權(quán)利要求

1.膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，其特征在于，包括風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)與若干個(gè)發(fā)酵倉連接，每個(gè)所述發(fā)酵倉的進(jìn)風(fēng)口均通過供風(fēng)管與所述風(fēng)機(jī)連接，每個(gè)所述發(fā)酵倉的出風(fēng)口均通過抽風(fēng)管與所述風(fēng)機(jī)連接； 其中一個(gè)所述發(fā)酵倉的出風(fēng)口處設(shè)有控制閥； 所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料上方均覆有防水透濕膜； 所述抽風(fēng)管上設(shè)有廢氣處理口，所述廢氣處理口通過管道與廢氣處理裝置連接； 所述抽風(fēng)管上設(shè)有冷凝水收集箱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)與至少兩個(gè)發(fā)酵倉連接，其中一個(gè)所述發(fā)酵倉的出風(fēng)口處設(shè)有控制閥，其余所述發(fā)酵倉的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處均設(shè)有控制閥。 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，其特征在于，所述發(fā)酵倉的堆料上方設(shè)有自動(dòng)監(jiān)測單元，所述自動(dòng)監(jiān)測單元和所述風(fēng)機(jī)均與自動(dòng)控制單元連接。 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，其特征在于，所述自動(dòng)監(jiān)測單元包括溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器和壓力傳感器； 所述溫度傳感器和所述濕度傳感器均與所述自動(dòng)控制單元連接； 所述氧氣濃度傳感器和所述壓力傳感器均與所述自動(dòng)控制單元連接； 所述溫度傳感器的探頭和所述氧氣濃度傳感器的探頭均插入堆料中，所述防水透濕膜與堆料之間設(shè)有所述濕度傳感器和所述壓力傳感器，所述發(fā)酵倉進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有所述壓力傳感器。 5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，其特征在于，所述發(fā)酵倉內(nèi)設(shè)有通風(fēng)管，所述通風(fēng)管上設(shè)有若干個(gè)出風(fēng)孔，所述通風(fēng)管與所述發(fā)酵倉的進(jìn)風(fēng)口連接；所述供風(fēng)管、所述抽風(fēng)管外壁均設(shè)有保溫層。 6.采用權(quán)利要求1-5任一所述的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置進(jìn)行的循環(huán)方法，其特征在于，包括以下步驟： 首先在其中一個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)： 開始發(fā)酵，發(fā)酵處于第一階段，所述風(fēng)機(jī)將外界空氣從其中一個(gè)供風(fēng)管送入其中一個(gè)所述發(fā)酵倉，使得該發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于15%； 發(fā)酵進(jìn)入第二階段，堆料溫度快速上升，打開該發(fā)酵倉出風(fēng)口處的控制閥，使得該發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于12%，該發(fā)酵倉內(nèi)的少量氣體進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)中，然后再通過所述供風(fēng)管進(jìn)入該發(fā)酵倉內(nèi)部，形成氣體循環(huán)； 發(fā)酵進(jìn)入第三階段，持續(xù)高溫階段，堆料溫度≥70℃，完全打開該發(fā)酵倉對(duì)應(yīng)出風(fēng)口處的控制閥，使得該發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料間氧氣濃度不低于8%，該發(fā)酵倉內(nèi)部的氣體進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)中，然后再通過所述供風(fēng)管進(jìn)入該發(fā)酵倉內(nèi)部，形成熱能循環(huán)、氣體循環(huán)，使該發(fā)酵倉內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵。 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的循環(huán)方法，其特征在于，還包括以下步驟： 當(dāng)其中一個(gè)所述發(fā)酵倉完成內(nèi)部循環(huán)之后，再在其中兩個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)行內(nèi)外部循環(huán)： 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料溫度≥60℃、所述防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥90%時(shí)，打開第二個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)風(fēng)口處的控制閥，第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部的氣體進(jìn)入到第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)，為第二個(gè)所述發(fā)酵倉提供反應(yīng)初始條件，第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料開始發(fā)酵，當(dāng)?shù)诙€(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)堆料溫度首次升至70℃以上、且所述防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥90%時(shí)，打開第二個(gè)所述發(fā)酵倉出風(fēng)口處的控制閥，第一個(gè)和第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部的氣體進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)中，然后通過所述風(fēng)機(jī)再回到第一個(gè)和第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部，形成氣體循環(huán)，使該第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵； 最后，重復(fù)上述步驟，直至所有所述發(fā)酵倉內(nèi)部均形成氣體循環(huán)，使所有所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵。 8.采用權(quán)利要求1-5任一所述的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置進(jìn)行的循環(huán)方法，其特征在于，包括以下步驟：除第一個(gè)所述發(fā)酵倉外其余的所述發(fā)酵倉均額外再安裝一個(gè)獨(dú)立風(fēng)機(jī)， (1)首先在第一個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)： 開始發(fā)酵，發(fā)酵處于第一階段，所述風(fēng)機(jī)將外界空氣從其中一個(gè)供風(fēng)管送入第一個(gè)所述發(fā)酵倉，使得第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于15%； 發(fā)酵進(jìn)入第二階段，堆料溫度快速上升，打開第一個(gè)所述發(fā)酵倉出風(fēng)口處的控制閥，使得第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于12%，第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的少量氣體進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)中，然后再通過所述供風(fēng)管進(jìn)入第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部，形成氣體循環(huán)； 發(fā)酵進(jìn)入第三階段，持續(xù)高溫階段，堆料溫度≥70℃，完全打開第一個(gè)所述發(fā)酵倉對(duì)應(yīng)出風(fēng)口處的控制閥，使得第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料間氧氣濃度不低于8%，第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部的氣體進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)中，然后再通過所述供風(fēng)管進(jìn)入第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部，形成熱能循環(huán)、氣體循環(huán)，使第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵； (2)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料溫度≥60℃、所述防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥90%時(shí)，打開第二個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)風(fēng)口處的控制閥，第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部的氣體進(jìn)入到第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)，為第二個(gè)所述發(fā)酵倉提供反應(yīng)初始條件，第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料開始發(fā)酵，第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)物料溫度首次升至50℃以上，關(guān)閉第二個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)風(fēng)口處的控制閥，開啟第二個(gè)所述發(fā)酵倉的獨(dú)立風(fēng)機(jī)，使第二個(gè)所述發(fā)酵倉獨(dú)立進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)； (3)重復(fù)步驟(2)，直至所有所述發(fā)酵倉均進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)。 9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的循環(huán)方法，其特征在于，還包括以下步驟：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)所述發(fā)酵倉的堆料溫度降至50℃以下時(shí)，關(guān)閉第一個(gè)所述發(fā)酵倉的所有控制閥，第一個(gè)所述發(fā)酵倉完成發(fā)酵；當(dāng)其他的所述發(fā)酵倉的堆料溫度降至50℃以下時(shí)關(guān)閉所述發(fā)酵倉所有的控制閥，直至所有所述發(fā)酵倉完成發(fā)酵。 10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的循環(huán)方法，其特征在于，首先在第一個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)時(shí)，第一階段發(fā)酵倉內(nèi)部微正壓狀態(tài)為：堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥350Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的10% ~ 20%； 第二階段發(fā)酵倉內(nèi)部微正壓狀態(tài)為：堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥300Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的40% ~ 50%； 第三階段發(fā)酵倉內(nèi)部微正壓狀態(tài)為：堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥250Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的70%以上； 首先在第一個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)時(shí)，第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料初始溫度在0℃以上時(shí)，通過添加外源微生物使堆料快速發(fā)酵至升溫，進(jìn)入持續(xù)高溫階段。

說明書

膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置及循環(huán)方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)固廢發(fā)酵處理的循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置及循環(huán)方法。

背景技術(shù)

國家高度重視生態(tài)文明建設(shè)，隨著我國工農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，畜禽糞污、秸稈、園林垃圾、中藥渣等有機(jī)固廢未得到合理處理，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害。如何有效、快速、低成本處理有機(jī)固廢并資源化利用成為生態(tài)環(huán)保行業(yè)研究熱點(diǎn)。其中納米膜覆蓋高溫好氧發(fā)酵堆肥技術(shù)因?yàn)榫哂协h(huán)保、投資少、見效快，操作簡便、處理成本低、發(fā)酵效果好的特點(diǎn)，是廢棄物處理技術(shù)中一個(gè)能同時(shí)滿足穩(wěn)定化、減量化、無害化、資源化要求的技術(shù)，對(duì)于碳減排有極大推動(dòng)作用，被稱之為“用得起、接地氣”的好技術(shù)。

