[发明专利]一种两段式高温腐熟协同堆肥装置及其堆肥方法

说明书

本发明涉及一种两段式高温腐熟协同堆肥装置及其堆肥方法，所述堆肥装置包括相互串联的一次发酵单元和二次发酵单元以及供气装置，供气装置并联一次发酵单元和二次发酵单元；所述一次发酵单元包括第一发酵舱及其内部的曝气装置、置料板和渗滤液收集室，所述供气装置连接曝气装置，为第一发酵舱提供氧气，渗滤液收集室设在第一发酵舱的底部，用于收集置料板上堆料的渗滤液，置料板设在渗滤液收集室的上方，曝气装置设在置料板的上方或下方；堆料在一次发酵单元完成高温发酵后，输入二次发酵单元进行降温腐熟发酵。

技术领域

本发明属于固体废弃物处理技术领域，具体涉及一种两段式高温腐熟协同堆肥装置及其堆肥方法。

背景技术

随着我国农业生产和污水处理规模的不断提高，农业有机废弃物以及污水处理产生的污泥逐年增加。例如，2017年我国农村污水排放量约为2.14×10¹⁰t，随着污水设施数量的逐年快速增加，产生的剩余污泥逐渐成为农村有机固废的重要组分，估计2020年剩余污泥总量约为1.4×10⁷t。另外，我国农作物秸秆年产量约为11.35×10⁸t，农村地区生活垃圾年产量约为2.5×10⁸t，农村有机固体废弃物的处理处置已成为了建设“美丽乡村”亟待解决的难题。

好氧堆肥技术能够实现上述废弃物的“减量化、无害化、资源化”利用，使有机废弃物转化为稳定的有机肥料。我国农村存在巨大的化肥需求，有机固废中含有大量的有机质及营养元素，是实现堆肥资源化的优质堆料，但在应用过程中仍存在以下问题：(1)单一有机固废作为堆肥堆料时，其条件不满足最佳堆肥要求，例如C/N偏低、含水率过高、降解速率偏低、粒度小、黏度大等问题，影响堆肥进程，进而影响堆肥产品的质量；(2)常规堆肥装置单次处理量低，堆肥腐熟周期长，设备利用率低，堆肥效率较低，难以满足废弃物产量及种类日益增多的农村地区的需求；(3)农村剩余污泥、有机垃圾和秸秆等具有单个排放规模小、覆盖面大的特点，传统的有机固废处理模式运输成本高，操作复杂，不适合农村地区的经济技术条件和有机固废排放特征。

综上所述，针对农村的技术经济条件以及农村有机固体废弃物的特征，急需一种高效堆肥装置，实现对农村有机固体废弃物的就地或小区域集中堆肥资源化处理。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种两段式高温腐熟协同堆肥装置及其堆肥方法，所述堆肥装置和堆肥方法采用混合堆肥工艺，对堆料进行混合和预处理，使得堆料满足最佳堆肥要求，提高堆肥产品的质量；同时，将堆肥的一般进程“初始升温阶段—高温阶段—降温腐熟阶段”分别在两个反应器中分阶段进行，即初始升温阶段—高温阶段为一次发酵，降温腐熟阶段为二次发酵，实现农村有机固体废弃物的最优化处理处置。

第一方面，本发明提供了一种两段式高温腐熟协同堆肥装置，所述协同堆肥装置包括相互串联的一次发酵单元和二次发酵单元以及供气装置，供气装置并联一次发酵单元和二次发酵单元；所述一次发酵单元包括第一发酵舱及其内部的曝气装置、置料板和渗滤液收集室，所述供气装置连接曝气装置，为第一发酵舱提供氧气，渗滤液收集室设在第一发酵舱的底部，用于收集置料板上堆料的渗滤液，置料板设在渗滤液收集室的上方，曝气装置设在置料板的上方或下方；堆料在一次发酵单元完成高温发酵后，输入二次发酵单元进行降温腐熟发酵。

可选的，所述曝气装置设在置料板的上方，曝气装置包括曝气管及其上设置的多个曝气头，所述曝气头为扩口喷头，喷头与水平面所成角度为20-50°。

可选的，所述曝气头与置料板上堆料的上表面之间的距离为10-30mm。