CN110002907A - 一种膜覆盖发酵系统 - Google Patents

Abstract

一种膜覆盖发酵系统，包括用于放置有机垃圾和菌剂的硬化地表、设在硬化地表上方并用于覆盖有机垃圾和菌剂的发酵膜、设在硬化地表上的离心风机，发酵膜与硬化地表形成供菌剂对有机垃圾进行分解处理的发酵腔体，离心风机通过布气风管与发酵腔体连通；离心风机提供菌剂分解处理有机垃圾所需的氧气，有机垃圾经过菌剂分解处理后产生的异味气体被发酵膜隔离在发酵腔体内。本发明的膜覆盖发酵系统能够提供充足均匀的氧气及稳定合适的堆肥温度，提升了堆肥效率，以及能够有效降低堆肥过程中产生的异味气体扩散至空气中，提升了外界空气质量。

Description

一种膜覆盖发酵系统

技术领域

本发明涉及有机垃圾处理领域，特别涉及一种膜覆盖发酵系统。

背景技术

有机垃圾，是指生活垃圾中含有较多有机物成分的废弃物，占城市生活垃圾的50％以上，且逐年增长，其从化学名词来看有糖、淀粉、蛋白质等等分类；从分类上看有难以水解和容易水解的分类，比如糖、淀粉、蛋白质、果胶、半纤维素和纤维素是属于易于水解的，木质素、蜡、鞣酸是属于难以水解的；从类型上则有食品垃圾、厨余垃圾、餐厨垃圾、园林垃圾、庭院垃圾等。近年来，随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，有机废物的数量也迅速递增。有机固体废弃物的特点是有机质含量高，多数容易被微生物所利用。另外，有机固体废弃物中常常含有较高的氮和磷元素。如果对有机废物处理处置方式不当、将导致侵占土地、污染水体和土壤、污染大气、传播疾病等一系列环境问题和社会问题，在一定程度上影响到经济的稳定、健康发展。

堆肥技术是对有机垃圾的较为常用处理技术，现有的堆肥技术一般采用开放式堆肥，且其存在以下不足之处：一、无法提供充足均匀的氧气，堆肥温度也不均匀，导致堆肥效率低下；二、堆肥过程中产生的异味气体扩散至空气中，对空气质量造成影响。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种解决现有技术的不足之处的膜覆盖发酵系统。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种膜覆盖发酵系统，包括用于放置有机垃圾和菌剂的硬化地表、设在硬化地表上方并用于覆盖有机垃圾和菌剂的发酵膜、设在硬化地表上的离心风机，发酵膜与硬化地表形成供菌剂对有机垃圾进行分解处理的发酵腔体，离心风机通过布气风管与发酵腔体连通；离心风机提供菌剂分解处理有机垃圾所需的氧气，有机垃圾经过菌剂分解处理后产生的异味气体被发酵膜隔离在发酵腔体内。以上技术方案中，异味气体包括硫化氢、氨气，异味气体还包括其他污染气体。在发酵膜的使用过程中，可以根据具体现场情况灵活选择发酵膜的实际使用面积，发酵膜将发酵腔体与外部空气相隔离，并将发酵腔体内的温度均匀保持在适合发酵的温度，从而提升了菌剂的活性，从而提高有机垃圾处理的效率以及降低了有机垃圾处理过程中产生的异味气体扩散至外部空气中的浓度，离心风机通过布气风管为发酵腔体提供充足的氧气，从而提升了菌剂的活性，提高菌剂对有机垃圾的处理效率，离心风机通过布气风管还为发酵腔体提供微高压状态，微高压的发酵腔体更有利于菌剂的繁殖以及对有机垃圾的处理，进一步地提升了有机垃圾处理的效率。

作为优选，发酵膜设有供发酵产生的水蒸气和二氧化碳扩散至外界的小孔。以上技术方案中，小孔供发酵产生的水蒸气和二氧化碳扩散至外界，从而使得有机垃圾堆体保持适宜菌剂发酵的含水率及含氧量，从而提升了发酵腔体内菌剂的新陈代谢效率，进一步地提升了菌剂对有机垃圾的处理效率。

作为优选，小孔孔径为0.1-0.3μm。以上技术方案中，发酵产生的水蒸气和二氧化碳通过0.1-0.3μm孔径的小孔扩散至外界，0.1-0.3μm孔径的小孔还是灰尘、气溶胶和微生物的有效物理屏障，一般情况下灰尘、气溶胶、细菌、病原体等尺寸大于小孔尺寸，0.1-0.3μm孔径的小孔能够防止灰尘、气溶胶、细菌、病原体等透过发酵膜，防止外界空气受到污染，保障有机垃圾处理过程中周围人员的健康和安全。

