[发明专利]堆肥装置和堆肥方法

说明书

本发明公开了一种堆肥装置和堆肥方法，涉及堆肥技术，装置包括：反应器，包裹在所述反应器外侧的保温层，设置在所述反应器内侧底部的正电极，设置在反应器正电极上方的负电极，以及分别连接所述正电极和负电极的直流电源；其中，所述正电极的两侧均设置有双极膜，其中，两个所述双极膜按照阴离子交换层接近正电极的方式布置。通过本发明的堆肥装置进行堆肥，减少电场堆肥工艺电极的腐蚀，延长电极寿命，减少氨气排放，快速提高堆肥温度，缩短堆肥的周期同时提高堆肥的腐熟度。

技术领域

本发明涉及堆肥技术，尤其是一种堆肥装置和堆肥方法。

背景技术

有机固体废弃物主要包括农业有机废物(秸秆、畜禽粪便等)、工业有机废物(高浓度有机废水、有机废渣等)、市政有机垃圾(园林绿化废弃物、市政污泥、餐厨垃圾等)三大类。随着我国经济快速发展，有机固体废物总量呈爆发式增长，污染事件逐年增加，资源浪费严重，已成为社会公众关注的焦点问题。有机固体废物具有污染性、资源性、危害性等特点。常见的有机固体废物的治理方法主要有：土地填埋、焚烧减量、好氧堆肥、热解等。其中，好氧堆肥技术具有成本低、运行操作简单、处理后续产品可作为有机肥二次利用等优点，得到广泛应用。

好氧堆肥的基本过程及原理是：将有机固体废物和调理剂混合均匀后堆积在一起，在有氧的条件下，利用微生物快速降解物料中的有机物，形成富含腐殖质类产品；同时伴随着大量热量释放，产生高温杀灭病原菌、虫卵等，使有机废物达到稳定化的过程。在传统好氧堆肥中，大多数堆体温度较低，一般为65℃以下；并且均匀性较差，同一堆体中，不同区域温度相差较大。从而使得堆肥周期长、病原微生物杀灭不彻底、腐熟效果差等缺点。而且，好氧发酵过程需要大量并且长时间的曝气，由于氧气难溶于水，所以大部分未经微生物利用又直接挥发损失，从而导致大量曝气为无效曝气，这就增加了能耗成本、臭气扩散、热量损失以及氮素损失等。

相关技术均采用直流电的方法，作用于堆肥之中。由于堆肥物料具有盐分高、物料发酵过程温度变化较大；堆肥过程产生大量的氨气，导致物料的pH值变化巨大，从而导致电极板腐蚀较为严重。而铂金、铱钽等贵金属电极价格昂贵。对电极板进行防腐蚀的方法主要包括：电极板表面涂层，牺牲阳极等。然而，这两种方法均不适用于有机废弃物的好氧堆肥过程。为此，必须寻找合适的、经济的电极防护措施。

发明内容

为解决上述技术问题的至少之一，本发明的目的在于：提供一种堆肥装置和堆肥方法，延长堆肥装置电极的寿命，同时达到与现有技术接近的堆肥效率。

第一方面，本发明实施例提供了：

一种堆肥装置，包括：反应器，包裹在所述反应器外侧的保温层，设置在所述反应器内侧底部的正电极，设置在反应器正电极上方的负电极，以及分别连接所述正电极和负电极的直流电源；

其中，所述正电极的两侧均设置有双极膜，其中，两个所述双极膜按照阴离子交换层接近正电极的方式布置。

在部分实施例中，所述反应器的底部上方5～15cm设置有带有曝气头的通气管道。

在部分实施例中，所述正电极为不锈钢板，所述负电极为石墨电极。

在部分实施例中，所述保温层为棉质纤维。

在部分实施例中，所述反应器中设置有温度传感器。

在部分实施例中，所述装置还包括控制器，所述控制器用于控制所述直流电源的工作状态，以及记录所述温度传感器检测的温度。

在部分实施例中，所述反应器为圆柱形反应器，所述反应器的直径为30cm，高度为50cm。

在部分实施例中，所述反应器为长方体反应器，所述反应器的长度为1.2米，宽为1米，高为0.6米。

第二方面，本发明实施例提供了：

一种堆肥方法，包括以下步骤：