好氧堆肥发酵系统及发酵方法
技术领域
本发明属于堆肥发酵领域，具体涉及一种好氧堆肥发酵系统及发酵方法。
背景技术
现有的养殖场每天都会产生粪污，而粪污采用传统的堆肥发酵时，需要将粪污慢慢累积，累积到一定程度后才能集中处理，但是该方法耗时较长、占用空间较大，长期堆积后，臭味较大，还易造成病原微生物的扩散、传播，渗透液还会对土地和水源造成污染。
因此，亟需一种好氧堆肥发酵系统能够每天对养殖场产生的粪污进行处理，降低堆肥发酵周期，实现养殖场粪污的低成本、高效率、资源化处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种好氧堆肥发酵系统，以解决传统的粪污堆肥发酵的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种好氧堆肥发酵系统，包括：
至少一个独立设置的子发酵系统；
所述子发酵系统适于对一个周期内的粪污和辅料混合物进行发酵处理。
进一步的：所述子发酵系统包括发酵槽、气流膜以及自动控制曝气装置；其中
所述气流膜适于对发酵槽内的粪污覆盖密封；
所述自动控制曝气装置适于对密封后的发酵槽鼓风充氧，以使粪污发酵成熟。
进一步的：所述气流膜包括从上而下依次设置的第一基层保护层、聚四氟乙烯纳米层以及第二基层保护层；
所述聚四氟乙烯纳米层为PTFE微孔膜。
进一步的：所述自动控制曝气装置包括曝气风机以及与曝气风机连接的各个曝气管；其中
各个所述曝气管均置于发酵槽底部，且每个所述曝气管上的出风孔均朝上设置；
所述曝气风机通过各个所述曝气管向粪污发酵过程中提供氧气。
进一步的：所述曝气管上的出风孔关于曝气管的轴线对称设置。
本发明的有益效果是，本发明的好氧堆肥发酵系统根据发酵时长设置有多个子发酵系统，一个子发酵系统能对一天的粪污进行发酵处理，发酵完成后，可将子发酵系统中的有机料清出，并放置新产生的粪污，耗时较低、占用空间较小，几乎无臭味，实现了粪污的快速环保资源化。
又一方面，本发明还提供了一种好氧堆肥发酵方法，包括如下步骤：
步骤S1，按周期在一发酵槽内堆积粪污；
步骤S2，对堆积粪污后的发酵槽覆膜固定后充氧，待发酵；
步骤S3，重复步骤S1和步骤S2对下一发酵槽发酵，并按照周期顺序将已发酵完成的有机料取出。
进一步的：还包括步骤S0，场地设置；采用混凝土地面作为发酵槽的底部，发酵槽为三面墙、顶部敞开的混凝土构筑物；
在发酵槽的底部设置有适于放置曝气管的曝气管槽，曝气管槽槽口的两侧与发酵槽的槽底之间均设置有斜坡，用以收集渗滤液。
进一步的：在步骤S0中，发酵槽的数量根据发酵周期进行确定。
进一步的：还包括步骤S11：将温度传感器和氧传感器插入发酵槽的堆体上。
进一步的：在步骤S11中，温度传感器至少设置有三个，且分别插入堆体的不同高度处，适于同时测定该高度距发酵槽槽底的发酵温度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的好氧堆肥发酵系统的优选实施例的示意图；
图2是本发明的子发酵系统的优选实施例的左视图；
图3是本发明的气流膜的优选实施例的示意图；
图4是本发明的曝气管槽的优选实施例的示意图；
图5是图4中A部的放大图。
图中：
1、发酵槽；11、曝气管槽；12、斜坡；2、气流膜；21、第一基层保护层；22、聚四氟乙烯纳米层；23、第二基层保护层；3、自动控制曝气装置；31、曝气风机；32、曝气管；33、出风孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提供了一种好氧堆肥发酵系统，包括至少一个独立设置的子发酵系统，子发酵系统适于对一个周期内的粪污进行发酵处理。
本实施例中的子发酵系统包括发酵槽1、气流膜2以及自动控制曝气装置3。具体的，气流膜2适于对发酵槽1内的粪污覆盖密封，自动控制曝气装置3适于对密封后的发酵槽1鼓风充氧，以使粪污发酵成熟。