在高溫好氧發(fā)酵過程中，氧氣含量和堆料溫度是影響堆料中微生物的活性高低的關(guān)鍵因素，直接影響堆肥速率堆肥質(zhì)量，同時(shí)關(guān)系到碳固定率的高低。在高寒地區(qū)，一般情況下有機(jī)固廢初始溫度均為零下，沒有微生物在水結(jié)冰的情況下還可以正常代謝，結(jié)冰狀態(tài)的固廢放入膜內(nèi)，堆料內(nèi)的土著或者外源添加的微生物無法啟動(dòng)升溫過程。低溫高寒地區(qū)，堆料初始反應(yīng)溫度低，不易發(fā)生反應(yīng)。在低溫下，非耐低溫或嗜冷微生物物質(zhì)代謝過程中的各種生化反應(yīng)減緩，因而微生物的生長繁殖減慢，沒有微生物可以在水結(jié)冰的情況下正常代謝。溫度下降至凍結(jié)點(diǎn)以下時(shí)，微生物及其周圍介質(zhì)中水分被凍結(jié)，使細(xì)胞質(zhì)粘度增大，電解質(zhì)濃度增高，細(xì)胞的pH值和膠體狀態(tài)改變，使細(xì)胞變性，加之凍結(jié)的機(jī)械作用使細(xì)胞膜損傷，這些內(nèi)外環(huán)境的改變使得微生物代謝活動(dòng)受阻，堆料初始不易發(fā)生反應(yīng)。常見的技術(shù)方法是通過各種外部加熱措施施加一個(gè)初始溫度，需要額外的加熱設(shè)備，并需要額外的電能。

覆蓋的高性能膜材料具有分子過濾微孔結(jié)構(gòu)，可以有效控制異味，消滅細(xì)菌，同時(shí)堆料內(nèi)空氣分子和水蒸汽分子可以正常通過，外界水分子則無法進(jìn)入，膜內(nèi)部形成可使微生物在短時(shí)間內(nèi)將廢棄物轉(zhuǎn)化成高品質(zhì)堆肥所需要的發(fā)酵條件。

目前最先進(jìn)的覆膜堆肥技術(shù)采用的膜核心基本為e-PTFE（膨體聚四氟乙烯），具有原纖維狀微孔結(jié)構(gòu)，每個(gè)微孔直徑比水分子直徑小幾百倍，比水蒸氣分子大上萬倍，使水蒸氣能通過，而水滴不能通過，利用這種微孔結(jié)構(gòu)可達(dá)到優(yōu)秀的防水、透濕、阻臭功能；另外因?yàn)樵摽讟O度細(xì)小和縱向不規(guī)格的彎曲排列，使風(fēng)不能透過，從而又具有防風(fēng)性和保暖性等特點(diǎn)。將此薄膜用特殊工藝覆合在各種織物和基材上，成為新型過濾材料，該膜孔徑小，分布均勻，孔隙率大，在保持空氣流通的同時(shí)，可以過濾包括細(xì)菌在內(nèi)的所有塵埃顆粒，達(dá)到凈化且通風(fēng)的目的。

但由于氨氣、氧化亞氮、二氧化碳、低碳數(shù)烷烴等小于膜微孔徑，在壓差作用下仍會(huì)擴(kuò)散到膜外，例如在堆肥過程僅能做到除臭90%以上，在目前的技術(shù)中，主要是對(duì)于環(huán)保管控氣體（例如氨氣），主要是通過對(duì)膜內(nèi)側(cè)進(jìn)行親水處理，使水蒸氣在其上非孔部位聚集形成水，利用氨氣的極易溶于水的特性，隨水滴回滴到堆料上，被微生物進(jìn)一步固定在發(fā)酵物料中，但這個(gè)過程會(huì)受到多種因素影響，同時(shí)氧化亞氮、低碳數(shù)烷烴等非水溶性溫室氣體會(huì)被排出膜外（減排效果僅在50%以上），一方面資源化浪費(fèi)（浪費(fèi)了養(yǎng)分、碳等），另一方面除臭、減排效果受到一定限制。而且在進(jìn)行覆膜發(fā)酵時(shí)發(fā)酵倉內(nèi)的溫濕度分布不均勻，發(fā)酵不充分，發(fā)酵效果差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，該裝置能夠調(diào)節(jié)發(fā)酵倉內(nèi)的溫濕度分布，使發(fā)酵倉內(nèi)進(jìn)行均勻發(fā)酵，使發(fā)酵倉進(jìn)行充分的內(nèi)外循環(huán)，溫濕度分布均勻，發(fā)酵充分，發(fā)酵效果好。本發(fā)明的第二目的在于提供一種采用該膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置進(jìn)行的循環(huán)方法。

本發(fā)明提供的一種膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，包括風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)與若干個(gè)發(fā)酵倉連接，每個(gè)所述發(fā)酵倉的進(jìn)風(fēng)口均通過供風(fēng)管與所述風(fēng)機(jī)連接，每個(gè)所述發(fā)酵倉的出風(fēng)口均通過抽風(fēng)管與所述風(fēng)機(jī)連接；

其中一個(gè)所述發(fā)酵倉的出風(fēng)口處設(shè)有控制閥；

所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料上方均覆有防水透濕膜；

所述抽風(fēng)管上設(shè)有廢氣處理口，所述廢氣處理口通過管道與廢氣處理裝置連接；

所述抽風(fēng)管上設(shè)有冷凝水收集箱。

優(yōu)選地，所述控制閥采用電子閥。

優(yōu)選地，所述風(fēng)機(jī)與至少兩個(gè)發(fā)酵倉連接，其中一個(gè)所述發(fā)酵倉的出風(fēng)口處設(shè)有控制閥，其余所述發(fā)酵倉的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處均設(shè)有控制閥。

優(yōu)選地，所述發(fā)酵倉的堆料上方設(shè)有自動(dòng)監(jiān)測單元，所述自動(dòng)監(jiān)測單元和所述風(fēng)機(jī)均與自動(dòng)控制單元連接。

優(yōu)選地，所述自動(dòng)監(jiān)測單元包括溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器和壓力傳感器；

所述溫度傳感器和所述濕度傳感器均與所述自動(dòng)控制單元連接；

所述氧氣濃度傳感器和所述壓力傳感器均與所述自動(dòng)控制單元連接；

所述溫度傳感器的探頭和所述氧氣濃度傳感器的探頭均插入堆料中，所述防水透濕膜與堆料之間設(shè)有所述濕度傳感器和所述壓力傳感器，所述發(fā)酵倉進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有所述壓力傳感器。

優(yōu)選地，所述發(fā)酵倉內(nèi)設(shè)有通風(fēng)管，所述通風(fēng)管上設(shè)有若干個(gè)出風(fēng)孔，所述通風(fēng)管與所述發(fā)酵倉的進(jìn)風(fēng)口連接；所述供風(fēng)管、所述抽風(fēng)管外壁均設(shè)有保溫層。

本發(fā)明提供的一種采用膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置進(jìn)行的循環(huán)方法，包括以下步驟：

首先在其中一個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)：

開始發(fā)酵，發(fā)酵處于第一階段，所述風(fēng)機(jī)將外界空氣從其中一個(gè)供風(fēng)管送入其中一個(gè)所述發(fā)酵倉，使得該發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于15%；

發(fā)酵進(jìn)入第二階段，堆料溫度快速上升，打開該發(fā)酵倉出風(fēng)口處的控制閥，使得該發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于12%，該發(fā)酵倉內(nèi)的少量氣體進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)中，然后再通過所述供風(fēng)管進(jìn)入該發(fā)酵倉內(nèi)部，形成氣體循環(huán)；

發(fā)酵進(jìn)入第三階段，持續(xù)高溫階段，堆料溫度≥70℃，完全打開該發(fā)酵倉對(duì)應(yīng)出風(fēng)口處的控制閥，使得該發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料間氧氣濃度不低于8%，該發(fā)酵倉內(nèi)部的氣體進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)中，然后再通過所述供風(fēng)管進(jìn)入該發(fā)酵倉內(nèi)部，形成熱能循環(huán)、氣體循環(huán)，使該發(fā)酵倉內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵。

優(yōu)選地，還包括以下步驟：

當(dāng)其中一個(gè)所述發(fā)酵倉完成內(nèi)部循環(huán)之后，再在其中兩個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)行內(nèi)外部循環(huán)：

