堆肥發酵池、發酵系統及發酵方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及環保技術領域，具體而言，涉及一種堆肥發酵池、發酵系統及發酵方法。
【背景技術】
[0002]在物質生活日益豐富的當今社會，人類的生活水平顯著提高。然而，伴隨著生活水平的提高，生活垃圾也成為威脅人類生存健康的一大難題，這一問題在城市尤為突出。生活垃圾以成分多樣、刺激性氣味濃、空間體積大、污染物類型極其復雜等為顯著特點，成為城市凈化的特大難題。此外，隨著城鎮化發展，個體養殖戶逐漸消失，大規模養殖場逐漸盛行。養殖場的大量出現使得禽畜糞便的處理成為另一大難題。
[0003]目前，國內針對這兩大難題的處理方式各有不同。生活垃圾處理以掩埋為主，但生活垃圾的眾多特點決定了掩埋勢必會產生諸如占地空間大、土壤污染、大氣污染、水污染、疾病傳播等環境問題，更不利于資源的回收利用。焚燒也是生活垃圾處理的有效方式之一，采用焚燒的方式進行垃圾處理，可實現垃圾有效減容和有毒、污染物質的大量清除。但是，由于現有技術和管理的不成熟，可能會帶來嚴重大氣污染的垃圾焚燒技術尚未得到廣泛應用。近年來，生活垃圾堆肥技術日益發展，這一技術不僅壓縮了生活垃圾的占地空間，減少了環境污染，同時也實現了生活垃圾的資源化利用。
[0004]國內針對畜禽糞便的處理方式主要有自然堆慪發酵法、晾曬干燥法、沼氣厭氧發酵法、塔式好氧發酵法等。由于禽畜糞便味道重，以這些傳統方法暴露于大氣中進行處理勢必會產生環境污染等問題。畜禽糞便是中國傳統的優質有機肥，而采用堆肥的模式可以有效解決畜禽糞便帶來的環境問題。
[0005]堆肥發酵處理技術受物料發酵過程中所處環境的溫度、濕度、含氧量等環境因素影響較大，而現有的堆肥發酵處理設備不能實現發酵池內各區域內的環境參數的實時自動控制，嚴重制約了堆肥處理技術的發展。
【發明內容】
[0006]本發明提供了一種堆肥發酵池、發酵系統及發酵方法，旨在改善上述技術問題。
[0007]本發明是這樣實現的:
[0008]一種堆肥發酵池，包括池體、監測控制系統和補給系統，所述池體包括側壁和池底，所述補給系統包括補給柱，所述補給柱連通外界水源和氣源，所述補給柱的側壁上設置有多個氣孔，所述補給柱豎向設置在所述池底的下方，所述池底設置有供所述補給柱伸入所述池體內的通孔；
[0009]所述監測控制系統包括探測器和控制器，所述探測器安裝于所述池體內或所述補給柱上，所述探測器與所述控制器電連接，所述控制器用于控制所述補給柱向所述池體內補充水和氣。
[0010]現有技術中，補給系統以橫向設置在池體底部或伸入物料內部或池底充氣、池頂吸氣為主，探測器通過人為隨機插入為主，且補給系統只能單一補給水或氣。同時為了提高產量，池體深度不斷增加，這些設置方式存在的弊端是:由于探測器的探測范圍越大，誤差越大，加之補給柱在補給時的輻射范圍有限，因此不能實現對池體內各區域內溫度、濕度和氧含量等環境參數的精確控制，肥料產出效率低下且質量不均一，不能直接應用，這便嚴重制約了堆肥處理的生產效率。
[0011]本技術方案中，探測器設置在補給柱或池體內，實現對池體內環境參數監測的全覆蓋，而外界的水源和氣源可同時由補給柱向池體內供給，并且通過控制氣源的溫度，還可以實現對池體內各區域溫度的調節。氣孔開設在補給柱的側壁，這樣氣體在整根補給柱的側壁向池體內逸出，并向上流動，可實現對發酵池內的全覆蓋。
[0012]整個監測補給過程均是在控制器控制下完成的，實現了設備的自動化和智能化。需要說明的是，外界氣源可以是氧氣也可以是空氣。
[0013]進一步地，所述補給柱包括同軸設置的內柱和外柱，所述內柱的上端開口，下端連通外界水源，所述外柱的上端與所述內柱的外壁連接形成腔體，所述腔體的下端連通外界氣源，所述氣孔均勻設置在所述外柱的側壁上。
[0014]水從內柱進入后到達內柱的上端，以淋浴的方式在重力作用下會向下流動，也就是從池體的頂部向下流經物料，通過控制不同位置的補給柱的水流量便可控制池體內不同區域的濕度。同樣的，通過控制不同位置的補給柱的氣流量便可控制池體內不同區域的氧含量以及溫度。
[0015]為了提高生產效率，需要將發酵池建造得更大，相應的為了適應池體的深度，補給柱也需要設計得更長，而在發酵完成后，補給柱需要向下抽出以方便鏟車將肥料鏟走，如果補給柱過長勢必需要在池體下方設置較大的補給柱容納空間，增加施工成本。
