一种双层棚膜结构槽式堆肥系统的制作方法

本发明属于堆肥系统技术领域，涉及一种双层棚膜结构槽式堆肥系统。

背景技术：

堆肥是畜禽养殖废弃物实现无害化、减量化和资源化的重要途径之一。槽式堆肥处理量大、自动化程度高，而被广泛使用。但是，目前常规的槽式堆肥车间由于密闭不严，堆肥过程受外界环境影响大，臭气收集和处理难度高，并且生产和除臭过程中产生的废水也未经有效处理而任意排放，对周围环境造成严重污染，影响周边居民正常生活。

技术实现要素：

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种双层棚膜结构槽式堆肥系统，本发明所要解决的技术问题是：如何实现堆肥过程臭气和废水零排放。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种双层棚膜结构槽式堆肥系统，包括车间，所述车间内设置有至少一条发酵槽，其特征在于，双层棚膜结构槽式堆肥系统还包括循环鼓风曝气单元、除臭单元和水处理单元；

所述循环鼓风曝气单元包括集气管道、除水器、鼓风机和曝气管道，所述集气管道吊装于所述车间内，集气管道的一端延伸至车间的外部与所述除水器的进气口相连接，所述鼓风机的进气口与除水器的出气口相连接，所述曝气管道设置于所述发酵槽的底部，曝气管道的一端延伸至车间的外部并与所述鼓风机的出气口相连接；

所述除臭单元包括换气风机和密闭式反应室，所述换气风机设置于车间上，换气风机用于对车间内的臭气进行抽取，所述密闭式反应室设置于车间的外部，并与所述换气风机的出风口相连接，所述密闭式反应室内设置有喷雾装置和集水装置，所述喷雾装置用于将换气风机抽取出来的臭气进行除臭及除尘，所述集水装置用于将喷雾装置对臭气除臭后的废水进行收集；

所述水处理单元包括第一排水管、第二排水管以及设置在车间外部通过管道依次连接的集水池、缺氧池、好氧池、沉淀池和回用水池；所述第一排水管一端连接除水器的排水口，另一端连接集水池；所述第二排水管的一端连接集水装置，另一端连接集水池；所述好氧池内设置有回流泵，所述好氧池用于将废水中的氨氮转化为硝态氮，所述回流泵用于将好氧池转化为硝态氮的水抽入缺氧池中，并在缺氧池中形成反硝化反应，将废水中的氨氮转化为氮气；所述沉淀池用于沉淀污泥；所述回用水池用于将处理后的水通过水泵抽至喷雾装置。

进行堆肥工作时，关闭车间进料端门及出料端门，同时关闭换气风机，启动循环鼓风单元的除水器和鼓风机，发酵槽内的物料在堆肥过程中释放到车间的臭气、水汽和热量在鼓风机的作用下，通过集气管道流经除水器除水后，再通过曝气管道进去发酵槽的物料中，实现热量的回收和大部分的臭气去除；启动循环鼓风单元的除水器和鼓风机运行一定时间后关闭，同时开启车间的进料端门和除臭单元的换气风机、喷雾装置，为车间注入新鲜空气，并且换气风机将循环鼓风单元除臭后剩余在车间内的臭气抽取到密闭式反应室中，喷雾装置将抽取出来的臭气进行除臭及除尘；启动循环鼓风单元的除水器、鼓风机和除臭单元的换气风机、喷雾装置交替运行，即可实现无臭气排放；同时，水处理单元通过第一排水管和第二排水管分别收集除水器和集水装置的废水，水体依次通过缺氧池、好氧池、沉淀池对废水进行除氨、沉淀污泥后流至回用水池，处理后的水体再抽取至喷雾装置进行循环利用，实现无废水排放。

进一步地，所述车间为包括地板、墙体和顶棚，所述墙体的下端部与地板相连接，墙体的上端部与顶棚相连接。

优选地，所述地板为水泥地板，所述墙体和顶棚均包括内层棚膜和外层棚膜，所述棚膜材料为无滴膜。无滴膜能够将车间内靠近棚膜的水汽吸附到膜的表面，形成水滴向下流滴，从而消除车间内的雾气，降低车间内空气的相对湿度，增强照射进车间的内的光照强度，双层膜顶棚利用太阳能为车间加热、保温，创造了有利的堆肥外部环境。

作为另一种实施例，所述墙体可为砖混结构或者钢结构。混凝土结构或者钢结构能够有效增加墙体的结构强度。

进一步地，所述集气管道位于车间内的部分均匀设置有开孔，用于收集车间内堆肥过程产生的水汽、臭气和热量。

优选地，所述集气管道为pvc管或者pe管。

进一步地，所述曝气管道为打孔的pvc管或者pe管。通过打孔，能够将集气管道收集的臭气回送到发酵槽内的物料中，利用物料自身去除臭气，同时将氧气输送到物料中，有利于物料发酵。

