[发明专利]一种小型高粘度材料高温好氧堆肥装置

说明书

本发明涉及一种小型高粘度材料高温好氧堆肥装置，包括用于装填堆肥物料的壳体及盖体，所述壳体下部固定设有同时作为滤板的阳极板，所述壳体上部活动设有阴极板，所述阳极板与阴极板分别连接直流电源的正极与负极，所述壳体内在所述阳极板与阴极板之间设有能够通入氧气的通气管道。该装置可达到保温和通气的平衡，并解决高粘度材料内部厌氧和水分不均衡的问题，使实验室中高粘度材料的小型好氧堆肥可以达到较高的温度。

技术领域

本发明涉及有机固体废弃物资源化处理技术领域，具体涉及一种小型高粘度材料高温好氧堆肥装置。

背景技术

好氧堆肥是指在有氧条件下，通过好氧微生物作用，使废物中可降解的有机物发生一系列放热分解反应，最终转化为简单而稳定的腐殖质的生物化学过程。好氧堆肥反应速度快，一般5～6周即可完成，且臭气产生量少，环境条件较好，适用于大规模生产。好氧堆肥存在的问题是，堆体的内部和底部通气条件较差，需要通过翻堆或气泵通气来避免内部产生厌氧环境。

规模化的堆肥一般都有较大体积的堆体，比表面积较小，堆体外层可为堆体中心保温，因此堆肥的温度可以达到较高水平。而在实验室中只能利用小型堆肥装置来模拟实际堆肥的堆体中心。小型堆肥装置由于其比表面积大，热量散失快，难以达到效果较好的高温状态，现有的小型堆肥装置多为保温效果较差的厌氧堆肥箱。好氧堆肥还需要通气以达到需氧量，而气体交换会带走热量，将不利于保温，因此通气和保温是一对矛盾，现有的小型好氧堆肥装置多采用气泵通气，耗能较大。

厨余垃圾和含油污泥等材料，由于其含水量高、含油量高、孔隙度小，会呈现出类似于粘稠流体的特性，以下称这类材料为高粘度材料。利用高粘度材料进行堆肥时，由于其孔隙度小，通气条件较差，内部容易产生厌氧环境。堆体中的水由于重力作用沉积于下部，这不仅使堆体水分含量不均衡，还导致堆体下部的厌氧情况更为严重。厌氧环境不但会很大程度地影响好氧堆肥速率，而且容易产生臭气污染环境，是好氧堆肥中应当避免的因素。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有实验室小型好氧堆肥装置难以达到高温的问题，以及高粘度材料堆肥过程中易出现厌氧环境的问题，而提供一种小型高温好氧堆肥装置，该装置可达到保温和通气的平衡，并解决高粘度材料内部厌氧和水分不均衡的问题，使实验室中高粘度材料的小型好氧堆肥可以达到较高的温度。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种小型高粘度材料高温好氧堆肥装置，包括用于装填堆肥物料的壳体及盖体，所述壳体下部固定设有同时作为滤板的阳极板，所述壳体上部活动设有阴极板，所述阳极板与阴极板分别连接直流电源的正极与负极，所述壳体内在所述阳极板与阴极板之间设有能够通入氧气的通气管道。

在通电条件下，阴极板和阳极板之间会形成电场，根据电渗透原理，水分子因带有部分正电荷而受到向阴极(即上方)的电场力，电场力和重力相平衡，使水分均匀分布于堆体，避免了水沉积于堆体下部而导致的厌氧问题；

通气管道可以向堆体内部供氧，以解决高粘度材料堆肥易出现的内部厌氧问题，且相比起气泵通气和翻堆搅拌减少了热量的散失，可以达到通气和保温的平衡。

进一步地，所述通气管道沿竖直向设置在所述壳体中间，所述通气管道上布设多个通气孔。

进一步地，所述通气管道呈盘管状、圆形或椭圆形，前后各一个通气阀的管道设计有利于气体的自然流通，提高通气效率。

进一步地，所述壳体的上部与下部各设有一个可调节通气量的通气阀，所述通气管道上下端分别与上部及下部的通气阀相连接。

进一步地，所述阳极板上带有滤水孔，下方通过支柱设置在所述壳体的上部，所述壳体在所述阳极板下部设有滤液出水口，可排除多余的水分和堆肥产出液

进一步地，所述阳极板采用石墨烯材质制得，石墨烯具有强度高、导电性能优良、化学性质稳定等特点，作为阳极板可以支撑上方堆体的重量，并且不易被腐蚀，使用寿命长。