一种不翻堆高腐熟好氧发酵装置及工艺步骤
技术领域
本发明涉及一种发酵装置，特别适用于固体有机物料发酵时不用翻堆，提高发酵时使用。
背景技术
城好氧发酵是一种近些年成熟的固体有机物料发酵工艺，有条垛式、单槽式、连续式、负压式、发酵罐式（立式/卧式）和发酵箱等设备工艺形式，这些发酵工艺共同特点是发酵物料需要进行各种形式的翻动，有些设备特别是发酵罐设备基本上都有加热功能。在生产过程中，发酵堆体通过经常性翻可以避免或减少物料结块、疏松透气差和温度不均匀问题，同时能释放大量水蒸气，便于脱水干化。需要翻堆工艺，一方面是因为设施设备通风曝气系统布气不均匀、局部曝气量不均匀、风压偏低或曝气参数与堆体状态不匹配，另一方面可能涉及堆体物料结构性问题，如：物料混合不均匀、含水率过高、物料团块过大、堆体过高等问题，或控制堆温过高问题，翻堆已成为目前物料发酵工艺中一种调节堆体状态的主要控制手段，在缺乏操作经验的情况下，一但堆体温度出现问题，往往难以判断是否减少或增加翻堆，同时过多或不适当的翻堆会对堆体微生物产生频繁扰动，不利于堆体微生物正常的发酵进程。堆肥发酵形式非常简单，但是高质量发酵难度很大，合格堆肥并不多。为此大部分发酵罐工艺采用了加热工艺，帮助堆体升温。适度加热可以帮助堆体升温，但过渡加热会致使物料水分加速蒸发脱水干化，会抑制甚至灭杀堆体中的各种微生物，不利于后期微生物分解转化，高温加热发酵罐工艺，实质上已经演变成为升温至高温期发酵，高温期之后变成烘干工艺，从外观看物料粉碎、含水率和有害微生物生物学指标良好，堆肥中依靠微生物代谢形成的腐殖质积累量或需要的代谢产物量远远不高，对于堆肥来说其肥效不会太高。
所有发酵设施设备的作用是用来改善和满足某个阶段微生物所需的最佳代谢条件，协助微生物完成物料分解、释放热能和堆体蓄热升温发酵过程，减轻工作强度，提高工作效率。正常情况下堆温的变化反映出不同阶段堆体发酵的程度，也是微生物自主发酵转化合成大量代谢产物或腐殖质的富集过程。在有翻堆和加热外源条件的作用下，调控力度的掌控十分重要，调控力度较轻，可能效果不明显，调控力度过重，反而会影响甚至严重制约微生物代谢条件和生物活性，影响发酵过程的状态和发酵质量。
好氧发酵的核心是在有氧条件下，微生物自主对有机物料的进行分解代谢和合成代谢的发酵过程和生化作用结果。发酵质量的高低主要受到物料的堆体组分结构和形态结构以及氧含量参数等基本条件的影响，物料发酵腐熟品质取决于堆体物料的碳氮比例、有机质含量、含水率和含氧率以及堆体分解蓄热升温的高温和高温期，归根结底取决于堆体微生物自我发酵状态、过程和代谢质量，发酵管理就是提供不同阶段最佳发酵条件，而不是过多的干预堆体微生物发酵条件和状态，与设备非线性关系。翻抛翻堆设备是固体有机物发酵的主要设备，也是难以把控的动态因素之一，所以在中小型养殖企业粪污处置项目中，可以通过技术处置不用翻堆，减少设备资金投入，简化繁琐的操作和管理，减少了人为因素的影响，提高堆肥合格率。
发明内容
本发明的任务是提出一种好氧发酵过程中不用翻堆，减少设备资金投入，提高堆肥合格率的一种不翻堆高腐熟好氧发酵装置及工艺步骤。
本发明的任务是这样完成的，一种不翻堆高腐熟好氧发酵装置及工艺步骤，其特征在于：具体步骤如下：
a、调质混料；
b、上料布料；
c、高温好氧发酵；
d、通风曝气；
e、卸料；
f、发酵质量；
调质混料a是将主料和辅料按设计物料的技术参数配料，用混料机按比例加料混合，各种物料组分混合均匀，含水率为55-65%，所述物料包括饲料或肥料；
上料布料b是上料前先将发酵箱后部插上地锁，保证发酵箱不发生倾斜，用铲车将预混料加到上料箱里，通过上料箱均匀流到传输带上并流入发酵箱内中心位置，形成自然堆体；
l 高温好氧发酵c是将b步骤完毕后，打开分气管上的气阀并通过曝气软管为发酵箱内送风曝气，气阀打开在低档位置，随着发酵程度深入，发酵箱里的堆体温度逐渐升高，这时供气量逐步要增加，从布料时环境温度升高至60-70℃的高温时，保持7-8天，然后逐步降温，确保物料腐熟度合格或有机废物无害化质量合格。通过温度表显示的温度值反应堆体发酵状态，55℃-70℃高温状态维持7-8天以上，堆体发酵程度深，即腐熟度高。
