[发明专利]一种基于蓄热的自热循环快速好氧堆肥系统及方法

说明书

一种基于蓄热的自热循环快速好氧堆肥系统及方法，包括堆体容器、蓄热体；堆体容器内储存餐厨垃圾并进行好氧发酵；蓄热体内储存蓄热材料并进行高温好氧发酵；堆体容器连接出风管道、进风管道；出风管道与进风管道之间并联连接释热管路一、释热管路二；在释热管路一上且在阀组一、阀组二之间连接与蓄热体连通的蓄热管路一，在释热管路二上且在阀组一、阀组二之间连接与蓄热体连通的蓄热管路二；释热管路一、释热管路二之间的出风管道上设置跨越阀门一、进风管道上设置跨越阀门二，堆体容器设置温度传感器二；蓄热体设置温度传感器一。本发明包括常规流程、蓄热流程、释热流程三种流程方法，将堆肥产生的热能进行储存，实现能源循环利用。

技术领域

本发明属于固体废弃物综合处理技术领域，具体为一种基于蓄热的自热循环快速好氧堆肥系统及方法。

背景技术

好氧堆肥是固体废弃物垃圾、污泥等的重要处理手段之一，堆体的初始温度影响好氧堆肥的反应速率和分解时间。温度过低则反应速率过低，分解时间增长。通常需要控制堆体温度在15℃以上。

实际上，大多数时间，特别是在寒冷和严寒地区，冬季环境温度均低于15℃，在通风供氧尤其是强制通风供氧时，堆体被持续冷却，中温好氧微生物受到抑制，使堆体温度不能正常升温，导致好氧堆肥失败。

为了解决这类问题，现况好氧堆肥大多数采用降低通风量、延长堆肥时间，或者设置单独的预热系统提高堆体初始温度的方法。第一类方法堆肥时间长，并且同样存在堆肥失败的风险；第二类方法需要设置单独的热源，耗费能源。

由于堆肥过程中，各类菌种利用可溶性单糖、脂肪和碳水化合物旺盛繁殖。它们在转换和利用化学能的过程中，有一部分变成热能，1m³堆体产热量约在5-10kw左右。通常，这部分热量会随着废气直接排除，并不进行回收利用。

故亟需一种充分利用好氧堆肥产生的废热，结合堆肥间歇，用热与放热不同步的特点，设计一种基于蓄热的自热循环快速好氧堆肥工艺。该工艺通过设置蓄热体，将好氧堆肥过程中产生的热能进行储存，用于堆肥初期或环境温度较低时预热堆体，以有效的提升堆体温度，提高好氧堆肥反应速率，缩短分解时间。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于蓄热的自热循环快速好氧堆肥系统及方法，其目的在于解决充分利用好氧堆肥自身发热量，实现耗能少、结构简单、实施容易、运维方便并符合环保要求的好氧堆肥系统及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于蓄热的自热循环快速好氧堆肥系统，包括堆体容器、蓄热体、出风管道、进风管道、阀组一、阀组二，跨越阀门一，跨越阀门二，温度传感器一，温度传感器二；

所述堆体容器内储存餐厨垃圾并进行好氧发酵；所述蓄热体内储存蓄热材料并进行高温好氧发酵；所述堆体容器出气口连接所述出风管道一端，其入气口连接所述进风管道一端，所述出风管道另一端与净化装置连通，所述进风管道另一端与外界连通；所述出风管道与所述进风管道之间并联连接释热管路一、释热管路二两条管路，所述释热管路二两端分别连接在所述出风管道末端与净化装置之间、及进风管道始端；所述释热管路一、释热管路二上分别在对应位置串联连接所述阀组一、所述阀组二；在所述释热管路一上且在所述阀组一、所述阀组二二者之间连接与所述蓄热体的进/排气口一连通的蓄热管路一，在所述释热管路二上且在所述阀组一、所述阀组二二者之间连接与所述蓄热体进/排气口二连通的蓄热管路二；所述释热管路一、释热管路二之间的所述出风管道上设置所述跨越阀门一、所述进风管道上设置所述跨越阀门二，所述堆体容器设置所述温度传感器二；所述蓄热体设置所述温度传感器一。

所述的一种基于蓄热的自热循环快速好氧堆肥系统，其中，所述蓄热体内设置穿过蓄热材料的废气换热管道，所述换热管道排布形式为蛇形管道，所述蓄热管路一、蓄热管路二连通所述废气换热管道两端管口；所述蓄热体中的蓄热材料为液体、固体或PCM材质，放热特性选择高温好氧发酵温度至少不低于60℃。