一种大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥方法与流程

[0001]
本发明涉及一种好氧堆肥方法，特别是涉及一种大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥方法。


背景技术：

[0002]
有机废弃物是我国传统农耕文明中的“农家宝”，追根溯源基本都来自农业，常见的有机废弃物包括来自农业的畜禽粪便、秸秆、尾菜，来自城镇的餐厨垃圾、园林废弃物、生活污泥等，以及来自农产品加工业的加工下脚料，如酒糟、饼粕等。有机废弃物如果经过堆肥处理后转化为有机肥料，具有改良土壤、提高地里、平衡营养、改善土壤理化性状等作用，是农业可持续发展的基础。
[0003]
目前堆肥工艺可分成敞开式和封闭式两种堆肥工艺。为了实现堆肥的充分腐熟，在堆肥后期一般还会增加后熟处理环节，使有机物充分分解、腐熟。敞开式堆肥一般与机械翻抛相结合，发酵过程中产生的气味往往会造成一定的环境影响。封闭式堆肥常采用专用的发酵罐或发酵仓等设备，并配备搅拌、加热、除臭功能，具有发酵周期短、臭味可控的特点，但其最大的缺点是单位投资成本高、运行成本高，经过短期快速发酵后的物料腐熟度不高，往往还需要较长时间的后熟，进一步腐熟与干化。后熟一般采取静态堆置方式，也有结合定期翻堆的做法，而这个阶段往往是敞开式作业，堆体仍然会逸散少量的臭味(特别是氨味)，从而影响环境。
[0004]
另外有采用选择性透气膜覆盖、强制通风为特点的静态堆肥技术，它是在敞开式条堆式堆肥的基础上，采用选择性透气膜覆盖密闭，即使堆体形成一个稳定的环境，又能控制臭味的逸散，再通过强制通风系统为堆体提供氧气，实现快速堆肥。但该技术仍然不能解决全部的臭味逸散问题；同时由于膜覆盖，水蒸气蒸发受阻，堆体水分下降率缓慢；而且其往往分为堆肥、厚熟两个不同的阶段，后熟采用静态堆置的方式，无法解决后熟阶段解决通气问题和除臭问题，而且还增加了整体运行的成本。


