一种多段式发酵系统及其在有机固体废弃物处理中的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有机固体废弃物处理的领域，特别涉及一种多段式发酵系统及其在有机固体废弃物处理中的应用。
【背景技术】
[0002]有机固体废弃物资源化处理生产有机肥料具有重要的环保和社会经济效益，在发酵处理过程中会产生大量的热量和氨气等，造成氨气挥发从而导致有机肥料中氮素损失严重、肥效差、品质低，且污染环境。因此，如何减少氨气排放和增加有机肥料氮素含量成为有机固体废弃物发酵生产有机肥料的一个关键技术问题。
[0003]目前，有机固体废弃物发酵生产有机肥料主要有三种系统设备或操作方法。第一种是条垛式堆肥，产生的大量氨气自由挥发到大气中，不作任何方式的处理。第二种处理发酵方式是立式多层闸门式发酵槽(简称MPF)系统，即把产生的氨气集中收集进行处理；第三种方式就是从发酵系统顶部倒吸入空气，从而使发酵产生的氨气返回输入发酵物料中进行处理。然而后两种处理方式并未对发酵产生的大量氨气进行迀移转化进入到有机肥料中或效果太差。因此，亟需一种能有效地解决有机固体废弃物处理过程中产生的大量氨气，并增加有机肥料氮素含量和肥效的方法。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述技术问题，发明一种多段式发酵系统处理有机固体废弃物，以达到减少处理过程中大量排放到空气中的氨气，并将其转化为有机肥料氮素的目的。
[0005]为解决上述技术问题，本发明技术方案如下:
[0006]—种多段式发酵系统，包含:
[0007]架体，其包括顶壁以及与所述顶壁连接的两个侧壁，沿所述两个侧壁的内侧的纵向等距设有多组支撑条板，在所述顶壁上设有通气管；
[0008]抽屉式箱体，多个抽屉式箱体以能够滑动的方式分别设于所述多组支撑条板上，使得所述抽屉式箱体内形成发酵室，在所述抽屉式箱体的底部设有多个通气孔，且该抽屉式箱体的底部以可打开或关闭的方式设置；其中，抽屉式箱体由顶壁向下依次为第一抽屉式箱体，第二抽屉式箱体，第三抽屉式箱体…以此类推。
[0009]其中，所述多组支撑条板呈相互平行的方式设置。
[0010]其中，所述每组支撑条板为两个，所述两个支撑条板分别设于所述两个侧壁的内侧。
[0011]一种利用多段式发酵系统处理有机固体废弃物的方法，步骤为:将有机固体废弃物放入第一抽屉式箱体中发酵7-15天，再将有机固体废弃物填装第二抽屉式箱体发酵7-15天，然后再填装第三抽屉式箱体发酵，以此类推，其中，每一层抽屉式箱体内皆加入发酵菌种。
[0012]其中，加入的发酵菌种量为加入的固体有机废弃物质量的1%。
[0013]其中，所述的发酵菌种由木质纤维素降解菌和硝化细菌组成。
[0014]其中，所述的发酵菌种按照质量比2:1的木质纤维素降解菌和硝化细菌组成。
[0015]其中，每层抽屉式箱体发酵21-35天后取出，取出后所得物料再经腐熟后即为有机肥料。
[0016]有机固体废弃物发酵处理过程中微生物生长演替规律，即有机质高温降解阶段和有机质低温腐熟阶段微生物种类和数量不同。高温降解阶段主要是木质纤维素降解菌活性较高，而低温腐熟阶段主要是硝化细菌活性较高。
[0017]第一抽屉式箱体发酵7-15天，装第二抽屉式箱体，这样待第二抽屉式箱体内物料发酵到高温降解阶段产生大量热量和氨气时，第一抽屉式箱体已进入低温腐熟阶段，此时第一抽屉式箱体中硝化细菌已大量繁殖，即可吸收氧化第二抽屉式箱体产生的大量氨气生成硝酸盐，以此类推。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果:
[0019]利用本发明多段式发酵系统进行处理有机固体废弃物，能有效地解决有机固体废弃物处理过程中产生的大量氨气向空气排放的问题，并且增加有机肥料氮素含量和肥效，本发明发酵系统发酵使所得有机肥料中氮素含量提高2倍以上。进一步的本发明工艺流程简捷，易于操作，设备占地面积小，成本低。
【附图说明】
[0020]图1为本发明多段式发酵系统结构示意图，其中，I为架体，2为顶壁，3为侧壁，4为支撑条板，5为通气管，6为第一抽屉式箱体，7为第二抽屉式箱体，8为第三抽屉式箱体，9为第四抽屉式箱体。
[0021]图2为抽屉式箱体底部仰视图。
【具体实施方式】
[0022]以下参照【具体实施方式】来进一步描述本发明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本发明保护范围并不受制于本发明的实施方式。实施例1
[0023]如图1所示，一种多段式发酵系统包含架体1，架体I包括顶壁2以及与顶壁2连接的两个侧壁3，沿两个侧壁3的内侧的纵向等距设有多组支撑条板4，在所述顶壁2上设有通气管5 ;多段式发酵系统还包含多个抽屉式箱体，多个抽屉式箱体以能够滑动的方式分别设于所述多组支撑条板4上，使得所述抽屉式箱体内形成发酵室，在所述抽屉式箱体的底部如图2设有多个通气孔，且该抽屉式箱体的底部以可打开或关闭的方式设置10。
