7）通过补液管（3）连接至补液池（10）；在支架外部由内向外罩保温型无纺布（5）和TPU防水透气膜（6）。

所述的静态好氧堆肥反应器装置，所述生态袋（2）长0.81米，宽0.44米。

所述的静态好氧堆肥反应器装置，各层所述的生态袋（2）之间留通气间隙，沿生态袋（2）长度方向间距5cm，宽度方向0-3cm。

所述的静态好氧堆肥反应器装置，在每层生态袋（2）上架3组耐高温聚氯乙烯管（4），每组2根耐高温聚氯乙烯管（4）。

所述的静态好氧堆肥反应器装置，在每层耐高温聚氯乙烯管（4）上铺设装料后的生态袋（2）共18只。

本实用新型充分吸收现代堆肥发酵技术的优点，利用常规农用机械做辅助，秸秆原料与辅料就地取材，发挥生态袋、保温型无纺布和TPU防水透气膜的新型材料特性，有效控制发酵过程中的热量（温度）、水分和供氧，在减少设备投入和人员培训简单的条件下，可实现高品质堆肥发酵，并且发酵成品营养成分保存度高、简便易用。

附图说明

图1为静态好氧堆肥反应器装置结构示意图；

图2生态袋放置的俯视图；每层放置18只生态袋，共10层；

1、滴灌头；2、生态袋；3、补液管；4、耐高温聚氯乙烯管；5、保温型无纺布；6、TPU防水透气膜；7、增氧潜水泵；8、无纺布滤垫；9、HDPE土工膜；10、补水池（或称渗滤液池）。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

A:将秸秆原料用铡草机切成3-10cm的小段，用石灰水预湿过夜。

B:秸秆为主料，菜籽饼为辅料，调节C/N为25至30，将预湿的秸秆和菜籽饼用机械搅拌，控水份至70%，使用装袋机装填至生态袋2，扎口，稍加处理形成扁平状。

C:按照图1和图2所示，在平整地面自下而上依次铺HDPE土工膜9、无纺布滤垫8、耐高温聚氯乙烯管4（Ⅲ型UPVC），于耐高温聚氯乙烯管4上平铺18只装料后生态袋2，生态袋2之间留通气间隙，沿生态袋2长度方向间距5cm，宽度方向0-3cm；在每层生态袋2上架3组，每组2根耐高温聚氯乙烯管4，第二层的耐高温聚氯乙烯管4与第一层的相互垂直，其上铺设装料后的生态袋2共18只，长度方向与第一层的生态袋长度方向相垂直。按照以上步骤，重复架设生态袋2与耐高温聚氯乙烯管4，至第十层生态袋2。在最上层的生态袋2上部架设滴灌头1，并用补液管3与增氧潜水泵7相连；

支架制作：在四角钉入地下20cm、总长2.1米的4支硬质塑料管的上端装三通连接头（共4个），再将另外4支长2.1米的硬质塑料管，组装到三通连接头上，形成稳定的支架，在支架上罩以预先加工好保温型无纺布5和TPU防水透气膜6，其尺寸为长、宽2.2米，高1.8米，无底，保温型无纺布和生态袋之间有间隙。装放完毕即开始堆肥发酵。

生态袋2长0.81米，宽0.44米，是由聚丙烯人造纤维针刺成网的高强度平面稳定材料，具有抗紫外（UV）、抗老化、无毒、不助燃、裂口不延伸、不受土壤物质和微生物影响的特点，透水性和透气性优异。

保温型无纺布5主要以化纤无纺布等合成材料制成，由多道工序高密度针刺制成，具有优异的隔阻冷热空气的保温作用，易于保存、抗腐蚀。

TPU防水透气膜6是由二苯甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和大分子多元醇、扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料，具有的高透气性和高防水性可解决结露防潮问题，有效保护保温层。再加上增氧潜水泵的作用，可以便捷管理水分和供氧。

D:在地势略低的一角建一补水池10（也称渗滤液池，可挖一适当大小的土坑，或用砖彻成坑，用HDPE土工膜覆盖即可），安装增氧潜水泵7和补液管3。增氧潜水泵7必须用防水电缆接电源。在发酵过程产生的渗滤液收集于补水池10中，每天开启一次增氧潜水泵10，将渗滤液加氧后泵至最上层的生态袋2，随着液体的下浸实现补水和部分供氧，发酵后期补充量逐步减少至完全停止。

E:接种秸秆腐熟剂可以加快堆肥进程，一般30-40天即可完全腐熟。

当将发酵物料和各类材料准备好后，按操作步骤建堆完毕，随着堆肥微生物的生长，热量逐步产生、聚集，温度开始上升，在保温型无纺布5和TPU防水透气膜6的共同作用下，热量散失小，保证对发酵过程中温度和氧的需求；产生的渗滤液被收集在补水池10中，被增氧潜水泵7抽取、加氧后，以滴灌的方式给发酵物料补水、增氧。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种静态好氧堆肥反应器装置，其特征在于，包括滴灌头（1）；生态袋（2）；补液管（3）；耐高温聚氯乙烯管（4）；保温型无纺布（5）；TPU防水透气膜（6）；增氧潜水泵（7）和支架；无纺布滤垫（8）；HDPE土工膜（9）；补水池（10）；自下而上依次为HDPE土工膜（9）、无纺布滤垫（8）；若干层耐高温聚氯乙烯管（4）和装料后的生态袋（2）交替铺设在无纺布滤垫（8）上，每层生态袋（2）长度方向与相邻层的生态袋长度方向相垂直；每层耐高温聚氯乙烯管（4）与相邻层的耐高温聚氯乙烯管（4）相互垂直；在最上层的生态袋（2）上部架设滴灌头（1），并用补液管（3）与增氧潜水泵（7）相连；增氧潜水泵（7）通过补液管（3）连接至补液池（10）；在支架外部由内向外罩保温型无纺布（5）和TPU防水透气膜（6）。

2.根据权利要求1所述的静态好氧堆肥反应器装置，其特征在于，所述生态袋（2）长0.81米，宽0.44米。

3.根据权利要求1所述的静态好氧堆肥反应器装置，其特征在于，各层所述的生态袋（2）之间留通气间隙，沿生态袋（2）长度方向间距5cm，宽度方向0-3cm。

4.根据权利要求1所述的静态好氧堆肥反应器装置，其特征在于，在每层生态袋（2）上架3组耐高温聚氯乙烯管（4），每组2根耐高温聚氯乙烯管（4）。

5.根据权利要求1所述的静态好氧堆肥反应器装置，其特征在于，在每层耐高温聚氯乙烯管（4）上铺设装料后的生态袋（2）共18只。

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