[发明专利]一种利用太阳能提温的气包式堆肥装置及其堆肥方法

说明书

本发明公开了一种利用太阳能提温的气包式堆肥装置及其堆肥方法，包括太阳能供热装置、水温调节系统及气包式好氧堆肥装置。太阳能集热装置将热能传导给蓄水箱内的水，并在蓄水箱和发酵仓间设置热水循环管路，在水泵的推动下将热水送入发酵仓内为堆肥装置提温；气包式好氧堆肥装置主体包括发酵仓、气体通道、气包，向堆肥装置内通入一定量的空气，使气包处于膨胀状态，随着反应的进行，堆肥装置内生成NH₃等气体，在O₂存在的条件下，发酵仓堆体内的微生物将反应生成的NH₃转化为硝酸盐，堆肥装置内气体体积减少，气包逐渐收缩，最终恢复干瘪状态，通过在堆肥反应装置内反复进行此过程，实现氨的转化利用，达到了NH₃减排的目的。

技术领域

本发明涉及固体废物处理装置及方法技术领域，具体涉及一种利用太阳能提温的气包式堆肥装置及其堆肥方法。

背景技术

随着我国经济的发展，固体废弃物的产生量日益增多，其无害化、资源化处理成为当下关注的热点问题。好氧堆肥是在有氧存在条件下，依靠好氧微生物的作用，使有机物转化为简单而稳定的腐殖质的过程，具有处理成本低、操作简单、能实现废物资源化利用等优点，被认为是固体废弃物处理的重要方法。在堆肥过程中，需要为微生物创造良好的生长条件，特别是为微生物创造良好的高温条件，以杀死堆肥底物中的病菌和虫卵，而在实际堆肥工艺中，堆肥装置内温度往往达不到微生物生命活动所需温度，需要额外热源提升堆肥装置内温度。太阳能具有清洁、易得、丰富的优点，可被用于提升堆肥装置温度。此外，堆肥过程中释放的臭气受到越来越多的关注，尤其地，堆肥高温阶段产生的氨气的释放不仅仅会造成氮源损失，还会引起环境污染。目前，已有研究发现，堆肥反应产生的氨气在腐熟阶段可被微生物利用转化为硝酸盐，从而实现氨资源的回收，并减少氨排放，这为减少堆肥氨气污染提供了一条可能途径。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，并提供一种利用太阳能提温的气包式堆肥装置及其堆肥方法，通过利用太阳能提高堆肥装置内温度，保证堆肥反应的顺利进行，还能利用堆肥反应过程中生成的NH₃，减少氨排放，降低环境污染。

本发明采用的具体技术方案如下：

一种利用太阳能提温的气包式堆肥装置，其包括太阳能供热装置、冷水管路及好氧堆肥装置；

所述太阳能供热装置包括平板太阳能集热器、蓄水箱和第一热水循环管路，所述第一热水循环管路的进水端和出水端均与所述平板太阳能集热器相连通，第一热水循环管路的主体部分设置于蓄水箱箱体内部；所述蓄水箱通过排水管与外部连通，排水管上设置有控制阀门；

所述好氧堆肥装置包括发酵仓、气体通道和气包，所述气包、气体通道和发酵仓由上到下依次连通，且连接处密闭；所述发酵仓的外壳中空，外壳的中空内腔上设有进水口和出水口，所述进水口和出水口均通过第二热水循环管路与所述蓄水箱相连通，在所述进水口处设有第一温度传感器；所述发酵仓内部的中下方设有螺旋搅拌装置，用于搅拌堆肥物料；所述螺旋搅拌装置下方设有布气板，布气板上设有均匀分布的通孔；所述布气板下方设有布气管，布气管深入到发酵仓内部，布气管的进气口与外部的曝气泵相连通；所述发酵仓底部设有引流斜坡；所述发酵仓侧壁靠近引流斜坡底部位置设有排液口，在靠近布气板上方的发酵仓侧壁设有取样口和出料口，发酵仓的侧壁靠近顶部位置设有进料口，在发酵仓的内顶部还设有第二温度传感器；所述气体通道内设有用于混合气体的风扇，在气体通道的侧壁开设排气口；

所述冷水管路的出水端分为两条支路，第一出水支路与所述蓄水箱相连通用于供水，冷水管路的第二出水支路与所述进水口前端的第二热水循环管路相连通；在所述第二出水支路上设有流量调节阀。

作为优选，所述平板太阳能集热器的上部设有双层透明盖板，下部设有保温层，所述透明盖板的材质为平板玻璃，平板太阳能集热器与地面的夹角可调节。