當(dāng)?shù)谝粋€(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料溫度≥60℃、所述防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥90%時(shí)，打開第二個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)風(fēng)口處的控制閥，第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部的氣體進(jìn)入到第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)，為第二個(gè)所述發(fā)酵倉提供反應(yīng)初始條件，第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料開始發(fā)酵，當(dāng)?shù)诙€(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)堆料溫度首次升至70℃以上、且所述防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥90%時(shí)，打開第二個(gè)所述發(fā)酵倉出風(fēng)口處的控制閥，第一個(gè)和第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部的氣體進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)中，然后通過所述風(fēng)機(jī)再回到第一個(gè)和第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部，形成氣體循環(huán)，使該第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵；

最后，重復(fù)上述步驟，直至所有所述發(fā)酵倉內(nèi)部均形成氣體循環(huán)，使所有所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵。

本發(fā)明提供的另外一種采用膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置進(jìn)行的循環(huán)方法，包括以下步驟：除第一個(gè)所述發(fā)酵倉外其余的所述發(fā)酵倉均額外再安裝一個(gè)獨(dú)立風(fēng)機(jī)，

(1)首先在第一個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)：

開始發(fā)酵，發(fā)酵處于第一階段，所述風(fēng)機(jī)將外界空氣從其中一個(gè)供風(fēng)管送入第一個(gè)所述發(fā)酵倉，使得第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于15%；

發(fā)酵進(jìn)入第二階段，堆料溫度快速上升，打開第一個(gè)所述發(fā)酵倉出風(fēng)口處的控制閥，使得第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于12%，第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的少量氣體進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)中，然后再通過所述供風(fēng)管進(jìn)入第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部，形成氣體循環(huán)；

發(fā)酵進(jìn)入第三階段，持續(xù)高溫階段，堆料溫度≥70℃，完全打開第一個(gè)所述發(fā)酵倉對(duì)應(yīng)出風(fēng)口處的控制閥，使得第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料間氧氣濃度不低于8%，第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部的氣體進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)中，然后再通過所述供風(fēng)管進(jìn)入第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部，形成熱能循環(huán)、氣體循環(huán)，使第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵；

(2)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料溫度≥60℃、所述防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥90%時(shí)，打開第二個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)風(fēng)口處的控制閥，第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)部的氣體進(jìn)入到第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)，為第二個(gè)所述發(fā)酵倉提供反應(yīng)初始條件，第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料開始發(fā)酵，第二個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)物料溫度首次升至50℃以上，關(guān)閉第二個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)風(fēng)口處的控制閥，開啟第二個(gè)所述發(fā)酵倉的獨(dú)立風(fēng)機(jī)，使第二個(gè)所述發(fā)酵倉獨(dú)立進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)；

(3)重復(fù)步驟(2)，直至所有所述發(fā)酵倉均進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)。

優(yōu)選地，還包括以下步驟：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)所述發(fā)酵倉的堆料溫度降至50℃以下時(shí)，關(guān)閉第一個(gè)所述發(fā)酵倉的所有控制閥，第一個(gè)所述發(fā)酵倉完成發(fā)酵；當(dāng)其他的所述發(fā)酵倉的堆料溫度降至50℃以下時(shí)關(guān)閉所述發(fā)酵倉所有的控制閥，直至所有所述發(fā)酵倉完成發(fā)酵。

優(yōu)選地，首先在第一個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)時(shí)：第一階段發(fā)酵倉內(nèi)部微正壓狀態(tài)為：堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥350Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的10% ~ 20%；

第二階段發(fā)酵倉內(nèi)部微正壓狀態(tài)為：堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥300Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的40% ~ 50%；

第三階段發(fā)酵倉內(nèi)部微正壓狀態(tài)為：堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥250Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的70%以上；

首先在第一個(gè)所述發(fā)酵倉進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)時(shí)，第一個(gè)所述發(fā)酵倉內(nèi)的堆料初始溫度在0℃以上時(shí)，通過添加外源微生物使堆料快速發(fā)酵至升溫，進(jìn)入持續(xù)高溫階段。

綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明提供的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置能夠進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，在防水透濕膜內(nèi)微正壓的輔助作用下，調(diào)節(jié)發(fā)酵倉內(nèi)的溫濕度、氣體分布，優(yōu)化發(fā)酵倉內(nèi)的環(huán)境，充分發(fā)揮發(fā)酵倉堆料內(nèi)土著微生物或者外源微生物代謝作用，進(jìn)行均勻發(fā)酵，發(fā)酵效果更好。

(2)本發(fā)明提供的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置通過在發(fā)酵倉外設(shè)置與風(fēng)機(jī)連接的供風(fēng)管和抽風(fēng)管，能夠?qū)⑼饨缧迈r空氣送入發(fā)酵倉內(nèi)，維持發(fā)酵倉內(nèi)堆料處于非缺氧狀態(tài)，使堆料內(nèi)的好氧微生物進(jìn)行發(fā)酵，當(dāng)發(fā)酵到一定程度時(shí)，風(fēng)機(jī)將發(fā)酵倉內(nèi)的氣體通過抽風(fēng)管抽到風(fēng)機(jī)中，再通過供風(fēng)管送入發(fā)酵倉中，形成氣體循環(huán)，從而調(diào)節(jié)發(fā)酵倉的溫濕度，使得發(fā)酵均勻。

(3)本發(fā)明提供的采用該發(fā)酵裝置的循環(huán)方法，不僅能夠使發(fā)酵倉內(nèi)部進(jìn)行均勻發(fā)酵，還能夠?yàn)槠渌陌l(fā)酵倉提供發(fā)酵反應(yīng)初始需要的氧氣和溫度，促進(jìn)發(fā)酵反應(yīng)，使其盡早達(dá)到最低的反應(yīng)條件，增加整體效率，快速達(dá)到堆肥高溫階段，提高碳固定率，避免過度消耗，減少溫室氣體排放。

(4)本發(fā)明提供的循環(huán)方法能夠進(jìn)行熱氣循環(huán)、濕氣循環(huán)、水汽循環(huán)等，發(fā)酵無需額外的電力加熱，無需額外補(bǔ)水，節(jié)省能源，還能將刺激性臭味氣體循環(huán)至未反應(yīng)的發(fā)酵倉中，通過反應(yīng)進(jìn)一步降解，減少整體臭氣及溫室氣體的產(chǎn)量，減少有用成分的損耗。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中的第一個(gè)發(fā)酵倉的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中第一個(gè)發(fā)酵倉中的第一通風(fēng)管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例3中膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例4中膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例5中膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1-風(fēng)機(jī)、101-第一供風(fēng)管、102-抽風(fēng)管、103-第一控制閥、104-第二供風(fēng)管、105-第二控制閥、106-第三控制閥、107-第三供風(fēng)管、108-第四控制閥、109-第五控制閥、2-第一個(gè)發(fā)酵倉、201-第一通風(fēng)管、2011-出風(fēng)孔、202-第一出風(fēng)管、203-溫度傳感器、204-氧氣濃度傳感器、3-第二個(gè)發(fā)酵倉、301-第二通風(fēng)管、302-第二出風(fēng)管、4-第三個(gè)發(fā)酵倉、401-第三通風(fēng)管、402-第三出風(fēng)管、5-PLC控制器、6-第一獨(dú)立風(fēng)機(jī)、7-第二獨(dú)立風(fēng)機(jī)、8-廢氣處理裝置、9-冷凝水收集箱。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

一種膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，風(fēng)機(jī)1僅與第一個(gè)發(fā)酵倉2連接，如圖1、圖2、圖3所示。

第一個(gè)發(fā)酵倉2采用覆膜發(fā)酵，覆膜發(fā)酵采用防水透濕膜，覆膜發(fā)酵不需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)性（如反應(yīng)釜、發(fā)酵罐或者土建發(fā)酵房等），露天使用雨水無法進(jìn)入膜內(nèi)，覆蓋的防水透濕膜能有效阻隔臭氣大分子、病原菌、粉塵等，允許小于膜納米級(jí)微孔徑的水蒸氣透過，在微正壓作用下，有序?qū)⒍逊柿现械囊合嗨D(zhuǎn)化成氣相水，排出膜外，使堆肥產(chǎn)物干化。

