一种分子滤膜发酵系统的制作方法

本发明属于有机肥发酵装置技术领域，具体涉及一种分子滤膜发酵系统。

背景技术：

对农业废弃物等进行资源化处理，将其生产为可用于农业种植的有机肥料，已成为目前农业领域及废弃资源再利用的研究热点。而采用修剪枝丫、秸秆等农业废弃物进行发酵生产有机肥料已进行了相应研究。该方法可对农作物秆秸实现无害化处理和资源性利用，达到变废为宝、保护环境的目的。

目前针对于农作物秆秸发酵的装置已有相应报道，但是目前采用的槽式发酵或是堆体发酵的方式，其发酵池区段太多，每个区段必须严格控制时间、温度以及含水量，生产工艺较复杂，尚无更先进的专门发酵设备，其废物处理量低、有机肥的产量低、发酵装置落后、发酵区内臭气较大、发酵时间难以缩短。另一方面，目前的发酵装置生产出的有机肥料，其容重较大、肥料孔隙度较小、透气性差，另一方面，肥料中有机质含量普遍不高，腐熟程度低、肥料毒性高、普遍不含活菌数或活菌含量较低，无法有效发挥生物有机肥的特点。

因此，亟待提供一种专门的针对农作物秆秸的发酵装置，以解决现有发酵工艺中存在的问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种分子滤膜发酵系统。本发明提供的分子滤膜发酵系统对农作物秆秸的处理量大、有机肥的产量高、发酵区内基本无臭气、发酵时间显著缩短；同时该发酵系统操作简单、安装方便、运营成本极低。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种分子滤膜发酵系统，包括发酵区，所述发酵区内设置有分子滤膜和通风管网，所述分子滤膜是由特殊纳米级分子制作成的过滤材料，所述特殊纳米级分子由占重量份80％zn+18％al+2％c组成，其纳米尺寸为10nm，所述分子滤膜的孔径大小为30μm；所述通风管网安装在分子滤膜周围，用于向分子滤膜输送氧气；所述通风管网的送风频率为8h/天，送风量大小为3000m³/h。

本发明提供的分子滤膜发酵系统，在上述参数下，发现能够很好对农作物秆秸进行发酵处理，且处理量大、有机肥的产量高、发酵区内基本无臭气、发酵时间显著缩短；同时该发酵系统操作简单、安装方便、运营成本极低。而当改变发酵系统的参数设置时，其发酵效果显著下降。

进一步的是，所述通风管网位于分子滤膜的下方。

进一步的是，所述发酵系统还包括秆秸堆放区、破碎区和配料区，所述秆秸堆放区用于存放秆秸；所述破碎区用于对秆秸进行破碎处理；所述配料区用于将破碎处理好的秆秸与微生物复合菌剂混合配料后输送至发酵区内通过分子滤膜发酵。

进一步的是，所述发酵区内还设置有温度传感装置和水分控制与气体交换装置，所述温度传感装置与外部显示器电连接，用于监控发酵区内的发酵温度；所述水分控制与气体交换装置通过外部的控制区进行控制，所述控制区内安装智能控制系统，所述智能控制系统包括移动式一体化控制柜和远程物联网系统。

进一步的是，所述发酵区内还设置有气体输送管道，所述气体输送管道安装在发酵罐顶部，并与外界连通，用于将发酵区内生产的活性发酵气体输出后收集使用。

本发明提供的上述分子滤膜发酵系统将开放式堆肥的简单灵活与封闭式堆肥的快速、环保相结合，既能有效地控制堆体内臭气挥发又能快速降低物料含水率，缩短堆肥周期，可实现有机废物的高效环保，低成本无害化处理及肥料化利用。

