一种半透膜静态发酵堆肥系统的制作方法

1.本实用新型属于覆盖膜静态发酵技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种半透膜静态发酵堆肥系统。


背景技术：

2.好氧堆肥技术是畜禽粪便最常用的处理方式之一，好氧发酵是一种无害化、减容化、稳定化的畜禽粪便综合处理技术，亦称好氧堆肥技术。它是利用好氧嗜热菌、嗜热菌的作用，将粪污中有机物分解，形成一种类似腐殖质土壤的物质。代谢过程中产生热量，可使堆料层温度升高至55℃以上，能有效杀灭病原体、寄生虫卵和病毒，提高肥分。
3.膜覆盖好氧发酵技术是近年来应用广泛的一种改良的静态垛堆肥技术,其生产周期短、环保，能有效阻拦异味气体挥发，能极大地缓解臭气对周围环境的影响。但是膜覆盖好氧发酵技术作为一种静态垛堆肥技术，难以避免的是，一、堆体表层在冬天受外界气温影响较大,保温效果欠佳；二、堆体中水蒸气直接从覆盖膜蒸发，堆体表层物料的水分散失快，影响堆体腐熟效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
5.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种半透膜静态发酵堆肥系统，包括：
6.矩形仓，其内部堆放有畜禽粪便堆体；
7.膜覆盖系统，其包括半透膜，所述半透膜覆盖在所述矩形仓上，对所述畜禽粪便堆体形成密封：
8.管道安装通道，其设置在所述矩形仓底部，所述管道安装通道内设有曝气管，所述曝气管连接有微压送风装置；
9.喷淋管，其设置在矩形仓内侧的凹槽内，所述喷淋管连接有压力供水装置；
10.堆肥监控系统，其包括了检测单元，所述检测单元设置在矩形仓内壁。
11.优选的是，其中，所述矩形仓一端为封闭结构，一端为敞开结构；所述矩形仓内侧设有保温层。
12.优选的是，其中，所述畜禽粪便堆体呈梯形堆积，所述畜禽粪便堆体沿宽度方向的截面为梯形。
13.优选的是，其中，所述半透膜由一层聚四氟乙烯膜和设置在聚四氟乙烯膜的两侧的聚氨酯膜构成，所述聚四氟乙烯膜上均布0.2μm孔径的微孔。
14.优选的是，其中，所述管道安装通道的上方安装有一层不锈钢过滤网。
15.优选的是，其中，所述曝气管上竖直安装有曝气头。
16.优选的是，其中，所述微压送风装置设置在所述矩形仓外侧地面，所述微压送风装
置包括加热炉箱和鼓风机，所述加热炉箱的输出端通过连接管道连接曝气管，所述加热炉箱的输入端连接鼓风机。
17.优选的是，其中，所述喷淋管上并联有多个水雾喷头，所述水雾喷头斜向上45
°
放置；所述压力供水装置包括电控装置和储水箱，所述所述储水箱的输出端连接有压力泵，所述压力泵的输出端连接所述喷淋管，所述电控装置电连接所述压力泵。
18.优选的是，其中，所述检测单元包括氧浓度传感器、温度传感器、湿度传感器，所述氧浓度传感器、温度传感器和湿度传感器电连接监控器。
19.本实用新型至少包括以下有益效果：
20.本实用新型装置，设计有加热炉箱和保温层，能对进入矩形仓内的空气进行预热，避免发酵微生物直接接触冷空气影响发酵效率，影响堆体升温，且减小了寒冷天气对发酵装置的影响；设计有喷淋装置，能对水分散失较快的堆体表层物料补充水分，利于发酵微生物保持高活性，提高堆体腐熟效率。
21.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
22.图1为本实用新型装置的整体结构示意图；
23.图2为图1未示出部分结构示意图；
24.图3为图1中a处放大图；
25.图4为本实用新型提供的曝气管及曝气头结构示意图；
26.图5为本实用新型矩形仓和畜禽粪便堆体的剖面图。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
28.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
29.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语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实用新型和简化描述，并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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，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实用新型中的具体含义。
31.此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第