第一個(gè)發(fā)酵倉2的進(jìn)風(fēng)口通過第一供風(fēng)管101與風(fēng)機(jī)1連接，第一個(gè)發(fā)酵倉2的出風(fēng)口通過抽風(fēng)管102與風(fēng)機(jī)1連接。第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部設(shè)有第一出風(fēng)管202，第一出風(fēng)管202穿過第一個(gè)發(fā)酵倉2的出風(fēng)口與抽風(fēng)管102連接。第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部設(shè)有第一通風(fēng)管201，第一通風(fēng)管201與第一供風(fēng)管101連接，第一通風(fēng)管201上設(shè)置若干個(gè)出風(fēng)孔2011，如圖2所示，氣體從出風(fēng)孔2011進(jìn)入第一個(gè)發(fā)酵倉2中，使得第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的氣體分布均勻。第一出風(fēng)管202上設(shè)有第一控制閥103，等發(fā)酵進(jìn)行到升溫或者高溫階段，打開第一控制閥103，風(fēng)機(jī)1將第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的氣體抽出，再通過第一供風(fēng)管101送入第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部的氣體循環(huán)，調(diào)節(jié)各個(gè)部位的氧氣濃度、溫濕度，使發(fā)酵反應(yīng)均勻，提高發(fā)酵效率。第一供風(fēng)管101、第一出風(fēng)管202、抽風(fēng)管102外壁都設(shè)有保溫層，可以防止氣體循環(huán)過程中產(chǎn)生的冷凝水。冷凝水會(huì)溶解氨氣等物質(zhì)，經(jīng)過保溫處理之后，減少冷凝水的產(chǎn)生，氨氣等物質(zhì)可以循環(huán)至第一個(gè)發(fā)酵倉2的堆料中，提高堆料發(fā)酵效率。

如圖1所示，在堆料上方設(shè)置自動(dòng)監(jiān)測單元，自動(dòng)監(jiān)測單元包括溫度傳感器203、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器204、壓力傳感器。溫度傳感器203與氧氣濃度傳感器204的探頭均插入堆料中，防水透濕膜與堆料之間安裝有濕度傳感器和壓力傳感器，該壓力傳感器用于自動(dòng)監(jiān)測防水透濕膜與堆料之間的氣體壓力；發(fā)酵倉的進(jìn)風(fēng)口處也安裝有壓力傳感器，該壓力傳感器用于自動(dòng)監(jiān)測進(jìn)風(fēng)口處氣體壓力。

溫度傳感器203、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器204、壓力傳感器、風(fēng)機(jī)1均與自動(dòng)控制單元連接，本實(shí)施例中的自動(dòng)控制單元采用PLC控制器5。通過溫度傳感器203、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器204、壓力傳感器實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測發(fā)酵參數(shù)，并反饋給PLC控制器5，通過PLC控制器5記錄、存儲(chǔ)、分析，根據(jù)程序設(shè)定反饋調(diào)控風(fēng)機(jī)1的啟停。其中，所有控制閥優(yōu)選為電子閥。

抽風(fēng)管102上設(shè)有廢氣處理口，廢氣處理口處設(shè)有控制閥，所述廢氣處理口通過管道與廢氣處理裝置8連接，廢棄處理口處安裝有控制閥，便于對(duì)廢氣進(jìn)行處理，廢氣處理裝置8采用本領(lǐng)域常用的廢氣處理裝置。抽風(fēng)管102上設(shè)有冷凝水收集箱9，收集發(fā)酵過程中產(chǎn)生的冷凝水，實(shí)現(xiàn)冷凝水的資源化利用。

采用本實(shí)施例的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置進(jìn)行發(fā)酵的循環(huán)方法如下：

(1)在第一個(gè)發(fā)酵倉2進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)：

啟動(dòng)覆膜發(fā)酵循環(huán)裝置，在自動(dòng)控制單元中設(shè)定程序，確定各階段調(diào)控參數(shù)，通過溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器及壓力傳感器實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測發(fā)酵參數(shù)，通過自動(dòng)控制單元反饋至風(fēng)機(jī)、控制閥；

采用間歇式通氣，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)1，風(fēng)機(jī)1將外界空氣通過第一供風(fēng)管101送至第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料中，開始發(fā)酵，發(fā)酵處于第一階段，第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于15%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥350Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的10% ~ 20%；

持續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵進(jìn)入到第二階段，堆料溫度快速上升，打開第一個(gè)發(fā)酵倉2的第一出風(fēng)管202上的第一控制閥103，風(fēng)機(jī)1將堆料內(nèi)的氣體抽入風(fēng)機(jī)1中，使得該第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于12%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥300Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的40%~50%；第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的少量氣體進(jìn)入風(fēng)機(jī)1中，然后再通過該第一供風(fēng)管101進(jìn)入第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部，形成氣體循環(huán)；

發(fā)酵進(jìn)入第三階段，持續(xù)高溫階段，堆料溫度≥70℃，完全打開第一控制閥103，使得第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料間氧氣濃度不低于8%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥250Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的70%以上；第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部的氣體進(jìn)入風(fēng)機(jī)1中，然后再通過第一供風(fēng)管101進(jìn)入第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部，形成熱能循環(huán)、氣體循環(huán)，形成氣體循環(huán)，調(diào)節(jié)堆料內(nèi)部的溫度、濕度，充分利用自身熱能，使得各部位的溫度濕度一致，第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵，不需要額外添加供熱設(shè)備，節(jié)省能源；

當(dāng)發(fā)酵倉內(nèi)的堆料初始溫度在0℃以上時(shí)，通過添加外源微生物使堆料快速發(fā)酵至升溫，進(jìn)入持續(xù)高溫階段；

(2)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉2的堆料溫度降至50℃以下時(shí)，關(guān)閉第一控制閥103，第一個(gè)發(fā)酵倉2完成發(fā)酵。

實(shí)施例2

一種膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，如圖4所示。

其技術(shù)方案與實(shí)施例1的技術(shù)方案基本一致，不同之處在于：在第一個(gè)發(fā)酵倉2一側(cè)增加了第二個(gè)發(fā)酵倉3。第二個(gè)發(fā)酵倉3的進(jìn)風(fēng)口通過第二供風(fēng)管104與風(fēng)機(jī)1連接，第二個(gè)發(fā)酵倉3的出風(fēng)口通過抽風(fēng)管102與風(fēng)機(jī)1連接。第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)部設(shè)有第二出風(fēng)管302，第二出風(fēng)管302穿過第二個(gè)發(fā)酵倉3的出風(fēng)口與抽風(fēng)管102連接。第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)部設(shè)有第二通風(fēng)管301，第二通風(fēng)管301與第二供風(fēng)管104連接，第二通風(fēng)管301與第一通風(fēng)管201的結(jié)構(gòu)相同。第二出風(fēng)管302上設(shè)有第二控制閥105，第二供風(fēng)管104上設(shè)有第三控制閥106。

采用本實(shí)施例的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置處理豬糞，循環(huán)方法步驟如下：

(1)向含水率70.4%的豬糞中添加以豬糞干物質(zhì)量計(jì)1‰的復(fù)合菌種（總有效活菌數(shù)為1.65×10 9cfu/g）和食用菌渣，接著使用翻拋機(jī)混合均勻，得到含水率為以重量計(jì)57.8%、碳氮比25.6、料溫4.5℃的混合物料，然后將混合物料送入待各個(gè)發(fā)酵倉的供風(fēng)管上方，料高2.05m，然后在發(fā)酵料上覆蓋防水透濕膜并密封固定，同時(shí)安裝好溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器及壓力傳感器；

(2)先在第一發(fā)酵倉2進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)：

啟動(dòng)覆膜發(fā)酵循環(huán)裝置，在自動(dòng)控制單元中設(shè)定程序，確定各階段調(diào)控參數(shù)，通過溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器及壓力傳感器實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測發(fā)酵參數(shù)，通過自動(dòng)控制單元反饋至風(fēng)機(jī)、控制閥；

采用間歇式通氣，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)1，風(fēng)機(jī)1將外界空氣通過第一供風(fēng)管101送至第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料中，開始發(fā)酵，發(fā)酵處于第一階段，第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于15%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥350Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的10%~20%；

持續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵進(jìn)入到第二階段，堆料溫度快速上升，當(dāng)堆料溫度上升至50℃時(shí)，自動(dòng)控制單元按設(shè)定程度打開第一個(gè)發(fā)酵倉2的第一出風(fēng)管202上的第一控制閥103，風(fēng)機(jī)1將堆料內(nèi)的氣體抽入風(fēng)機(jī)1中，使得該第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于12%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥300Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的40%~50%；第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的少量氣體進(jìn)入風(fēng)機(jī)1中，然后再通過該第一供風(fēng)管101進(jìn)入第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部，形成氣體循環(huán)；