通风曝气d是当数显温度表显示温度达到50℃时，气阀及时开至中档位置，当数显温度表显示温度达到70℃以上时，气阀应及时开至高档位置，保障不同发酵程度对氧气的不同需求，如期间出现湿度下降5-10℃时，调整气阀手柄降低一档即可；
卸料e是将发酵箱前板面双开门外侧的门销打开，两扇门分别绕门轴旋转90度以上，向上托举卸料门板，准备起重架，将起重架推至发酵箱体后侧标定位置时，将起重架地销插入高台预埋的销孔中，固定中心后，抽出地锁杆，吊勾挂住发酵箱后板面上安装的吊臂上的吊环，开始起吊，发酵箱体后板面吊环升起，达到起重架标定高度停机，发酵箱吊环与地锁环固定有安全钢索，防止过度起吊造成设备损坏，卸料完毕后，将双开门关闭，插上门销，回落发酵箱复位，卸料结束；
发酵质量f是在保证本步骤在不堆翻情况下，保证物料发酵后发芽数达到70%以上，含水率在33-36%，畜禽类粪便堆肥发酵后干散无臭，质量完全符合NY/T3442-20/9LL畜禽类粪便堆肥技术规范相关新标准，堆肥即可以参照相关类肥还田技术规范要求直接按农家肥还田使用，也可以进一步后熟出售或深加工。
所述发酵箱包括内木板、发泡层、曝气板、曝气孔、进风口、出料口，外板和木龙骨发酵箱的四个面采用外板并用金属框架连接，发酵箱顶面开口或用上盖密封并预留有上料口，所述发酵箱内箱里设置有内木板，且内木板与发酵箱外层之间构成发泡层，且发酵箱外层的外板上装饰有饰板，发酵箱底部设计有曝气板，曝气板上加工有曝气孔，曝气孔的直径大小是以发酵箱里堆放的物料为准，曝气板底面用龙骨支撑，且进风口设置发酵箱底部靠近中心的部位，发酵箱的前板面为出料口、出料口设计为对开门，对开门上设计有门销，在发酵箱的后板面上装有数显温度表。所述曝气系统上涉及的高压离心分机设置在高台两侧或后部，且主风，与高压离心分机上的出风口连接，且主风管上分别连有支管，支管上连接有曝气软管上，且支管上装有气阀，气阀上有挡位开关，一台风机供5个发酵箱工作，控制箱里装有继电器并与高压离心分机电性连接，高压离心风机上的通风风量的大小和强度由继电器控制。所述高台高度为1.2-1.3米，平台上按发酵箱的数量和安装位置预留有主风管槽沟和软管槽沟，且平台与地面设置有多个活动步梯，高台上预留有供起吊机上的地销插入的销孔，且平台上设置有检调器。
本发明具有以下效果：设施设备简单，投资少，故障对生产影响少，能耗低，运维费用低；发酵过程不需要翻堆；物料发酵质量高，堆肥发酵合格率高；物料腐熟度高；堆体高温和高温期参数好；特别适合于中小型企业生产加工使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；图2是发酵箱与曝气管安装示意图；图3是发酵箱布局结构示意图；图4是曝气系统结构示意图；图5是发酵箱与主风管连接示意图；图6是高台结构示意图；图7是准备卸料结构示意图；图8是开门卸料结构示意图。
图面说明：1、上料布料系统，2、好氧发酵系统，3、曝气系统，4、高台，5、托架，6、混料机，7、起吊机。
图2图面说明：2-1、发酵箱，2-2、内衬板，2-3、保温层，2-4、曝气板，2-5、曝气孔，2-6、进风口，2-7、出料口，2-8外板，2-9、木龙骨；
图3图面说明：3-1、高压离心风机，3-2、主风管，3-3曝气软管，3-4、气阀，3-5、控制箱，3-6、支管，
图4图面说明：4、高台，4-1、主风管槽沟，4-2、软管槽沟，4-3、检调口。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
具体实施例如图1所示，本装置包括混料调质、上料布料结构1，好氧发酵结构2、曝气结构3和高台4，所述好氧发酵结构置放在高台上，好氧发酵结构的下面连接有曝气结构，上料布料结构由传输带和上料箱构成。
所述好氧发酵结构包括发酵箱2-1、且发酵箱底部设计有曝气板，曝气板面开有曝气孔，曝气系统包括高压离心分机3-1、主风管3-2、曝气软管3-3、气阀3-4控制箱3-5和支管3-6；
所述高台按箱体数量和位置预留有主风管槽沟4-1，软管槽沟4-2，槽沟里并通过曝气软管伸入发酵箱底部的曝气板里；
