[实用新型]基于富氧和自由基强化的好氧低氮堆肥化装置

说明书

本实用新型公开了一种基于富氧和自由基强化的好氧低氮堆肥化装置，其包括中空穿孔电极、脉冲气泵、电源、缓冲气罐、发酵罐，脉冲气泵通过缓冲气罐与气管连接，气管与一个以上的中空穿孔电极连接，中空穿孔电极设置在发酵罐中，发酵罐上端设置有进料口、出气口，发酵罐下端设置有排水口、排料口，电源与中空穿孔电极连接；本实用新型装置能提高堆肥化效率，强化堆肥化效果的同时还可降低重金属的毒性，实现有机物的资源化利用。

技术领域

本实用新型涉及一种有机废物好氧堆肥化装置，即在富氧和强自由基条件下进行好氧低氮堆肥化处理，实现有机物的堆肥化过程，属于有机废物资源化利用领域。

背景技术

随着工农业的发展和人类生活水平的提高，产生的污染物也越来越多，其中有机废物污染占了很大的比重。这些有机废物内含有大量的致病菌、寄生虫卵等，随意排放会对人类健康造成危害；另一方面，有机废物中包含的有机物质具有一定的经济价值，可经过堆肥化处理后实现资源循环利用。普通的堆肥化技术是利用天然微生物的降解作用，在有氧条件下将不稳定的有机质转变为较稳定的有机质，但利用微生物自然发酵来降解有机废物耗时较长，效率较低，且该过程需要定期人工翻堆来保证氧气量，这种做法往往很难控制氧气的准确含量，易形成缺氧环境，影响堆肥化效果。

我国是农业大国，堆肥化处理是我国资源化处理有机固体废弃物的有效途径之一，近年来堆肥化处理技术发展迅速。如云南省农业科学院农业环境资源研究所实用新型的无动力自通风式好氧堆肥化技术，即利用筒内布置的通气管营造好氧环境以实现堆肥化过程。该技术无动力消耗，操作简单，但仅依靠微生物的自然发酵过程来降解有机废物会导致堆肥化过程耗时较长，效率较低；再如南开大学实用新型的快速好氧堆肥化处理技术，即利用传动装置将混合物料混合后送入反应仓内进行堆肥化处理，由上部送风口输入空气，下部排气口排出反应气体。该方法将物料混合均匀后才输入反应器避免了肥料大面积结块的问题，但是只由上部输入空气会导致反应器内氧气分布不均匀，底部容易形成厌氧环境，影响堆肥化效果，目前未见与本实用新型相同的装置公开。

发明内容

针对上述现有好氧堆肥化处理技术的局限性，即自然堆肥化过程历时较长导致的处理效率不高，同时人工翻堆导致的氧气含量不均匀，氧气含量无法控制等问题，本实用新型旨在提供一种基于富氧和自由基强化的好氧低氮堆肥化装置，其包括中空穿孔电极、脉冲气泵、电源、缓冲气罐、发酵罐，脉冲气泵通过缓冲气罐与气管连接，气管与一个以上的中空穿孔电极连接，中空穿孔电极设置在发酵罐中，发酵罐上端设置有进料口、出气口，发酵罐下端设置有排水口、排料口，电源与中空穿孔电极连接。

所述中空穿孔电极为管壁上带有小孔的中空棒状电极，电极顶端设置有进气口和电极接头，气管与中空穿孔电极的进气口连接，电源与电极接头连接。

所述电源电压为0.1~10V。

所述中空穿孔电极为单电极或双电极，单电极由阳极材料或阴极材料制得的阳电极或阴电极，双电极为阳电极和阴电极组成的复合电极，其有两个电极接头；双电极的组合方式有以下两种，一种是将板状阴电极和板状阳电极，成对平行地排列在中空管内，中空管由导电材料制成，阳电极通过导线与阳极接头连接，阴电极通过导线与阴极接头连接；另一种为一半由阴电极材料制成的阴电极和一半由阳电极材料制成的阳电极连接复合而成棒状中空电极；阳极材料或阴极材料均为常规电极材料。

所述中空穿孔电极上孔密度为10~30个/cm²，孔径大小为0.5~3mm。

所述中空穿孔电极一端为针尖状。

本装置在富氧条件下处理有机废物，同时利用电化学作用产生微量自由基，强化堆肥化效果的同时还可降低重金属的毒性，实现有机物的资源化利用，优化堆肥化处理条件。

本实用新型是在堆肥化过程中，将发酵原料设置在中空穿孔电极之间，通过中空穿孔电极外加电压的作用，产生微量自由基以强化堆肥化处理效果；并通过中空穿孔电极向堆体鼓入空气，保证堆体处于充分好氧发酵状态，进而完成堆肥化。