發(fā)酵進(jìn)入第三階段，持續(xù)高溫階段，堆料溫度≥70℃，完全打開第一控制閥103，使得第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料間氧氣濃度不低于8%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥250Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的75%以上；第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)大部分氣體進(jìn)入風(fēng)機(jī)1中，然后再通過第一供風(fēng)管101進(jìn)入第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部，形成熱能循環(huán)、氣體循環(huán)，形成氣體循環(huán)，調(diào)節(jié)堆料內(nèi)部的溫度、濕度，充分利用自身熱能，使得各部位的溫度濕度一致，第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵，不需要額外添加供熱設(shè)備，節(jié)省能源；

(3)再在第一個(gè)發(fā)酵倉2和第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)進(jìn)行內(nèi)外部循環(huán)：

當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料溫度≥60℃、防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥90%時(shí)，打開第二個(gè)發(fā)酵倉3的第二供風(fēng)管104上的第三控制閥106，第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部的氣體進(jìn)入到第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)，為第二個(gè)發(fā)酵倉3提供反應(yīng)初始條件，第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)的堆料開始發(fā)酵；當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)的堆料溫度首次升至70℃以上、且防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥90％時(shí)，打開第二個(gè)發(fā)酵倉3的第二出風(fēng)管上302的第二控制閥105，第一個(gè)發(fā)酵倉2和第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)部的氣體進(jìn)入風(fēng)機(jī)1中，然后再通過風(fēng)機(jī)1回到第一個(gè)發(fā)酵倉2和第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)部，形成氣體循環(huán)，使第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵；

(4)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料溫度降至50℃以下時(shí)，關(guān)閉第一個(gè)發(fā)酵倉2的所有控制閥，第一個(gè)發(fā)酵倉2完成發(fā)酵；當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉3的堆料溫度降至50℃以下時(shí)關(guān)閉第二個(gè)發(fā)酵倉3的所有控制閥，第二個(gè)發(fā)酵倉3完成發(fā)酵。

低溫條件下進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，采用本實(shí)施例的循環(huán)裝置進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，第一個(gè)發(fā)酵倉2和第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)均添加外源耐寒微生物。第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料處于0℃以下，可以適當(dāng)提供外源熱，待堆料升至0℃以上，外源耐寒微生物開始發(fā)酵反應(yīng)，當(dāng)堆料處于進(jìn)入升溫或持續(xù)高溫階段，打開第一控制閥103進(jìn)行第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部氣體循環(huán)。第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料進(jìn)行到升溫或持續(xù)高溫階段時(shí)，堆料內(nèi)的微生物菌群有效活菌數(shù)量高，代謝能力強(qiáng)，產(chǎn)生大量的代謝能。打開第三控制閥106，將第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的熱能循環(huán)至第二個(gè)發(fā)酵倉3，為第二個(gè)發(fā)酵倉3提供反應(yīng)需要的氧氣熱量，使得堆料的溫度升高至0℃以上，使添加的外源微生物繁殖代謝，使堆料升溫，進(jìn)而使堆料內(nèi)的其他微生物進(jìn)而使堆料內(nèi)其他微生物菌群相繼啟動(dòng)繁殖代謝。同時(shí)打開第二控制閥105，第二個(gè)發(fā)酵倉3可進(jìn)行內(nèi)部氣體循環(huán)，進(jìn)一步充分利用自身熱能，充分利用內(nèi)部氧氣，節(jié)省能耗。解決了低溫高寒地區(qū)，堆料初始反應(yīng)溫度低，不易發(fā)生反應(yīng)的問題。

同理，還可以第二個(gè)發(fā)酵倉3之后再增加第三個(gè)發(fā)酵倉4或多個(gè)發(fā)酵倉，在低溫條件下，可將第一個(gè)發(fā)酵倉2的熱量循環(huán)至第二個(gè)發(fā)酵倉3，待第二個(gè)發(fā)酵倉3發(fā)酵穩(wěn)定后，然后再將第一個(gè)發(fā)酵倉2的熱量循環(huán)至第三個(gè)發(fā)酵倉4，促進(jìn)第二個(gè)發(fā)酵倉3和第三個(gè)發(fā)酵倉4中的堆料解凍，并提供適宜的反應(yīng)起始溫度及氧氣。設(shè)置多個(gè)發(fā)酵倉時(shí)，為了降低低溫環(huán)境的影響，第一個(gè)發(fā)酵倉的熱量、氣體等優(yōu)選循環(huán)至緊鄰的發(fā)酵倉。

實(shí)施例3

一種膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，如圖5所示。

本實(shí)施例的循環(huán)裝置與實(shí)施例2基本一致，不能之處在于：在第二個(gè)發(fā)酵倉3之后增加了第三個(gè)發(fā)酵倉4，第三個(gè)發(fā)酵倉4的進(jìn)風(fēng)口通過第三供風(fēng)管107與風(fēng)機(jī)1連接，第三發(fā)酵倉4的出風(fēng)口通過抽風(fēng)管102與風(fēng)機(jī)1連接。第三發(fā)酵倉4內(nèi)部設(shè)有第三出風(fēng)管402，第三出風(fēng)管402穿過第三個(gè)發(fā)酵倉4的出風(fēng)口與抽風(fēng)管102連接。第三個(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)部設(shè)有第三通風(fēng)管401，第三通風(fēng)管401與第三供風(fēng)管107連接，第三通風(fēng)管401與第一通風(fēng)管201的結(jié)構(gòu)相同。第三供風(fēng)管107上設(shè)有第五控制閥109，第三個(gè)發(fā)酵倉4上的第三出風(fēng)管402與抽風(fēng)管102連接，第三供風(fēng)管107上設(shè)有第四控制閥108。第三個(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)部設(shè)有第三通風(fēng)管401，第三通風(fēng)管401與第一通風(fēng)管201、第二通風(fēng)管301的結(jié)構(gòu)相同。第三出風(fēng)管402上設(shè)有第四控制閥108，第三供風(fēng)管107上設(shè)有第五控制閥109。

采用本實(shí)施例的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置進(jìn)行循環(huán)處理牛糞，方法如下：

(1)奶牛養(yǎng)殖場的牛糞經(jīng)過固液分離，獲得含水率為66.5%的牛糞，向牛糞中添加其干物質(zhì)量計(jì)1‰的復(fù)合菌種（總有效活菌數(shù)為1.72×10 9 cfu/g），接著使用翻拋機(jī)混合均勻，得到碳氮比22.3、料溫10.2℃的發(fā)酵料，然后將發(fā)酵料送入各發(fā)酵倉的供風(fēng)管上方，料高2.2m，然后在發(fā)酵料上覆蓋防水透濕膜并密封固定，同時(shí)安裝好溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器及壓力傳感器；

(2)先在第一發(fā)酵倉2進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)：

啟動(dòng)覆膜發(fā)酵循環(huán)裝置，在自動(dòng)控制單元中設(shè)定程序，確定各階段調(diào)控參數(shù)，通過溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器及壓力傳感器實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測發(fā)酵參數(shù)，通過自動(dòng)控制單元反饋至風(fēng)機(jī)、控制閥；

采用間歇式通氣，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)1，風(fēng)機(jī)1將外界空氣通過第一供風(fēng)管101送至第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料中，開始發(fā)酵，發(fā)酵處于第一階段，第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于15%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥380Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的10%~20%；

持續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵進(jìn)入到第二階段，堆料溫度快速上升，當(dāng)堆料溫度上升至50℃時(shí)，自動(dòng)控制單元按設(shè)定程度打開第一個(gè)發(fā)酵倉2的第一出風(fēng)管202上的第一控制閥103，風(fēng)機(jī)1將堆料內(nèi)的氣體抽入風(fēng)機(jī)1中，使得該第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于12%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥320Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的40%~50%；第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的少量氣體進(jìn)入風(fēng)機(jī)1中，然后再通過該第一供風(fēng)管101進(jìn)入第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部，形成氣體循環(huán)；

發(fā)酵進(jìn)入第三階段，持續(xù)高溫階段，堆料溫度≥70℃，完全打開第一控制閥103，使得第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料間氧氣濃度不低于8%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥250Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的70%以上；第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)大部分氣體進(jìn)入風(fēng)機(jī)1中，然后再通過第一供風(fēng)管101進(jìn)入第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部，形成熱能循環(huán)、氣體循環(huán)，形成氣體循環(huán)，調(diào)節(jié)堆料內(nèi)部的溫度、濕度，充分利用自身熱能，使得各部位的溫度濕度一致，第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵，不需要額外添加供熱設(shè)備，節(jié)省能源；

(3)再在第一個(gè)發(fā)酵倉2和第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)進(jìn)行內(nèi)外部循環(huán)：

