[发明专利]一种实现生物热靶向回用的高速腐殖质化方法及其装置

说明书

本发明涉及一种实现生物热靶向回用的高速腐殖质化方法及其装置，方法包括以下步骤：将腐殖质化原料置于筒仓式堆肥反应器内，在腐殖质化的升温阶段及保温阶段，采用低流速供气，同时将筒仓式堆肥反应器内的空气由顶部引出后，输送至易散热面处的堆料中，之后由底部出气口排出，在腐殖质化的降温阶段，采用高流速供气，同时将筒仓式堆肥反应器内的空气由顶部出气口排出；装置包括筒仓式堆肥反应器、供气机构以及支管机构，筒仓式堆肥反应器的侧面一上一下分别设有顶部出气口、底部出气口。与现有技术相比，本发明采用阶段性变速供气和靶向供气方式，通过生物热的靶向回用，减小堆料各部分的温度梯度，提高了腐殖质化效率。

技术领域

本发明属于农业废弃物腐殖质化利用技术领域，涉及一种实现生物热靶向回用的高速腐殖质化方法及其装置。

背景技术

近些年来，我国的垃圾产生量以每年10％的速度迅速递增，每年净增垃圾8000万吨以上，而历年积存的垃圾总量已高达60亿吨以上。随着农村经济社会的不断发展和人民生活水平的不断提高，农村生活垃圾问题日趋严重，农业废弃物的处理已经成为社会主义新农村建设中一个不可回避的难题。农业废弃物中含有大量的蛋白质、淀粉和纤维素等物质，适合于腐殖质化利用。通过添加具有降解腐熟等特定功能的微生物菌剂，可以有效促进农业废弃物的腐殖质化过程，使其转变成为可以农业回用的腐殖质，从而实现农业废弃物的循环利用和农业的可持续发展。由于大部分农村地区存在难以大量集中收集及利用农业有机废弃物的问题，故而小型农业废弃物腐殖质化设备具有巨大的发展空间。

现有农业废弃物的腐殖质化过程一般在堆肥反应器中进行。研究表明，腐殖质化过程中，腐殖质化效率与堆料温度及系统供气方式有紧密联系。由于腐殖质化过程主要是利用微生物的生命活动将农业废弃物中的大部分有机物转化为腐殖质，便于人类生产活动中利用，故而供气速率，即提供氧气的量会影响微生物的生命活动，进而影响腐殖质化的效率，如过少的通气量会导致堆料内部出现厌氧状态等。此外，通气过程还会加速堆料内生物热的散失，使出气口的气体温度往往大于进气口的气体温度，造成堆料内存在较大的温度梯度，不利于腐殖质化过程的快速进行。

授权公告号为CN 203976652U的中国实用新型专利公开了一种堆肥腐殖化装置，该装置包括半球形的罐体，罐体内设有腐殖化空腔，罐体内倾斜布置有若干通气管，通气管的下端连接流量阀，所有通气管的上端均连接回气管，回气管上设有截止阀，位于腐殖化空腔内的通气管上设有若干通气孔，回气管上设有一沿罐体半径竖向延伸的中置管，中置管的端部连接一水平管，水平管穿出罐体，位于腐殖化空腔内的中置管上也设有若干通气孔，所有通气管与中置管之间的角度均相等。上述专利公布的技术方案能够控制通风量，对堆料进行均匀布风，在一定程度上减小堆料内的温度梯度，加快堆料的腐殖化进度，但该技术方案没有考虑到罐体的罐壁等易散热面处的热传导作用，使得罐壁处堆料的温度低于堆料内部的温度，因而仍存在着较大的温度梯度，限制了腐殖化过程的进一步快速进行。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够有效减小堆料温度梯度的实现生物热靶向回用的高速腐殖质化方法及其装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种实现生物热靶向回用的高速腐殖质化方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)将腐殖质化原料破碎后，置于筒仓式堆肥反应器内，并利用风机将空气由筒仓式堆肥反应器底部通入，进行腐殖质化过程；

(2)在腐殖质化的升温阶段及保温阶段，采用低流速供气，同时将筒仓式堆肥反应器内的空气由筒仓式堆肥反应器顶部引出后，输送至易散热面处的堆料中，之后由筒仓式堆肥反应器的底部出气口排出；

(3)在腐殖质化的降温阶段，采用高流速供气，同时将筒仓式堆肥反应器内的空气由筒仓式堆肥反应器的顶部出气口排出；

(4)腐殖质化结束后，取出腐殖质化产物。