技术实现要素：

[0005]
针对上述现有技术缺陷，本发明的任务在于提供一种大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥方法，减少堆肥臭气的环境问题，降低运行成本。
[0006]
本发明技术方案是这样的：一种大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥方法，包括将稻麦秸秆、藤蔓、畜禽粪尿、易腐垃圾和园林废弃物混合后放入大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥系统的堆体空间进行堆肥，所述大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥系统包括堆体地面、堆体侧墙、大棚骨架、塑料大棚膜、膨体聚四氟乙烯膜和强制通风装置，所述堆体侧墙围绕所述堆体地面设置，所述堆体地面设有若干通风槽，所述大棚骨架连接于所述堆体侧墙的顶部，所述塑料大棚膜覆盖于所述大棚骨架并封闭所述堆体侧墙形成的顶部开口，所述膨体聚四氟乙烯膜的四周连接于所述堆体侧墙的顶部，所述膨体聚四氟乙烯膜、所述堆体侧墙和所述堆体地面围合形成堆体空间，所述塑料大棚膜设有使空气进入所述塑料大棚膜与所述膨体聚四
氟乙烯膜之间的进风口，所述强制通风装置从所述塑料大棚膜与所述膨体聚四氟乙烯膜之间抽气并通入所述通风槽；所述堆肥过程中，所述强制通风装置将所述塑料大棚膜与所述膨体聚四氟乙烯膜之间空气送入所述通风槽，所述堆肥开始20天以后且堆体温度降至50℃以下时、此时堆肥高温阶段已结束、堆体产生的臭味显著减少，揭除所述膨体聚四氟乙烯膜使所述堆体暴露于所述塑料大棚膜下。所述堆肥在此时仍然通过强制通风装置，继续将堆体逸散到所述塑料大棚膜下的臭气送入堆体，同时将氧气送入堆体，完成堆体的后熟过程，并将臭味通过堆体及微生物实现吸附、耦合或分解，同时有利于堆体多余水分的快速蒸发。所述膨体聚四氟乙烯膜具有选择性透气功能，绝大部分堆体堆肥过程中逸散的臭味无法通过所述膨体聚四氟乙烯膜，截留在堆体内，被堆体内丰富的微生物分解。而同时，堆体堆肥过程中产生的部分水蒸气能通过所述膨体聚四氟乙烯膜，实现堆体水分的降低。
[0007]
优选地，所述塑料大棚膜与所述膨体聚四氟乙烯膜之间维持负压状态。
[0008]
优选地，所述稻麦秸秆、藤蔓、畜禽粪尿、易腐垃圾和园林废弃物的混合质量比例为4～4.5︰1.5～2︰5～6︰2～3︰0.5～1。
[0009]
优选地，所述堆体侧墙的高度为1.2～1.5m。
[0010]
优选地，所述堆体侧墙的顶部至所述大棚骨架的顶部距离为2～4m。
[0011]
优选地，所述堆体地面的横向跨度为6～10m，所述通风槽以所述堆体地面的纵向方向延伸设置。
[0012]
优选地，所述强制通风装置的入口端设置气体干燥装置，所述塑料大棚膜与所述膨体聚四氟乙烯膜之间气体经过所述气体干燥装置后进入所述强制通风装置。
[0013]
本发明与现有技术相比的优点在于：结合各种有机废弃物的协同堆肥，通过不同类型、理化性状原料的复配，稳定和提高原料品味，为生产优质的有机肥料奠定基础，实现各类有机废弃物的一揽子协同处理利用，提高资源的利用效率，减少整体投入及运行成本。通过期强制通风系统，把臭气循环送入堆体，通过堆体及微生物实现吸附、耦合或分解，达到彻底除臭的目的，同时又可将氧气送入堆体，实现堆体通气。在堆肥后期，在膨体聚四氟乙烯膜后，可以通过强制曝气装置控制温度下降幅度，并通过塑料大棚膜利用太阳能，使水分快速蒸发加速堆体干化同时实现堆体的后熟。堆肥场地采用塑料大棚膜，具有造价低、易于拆卸等优点，采用本系统进行堆肥处理时不需要翻、倒堆，成本显著优于现有堆肥与后熟分开的模式，整体运行成本低。
附图说明
[0014]
图1为本发明采用的大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥系统横向结构示意图。
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图2为本发明采用的大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥系统纵向结构示意图。
[0016]
图3为本发明方法与比较例堆体温度折线图。
[0017]
图4为本发明方法与比较例堆体湿度折线图。
具体实施方式
[0018]
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
[0019]
请结合图1及图2所示，本实施例涉及的大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥方法采用的大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥系统包括堆体地面1、堆体侧墙2、大棚骨架3、塑料大棚膜4、