當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料溫度≥60℃、防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥95%時(shí)，打開第二個(gè)發(fā)酵倉3的第二供風(fēng)管104上的第三控制閥106，第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部的氣體進(jìn)入到第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)，為第二個(gè)發(fā)酵倉3提供反應(yīng)初始條件，第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)的堆料開始發(fā)酵；當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)的堆料溫度首次升至70℃以上、且防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥95%時(shí)，打開第二個(gè)發(fā)酵倉3的第二出風(fēng)管上302的第二控制閥105，第一個(gè)發(fā)酵倉2和第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)部的氣體進(jìn)入風(fēng)機(jī)1中，然后再通過風(fēng)機(jī)1回到第一個(gè)發(fā)酵倉2和第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)部，形成氣體循環(huán)，使第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵；

(4)第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵時(shí)，打開第五控制閥109，風(fēng)機(jī)1將第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的氣體送入至第三個(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)，為第三個(gè)發(fā)酵倉4提供反應(yīng)初始條件，第三個(gè)發(fā)酵倉4開始發(fā)酵；當(dāng)?shù)谌齻€(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)的反應(yīng)處于升溫或高溫階段，打開第四控制閥108，第一個(gè)發(fā)酵倉2和第三個(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)部的空氣進(jìn)入風(fēng)機(jī)1中，然后再回到第一個(gè)發(fā)酵倉2和第三個(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)部，形成氣體循環(huán)，調(diào)節(jié)第三個(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)部的溫濕度，進(jìn)行均勻發(fā)酵；

(5)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料溫度降至50℃以下時(shí)，關(guān)閉第一個(gè)發(fā)酵倉2的所有控制閥，第一個(gè)發(fā)酵倉2完成發(fā)酵；當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉3的堆料溫度降至50℃以下時(shí)關(guān)閉第二個(gè)發(fā)酵倉3的所有控制閥，第二個(gè)發(fā)酵倉3完成發(fā)酵；當(dāng)?shù)谌齻€(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)的堆料溫度降至50℃以下時(shí)，關(guān)閉第三個(gè)發(fā)酵倉4的所有控制閥，第三個(gè)發(fā)酵倉4完成發(fā)酵。

采用多個(gè)發(fā)酵倉進(jìn)行循環(huán)發(fā)酵時(shí)，可以選擇其中任意一個(gè)發(fā)酵倉作為第一個(gè)發(fā)酵倉使用上述發(fā)酵循環(huán)方法，使所有的發(fā)酵倉都行氣體循環(huán)，進(jìn)行均勻發(fā)酵。

實(shí)施例4

一種膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，如圖6所示，其技術(shù)方案與實(shí)施例2基本一致，不能之處在于：第二發(fā)酵倉2側(cè)壁額外安裝了第一獨(dú)立風(fēng)機(jī)6，第一獨(dú)立風(fēng)機(jī)6僅與第二發(fā)酵倉2連接。

采用該膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置進(jìn)行循環(huán)的方法，步驟如下：

(1)與實(shí)施例2的步驟(1)相同；

(2)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料溫度≥60℃、防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥90%時(shí)，打開第二個(gè)發(fā)酵倉3第三的控制閥106，第一個(gè)發(fā)酵倉2的氣體進(jìn)入到第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)，為第二個(gè)發(fā)酵倉3提供反應(yīng)初始條件，第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)的堆料開始發(fā)酵；當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)堆料溫度首次升至50℃以上，關(guān)閉控制閥105和控制閥106，開啟第二個(gè)發(fā)酵倉3獨(dú)立風(fēng)機(jī)供風(fēng)口處的控制閥，獨(dú)立風(fēng)機(jī)將外界空氣送入第二個(gè)發(fā)酵倉3，使得該第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)物料進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵堆料溫度快速上升，發(fā)酵進(jìn)行到持續(xù)高溫階段（堆料溫度≥70℃），打開獨(dú)立風(fēng)機(jī)抽風(fēng)口處的控制閥，第二個(gè)發(fā)酵倉3開始進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，第二個(gè)發(fā)酵倉3的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵；

(3)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉2發(fā)酵過程進(jìn)入降溫狀態(tài)，且發(fā)酵堆料溫度降至50℃以下，關(guān)閉第一個(gè)發(fā)酵倉2的所有控制閥，第一個(gè)發(fā)酵倉2完成發(fā)酵；當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉3發(fā)酵過程進(jìn)入降溫狀態(tài)，且發(fā)酵堆料溫度降至50℃以下，關(guān)閉第二個(gè)發(fā)酵倉3的所有控制閥，第二個(gè)發(fā)酵倉3完成發(fā)酵。

實(shí)施例5

一種膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，如圖7所示，其技術(shù)方案與實(shí)施例3技術(shù)方案基本一致，不同之處在于：第二個(gè)發(fā)酵倉3側(cè)壁額外安裝一個(gè)第一獨(dú)立風(fēng)機(jī)6、第三個(gè)發(fā)酵倉4側(cè)壁額外安裝一個(gè)第二獨(dú)立風(fēng)機(jī)7。

采用本實(shí)施例提供的覆膜發(fā)酵循環(huán)裝置處理馬鈴薯秸稈，循環(huán)方法如下：

(1)馬鈴薯秸稈經(jīng)預(yù)處理后長度為20-30 mm；然后，使用畜禽尿調(diào)節(jié)含水率至70.5%，向上述秸稈中添加復(fù)合菌種，均勻混合，得到料溫15.3℃的發(fā)酵料；接種后堆料經(jīng)檢測，每g干重堆料含發(fā)酵菌群的總有效活菌數(shù)為1.69×10 6-1.92×10 6 cfu；然后將發(fā)酵料送入各發(fā)酵倉的供風(fēng)管上方，料高2.8m，然后在發(fā)酵料上覆蓋防水透濕膜并密封固定，同時(shí)安裝好溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器及壓力傳感器；

(2)先在第一發(fā)酵倉2進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)：

啟動(dòng)覆膜發(fā)酵循環(huán)裝置，在自動(dòng)控制單元中設(shè)定程序，確定各階段調(diào)控參數(shù)，通過溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣濃度傳感器及壓力傳感器實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測發(fā)酵參數(shù)，通過自動(dòng)控制單元反饋至風(fēng)機(jī)、控制閥；

采用間歇式通氣，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)1，風(fēng)機(jī)1將外界空氣通過第一供風(fēng)管101送至第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料中，開始發(fā)酵，發(fā)酵處于第一階段，第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于15%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥350Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的10%~20%；

持續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵進(jìn)入到第二階段，堆料溫度快速上升，當(dāng)堆料溫度上升至50℃時(shí)，自動(dòng)控制單元按設(shè)定程度打開第一個(gè)發(fā)酵倉2的第一出風(fēng)管202上的第一控制閥103，風(fēng)機(jī)1將堆料內(nèi)的氣體抽入風(fēng)機(jī)1中，使得該第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料內(nèi)部氧氣濃度不低于12%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥300Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的40%~50%；第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的少量氣體進(jìn)入風(fēng)機(jī)1中，然后再通過該第一供風(fēng)管101進(jìn)入第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部，形成氣體循環(huán)；

發(fā)酵進(jìn)入第三階段，持續(xù)高溫階段，堆料溫度≥75℃，完全打開第一控制閥103，使得第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部間歇性呈微正壓狀態(tài)，且堆料間氧氣濃度不低于8%，堆料與所述防水透濕膜之間的氣體壓力≥250Pa，微正壓狀態(tài)維持時(shí)間占該階段發(fā)酵時(shí)間的60%以上；第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)大部分氣體進(jìn)入風(fēng)機(jī)1中，然后再通過第一供風(fēng)管101進(jìn)入第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)部，形成熱能循環(huán)、氣體循環(huán)，形成氣體循環(huán)，調(diào)節(jié)堆料內(nèi)部的溫度、濕度，充分利用自身熱能，使得各部位的溫度濕度一致，第一個(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵，不需要額外添加供熱設(shè)備，節(jié)省能源；

(3)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉2內(nèi)的堆料溫度≥65℃、防水透濕膜與堆料之間的空氣濕度≥95%時(shí)，打開第二個(gè)發(fā)酵倉3第三的控制閥106，第一個(gè)發(fā)酵倉2的氣體進(jìn)入到第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)，為第二個(gè)發(fā)酵倉3提供反應(yīng)初始條件，第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)的堆料開始發(fā)酵；當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)堆料溫度首次升至50℃以上，關(guān)閉第二控制閥105和第三控制閥106，開啟第二個(gè)發(fā)酵倉3第一獨(dú)立風(fēng)機(jī)6供風(fēng)口處的控制閥，第一獨(dú)立風(fēng)機(jī)6將外界空氣送入第二個(gè)發(fā)酵倉3，使得該第二個(gè)發(fā)酵倉3內(nèi)物料進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵堆料溫度快速上升，發(fā)酵進(jìn)行到持續(xù)高溫階段（堆料溫度≥75℃），打開第一獨(dú)立風(fēng)機(jī)6抽風(fēng)口處的控制閥，第二個(gè)發(fā)酵倉3開始進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，第二個(gè)發(fā)酵倉3的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵；