一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.如图1-5所示：本实用新型的一种半透膜静态发酵堆肥系统，包括：
33.矩形仓1，其内部堆放有畜禽粪便堆体2；
34.膜覆盖系统3，其包括半透膜301，所述半透膜301覆盖在所述矩形仓1上，对所述畜禽粪便堆体2形成密封：
35.管道安装通道4，其设置在所述矩形仓底部，所述管道安装通道内设有曝气管5，所述曝气管5连接有微压送风装置6；
36.喷淋管7，其设置在矩形仓内侧的凹槽102内，所述喷淋管连接有压力供水装置8；
37.堆肥监控系统9，其包括了检测单元901，所述检测单元设置在矩形仓1内壁。
38.工作原理：
39.本实用新型半透膜静态发酵堆肥系统，工作时，将与发酵菌剂搅拌均匀的畜禽粪便呈梯形堆积在矩形仓1内，半透膜301覆盖在矩形仓1上，利用压力管或压边袋将半透膜301周边压实完成对畜禽粪便堆体2的密封(图1中为了方便展示矩形仓1内部部分结构，半透膜并未完全覆盖矩形仓1，但是对本领域技术人员而言半透膜301对矩形仓的密封覆盖手段是显而易见的，故不做详细描述)，通过检测单元901实时观察矩形仓1内畜禽粪便堆体2的发酵状态，利用微压送风装置6通过曝气管5向矩形仓内的畜禽粪便堆体2供氧，畜禽粪便在发酵菌剂的作用下进行好氧发酵，发酵过程中产生的的二氧化碳气体和水蒸气从半透膜快速排出，半透膜膜的内表面会生成一层冷凝水膜，产生的多数的臭气物质，如氨气、硫化氢、挥发性有机化合物(voc)等，都会溶解于水膜中，之后又随水滴回落到堆料上，被继续分解。
40.需要说明的是，这里喷淋管7的作用是为对堆体表层物料补充水分，由于水蒸气直接从覆盖膜蒸发，堆体表层物料水分散失快，采用这个结构，有利于发酵微生物保持高活性，提高堆体腐熟效率。
41.上述技术方案中，所述矩形仓1的一端为封闭结构，另一端为敞开结构；所述矩形仓1内侧设有保温层101。其中，矩形仓1的一端设为敞开结构的目的是便于操作人员对畜禽粪便堆体进行上料和下料；在矩形仓内侧设置保温101层的目的在于加强矩形仓内的保温效果，畜禽粪便堆体2在发酵过程中会产生热量，堆体的温度升高至55℃以上，能有效杀灭病原体、寄生虫卵和病毒，提高肥分。
42.上述技术方案中，所述畜禽粪便堆体2呈梯形堆积，所述畜禽粪便堆体沿宽度方向的截面为梯形。采用这个方式，能加强畜禽粪便堆体与氧气的接触效果，本实用新型装置中的氧气由曝气管从矩形仓底部输入，畜禽粪便堆体采用梯形结构，堆体的上层畜禽粪便接触氧气接触更容易。
43.上述技术方案中，所述矩膜覆盖系统3包括半透膜301，所述半透膜301由一层聚四氟乙烯膜和设置在聚四氟乙烯膜的两侧的聚氨酯膜构成，所述聚四氟乙烯膜上均布0.2μm孔径的微孔。其中，所述聚氨酯膜具有防紫外线和耐腐蚀的特点，可避免发酵过程中恶劣气候的影响；所述聚四氟乙烯膜上0.2μm孔径的微孔是灰尘、气溶胶和微生物的有效物理屏
障，阻止他们向外扩散。
44.上述技术方案中，所述管道安装通道4上安装有一层不锈钢过滤网401。采用这个结构是阻止矩形仓内大颗粒畜禽粪便跌入管道安装通道内。
45.上述技术方案中，所述曝气管5上竖直安装有曝气头501。所述曝气头501与鼓风机602配合完成对所述畜禽粪便堆体的供氧，
46.上述技术方案中，所述微压送风装置设置在所述矩形仓外侧地面，所述微压送风装置6包括加热炉箱601和鼓风机602，所述加热炉箱601的输出端通过连接管道连接曝气管5，所述加热炉箱601的输入端连接鼓风机602。利用加热炉箱601对鼓风机602吹出的气体加热，调节矩形仓内部温度，采用这个结构与矩形仓内侧的保温板配合，能够提升装置保温效果，减少寒冷天气对畜禽粪便堆体发酵的影响，提升发酵效率。
47.上述技术方案中，所述喷淋管7上并联有多个水雾喷头701，所述水雾喷头701斜向上45
°
放置；所述压力供水装置8包括电控装置801和储水箱802，所述所述储水箱802的输出端连接有压力泵803，所述压力泵803的输出端连接所述喷淋管7，所述电控装置801电连接所述压力泵803。通过电控装置控制所述压力泵，进一步控制，喷淋管上的水雾喷头对畜禽粪便堆体的水分喷洒，采用这个方式对畜禽粪便堆体2表层补充水分。
48.上述技术方案中，所述检测单元901包括氧浓度传感器、温度传感器、湿度传感器，所述氧浓度传感器、温度传感器、湿度传感器电连接监控器902。采用这个方式，堆肥监控系统能够随时监控矩形仓中的氧浓度、温度和湿度，保证发酵的稳定地进行。
49.这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
50.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。