进一步地，喷雾装置包括若干喷淋管道，所述喷淋管道上设置有若干雾化喷头，喷雾管道连接有输水管道，所述输水管道穿过密闭式反应室延伸至回用水池中，并与水泵相连接。利用水泵将回用水池中除臭沉淀后的水通过输水管道输送至喷淋装置中进行喷淋，循环利用水，节约水资源。

进一步地，所述密闭式反应室由砖混结构或不透气材料搭建而成。

作为另一种实施例，所述密闭式反应室可设置排放管道，所述排放管道用于排放除臭除尘后的气体。

进一步地，所述输水管道上设置有加药器，所述加药器用于给通过输水管道输送到喷雾装置的水添加除臭剂，进一步加强除臭单元的除臭效果。

进一步地，所述集水装置包括水池，用于收集所述喷雾装置进行喷雾除臭后的废水，所述水池的底部设置有排水口，所述第二排水口的一端固定连接于排水口处，另一端连接于集水池。

进一步地，所述水处理单元还包括第三排水管，所述第三排水管包括两根紧贴墙体内壁竖向管道和一根位于车间外部横向管道，竖向管道的上端略低于墙体的上端，竖向管道的下端延伸至车间的外部连接同一根横向管道，横向管道连接所述集水池；墙体的上端还设置有集水槽，所述集水槽的一端与墙体上端相平齐，集水槽的另一端与竖向设置管道的上端相连接。顶棚吸附的水汽形成水滴，水滴沿顶棚内壁往下流至集水槽内，因为集水槽连接竖向设置管道的一端略低于另一端，水滴能顺利沿第三排水管流入集水池中，进而对该部分废水进行处理。

优选地，所述第三排水管为pvc管或者pe管。

进一步地，所述沉淀池的底部设置有污泥回流泵和排泥泵，所述污泥回流泵用于将沉淀池内的污泥回流到好氧池中，保证好氧池中的污泥浓度，所述排泥泵用于将多余的污泥排出。

进一步地，所述好氧池的底部设置有曝气盘，所述曝气盘用于给好氧池内水体提供氧气。

本发明有益效果是：

1、首先通过循环鼓风单元将车间内的臭气、水汽大部分去除，并将车间内的热量回收到发酵槽的物料中，有利于物料的发酵；再通过除臭单元对车间内剩余的臭气以及粉尘进行去除，实现无臭气排放；同时，通过水处理单元对除臭过程中产生的废水进行处理并回收利用，实现无废水排放。

2、车间设置为双层棚膜结构，可增强照射进车间的内的光照强度，双层膜顶棚利用太阳能为车间加热、保温，创造了有利的堆肥外部环境。

附图说明

图1为双层棚膜结构槽式堆肥系统的结构示意图。

图中，1、车间；2、发酵槽；3、集气管道；4、除水器；5、鼓风机；6、曝气管道；7、换气风机；8、密闭式反应室；9、第一排水管；10、第二排水管；11、集水池；12、缺氧池；13、好氧池；14、沉淀池；15、回用水池；16、回流泵；17、地板；18、墙体；19、顶棚；20、开孔；21、喷淋管道；22、雾化喷头；23、输水管道；24、排放管道；25、加药器；26、第三排水管；27、集水槽；28、污泥回流泵；29、排泥泵；30、曝气盘。

具体实施方式

以下是本实发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本双层棚膜结构槽式堆肥系统，包括车间1，车间1内设置有至少一条发酵槽2，双层棚膜结构槽式堆肥系统还包括循环鼓风曝气单元、除臭单元和水处理单元；

循环鼓风曝气单元包括集气管道3、除水器4、鼓风机5和曝气管道6，集气管道3吊装于车间1内，集气管道3的一端延伸至车间1的外部与除水器4的进气口相连接，鼓风机5的进气口与除水器4的出气口相连接，曝气管道6设置于发酵槽2的底部，曝气管道6的一端延伸至车间1的外部并与鼓风机5的出气口相连接；

除臭单元包括换气风机7和密闭式反应室8，换气风机7设置于车间1上，换气风机7用于对车间1内的臭气进行抽取，密闭式反应室8设置于车间1的外部，并与换气风机7的出风口相连接，密闭式反应室8内设置有喷雾装置和集水装置，喷雾装置用于将换气风机7抽取出来的臭气进行除臭及除尘，集水装置用于将喷雾装置对臭气除臭后的废水进行收集；

水处理单元包括第一排水管9、第二排水管10以及设置在车间1外部通过管道依次连接的集水池11、缺氧池12、好氧池13、沉淀池14和回用水池15；第一排水管9一端连接除水器4的排水口，另一端连接集水池11；第二排水管10的一端连接集水装置，另一端连接集水池11；好氧池13内设置有回流泵16，好氧池13用于将废水中的氨氮转化为硝态氮，回流泵16用于将好氧池13转化为硝态氮的水抽入缺氧池12中，并在缺氧池12中形成反硝化反应，将废水中的氨氮转化为氮气；沉淀池14用于沉淀污泥；回用水池15用于将处理后的水通过水泵抽至喷雾装置。