[0016]進一步地，所述補給柱包括從外至內依次滑動套設的第一補給柱、第二補給柱、第三補給柱和第四補給柱，所述第一補給柱的上端與所述第二補給柱的下端之間、所述第二補給柱的上端與所述第三補給柱的下端之間、所述第三補給柱的上端與所述第四補給柱的下端之間均設置有相互對應的擋塊；
[0017]所述第四補給柱連接有動力機構，所述動力機構能夠帶動所述第四補給柱豎向滑動。
[0018]動力機構帶動第四補給柱向上滑動時，由于第四補給柱的下端與第三補給柱的上端相互抵扣，當第四補給柱的滑動到第三補給柱的上端時，第三補給柱被帶動向上滑動，同樣的第二補給柱被第三補給柱帶動向上滑動，最終整個補給柱展開成一整體。
[0019]進一步地，所述補給系統還包括底盤和驅動機構，所述底盤設置于所述池底下方，所述補給柱設置在所述底盤上，所述驅動機構用于驅動所述底盤豎向移動。
[0020]驅動機構帶動底盤上下動作，補給柱在底盤的帶動下伸入池底的通孔進入發酵池中，整個過程實現了自動化和智能化，驅動機構還可以與控制器進行電連接，操作人員直接控制控制器來實現操作。
[0021]進一步地，所述第一補給柱、第二補給柱、第三補給柱和第四補給柱長度均相等，所述探測器嵌設在所述第一補給柱、第二補給柱、第三補給柱和第四補給柱的外壁中部。
[0022]前述已經說明，探測器在監測環境參數時，通常只是在半徑小于1.5m范圍內探測的數據較為可信，因此探測器在設置時應合理分布。
[0023]實際設置時，保證第一補給柱、第二補給柱、第三補給柱和第四補給柱的長度小于1.5m，同時控制相鄰補給柱之間的間距以及補給柱到池體側壁的距離，使探測器得到合理分布，以保證監測得到的環境參數真實可信。
[0024]一種堆肥發酵系統，包括尾氣處理系統和至少一個堆肥發酵池，所述尾氣處理系統包括抽風罩、輸送管道和尾氣處理裝置，所述抽風罩設置在所述池體上方；
[0025]所述尾氣處理裝置包括殼體和至少一塊吸附板，所述殼體上、下兩端分別設置出氣口和進氣口，所述進氣口和所述出氣口之間形成供尾氣通過的通道，所述吸附板設置于所述通道中并分隔所述殼體，所述吸附板上填充有吸附劑；
[0026]所述輸送管道一端連通所述抽風罩，另一端連通所述進氣口，所述輸送管道上設置有風機，所述出氣口處設置有探測計，所述出氣口連通有排空管，所述排空管上設置有回流管，所述回流管連通所述輸送管道，所述排空管和所述回流管上均設置有閥門，所述閥門和所述探測計均與所述控制器電連接。
[0027]當尾氣進入尾氣處理裝置后，流經吸附板，其中的有害物質被吸附板中的吸附劑吸附，在出氣口處，探測計對尾氣內的有害物質含量進行檢測并將檢測數據傳遞給控制器，控制器根據尾氣是否達標控制閥門動作。
[0028]具體而言，當尾氣達標時，回流管上的閥門關閉，而排空管閥門打開直接將尾氣排空；當尾氣不達標時，排空管閥門關閉，回流管上的閥門打開，尾氣經回流管回流至輸送管道再次進入尾氣處理裝置中進行處理。
[0029]進一步地，所述吸附板橫向設置，所述殼體的內壁上設置有橫向的卡槽，所述吸附板滑動嵌設于所述卡槽內，所述殼體的側壁上設置有供所述吸附板抽出的開口。
[0030]吸附劑長期使用后，其吸附效果逐漸下降，需要進行更換。此時只需將吸附板從開口處拉出即可，方便快捷。
[0031]進一步地，還包括用于輸送物料的輸送機構，所述輸送機構設置在所述池體的上方。
[0032]輸送機構可以是傳送帶、斗式提升機等傳送設備。
[0033]一種堆肥發酵方法，包括以下步驟:
[0034]a、將補給柱從下往上伸入池體內，分選后物料通過輸送機構送入池體內，開啟輸送管道上的風機將尾氣抽送至尾氣處理裝置；
[0035]b、控制器根據探測器實時測得的池體內各區域的環境參數，控制補給系統調節池體內各區域的環境參數；
[0036]尾氣處理裝置同步處理尾氣，待尾氣達標后排空；
[0037]c、發酵完成后，補給柱向下收縮退出池體，將堆肥鏟出。
[0038]b步驟中，需要保證在整個處理過程中，探測器監測得到的環境參數真實可信。
[0039]進一步地，所述吸附劑為改性活性炭材料。
[0040]本發明的有益效果是:本發明提供的堆肥發酵池、發酵系統及發酵方法在堆肥發酵過程中，監測控制系統實時監測發酵池內各區域的環境參數并控制補給系