其具体的优点可概括如下：

(一)环保：使用特殊分子膜，有效拦截臭气，减少蚊蝇滋生，通风排湿，防治渗出液二次污染。

(二)易操作：智能化操作，程序化堆肥，可减少翻堆次数，轻量化，可转移。

(三)运营成本低：占地少，可防雨，防晒，保温，用工少，用电少。

(四)安装简单：适应不同的气候区域，一周内完成安装和建堆。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的分子滤膜发酵系统，对农作物秆秸的处理量大、有机肥的产量高、发酵区内基本无臭气、发酵时间显著缩短；同时该发酵系统操作简单、安装方便、运营成本极低。据实践证明：其最大可年处理秸秆5000m³，可制有机肥原料2000吨；最大可年处理厨余垃圾200m³，可制成有机肥原料100—150吨。将本发明的分子滤膜发酵系统用于柑桔秆秸的发酵处理制备出有机肥，发现该有机肥能够每年提升高台镇柑桔园区土壤有机质含量0.1％，能够推进国家化肥零增长和“两控一减”的目标。

附图说明

图1和2为本发明的分子滤膜发酵系统示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是，以下实施例仅仅用于对本发明进行解释和说明，并不用于限定本发明。本领域技术人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

本发明提供了一种分子滤膜发酵系统，其包括发酵区和控制区；其中，在所述发酵区内设置有分子滤膜和通风管网，所述分子滤膜是由特殊纳米级分子和过滤材料制作而成，所述特殊纳米级分子由占重量份80％zn+18％al+2％c组成，其纳米尺寸为10nm，所述分子滤膜的孔径大小为30μm；所述通风管网安装在分子滤膜下方，用于向分子滤膜输送氧气，所述通风管网的送风频率为8h/天，送风量大小为3000m³/h；所述控制区内安装智能控制系统，所述智能控制系统包括移动式一体化控制柜和远程物联网系统。

实施例2

本发明提供的分子滤膜发酵系统，其在实施例1的基础上，还包括秆秸堆放区、破碎区和配料区，所述秆秸堆放区用于存放秆秸；所述破碎区用于对秆秸进行破碎处理；所述配料区用于将破碎处理好的秆秸与微生物复合菌剂混合配料后输送至发酵区。在所述发酵区内还设置有温度传感装置和水分控制和气体交换装置。在所述发酵区内还设置有气体输送管道，用于将发酵区内生产的活性发酵气体输出后收集使用。

对比例1

采用实施例2的发酵系统，只是不安装分子滤膜。

对比例2

采用实施例2的发酵系统，只是将分子滤膜中的特殊纳米级分子替换为85％zn+10％al+5％c组成。

对比例3

采用实施例2的发酵系统，只是将通风管网的送风频率设置为10h/天，送风量大小为3200m³/h。

应用例

将实施例2和对比例1-3中的发酵系统用于高台镇柑橘秆秸发酵处理，以该发酵系统满负荷运行，运行1年考察其秆秸处理量，厨余垃圾处理量，以及相应发酵处理后可制备的有机肥原料总量。对处理过程中的各项所需指标进行检测，得到如下结果：

采用上述实施例2中的分子滤膜发酵系统，最大可年处理秸秆达5000m³，可制得有机肥原料2000吨；最大可年处理厨余垃圾200m³，可制成有机肥原料150吨。而采用上述对比例1和2中的发酵系统，最大可年处理秸秆3500m³，可制有机肥原料达1000吨；可年处理厨余垃圾达100m³，可制成有机肥原料80吨。

实施例1和2中的分子滤膜发酵系统生产一批次有机肥料的周期仅需25-40天，所得有机肥料具备容重小、孔隙度大的特点，容重为0.15g/cm³，通气孔隙度：38％，与同类粉状有机肥标准对比，其比重轻，蓬松，透气性好。该有机肥料中有机质湿基≥55％，水分≤20％，有机质干基≥70％。该有机肥可有效增加土壤有机质含量，改善土壤团粒结构，其有机质含量高，相对普通有机肥可减少用量，降低施肥成本。

而对比例2-3中的发酵系统生产一批次有机肥料的周期为55天-80天，所得有机肥料的容重为0.45g/cm³，通气孔隙度：18％，该有机肥料中有机质湿基为35％，水分为40％，有机质干基为52％。其有机质含量、增加土壤有机质含量、改善土壤团粒结构等效果均比本发明实施例2的有机肥低。