所述发酵箱2-1包括内木板2-2、发泡层2-3、曝气板2-4、曝气孔2-5、进风口2-6、出料口2-7，外板2-8和木龙骨2-9发酵箱的四个面采用外板并用金属框架连接，发酵箱顶面开口或用上盖密封并预留有上料口，所述发酵箱内箱里设置有内木板2-2，且内木板与发酵箱外层之间构成发泡层2-3，且发酵箱外层的外板2-8上装饰有饰板，发酵箱底部设计有曝气板，曝气板2-4上加工有曝气孔2-5，曝气孔的直径大小是以发酵箱里堆放的物料为准，曝气板底面用龙骨2-9支撑，且进风口2-6设置发酵箱底部靠近中心的部位，发酵箱的前板面为出料口2-7、出料口设计为对开门，对开门上设计有门销，在发酵箱的后板面上装有数显温度表。在发酵结束出料时，需要用起重机起吊发酵箱前部的拉杆，箱体以转动轴为支点后倾转动，使物料从出料口滑落）所述发酵箱至少5个，且每一个发酵箱为一个独立的发酵单元，自发酵箱的最佳数量是10个，即每天布料便能满足正常生产，若每天发酵原料不足时，采用5个发酵箱，改为2天布料一次，
所述曝气系统上涉及的高压离心分机3-1设置在高台两侧或后部，且主风,3-2与高压离心分机3-1上的出风口连接，且主风管上分别连有支管3-6，支管上连接有曝气软管3-4上，且支管上装有气阀3-4，气阀上有挡位开关，一台风机供5个发酵箱工作，控制箱里装有继电器并与高压离心分机电性连接，高压离心风机上的通风风量的大小和强度由继电器控制，
所述高台4高度为1.2-1.3米，平台上按发酵箱的数量和安装位置预留有主风管槽沟4-2和软管槽沟4-3，且平台与地面设置有多个活动步梯，高台上预留有供起吊机7上的地销插入的销孔，且平台上设置有检调器4-3。
所述混料调质是包括主料和辅料混料，调质是按设计比例加料混合，各种物料混合均匀，要求含水率55-65%，混料调质选用现有技术混料机6将物料充分混合均匀，其结构不再详述，混料包括饲料或肥料。
所述上料布料包括上料箱1-1、传输带1-2、传输带一端高于发酵箱固定，传输带另一端通过底座固定在平台上，上料箱通过铲车装满并通过传输带将物料均匀流入发酵箱内，这种上料和布料采用的是上料箱和传输带，是现有技术，结构不再详述。
一种不翻堆高腐熟好氧发酵步骤包括：
a、调质混料；
b、上料布料；
c、高温好氧发酵；
d、通风曝气；
e、卸料；
f、发酵质量；
调质混料a是将主料和辅料按设计物料的技术参数配料，用混料机按比例加料混合，各种物料组分混合均匀，含水率为55-65%，所述物料包括饲料或肥料；
上料布料b是上料前先将发酵箱后部插上地锁，保证发酵箱不发生倾斜，用铲车将预混料加到上料箱里，通过上料箱均匀流到传输带上并流入发酵箱内中心位置，形成自然堆体；
高温好氧发酵c是将b步骤完毕后，打开分气管上的气阀并通过曝气软管为发酵箱内送风曝气，气阀打开在低档位置，随着发酵程度深入，发酵箱里的堆体温度逐渐升高，这时供气量逐步要增加，从布料时环境温度升高至60-70℃的高温时，保持7-8天，然后逐步降温，确保物料腐熟度合格或有机废物无害化质量合格，通过温度表显示的温度值反应堆体发酵状态，55℃-70℃高温状态维持7-8天以上，堆体发酵程度深，即腐熟度高。
通风曝气d是当数显温度表显示温度达到50℃时，气阀及时开至中档位置，当数显温度表显示温度达到70℃以上时，气阀应及时开至高档位置，保障不同发酵程度对氧气的不同需求，如期间出现湿度下降5-10℃时，调整气阀手柄降低一档即可。
卸料e是将发酵箱前板面双开门外侧的门销打开，两扇门分别绕门轴旋转90度以上，向上托举卸料门板，准备起重机，将起重机推至发酵箱体后侧标定位置时，将起重机地销插入高台预埋的销孔中，固定中心后，抽出地锁杆，吊勾挂住发酵箱后板面上安装的吊臂上的吊环，开始起吊，发酵箱体后板面吊环升起，达到起重机标定高度停机，发酵箱吊环与地锁环有固定长度的安全钢索固定有安全钢索，防止过度起吊造成设备损坏，卸料完毕后，将双开门关闭，插上门销，回落发酵箱复位，卸料结束。
发酵质量f是在保证本步骤在不堆翻情况下，保证物料发酵后发芽数达到70%以上，含水率在33-36%，畜禽类粪便堆肥发酵后干散无臭，质量完全符合NY/T3442-20/9LL畜禽类粪便堆肥技术规范相关新标准，堆肥即可以参照相关类肥还田技术规范要求直接按农家肥还田使用，也可以进一步后熟出售或深加工。
本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
