一种有机固废好氧堆肥智能一体化设备及使用方法

技术领域

本发明涉及好氧堆肥领域，特别是一种有机固废好氧堆肥智能一体化设备及使用方法。

背景技术

有机固废：是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态有机类物质。

好氧堆肥：是在一定条件下，有控制地促进有机垃圾发生生物稳定作用，使可被生物降解的有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。

我国秸秆、畜禽粪便、市政污泥、厨余垃圾等有机固废年产生量超过50亿吨，产生量大，组分复杂，是我国亟待解决的重大环境与民生问题。目前多数项目采用传统好氧堆肥处理工艺，自动化程度低，人工操作强度大，作业环境差，项目运行效果不佳。因此需要一种智能控制、自动化操作、全系统集成的有机固废好氧堆肥智能一体化设备。

专利CN 104671844 B公开了一种厨余堆肥处理机及其处理方法，包括料斗、破碎机、螺旋输送机、发酵罐和油水分离罐等。其中，料斗下方安装破碎机将物料破碎后，由自带沥水夹层的螺旋输送机将固态垃圾输送至发酵罐，加热装置提供热量以使物料发酵成肥料，沥出的液态经油脂分解除臭装置将油脂分解为亲水性物质后随水排出。专利CN211199043 U公开了一种厨余垃圾堆肥处理设备，包括壳体、面板、发酵装置、放料口和出料口、搅拌结构、加热结构、引风结构等。其中，厨余垃圾发酵需添加菌种，且发酵过程需外源加热。专利CN 211367429 U公开了一种厨余垃圾堆肥装置，包括破碎机、滤网、菌液喷洒机构、温度/湿度传感器。其中，破碎后的物料经过滤后喷洒菌剂，在加热和供气条件下进行发酵。现有的处理方法还存在如下缺陷：

1.上述处理方法需要添加菌剂，提高处理成本。

2.上述处理方法需要外源加热，处理更加复杂化。

3.上述处理方法人工操作强度大，自动化程度低，增加了人力成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种有机固废好氧堆肥智能一体化设备及使用方法，本发明一体化设备实现全过程智能控制，无需人工操作。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种有机固废好氧堆肥智能一体化设备，包括集装箱、以及在集装箱内依次连接的混料槽、发酵槽、出料槽；集装箱中还设有智能控制系统、翻抛机、行车、曝气系统、渗滤液收集系统、渗滤液处理系统、臭气处理系统；翻抛机安装于行车上，行车沿混料槽、发酵槽和出料槽移动；曝气系统包括曝气风机和曝气管，发酵槽的底部分布有曝气管，曝气管上设有曝气孔；曝气管连接曝气风机；臭气处理系统设置于集装箱外部，臭气处理系统连接臭气收集管，臭气收集管一端位于集装箱内部；渗滤液收集系统包括渗滤液收集管和曝气管，渗滤液收集管设置于混料槽底部，曝气管兼具渗滤液收集功能，混料槽内的渗滤液由渗滤液收集管收集至渗滤液处理系统；发酵槽内的渗滤液由曝气管收集至渗滤液处理系统；翻抛机、行车、曝气系统、渗滤液处理系统、臭气处理系统分别由智能控制系统控制。

作为本发明的进一步优选，混料槽底部的渗滤液收集管和发酵槽底部的曝气管均设计坡度；渗滤液收集系统坡度最低处连接渗滤液处理系统。

作为本发明的进一步优选，混料槽、发酵槽和出料槽两侧均设有检修通道。

作为本发明的进一步优选，集装箱顶部为W形透明屋顶。

作为本发明的进一步优选，所述W形透明屋顶尖角下设置有冷凝水收集装置。

作为本发明的进一步优选，所述所述曝气风机为变频风机。

作为本发明的进一步优选，曝气孔根据发酵周期不同反应阶段堆体需氧量的不同进行分段设计。

作为本发明的进一步优选，曝气管上部设置有一层鹅卵石、碎石或秸秆垫料。

作为本发明的进一步优选，还包括渗滤液回喷系统，渗滤液回喷系统包括回喷泵和回喷管道，回喷泵连接回喷管道，回喷管道一端与渗滤液处理系统连接，另一端与发酵槽连接。

一种有机固废好氧堆肥智能一体化设备使用方法，步骤（1）：有机固废原料和辅料根据物料特性按一定比例输送至混料槽进行混匀，以使物料含水率、有机质含量、pH参数达到好氧发酵进料要求；渗滤液收集管和曝气管收集渗滤液至渗滤液处理系统；臭气由臭气收集管收集至臭气处理系统，臭气统一收集后由臭气处理系统处理达标排放；步骤（2）：混匀后的有机固废由翻抛机送至发酵槽，有机固废由曝气风机和曝气管进行曝气，由翻抛机进行定期翻抛；若发酵过程中堆体含水率低于40%，可由渗滤液回喷系统进行回喷渗滤液补充堆体水分；步骤（3）：物料在发酵槽内完成一次发酵，堆体温度55℃以上至少维持5-7天，一次发酵后堆体含水率≤40%，由翻抛机送至出料槽，根据项目实际情况采用输送设备或转运车将出料槽物料输送至指定地点完成出料。

本发明具有如下有益效果：

1. 本发明好氧堆肥过程无需添加菌剂，为有机物质自然降解过程，可通过腐熟料返混提高发酵速率，降低菌剂添加成本。

2. 本发明发酵过程无需外源加热，有机物质自然降解产热即可满足所需。

3. 本发明将进出料、翻抛、曝气、除臭、水处理等系统集成，全自动智能控制，单体设备即可满足项目整体运行所需，无需人工操作，方便运行管理。

4. 曝气系统根据发酵周期内不同反应阶段物料需氧量的区别进行分段设计，发酵过程曝气和翻抛精准控制，提高发酵效率的同时减少臭气产生，臭气收集系统实现臭气源头收集，避免臭气外逸，臭气收集后处理达标排放，有效改善项目整体运行环境。