其净化原理如下：

硝化作用反应式为：nh4++2o2→no3-+2h++h2o

反硝化作用反应式为：6no3-+5ch3oh+co2→3n2+6hco3-+7h2o

或6no3-+5ch3oh→3n2+6oh-+5co2+7h2o

进行堆肥工作时，关闭车间1进料端门及出料端门，同时关闭换气风机7，启动循环鼓风单元的除水器4和鼓风机5，发酵槽2内的物料在堆肥过程中释放到车间1的臭气、水汽和热量在鼓风机5的作用下，通过集气管道3流经除水器4除水后，再通过曝气管道6进去发酵槽2的物料中，实现热量的回收和大部分的臭气去除；启动循环鼓风单元的除水器4和鼓风机5运行一定时间后关闭，同时开启车间1的进料端门和除臭单元的换气风机7、喷雾装置，为车间1注入新鲜空气，并且换气风机7将循环鼓风单元除臭后剩余在车间1内的臭气抽取到密闭式反应室8中，喷雾装置将抽取出来的臭气进行除臭及除尘；启动循环鼓风单元的除水器4、鼓风机5和除臭单元的换气风机7、喷雾装置交替运行，即可实现无臭气排放；同时，水处理单元通过第一排水管9和第二排水管10分别收集除水器4和集水装置的废水，水体依次通过缺氧池12、好氧池13、沉淀池14对废水进行除氨、沉淀污泥后流至回用水池15，处理后的水体再抽取至喷雾装置进行循环利用，实现无废水排放。

车间1为包括地板17、墙体18和顶棚19；墙18体的下端部与地板17相连接，墙体18的上端部与顶棚19相连接；地板17为水泥地板17，墙体18和顶棚19均包括内层棚膜和外层棚膜，棚膜材料为无滴膜。无滴膜能够将车间1内靠近棚膜的水汽吸附到膜的表面，形成水滴向下流滴，从而消除车间1内的雾气，降低车间1内空气的相对湿度，增强照射进车间1的内的光照强度，双层膜顶棚19利用太阳能为车间1加热、保温，创造了有利的堆肥外部环境。

作为另一种实施例，墙体18可为砖混结构或者钢结构。混凝土结构或者钢结构能够有效增加墙体18的结构强度。

集气管道3位于车间1内的部分均匀设置有开孔20，用于收集车间1内堆肥过程产生的水汽、臭气和热量。优选地，集气管道3为pvc管或者pe管。

曝气管道6为打孔的pvc管或者pe管。通过打孔，能够将集气管道3收集的臭气回送到发酵槽2内的物料中，利用物料自身去除臭气，同时将氧气输送到物料中，有利于物料发酵。

喷雾装置包括若干喷淋管道21，喷淋管道21上设置有若干雾化喷头22，喷雾管道连接有输水管道23，输水管道23穿过密闭式反应室8延伸至回用水池15中，并与水泵相连接。利用水泵将回用水池15中除臭沉淀后的水通过输水管道23输送至喷淋装置中进行喷淋，循环利用水，节约水资源。

密闭式反应室8由砖混结构或不透气材料搭建而成。

作为另一种实施例，密闭式反应室8可设置排放管道24，排放管道24用于排放除臭除尘后的气体。

输水管道23上设置有加药器25，加药器25用于给通过输水管道23输送到喷雾装置的水添加除臭剂，进一步加强除臭单元的除臭效果。

集水装置包括水池，用于收集喷雾装置进行喷雾除臭后的废水，水池的底部设置有排水口，第二排水口10的一端固定连接于排水口处，另一端连接于集水池11。

水处理单元还包括第三排水管26，第三排水管26包括两根紧贴墙体18内壁竖向管道和一根位于车间1外部横向管道，竖向管道的上端略低于墙体18的上端，竖向管道的下端延伸至车间1的外部连接同一根横向管道，横向管道连接集水池11；墙体18的上端还设置有集水槽27，集水槽27的一端与墙体18上端相平齐，集水槽27的另一端与竖向设置管道的上端相连接。顶棚19吸附的水汽形成水滴，水滴沿顶棚19内壁往下流至集水槽27内，因为集水槽27连接竖向设置管道的一端略低于另一端，水滴能顺利沿第三排水管26流入集水池11中，进而对该部分废水进行处理。优选地，第三排水管26为pvc管或者pe管。

沉淀池14的底部设置有污泥回流泵2816和排泥泵29(图中未示出)，污泥回流泵2816用于将沉淀池14内的污泥回流到好氧池13中，保证好氧池13中的污泥浓度，排泥泵29用于将多余的污泥排出，并将污泥回收至发酵槽2内的物料中进行堆肥。好氧池13的底部设置有曝气盘30，曝气盘30用于给好氧池13内水体提供氧气。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。