(4)當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉3進(jìn)行均勻發(fā)酵后，打開第三個(gè)發(fā)酵倉4的第五控制閥109，第一個(gè)發(fā)酵倉2的氣體進(jìn)入到第三個(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)，為第三個(gè)發(fā)酵倉4提供反應(yīng)初始條件，第三個(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)的堆料開始發(fā)酵；當(dāng)?shù)谌齻€(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)堆料溫度首次升至50℃以上，關(guān)閉第四控制閥108和第五控制閥109，開啟第三個(gè)發(fā)酵倉4的第二獨(dú)立風(fēng)機(jī)7供風(fēng)口處的控制閥，第二獨(dú)立風(fēng)機(jī)7將外界空氣送入第三個(gè)發(fā)酵倉4，使得該第三個(gè)發(fā)酵倉4內(nèi)物料進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵堆料溫度快速上升，發(fā)酵進(jìn)行到持續(xù)高溫階段（堆料溫度≥75℃），打開第二獨(dú)立風(fēng)機(jī)7抽風(fēng)口處的控制閥，第三個(gè)發(fā)酵倉4開始進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，第三個(gè)發(fā)酵倉4的堆料進(jìn)行均勻發(fā)酵；

(5)當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉2發(fā)酵過程進(jìn)入降溫狀態(tài)，且發(fā)酵堆料溫度降至50℃以下，關(guān)閉第一個(gè)發(fā)酵倉2的所有控制閥，第一個(gè)發(fā)酵倉2完成發(fā)酵；當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉3發(fā)酵過程進(jìn)入降溫狀態(tài)，且發(fā)酵堆料溫度降至50℃以下，關(guān)閉第二個(gè)發(fā)酵倉3的所有控制閥，第二個(gè)發(fā)酵倉3完成發(fā)酵；當(dāng)?shù)谌齻€(gè)發(fā)酵倉4發(fā)酵過程進(jìn)入降溫狀態(tài)，且發(fā)酵堆料溫度降至50℃以下，關(guān)閉第三個(gè)發(fā)酵倉4的所有控制閥，第三個(gè)發(fā)酵倉4完成發(fā)酵。

在畜禽糞便、污泥、餐廚垃圾等發(fā)酵過程中，堆料含水率高且鎖水能力較強(qiáng)，在風(fēng)吹供氧過程中，水以水蒸氣的形式自堆料內(nèi)逸出導(dǎo)致堆料缺水，致使微生物繁殖代謝被迫停滯，發(fā)酵無法有效完成。尤其在干旱地區(qū)，若采用秸稈等干燥的材料為發(fā)酵原材料，需調(diào)節(jié)秸稈含水量。但由于秸稈自身的特性，水分難以被充分吸收到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，致使物料處于局部干燥狀態(tài)，不利于反應(yīng)產(chǎn)生。通過該循環(huán)裝置可將第一個(gè)發(fā)酵倉的濕熱氣體進(jìn)行內(nèi)部自循環(huán)，保持發(fā)酵的均勻性，同時(shí)可循環(huán)到第二個(gè)發(fā)酵倉和第三個(gè)發(fā)酵倉中，增加第二個(gè)發(fā)酵倉和第三個(gè)發(fā)酵倉的整體濕度及熱度，在無需其他外力的情況下，可促使第二個(gè)發(fā)酵倉和第三個(gè)發(fā)酵倉盡快達(dá)到最低的反應(yīng)條件。本發(fā)明提供的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置解決了秸稈堆肥易失水、補(bǔ)水工藝繁瑣、吸收率低、補(bǔ)水效果不理想、需額外增加成本、水性養(yǎng)分及活性物質(zhì)易隨水流失等問題。

本發(fā)明提供的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置，突破了堆肥產(chǎn)品品質(zhì)提升的技術(shù)瓶頸，具有以下有益效果：

(1)發(fā)酵倉的內(nèi)部自循環(huán)和不同發(fā)酵倉之間的循環(huán)，使堆肥發(fā)酵過程產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)一步被堆料截留在堆料內(nèi)，臭味被微生物轉(zhuǎn)化、固定成無臭物質(zhì)，提高了發(fā)酵后產(chǎn)物的養(yǎng)分含量。

(2)使得發(fā)酵倉內(nèi)的堆料快速達(dá)到發(fā)酵高溫階段，能夠提高穩(wěn)定性有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生量，提高碳被固定率，減少碳過度消耗形成氣體。

(3)在覆膜堆肥發(fā)酵啟動(dòng)階段，堆料內(nèi)微生物總量及功能酶含量低，本發(fā)明提供的循環(huán)裝置能夠進(jìn)行熱循環(huán)或濕熱循環(huán)，在低溫高寒地區(qū)，突破待發(fā)酵料冰點(diǎn)，發(fā)酵無需額外的電力等措施的加熱，節(jié)省能源。

(4)對(duì)于新增加的發(fā)酵倉，能促進(jìn)發(fā)酵反應(yīng)的進(jìn)行，使其盡早達(dá)到最低的反應(yīng)條件，增加整體效率，快速達(dá)到堆肥高溫階段，提高碳固定率，避免過度消耗，減少溫室氣體排放。

(5)發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生刺激性臭味氣體，循環(huán)至新增發(fā)酵倉中，通過反應(yīng)可降解一部分，減少整體的刺激性氣體的產(chǎn)量，減少有用成分的損耗。

本發(fā)明提供的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置適用于低溫高寒地區(qū)的發(fā)酵、秸稈或園林廢棄物等堆肥相對(duì)密閉的情況下，可以是單個(gè)發(fā)酵倉進(jìn)行內(nèi)部自循環(huán)，也可以是多個(gè)發(fā)酵倉之間進(jìn)行外部循環(huán)。

對(duì)本發(fā)明提供的膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置及循環(huán)方法制備的發(fā)酵產(chǎn)品進(jìn)行如下測試：

試驗(yàn)1

本試驗(yàn)采用實(shí)施例2中的裝置及循環(huán)發(fā)酵方法處理豬糞，作為對(duì)比設(shè)置了第三個(gè)發(fā)酵倉，其中第一個(gè)發(fā)酵倉和第二個(gè)發(fā)酵倉采用實(shí)施例2的裝置進(jìn)行覆膜循環(huán)發(fā)酵；第三個(gè)發(fā)酵倉單獨(dú)進(jìn)行覆膜發(fā)酵，且不進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，具體步驟如下：

步驟(1)、(2)、(3)與實(shí)施例2中步驟(1)、(2)、(3)相同；

步驟(4)：在第二個(gè)發(fā)酵倉啟動(dòng)發(fā)酵時(shí)，第三個(gè)發(fā)酵倉采用獨(dú)立裝置進(jìn)行覆膜發(fā)酵，且不進(jìn)行內(nèi)循環(huán)(不進(jìn)行內(nèi)循環(huán)是指氣體流向是單向的，即外界空氣通過風(fēng)機(jī)送入第三個(gè)發(fā)酵倉內(nèi)，倉內(nèi)氣體壓力增加，倉內(nèi)小于膜孔徑的氣體通過防水透濕膜孔徑排放至外界)；除了不進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，第三個(gè)發(fā)酵倉的其他發(fā)酵條件與第二個(gè)發(fā)酵倉一致；

步驟(5)：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉發(fā)酵過程進(jìn)入降溫狀態(tài)，且發(fā)酵堆料溫度降至50℃以下，關(guān)閉第一個(gè)發(fā)酵倉的所有控制閥，第一個(gè)發(fā)酵倉完成發(fā)酵；當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉發(fā)酵過程進(jìn)入降溫狀態(tài)，且發(fā)酵堆料溫度降至50℃以下，關(guān)閉第二個(gè)發(fā)酵倉所有的的控制閥，第二個(gè)發(fā)酵倉完成發(fā)酵，同時(shí)結(jié)束第三個(gè)發(fā)酵倉的發(fā)酵。

