一种发酵槽式堆肥系统
技术领域
本实用新型属于发酵工程技术领域，具体涉及一种发酵槽式堆肥系统，有利于堆肥底部快速通气。
背景技术
堆肥是以农业废弃物为主要原料，利用微生物和酶活性促进有机物的生物降解和转化，最终使有机物达到腐熟化和稳定化的过程。堆肥在解决农业废弃物资源化，促进农业资源循环利用，确保农业可持续发展发挥了重要作用。
堆肥过程通风起到供氧、去除水分和散热的作用，所以通风是影响堆肥效果的最重要因素。合理的通风不仅可以提高堆肥产品质量，而且可以节省能耗；过高的通风速率不仅造成通风损失过大，不利于维持堆体温度，而且会造成大量的氮素损失，减低堆肥产品的肥效；过低的通风速率，就会降低堆体中的氧浓度，进而造成堆体局部厌氧，从而产生大量臭气及NXO、甲烷等温室气体。
堆肥通风方式可分为：自然通风、翻堆通风、被动通风、强制通风等。自然通风主要是依靠空气的扩散现象，由堆积层表面扩散至氧浓度较低的堆体内部，但难以深层供氧，一次发酵阶段只能保证离表层20cm内有氧气，因此自然通风难以满足堆肥对氧气的需求。翻堆通风是指通过对物料的翻堆、搅拌等方式，把空气包裹到固体颗料的间隙中以达到供氧的目的，此类方式自动化程度高，堆肥均匀，但需要直接对堆料进行操作，若大规模机械化应用时能耗很高，投资及运行成本高。被动通风是利用设置在堆体中的穿孔管，促进空气在堆料中的传输。被动通风不需要翻堆和强制通风，大大降低了投资和运行费用，这种通风模式存在周期长，物料内外堆置不均匀等问题。强制通风是利用风机对物料进行正压鼓风、风压抽气以及两者结合的方式，进行气体交换，促进物质传输和对微生物的氧传递。当前以翻堆通风与强制通风组合，这正成为堆肥通风主流方式。
目前，有以单纯研究为目的堆肥装置设计，采用的均为立体密闭仓式，主要是从仓口顶端抽气，而从仓口底部通气。这种立体密闭设计由于设备运行成本和人力成本较高，难以实现规模化生产，因此在现实生产中还未见大面积推广应用。
实用新型内容
为此，需要提供一种有利于堆肥通风的简单易行的发酵堆肥系统，提高堆肥生产效率。为实现上述目的，发明人提供的技术方案如下：
一种发酵槽式堆肥系统，包括曝气装置和监测系统。所述的曝气装置包括曝气管道、垫料层及鼓风控制系统；所述的监测系统包括数据采集器、数据存储控制模块和外联电脑终端；所述的数据采集器位于发酵槽内，用于监测鼓风控制系统参数，所述的数据存储控制模块和外联电脑终端位于发酵槽外，用于远程监控数据。
所述的曝气管道位于发酵槽底，每隔2-2.5m设置一条，均匀横向分布，与堆槽方向垂直；所述的曝气管道每隔10-15cm均匀分布有孔径0.5-1cm的小孔，孔口朝下。所述的曝气管道外围用棕毛包裹。
所述的垫料层包括一层高度20-30cm的小碎石层和一层高度20-30cm的谷壳层，小碎石层位于管道外围的棕毛之上，谷壳层位于小碎石层之上。
所述的鼓风控制系统包括鼓风机、时间与风速调控器，鼓风机与曝气管道相连，鼓风机通风速率介于0.1～0.3m3/(min·kg),通风时长控制在1～4h。鼓风机通风设计主要由堆体重量、有机质含量、温度及水分等决定。
所述的数据采集器包括CO2、H2O及温度传感器，分别布设在堆体上层、中层、下层，每层至少布设3组。其中，堆体上层高度约50cm、中层高度约100cm、下层高度约150cm。
所述的数据存储控制模块每30-60min采集1次数据。
区别于现有技术，上述技术方案的优点在于：
(1)能够确保氧气充足，缩短堆肥腐熟时间，提高堆肥生产效率。
(2)成本低，简单易行，有利于大面积推广使用。
附图说明
图1为具体实施方式所述的发酵槽式堆肥曝气装置俯视示意图；
图2为具体实施方式所述的发酵槽式堆肥曝气装置右视示意图；
图3为具体实施方式所述的曝气管道示意图。
附图标记说明：
1-发酵槽
2-曝气管道
3-数据采集器
4-鼓风控制系统
5-棕毛层
6-小碎石层
7-谷壳层
8-堆体下层
9-堆体中层
10-堆体上层
11-小孔
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
实施例1
本实施例请参阅图1、图2和图3。
发酵槽式堆肥系统包括曝气装置和监测系统。
曝气装置包括曝气管道2、垫料层及鼓风控制系统4。
曝气管道2位于发酵槽1底部，每隔2-2.5m设置一条，均匀横向分布，与发酵槽1方向垂直；曝气管道1每隔10-15cm均匀分布有孔径0.5-1cm的小孔11，孔口朝下。曝气管道外围用棕毛5包裹，其上先铺设20-30cm高的小碎石层6，再铺设20-30cm高的谷壳层7。小碎石层6和谷壳层7构成垫料层。
鼓风控制系统4包括鼓风机、时间与风速调控器，鼓风机与曝气管道2相连。鼓风机通风速率介于0.1～0.3m3/(min·kg),通风时长控制在1～4h。鼓风机通风设计主要由堆体重量、有机质含量、温度及水分等决定。
监测系统包括数据采集器、数据存储控制模块和外联电脑终端。数据采集器3位于发酵槽1内，用于监测鼓风控制系统4的参数，数据存储控制模块和外联电脑终端位于发酵槽1外，用于远程监控数据。数据采集器3包括CO2、H2O及温度传感器，分别布设在堆体上层、中层和下层，每层至少布设3组。其中，堆体上层高度约50cm、中层高度约100cm、下层高度约150cm。数据存储控制模块每30-60min采集1次数据。
利用本发酵槽式堆肥系统，可以对污泥加菌渣等进行堆肥发酵，生产有机肥或者园林绿化基质。当有机物料含水率超过65％，含氧低于8％或CO2浓度高于750ppm，温度低于30℃，鼓风机开启通风。
一台11KW电机的鼓风机，以0.2m3/(min·kg)通气速率，可以保证100m覆盖范围。堆肥发酵第1-3天，每天每隔10小时，鼓风机通气1次，每次持续时间2小时；而后第5天，第7天，第14天，第21天，各通气1次，每次持续2小时，总发酵时间25天即可。
本发酵槽式堆肥系统便于快速通风，比翻堆通风节省人力成本，也缩短了发酵时间，有利于规模化生产。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或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，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。