如图3所示，本实施例中的气流膜2包括从上而下依次设置的第一基层保护层21、聚四氟乙烯纳米层22以及第二基层保护层23。第一基层保护层21为单涂层有机硅帆布，具有抗紫外线、耐酸碱、防雨水的功能。同时该帆布耐磨、耐刮、平整度好，结实耐用。第二基层保护层23为经过抗酸碱和亲水处理的帆布。能够长期与氨气、硫化氢等腐蚀气体接触。聚四氟乙烯纳米层22为PTFE微孔膜，优选的微孔膜孔径为100-200nm，为选择性透过膜。粪污中的水气分子、二氧化碳、空气可自由透过该膜，但臭味、VOC和氨气等被膜截留。在堆肥过程中会产生大量的热，在气流膜2内外温差较大时，第二基层保护层23表面会形成一层水膜，溶解氨气等臭味再以水滴的形式回落至堆体被微生物菌群继续分解，从而减少氮素的流失，提高臭味截留率。
如图2所示，本实施例中的自动控制曝气装置3包括曝气风机31以及与曝气风机31连接的各个曝气管32；其中各个曝气管32均置于发酵槽1底部，且每个曝气管32上的出风孔33均朝上设置；曝气风机31通过各个曝气管32向粪污发酵过程中提供氧气。
如图4和图5所示，曝气管32上的出风孔33关于曝气管32的轴线对称设置，优选地，出风孔33中心线与曝气管32中轴线的垂直线的夹角为30°，使得曝气管32充氧时气体与粪污的接触面更大，更加均匀。
本实施例中通过压边器将气流膜2固定在发酵槽1上，方便快捷，也可以通过其他的方式固定气流膜2。
实施例2
本实施例提供了一种好氧堆肥发酵方法，包括如下步骤：
步骤S0，场地设置；采用混凝土地面作为发酵槽1的底部，发酵槽1为三面墙、顶部敞开的混凝土构筑物；
在发酵槽1的底部设置有混凝土浇筑的适于放置曝气管32的曝气管槽11，曝气管槽11槽口的两侧与发酵槽1的槽底之间均设置有斜坡12，用以收集渗滤液；
步骤S1，按周期在一发酵槽1内堆积粪污；
步骤S11：将温度传感器和氧传感器插入发酵槽1的堆体上；
步骤S2，对堆积粪污后的发酵槽1覆膜固定后充氧，待发酵；
步骤S3，重复步骤S1和步骤S2对下一发酵槽1发酵，并按照周期顺序将已发酵完成的有机料取出。
在步骤S0中，发酵槽1的数量根据发酵周期进行确定，每一个发酵槽1的槽底优选设置有两条曝气管槽11，可增加供氧面积，加快发酵速度。
在步骤S1中，首先要检测粪污的含水率，当检测的粪污含水率较高、粘稠时，加入辅料降低含水率。辅料优选为稻壳、秸秆等疏松性较好辅料。
在步骤S11，温度传感器至少设置有三个，且分别插入堆体的不同高度处，适于同时测定该高度距发酵槽1槽底的发酵温度。当堆体的温度超过70℃时，开启风机对堆体进行降温。
在步骤S11中，氧传感器可监测堆体物料间的氧气浓度，由这个浓度可以判断发酵过程中的氧气环境是否有利于发酵产热，从而及时调整曝气时长。优选地，通风量应控制堆体物料间的氧气浓度在15%，以提高发酵的质量。氧气浓度最低不得低于5%，同时不得高于18%。
在步骤S2中，曝气时间优选为三分钟，暂停十五分钟，如此循环往复。
在步骤S3中，发酵后的物料运至后腐熟区静置堆放30天，期间翻堆两次，以增加物料的疏松性，并复入一定氧气。
本实施例中还包括主控制器，主控制器优选PLC控制器，PLC控制器具有手动和自动两种模式，PLC控制器可以根据发酵情况设定曝气风机31的启停时长。温度传感器、氧传感器测得的数据传至PLC控制器中，通过已设定的程序，反馈调控风机的运行。
综上所述，
本发明中由于发酵槽1的数量根据发酵周期进行确定，且一个子发酵系统能对一天的粪污进行发酵处理，因此，发酵完成后，可将子发酵系统中的有机料清出，并放置新产生的粪污，进而达到循环处理的目的，且耗时较低、占用空间较小，几乎无臭味，实现了粪污的快速环保资源化，同时解决传统膜覆盖无法连续进料出料处理粪污的难点。
本申请中选用的各个器件部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