試驗(yàn)2

本試驗(yàn)采用實(shí)施例3提供的覆膜發(fā)酵循環(huán)裝置及循環(huán)方法處理牛糞，同時(shí)作為對(duì)比，設(shè)置了第四個(gè)發(fā)酵倉，其中第一個(gè)發(fā)酵倉、第二個(gè)發(fā)酵倉和第三個(gè)發(fā)酵倉采用實(shí)施例3提供的裝置進(jìn)行覆膜循環(huán)發(fā)酵，第四個(gè)發(fā)酵倉單獨(dú)進(jìn)行覆膜發(fā)酵，且不進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，具體步驟如下：

步驟(1)、(2)、(3)、(4)與實(shí)施例3中的步驟(1)、(2)、(3)、(4)相同；

步驟(5)：在第三個(gè)發(fā)酵倉啟動(dòng)發(fā)酵時(shí)，第四個(gè)發(fā)酵倉采用獨(dú)立裝置進(jìn)行覆膜發(fā)酵，且不進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，除了不進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，第四個(gè)發(fā)酵倉的其他發(fā)酵條件與第三個(gè)發(fā)酵倉一致；

步驟(6)：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉的發(fā)酵堆料溫度降至50℃以下，關(guān)閉第一個(gè)發(fā)酵的所有控制閥，第一個(gè)發(fā)酵倉完成發(fā)酵；當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉的堆料溫度降至50℃以下時(shí)關(guān)閉第二個(gè)發(fā)酵倉的所有控制閥，第二個(gè)發(fā)酵倉完成發(fā)酵；當(dāng)?shù)谌齻€(gè)發(fā)酵倉內(nèi)的堆料溫度降至50℃以下時(shí)，關(guān)閉第三個(gè)發(fā)酵倉的所有控制閥，第三個(gè)發(fā)酵倉完成發(fā)酵；當(dāng)?shù)谌齻€(gè)發(fā)酵倉完成發(fā)酵時(shí)結(jié)束第四個(gè)發(fā)酵倉的發(fā)酵。

試驗(yàn)3

本試驗(yàn)采用實(shí)施例5提供的覆膜發(fā)酵循環(huán)裝置及循環(huán)方法處理馬鈴薯秸稈，同時(shí)作為對(duì)比，設(shè)置了第四個(gè)發(fā)酵倉，第四個(gè)發(fā)酵倉單獨(dú)進(jìn)行覆膜發(fā)酵，且不進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，具有步驟如下：

步驟(1)、(2)、(3)、(4)與實(shí)施例5中的步驟(1)、(2)、(3)、(4)相同；

步驟(5)：在第三個(gè)發(fā)酵倉啟動(dòng)發(fā)酵時(shí)，第四個(gè)發(fā)酵倉采用獨(dú)立裝置進(jìn)行覆膜發(fā)酵，且不進(jìn)行內(nèi)循環(huán)；除了不進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，第四個(gè)發(fā)酵倉的其他發(fā)酵條件與第三個(gè)發(fā)酵倉一致。

步驟(6)：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)酵倉的發(fā)酵堆料溫度降至50℃以下，關(guān)閉第一個(gè)發(fā)酵倉的所有控制閥，完成第一個(gè)發(fā)酵倉覆膜循環(huán)發(fā)酵；同樣當(dāng)?shù)诙€(gè)發(fā)酵倉、第三個(gè)發(fā)酵倉的堆料溫度降至50℃以下時(shí)，關(guān)閉第二個(gè)發(fā)酵倉、第三個(gè)發(fā)酵倉的所有控制閥，完成發(fā)酵；當(dāng)?shù)谌齻€(gè)發(fā)酵倉完成發(fā)酵時(shí)結(jié)束第四個(gè)發(fā)酵倉的發(fā)酵。

試驗(yàn)1中第二個(gè)發(fā)酵倉和第三個(gè)發(fā)酵倉分別編號(hào)為1和2；試驗(yàn)2中第三個(gè)發(fā)酵倉和第四個(gè)發(fā)酵分別編號(hào)為3和4；試驗(yàn)3中第三個(gè)發(fā)酵倉和第四個(gè)發(fā)酵倉分別編號(hào)為5和6。分別取出編號(hào)1-6的發(fā)酵倉制備的發(fā)酵產(chǎn)品進(jìn)行無害化效果檢測、成分檢測和腐熟效果檢測，檢測結(jié)果見表1-3。其中，無害化效果指標(biāo)包括糞大腸菌群數(shù)、蛔蟲卵死亡率，成分檢測指標(biāo)包括N、P 2O 5、K 2O、pH值；腐熟效果檢測包括種子發(fā)芽指數(shù)和雜草種子活性。

表1 發(fā)酵產(chǎn)品的無害化處理效果

表2 發(fā)酵產(chǎn)品的成分檢測結(jié)果

表3 發(fā)酵產(chǎn)品的腐熟效果

注：種子發(fā)芽指數(shù)（germination index）是指以黃瓜、蘿卜種子等為試驗(yàn)材料，用于評(píng)價(jià)有機(jī)肥料的腐熟度。

其中，表1中蛔蟲卵死亡率的測定按GB/T 19524.2進(jìn)行，糞大腸菌群數(shù)的測定按GB/T 19524.1進(jìn)行；表2中N含量、P 2O 5含量、K 2O含量、pH值及表3中的種子發(fā)芽指數(shù)和雜草種子活性的測定按NY 525進(jìn)行。

由表1、表2和表3可知，本發(fā)明提供的循環(huán)方法可提高發(fā)酵產(chǎn)品的安全性及有效成分。編號(hào)1、3、5號(hào)發(fā)酵倉利用本發(fā)明提供的循環(huán)方法制備的發(fā)酵產(chǎn)物在無害化效果、營養(yǎng)成分含量和腐熟效果等方面均優(yōu)于編號(hào)2、4、6發(fā)酵倉(未采用本發(fā)明的循環(huán)方法)制得的發(fā)酵產(chǎn)物。

并對(duì)上述6個(gè)發(fā)酵倉進(jìn)行了發(fā)酵的促進(jìn)效果測試，檢測結(jié)果如表4所示。其中，臭氣檢測方法為：在每個(gè)發(fā)酵倉的五個(gè)采樣點(diǎn)采集各處理發(fā)酵堆上15-30cm的周圍氣體，檢測其中臭氣總量，再計(jì)算出發(fā)酵期內(nèi)總排放量及各處理相對(duì)對(duì)照臭氣總排放量的降低百分比；溫室氣體檢測方法為：在防水透濕膜外側(cè)距膜5厘米處，五個(gè)采樣點(diǎn)采集氣體，檢測溫室氣體總量，并計(jì)算出發(fā)酵期內(nèi)總排放量及各應(yīng)用例循環(huán)處理相對(duì)未采用循環(huán)處理的溫室氣體總排放量的降低百分比。

表4 發(fā)酵促進(jìn)效果檢測結(jié)果

由表4可知，(1)在低溫發(fā)酵環(huán)境下，編號(hào)為1、3、5的發(fā)酵倉堆體起

溫快，較編號(hào)2、4、6的發(fā)酵倉堆溫升至50℃所用時(shí)間分別縮短9.3h、10.6h和10.5h，效率分別提高了57.40%、56.38%和58.66%；

(2)采用本發(fā)明的循環(huán)發(fā)酵方法1、3和5發(fā)酵倉內(nèi)的堆體最高溫度可達(dá)82.2℃、82.9℃和83.5℃，較未采用本發(fā)明循環(huán)方法的2、4和6發(fā)酵倉最高溫度分別提升6.7℃、4.5℃和3.9℃；

(3)較未采用本發(fā)明循環(huán)方法的2、4和6發(fā)酵倉，采用本發(fā)明循環(huán)發(fā)酵方法1、3和5發(fā)酵倉的溫室氣體排放總量分別降低了14.24%、10.25%和

6.58%，臭氣排放總量分別降低了22.56%、18.38%和20.48%。

由此表明，本發(fā)明提供的循環(huán)方法能夠在低溫條件下使發(fā)酵迅速升溫，提升最高發(fā)酵溫度，縮短發(fā)酵周期，加速堆體微生物菌群繁殖速度，提高溫室氣體成分固定率，從而達(dá)到良好的發(fā)酵效果。

本發(fā)明提供的覆膜發(fā)酵循環(huán)裝置及循環(huán)方法還可以用于中草藥有機(jī)殘?jiān)?、酒糟、糖渣、油渣、糠醛渣、果蔬廢物、餐廚垃圾、食物殘?jiān)驁@林有機(jī)殘?bào)w的無害化處理及資源化利用。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。

膜覆蓋好氧發(fā)酵循環(huán)裝置及循環(huán)方法.pdf