5. 渗滤液处理系统可根据各项目的排放指标匹配相应的工艺达标处理，同时预留支路可根据需要将渗滤液进行回喷补充堆体水分，减少项目生产用水成本同时降低渗滤液处理成本。

6. 一体化设备将各系统集成，土建要求低，设备安装简单方便，可显著缩短项目建设周期。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的侧视图。

其中有：1.集装箱；2.混料槽；3.发酵槽；4.出料槽；5.臭气收集管；6.渗滤液处理系统；7.臭气处理系统；8.智能控制系统；9.检修通道；10.翻抛机；11.行车；12.曝气风机；13.曝气管；14.W形透明屋顶；15.冷凝水收集装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”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发明和简化描述，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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

如图1-2所示，一种有机固废好氧堆肥智能一体化设备，包括集装箱1、以及在集装箱1内依次连接的混料槽2、发酵槽3、出料槽4；集装箱1中还设有智能控制系统8、翻抛机10、行车11、曝气系统、渗滤液收集系统、渗滤液处理系统6、臭气处理系统7；混料槽2、发酵槽3和出料槽4沿集装箱1设置，翻抛机10安装于行车11上，行车11沿混料槽2、发酵槽3和出料槽4移动，翻抛机10可根据生产需要沿槽体宽度和长度方向随意移动，翻抛机10根据生产需求和物料发酵情况完成进料、出料和定期翻抛。翻抛主要作用有：保证堆体氧气含量、降低堆体含水率、物料和微生物的重新接种等。

曝气系统包括曝气风机12和曝气管13，发酵槽3的底部分布有曝气管13，曝气管13上设有曝气孔；曝气孔根据发酵周期不同反应阶段堆体需氧量的不同进行分段设计；曝气管13上部设置有一层鹅卵石、碎石或秸秆等垫料，垫料上部再铺设物料，在保证曝气效果的前提下防止曝气孔堵塞。曝气风机12设置于发酵槽3外部与集装箱1内壁之间，曝气管13连接曝气风机12，曝气风机12采用变频风机，根据生产需要可相应调整曝气风量大小。臭气处理系统7设置于集装箱1外部，臭气处理系统7连接臭气收集管5，臭气收集管5一端位于集装箱1内部。实现源头收集，避免臭气外逸。臭气统一收集后送至臭气处理系统7，臭气处理后达标排放。

渗滤液收集系统包括渗滤液收集管和曝气管13，渗滤液收集管设置于混料槽2底部，曝气管13兼具渗滤液收集功能，混料槽2内的渗滤液由渗滤液收集管收集至渗滤液处理系统6；发酵槽3内的渗滤液由曝气管13收集至渗滤液处理系统6。

翻抛机10、行车11、曝气系统、渗滤液处理系统6、臭气处理系统7分别由智能控制系统8控制。

混料槽2底部的渗滤液收集管和发酵槽3底部的曝气管13均设计坡度；渗滤液收集系统坡度最低处连接渗滤液处理系统6。渗滤液处理系统6可根据各项目的排放指标匹配相应的工艺，以使渗滤液达标处理。

同时还包括渗滤液回喷系统，渗滤液回喷系统包括回喷泵和回喷管道，回喷泵连接回喷管道，回喷管道一端与渗滤液处理系统6连接，另一端与发酵槽3连接。若堆体含水率低于40%，渗滤液处理系统6可将收集的渗滤液进行回喷补充堆体水分，减少项目生产用水成本同时降低渗滤液处理成本。

槽体系统长度方向两侧均设计检修通道9，便于曝气风机12和翻抛机10等设备的日常维护和检修。

集装箱1顶部为W形透明屋顶14。所述W形透明屋顶14尖角下设置有冷凝水收集装置15。集装箱1顶部设计为W形透明屋顶14，一方面可充分吸收阳光，为堆体提供热量促进好氧发酵效果；另一方面W形透明屋顶14下方匹配冷凝水收集装置15，可有效收集整个集装箱1顶部的蒸汽冷凝水。冷凝水收集后可用于臭气处理系统7配药用水或项目生产用水，减少项目生产用水成本。

智能控制系统8根据提前设定好的参数，全自动控制混料、进料、出料、翻抛、曝气等。

一种有机固废好氧堆肥智能一体化设备使用方法，步骤（1）：有机固废原料和辅料根据物料特性按一定比例输送至混料槽2进行混匀，以使物料含水率、有机质含量、pH等参数达到好氧发酵进料要求；渗滤液收集管和曝气管13收集渗滤液至渗滤液处理系统6；臭气由臭气收集管收集至臭气处理系统7，臭气统一收集后由臭气处理系统7处理达标后排放；

步骤（2）：混匀后的有机固废由翻抛机10送至发酵槽3，有机固废由曝气风机12和曝气管13进行曝气，由翻抛机10进行定期翻抛；若发酵过程中堆体含水率低于40%，可由回喷系统进行回喷渗滤液补充堆体水分；

步骤（3）：物料在发酵槽3内完成一次发酵，堆体温度55℃以上至少维持5-7天，一次发酵后堆体含水率≤40%，由翻抛机10送至出料槽4，根据项目实际情况采用输送设备或转运车将出料槽4物料输送至指定地点完成出料。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。