作为优选，发酵膜包括外层膜、设在外层膜内侧的中间膜、设在中间膜内侧的内层膜，中间膜设在外层膜和内层膜之间，小孔设在中间膜上。以上技术方案中，外层膜采用耐用材质布料，其具有耐酸耐碱耐腐蚀、防风防尘防晒的的功能，且在一定程度上降低了外界雨水等其他降低有机垃圾发酵处理效率的物质进入发酵腔体的概率，从而进一步地提升了有机垃圾处理的效率。设有小孔的中间膜进一步地降低了外界雨水等其他降低有机垃圾发酵处理效率的物质进入发酵腔体的概率，且中间膜在一定程度上使得发酵产生的水蒸气和二氧化碳扩散至外界，从而使得发酵腔体保持充足的氧气浓度和适合的含水量，进一步地提升了菌剂的活性，提高菌剂对有机垃圾处理的效率。内层膜采用亲水材质，增加了水蒸气在内层膜上凝结为液态水的概率，发酵产生的二氧化碳和部分水蒸气透过内层膜、中间膜和外层膜扩散至外界，部分水蒸气在内层膜上凝结为液态水，液态水可以吸收发酵过程中产生的硫化氢和氨气，吸收硫化氢和氨气的液态水滴落至发酵腔体内的有机垃圾上并继续经菌剂分解，从而进一步地提升了有机垃圾处理的效率，且降低了有机垃圾处理过程中产生的异味及气体扩散至外界的概率。

进一步地，中间膜包括e-PTFE膜。以上技术方案中，e-PTFE膜是以聚四氟乙烯为原料经膨化拉伸形成的多微孔膜，e-PTFE膜的膜孔径为0.2um，孔隙率可达88％以上，且e-PTFE膜具有剥离强度高、透气量大、孔径分布均匀等特点。作为除尘布袋或褶皱式除尘滤筒安装在除尘设备内迅速有效的截留以微米来计算的超细粉尘，除尘效率可达99.99％以上，使用寿命长达3年，透气率可达3-6m/min。采用e-PTFE膜作为本发明堆肥系统的覆盖膜的中间膜，能够有效地降低外界雨水等其他降低有机垃圾发酵处理效率的物质进入堆肥系统的概率，且在一定程度上使得发酵产生的水蒸气和二氧化碳扩散至外界，从而使得堆肥系统保持充足的氧气浓度，进一步地提升了有机垃圾处理的效率。同时e-PTFE膜特有的分子过滤微孔结构能够隔绝有机垃圾中的细菌向外扩散，保障有机垃圾处理过程中周围人员的健康和安全。

作为优选，外层膜上设有用于检测发酵腔体温度的温度传感器。以上技术方案中，外层膜上设有多个用于检测发酵腔体温度的温度传感器，从而根据多个温度传感器的检测值能够准确检测发酵腔体内的温度值，温度传感器实时检测发酵腔体内的温度，从而监控对有机垃圾发酵处理的温度，一方面，当温度传感器检测值低于预设温度时，加大离心风机的通风供氧，增强菌剂活性，增加产热量；相反，当温度传感器检测值高于预设温度时，减少离心风机的通风供氧，降低菌剂活性，使温度回落；另一方面，通过温度传感器还能够及时发现温度异常的情况并对其进行及时处理，降低了对有机垃圾发酵处理过程发生意外的概率。

作为优选，温度传感器设有第一不锈钢探头，第一不锈钢探头依次穿过外层膜、中间膜、内层膜并伸入发酵腔体。以上技术方案中，第一不锈钢探头伸入发酵腔体内部使得温度传感器检测到的温度更加精准。

作为优选，外层膜还设有氧气传感器。以上技术方案中，外层膜上设有多个用于检测发酵腔体内氧气浓度的氧气传感器，从而根据多个氧气传感器的检测值能够准确检测发酵腔体内的氧气浓度，在有机垃圾的发酵处理过程中，以控制温度为主，控制氧气浓度为辅。氧气传感器实时检测发酵腔体内的氧气浓度，从而监控对有机垃圾发酵处理的氧气浓度，一方面，当氧气传感器检测值低于预设氧气浓度时，加大离心风机的通风供氧，增加发酵腔体的氧气浓度；相反，当氧气传感器检测值高于预设氧气浓度时，减少离心风机的通风供氧，降低发酵腔体的氧气浓度；另一方面，从而能够及时发现氧气浓度异常的情况并对其进行及时处理，降低了对有机垃圾发酵处理过程发生意外的概率。

作为优选，氧气传感器设有第二不锈钢探头，第二不锈钢探头依次穿过外层膜、中间膜、内层膜并伸入发酵腔体。以上技术方案中，第二不锈钢探头伸入发酵腔体内部使得氧气传感器检测到的氧气浓度更加精准。

作为优选，布气风管包括与离心风机连接的主风管、设在主风管上并与发酵腔体连通的多个分风管。以上技术方案中，分风管均匀设在发酵腔体的下方，离心风机通过主风管和分风管对发酵腔体通风供氧，分风管使得发酵腔体具备充足稳定均匀的氧气，同时也使得堆肥温度均匀稳定。

作为优选，本发明的膜覆盖发酵系统还包括设在地表上并用于控制离心风机工作的控制柜。以上技术方案中，通过控制柜可以控制离心风机的对发酵腔体通风供氧的通风量以及离心风机的开关。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明的膜覆盖发酵系统能够提供充足均匀的氧气及稳定合适的堆肥温度，提升了堆肥效率；

