[发明专利]一种秸秆废弃物发酵反应器组合及发酵方法

权利要求书

1.一种秸秆废弃物发酵反应器组合发酵秸秆废弃物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将秸秆废弃物置于秸秆废弃物发酵反应器组合中12立方米立式罐体堆肥反应器中进行前发酵；

前发酵过程为：

空罐条件下，所述立式罐体堆肥反应器用堆好的腐熟秸秆堆肥作为垫料；所述垫料的体积为所述立式罐体堆肥反应器容积的1/6，垫料的含水率为10%~30%；

培养阶段上料：将玉米秸秆与尾菜按4:1的质量比例混合均匀获得秸秆废弃物，放入料斗内进行上料；混合物料含水率保持55％～65％；

进料：进好垫料后，将均匀混合的秸秆废弃物通过进料斗装入罐体中；每批次进料量为罐体容积的1/6，则每一天进料一次；

搅拌：搅拌间隔1h，每天搅拌24次，冬季延长搅拌间隔时间，搅拌间隔为2h，每天搅拌11次；

供气具体方案如下：

当环境平均温度≥10℃，供气5min后，停歇10min，通气速率为0.3m³/min·m³；

当0℃＜环境温度＜10℃，供气5min后，停歇15min，通气速率为0.22m³/min·m³；当环境温度≤0℃，通风速率为0.1m³/min·m³或0.05m³/min·m³；

装载物料体积达到反应器满料状态后，开始连续生产阶段；

出料：继续上料前，需先进行出料；每天出料量为1立方米；出料前确定罐体中层物料堆温已达到55℃并至少保持3天；出料体积多少，相应进料体积多少；

经前期发酵罐发酵后，前发酵出料的物料长度≤1cm；前发酵出料进入膜堆肥反应器处理系统；

将前发酵出料堆垛成梯形，以20立方物料为例，堆体宽度3.5m，堆高1.2m，堆长4.7米；将高分子纳米膜完全覆盖在堆体上，利用压边袋压实纳米膜边缘，保持边缘不漏气；

当覆膜压实完毕后，利用电控柜进行通风操作，电控柜控制通风速率为：0.20Nm³/min·m³，在堆肥发酵前7天保持边缘不漏气，待发酵后期，堆肥12～20天，无臭味、温度较高时，延长通风时间，保证膜处理鼓起紧绷状态，跑水；

膜堆肥反应器堆肥阶段物料需要避光、避湿静止放置；当通风七天后翻堆一次，堆满14天，当堆体温度14天后上层和中层的堆温仍高于55℃，加大通风速率至0.40Nm³/min·m³，风机开15min，停15min，当堆体温度降至30℃以下即可完成后腐熟过程，腐熟秸秆堆肥相关指标满足NY525-2012相关指标；

所述秸秆废弃物发酵反应器组合由立式罐体堆肥反应器和膜堆肥反应器组成；

所述立式罐体堆肥反应器以高密度聚氨酯作为保温层；所述保温层厚度为5cm~8cm；所述立式罐体堆肥反应器中设置通风管道，所述通风管道沿着所述立式罐体堆肥反应器的轴向设置，所述通风管道包括主管道和支管道，所述通风管道的主管道位于罐体中心轴；所述通风管道的主管道在垂直方向上等分为上、中、下三层，每层对称设置支管道，在中层和下层的支管道上设置通风孔，所述通风孔的直径为4.0mm~4.5mm；相邻通风孔之间的孔间隔为4.5cm~5.5cm；所述支管道上、下设置扇形搅拌扇叶，所述扇形搅拌扇叶的倾斜角度为5°~30°；所述扇形搅拌扇叶通过焊接的方式与支管道连接；所述支管道仅在所述扇形搅拌扇叶内侧的一侧设置通风孔，以防止搅拌过程中物料堵塞支管道的通风孔，所述主管道不设置通风孔；在所述立式罐体堆肥反应器的顶端设置风机，所述风机与所述通风管道连接；所述立式罐体堆肥反应器包括控制系统，所述控制系统由控制柜集中完成；所述控制柜中包括调节风机和变频器，通过调节风机和变频器来实现通风速率大小和强度控制，通过监测系统的情况来反馈物料状态，根据实验内设的程序来启动对风机的控制；所述监测系统包括罐体侧壁的温度传感器和氧浓度传感器；

所述膜堆肥反应器包括高分子纳米膜；所述膜堆肥反应器还包括通气系统和控制系统，所述通气系统包括风机和通风管道；所述风机连通主通风管道，主通风管道连接若干个支管道，每一个支管道与主通风管道连接处设置有电磁阀来控制所述支管道是否需要通风；在每个堆体下方预设支管道；风机产生的风由总管道进入到需要通风的支管道；

秸秆废弃物经过立式罐体堆肥反应器前发酵后，置于膜堆肥反应器中进行后腐熟；

所述膜堆肥反应器中，将所述高分子纳米膜完全覆盖堆体，并将边缘采用压边袋压实，保持边缘不漏气。

2.根据权利要求1所述的秸秆废弃物发酵方法，其特征在于，所述秸秆包括玉米秸秆、小麦秸秆和腐熟秸秆堆肥中的一种或几种。