[0024]将有机固体废弃物:禽畜粪便，放入第一抽屉式箱体6中发酵7天，然后对第二抽屉式箱体7填装有机固体废弃物，这样待第二抽屉式箱体7内物料发酵到高温降解阶段产生大量热量和氨气时，第一抽屉式箱体6已进入低温腐熟阶段，此时第一抽屉式箱体6中硝化细菌已大量繁殖，即可吸收、氧化第二抽屉式箱体7产生的大量氨气生成硝酸盐，同样，第二抽屉式箱体7发酵7天后，再填装第三抽屉式箱体8。空气从第三抽屉式箱体开孔的底部通入，再由架体顶壁2的通气管5流出，形成通路气流。第二抽屉式箱体7产生的气体从第一抽屉式箱体6底部开设的孔进入第一抽屉式箱体6，第一抽屉式箱体6内进入低温腐熟阶段的有机固体废弃物对第二抽屉式箱体7内产生并上升的氨气气体极大部分进行吸收后，极小部分气体从通气管5流出，以此类推:第三抽屉式箱体8产生的氨气气体从第二抽屉式箱体7底部开设的孔进入第一抽屉式箱体6，第二抽屉式箱体7内进入低温腐熟阶段的有机固体废弃物对第三抽屉式箱体8内产生并上升的氨气气体极大部分进行吸收后，极小部分气体从第一抽屉式箱体6底部开设的孔进入第一抽屉式箱体6。即完成一个循环，每层抽屉式箱体发酵21?35天，然后卸料。
[0025]卸料时，将抽屉式箱体取出，然后打开抽屉式箱底设置的开关设置10，物料受重力影响，就从抽屉式箱体内倒出，所得物料再经过充分腐熟后即为有机肥料。
[0026]实施例2
[0027]本实施例中，将有机固体废弃物禽畜粪便换成糖厂滤泥，发酵11天，共装有四个抽屉式箱体:第一抽屉式箱体、第二抽屉式箱体、第三抽屉式箱体、第四抽屉式箱体，空气从第四抽屉式箱体开孔的底部通入，再由架体顶壁的通气管流出，形成通路气流。其他与实施例I无异。
[0028]实施例3
[0029]本实施例中，将有机固体废弃物禽畜粪便换成农业秸杆废弃物，共装有5个抽屉式箱体:第一抽屉式箱体、第二抽屉式箱体、第三抽屉式箱体、第四抽屉式箱体、第五抽屉式箱体，空气从第五抽屉式箱体开孔的底部通入，再由架体顶壁的通气管流出，形成通路气流。发酵14天，其他与实施例1无异。
[0030]上述实施例中，按现场发酵需要，可以随意增减抽屉式箱体的层数，但是不管如何增减，整个发酵系统的抽屉式箱体数目必须至少在三个及其以上。
[0031]利用本发明多段式发酵系统进行处理有机固体废弃物，能有效地解决有机固体废弃物处理过程中产生的大量氨气向空气排放的问题，并且增加有机肥料氮素含量和肥效，本发明发酵系统发酵使所得有机肥料中氮素含量提高2倍以上。进一步的本发明工艺流程简捷，易于操作，设备占地面积小，成本低。
[0032]前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
【主权项】
1.一种多段式发酵系统，其特征在于，包含: 架体，其包括顶壁以及与所述顶壁连接的两个侧壁，沿所述两个侧壁的内侧的纵向等距设有多组支撑条板，在所述顶壁上设有通气管； 抽屉式箱体，多个抽屉式箱体以能够滑动的方式分别设于所述多组支撑条板上，使得所述抽屉式箱体内形成发酵室，在所述抽屉式箱体的底部设有多个通气孔，且该抽屉式箱体的底部以可打开或关闭的方式设置；其中，抽屉式箱体由顶壁向下依次为第一抽屉式箱体，第二抽屉式箱体，第三抽屉式箱体…以此类推。
2.根据权利要求1所述的发酵系统，其特征在于:所述多组支撑条板呈相互平行的方式设置。
3.根据权利要求1所述的发酵系统，其特征在于:所述每组支撑条板为两个，所述两个支撑条板分别设于所述两个侧壁的内侧。
4.一种利用如权利要求1所述的多段式发酵系统处理有机固体废弃物的方法，其特征在于，包含以下操作:将有机固体废弃物放入第一抽屉式箱体中发酵7-15天，再将有机固体废弃物填装第二抽屉式箱体发酵7-15天，然后再填装第三抽屉式箱体发酵，以此类推，其中，每一层抽屉式箱体内皆加入发酵菌种。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:加入的发酵菌种量为加入的固体有机废弃物质量的1%。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:所述的发酵菌种由木质纤维素降解菌和硝化细菌组成。
7.根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于:所述的发酵菌种按照质量比2:1的木质纤维素降解菌和硝化细菌组成。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于:每层抽屉式箱体发酵21-35天后取出，取出后所得物料再经腐熟后即为有机肥料。
【专利摘要】本发明公开了一种多段式发酵系统，包含：架体，抽屉式箱体，多个抽屉式箱体以能够滑动的方式分别设于所述多组支撑条板上，在所述抽屉式箱体的底部设有多个通气孔，且该抽屉式箱体的底部以可打开或关闭的方式设置；利用该系统处理有机固体废弃物的方法：将有机固体废弃物放入抽屉式箱体中发酵7-15天，再将有机固体废弃物填装下一层抽屉式箱体发酵7-15天后再填装下一层抽屉式箱体发酵。利用本发明多段式发酵系统进行处理有机固体废弃物，能有效地解决有机固体废弃物处理过程中产生的大量氨气向空气排放的问题，并且增加有机肥料氮素含量和肥效，利用本发明发酵系统发酵能使所得有机肥料中氮素含量提高2倍以上。
【IPC分类】C05F3-06, C05F5-00, C05F17-00, C05F11-08, C05F17-02
【公开号】CN104591811
【申请号】CN201410817829
【发明人】李群良, 陈静丽
【申请人】广西大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月24日