2、本发明的膜覆盖发酵系统能够有效降低堆肥过程中产生的异味及气体扩散至空气中，提升了外界空气质量。

附图说明

图1是本发明一种膜覆盖发酵系统的结构示意图；

图2是本发明的发酵膜的结构示意图；

图中：1、硬化地表，2、发酵膜，21、外层膜，22、中间膜，23、内层膜，3、离心风机，4、发酵腔体，5、小孔，6、温度传感器，61、第一不锈钢探头，7、氧气传感器，71、第二不锈钢探头，8、主风管，9、分风管，10、控制柜。

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1-2所示，本实施例的一种膜覆盖发酵系统，包括用于放置有机垃圾和菌剂的硬化地表1、设在硬化地表1上方并用于覆盖有机垃圾和菌剂的发酵膜2、设在硬化地表1上的离心风机3，发酵膜2与硬化地表1形成供菌剂对有机垃圾进行分解处理的发酵腔体4，离心风机3通过布气风管与发酵腔体4连通；离心风机(3)提供菌剂分解处理有机垃圾所需的氧气，有机垃圾经过菌剂分解处理后产生的异味气体被发酵膜2隔离在发酵腔体4内。

本实施例中，发酵膜2设有供发酵产生的水蒸气和二氧化碳扩散至外界的小孔5。

本实施例中，小孔5孔径为0.1-0.3μm。

本实施例中，发酵膜2包括外层膜21、设在外层膜21内侧的中间膜22、设在中间膜22内侧的内层膜23，中间膜22设在外层膜21和内层膜23之间，小孔5设在中间膜22上。

本实施例中，外层膜21上设有用于检测发酵腔体4温度的温度传感器6。

本实施例中，温度传感器6设有第一不锈钢探头61，第一不锈钢探头61依次穿过外层保护膜、过滤膜、内层亲水膜并伸入发酵腔体4。

本实施例中，外层膜21还设有氧气传感器7。

本实施例中，氧气传感器7设有第二不锈钢探头71，第二不锈钢探头71依次穿过外层保护膜21、过滤膜22、内层膜23并伸入发酵腔体4。

本实施例中，布气风管包括与离心风机3连接的主风管8、设在主风管8上并与发酵腔体4连通的多个分风管9。

本实施例中，本实施例的一种膜覆盖发酵系统还包括设在地表上并用于控制离心风机3工作的控制柜10。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在不改变本发明的创造内容下进行简单的置换均视为相同的创造。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种膜覆盖发酵系统，其特征在于：包括用于放置有机垃圾和菌剂的硬化地表(1)、设在硬化地表(1)上方并用于覆盖有机垃圾和菌剂的发酵膜(2)、设在硬化地表(1)上的离心风机(3)，发酵膜(2)与硬化地表(1)形成供菌剂对有机垃圾进行分解处理的发酵腔体(4)，离心风机(3)通过布气风管与发酵腔体(4)连通；离心风机(3)提供菌剂分解处理有机垃圾所需的氧气，有机垃圾经过菌剂分解处理后产生的异味气体被发酵膜(2)隔离在发酵腔体(4)内。

2.根据权利要求1所述的一种膜覆盖发酵系统，其特征在于：发酵膜(2)设有供发酵产生的水蒸气和二氧化碳扩散至外界的小孔(5)。

3.根据权利要求2所述的一种膜覆盖发酵系统，其特征在于：小孔(5)孔径为0.1-0.3μm。

4.根据权利要求2或3所述的一种膜覆盖发酵系统，其特征在于：发酵膜(2)包括外层膜(21)、设在外层膜(21)内侧的中间膜(22)、设在中间膜(22)内侧的内层膜(23)，中间膜(22)设在外层膜(21)和内层膜(23)之间，小孔(5)设在中间膜(22)上。

5.根据权利要求4所述的一种膜覆盖发酵系统，其特征在于：外层膜(21)上设有用于检测发酵腔体(4)温度的温度传感器(6)。

6.根据权利要求5所述的一种膜覆盖发酵系统，其特征在于：温度传感器(6)设有第一不锈钢探头(61)，第一不锈钢探头(61)依次穿过外层保护膜、过滤膜、内层亲水膜并伸入发酵腔体(4)。

7.根据权利要求5或6所述的一种膜覆盖发酵系统，其特征在于：外层膜(21)还设有氧气传感器(7)。

8.根据权利要求7所述的一种膜覆盖发酵系统，其特征在于：氧气传感器(7)设有第二不锈钢探头(71)，第二不锈钢探头(71)依次穿过外层膜(21)、中间膜(22)、内层膜(23)并伸入发酵腔体(4)。

9.根据权利要求1或2或3或5或6或8所述的一种膜覆盖发酵系统，其特征在于：布气风管包括与离心风机(3)连接的主风管(8)、设在主风管(8)上并与发酵腔体(4)连通的多个分风管(9)。

10.根据权利要求9所述的一种膜覆盖发酵系统，其特征在于：还包括设在地表上并用于控制离心风机(3)工作的控制柜(10)。