膨体聚四氟乙烯膜5和强制通风装置6。堆体地面1采用水泥浇筑，横向跨度为6～10m，本实施例中采用横向跨度8米、纵向长度30米的地面，在地面开设三条纵向方向延伸的通风槽7，用于为堆体输送空气。堆体地面1四周砌筑1.2～1.5m高的砖墙，形成堆体侧墙2用于控制堆体的宽度和高度，以便形成一个接近五边形的堆体，即可以节约堆肥场地，又可以使空气均匀的通过堆体。堆体侧墙2预留大棚骨架插口，用于固定大棚骨架3，堆体侧墙2的顶部至大棚骨架3的顶部距离为3～5m。大棚骨架3上覆盖塑料大棚膜4，形成一个透光、密闭的空间。堆体侧墙2顶部还预留固定膨体聚四氟乙烯膜5的扣件，用于固定膨体聚四氟乙烯膜5，并使膨体聚四氟乙烯膜5下的堆体可以形成一个密闭空间。也就是说膨体聚四氟乙烯膜5与堆体地面1、堆体侧墙2围合一个形成堆体的空间，而膨体聚四氟乙烯膜5与塑料大棚膜4之间构成空气环境。
[0020]
塑料大棚膜4的端头顶部设置进风口41和出风口42，进风口41与室外连接，出风口42连接气体干燥装置8，气体干燥装置8再与强制通风装置6的入口端连接，强制通风装置6的出口端与通风槽7连接。气体干燥装置8可防止堆体排出的水蒸气再进入堆体。塑料大棚膜4内少量的臭味作为强制通风装置6的部分进气来源，强制通风装置6把臭气通入堆体，通过堆体内的各类有益微生物实现吸附或分解，达到除臭的目的。
[0021]
强制通风装置6采用高压变频风机，通过变频可控制通风量。通风系统进气来源有两个，一个是外界空气，一个是塑料大棚膜4形成的棚内空气，可以在塑料大棚膜4与膨体聚四氟乙烯膜5之间形成微负压，防止臭味的逸散，并把臭气循环送入堆体，通过堆体及微生物实现吸附、耦合或分解，达到彻底除臭的目的。同时可将氧气送入堆体，实现堆体通气，并将水蒸气带走。强制通风装置6带有自动控制和手动控制功能。自动控制的输入参数来自插入堆体的温度、湿度、含氧量传感器传回的数据。手动控制功能通过时间继电器，可以手动控制通风量、通风时长、通风间歇时间。
[0022]
在堆肥过程中，在堆肥20～25天时、且当堆体温度降至50℃以下，即堆体经过高温阶段、进入降温中端后，此时堆体已基本腐熟，堆体产生的臭味明显减少，此时将膨体聚四氟乙烯膜5揭除使堆体暴露在塑料大棚膜4的棚内。利用强制通风装置6，控制堆体温度缓慢下降的同时，加速水蒸气的蒸发，加速堆体干化的同时时间堆体的后熟。
[0023]
对本发明方法与现有堆肥方法进行比较，堆肥试验前期均采用本发明的大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥系统，当堆肥进行到23天，堆体温度降至50度以下时，将堆体一分为二，一半留在本发明系统中，一半改为静态条堆后熟进行对比，堆体温度变化、湿度变化图如图3及图4所示，可以说明：
[0024]
a、本发明方法在堆肥后期，可以控制温度下降幅度，并通过利用太阳能，实现水分快速蒸发；
[0025]
b、现有膜覆盖加后期静态堆置后熟技术，后期无法控制堆体温度，无法实现水分快速蒸发。由于此时发酵尚未完全结束，静态堆置还对导致堆体转化为厌氧状态，影响堆肥的品质；
[0026]
c、本发明方法不需要翻、倒堆，成本显著优于现有堆肥与后熟分开的模式，堆肥场地具有造价低、易于拆卸等优点。
[0027]
采用本发明方法堆肥的实际案例是这样的，以某镇为例，经调查，该镇面积62.61平方千米(2017年)，人口62227人(2017年)，农田面积1.7万亩，其中蔬菜种植面积1.2万亩，
水稻0.6万亩,。该镇以湖羊为特色，全镇现有存栏湖羊6000头。经调查，具体有机废弃物情况如下：
[0028][0029]
经过调研分析，区域内其尾菜作为堆肥材料的利用价值最低，现有采用直接还田、喂羊的方式，基本能解决尾菜的出路问题，最终转化为羊粪协同处理后实现全量还田。如果这三类有机废弃物采用单独处理的方式，都很难单独制成有机肥料。但是如果采用本发明堆肥方法，可以完美的解决该地的有机废弃物处理利用问题。具体如下协同方案如下表：
[0030][0031]
该方案可以处理处尾菜以外的所有有机废弃物，各类有机废弃物的配比与年产生量可以实现同步，完美的实现镇域内各类有机废弃物的全量资源化利用。全镇除尾菜以外的有机废弃物约为1.45万吨/年，协同混合后，堆肥材料的水分含量约为25-30％，有机质含量约65-70％，总养分约5.2％，都能满足堆肥的要求。通过协同混合后，不需要额外的脱水、调质等处理，只需将纤维类有机废弃物经过专用撕碎机初破碎，再与畜禽粪尿、易腐垃圾混合，即可进行堆肥处理，年产满足有机肥料标准要求的优质有机肥料约1万吨。
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协同混合的堆肥材料由大棚膜覆盖强制通风好氧堆肥系统进行堆肥，堆肥车间单体尺寸选型为宽度8米、长度30米。大棚选型为普通宽度8米、肩高2.1米、顶高4.2米的塑料
薄膜阳光大棚。堆肥车间地面采用混凝土浇筑，设置三条通风槽，车间两边砌筑1.2米高度的砖墙。单体堆肥车间有效堆肥容积约336立方米，一次可处理有机废弃物约200吨。按年处理1.45万吨有机废弃物、每个堆肥周期30天、有机废弃物密度0.6计算，需6个堆肥车间，堆肥车间总占地只需1440平方米。

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