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一种蚯蚓连续堆肥系统及连续堆肥方法

阅读:460发布:2020-05-16

专利汇可以提供一种蚯蚓连续堆肥系统及连续堆肥方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种蚯蚓连续堆肥系统及连续堆肥方法,主要涉及 蚯蚓堆肥 技术领域。包括 自上而下 依次设置的堆肥基质层、缓冲物料层、堆肥基质层、缓冲物料层;堆肥反应器,包括第一反应盒、第二反应盒、底盒,所述第一反应盒和第二反应盒的底部均为网孔结构,所述第一反应盒和第二反应盒内分别填充堆肥填料且上下堆叠设置,所述底盒设置于反应器的底部,用于接取落料和逃逸蚯蚓;蚯蚓,接种在位于堆肥反应器上部的顶层堆肥基质层内。本发明的有益效果在于:它实现了连续不间断堆肥,保证堆肥的 质量 ,显著提高堆肥效率。,下面是一种蚯蚓连续堆肥系统及连续堆肥方法专利的具体信息内容。

1.一种蚯蚓连续堆肥系统,其特征在于,包括:
堆肥填料,包括自上而下依次设置的堆肥基质层、缓冲物料层、堆肥基质层、缓冲物料层,所述堆肥基质层为通过将含有纳米污染的污泥在通条件下放置5~9天,加入蓬松剂混合均匀获得,所述缓冲物料层为通过将干化的禽畜粪便调节湿度至60±5%获得;
堆肥反应器,包括第一反应盒、第二反应盒、底盒,所述第一反应盒和第二反应盒的底部均为网孔结构,所述第一反应盒和第二反应盒内分别填充堆肥填料且上下堆叠设置,所述底盒设置于反应器的底部,用于接取落料和逃逸蚯蚓;
蚯蚓,接种在位于堆肥反应器上部的顶层堆肥基质层内。
2.根据权利要求1所述的一种蚯蚓连续堆肥系统,其特征在于,所述堆肥反应器顶层的堆肥基质层上方覆盖一层1~2cm厚的稻草,在24小时日光灯照射条件下,使温度保持25℃,湿度保持60%,进行堆肥。
3.根据权利要求1所述的一种蚯蚓连续堆肥系统,其特征在于,
所述膨松剂包括锯末、木屑、秸秆、麦麸中的任意一种或任意多种的组合;
和/或
所述缓冲物料包括干粪、干猪粪、干鸡鸭鹅粪中的任一种或者几种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种蚯蚓连续堆肥系统,其特征在于,所述污泥与膨松剂按干重的重量比例10:0.5~1进行混合。
5.根据权利要求1所述的一种蚯蚓连续堆肥系统,其特征在于,
所述堆肥基质层的厚度为5~15cm;
和/或
缓冲物料层的厚度为5~15cm。
6.根据权利要求1所述的一种蚯蚓连续堆肥系统,其特征在于,接种的所述蚯蚓为赤子爱胜蚓,重量为0.2~0.5g/条。
7.根据权利要求1所述的一种蚯蚓连续堆肥系统,其特征在于,所述蚯蚓的接种量按每
1千克湿重的堆肥基质投加活体重量为150g的蚯蚓。
8.根据权利要求1所述的一种蚯蚓连续堆肥系统,其特征在于,所述污泥为受纳米氧化铜污染的剩余污泥,纳米氧化铜的浓度范围是100~2000mg纳米氧化铜/kg-TSS,纳米氧化铜的粒径为20~40nm。
9.一种蚯蚓连续堆肥方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将污泥在通风环境下放置7天后,加入适量的膨松剂后,用自来调节湿度为60±5%,混合成均匀的堆肥基质;
步骤2,将干化的禽畜粪便用自来水调节湿度为60±5%,作为缓冲物料;
步骤3,构建由第一反应盒、第二反应盒以及底盒三部分构成的蚯蚓堆肥反应器,第一反应盒与第二反应盒用于堆肥反应,底盒用于承接脱落的物料及回收部分逃逸的蚯蚓,在第一反应盒自下而上按照一层缓冲物料一层堆肥基质的顺序装料,共计填装4层,然后将第二反应盒放置在底盘上,第一反应盒放置在第二反应盒上;
步骤4,在第一反应盒上层堆肥基质中均匀接种赤子爱胜蚓,然后在上层覆盖一层1-
2cm厚的稻草用于遮光及防治水分蒸发,然后将堆肥反应器整体放置在有长期日光灯照射的房间内,保持温度25℃,湿度60±5%,进行堆肥反应;
步骤5,当第一反应盒的堆肥结束后,将第一反应盒中的腐熟堆肥产品回收,然后在第一反应盒中按照自下而上按照一层缓冲物料一层堆肥基质的顺序重新装料,共计填装4层,将第一反应盒放置于底盒上,将第二反应盒置于第一反应盒之上继续进行堆肥反应;
步骤6,重复步骤5,即可实现连续堆肥。
10.根据权利要求9所述的一种蚯蚓连续堆肥方法,其特征在于,第一反应盒和/或第二反应盒的单次堆肥时间为50~70d。

说明书全文

一种蚯蚓连续堆肥系统及连续堆肥方法

技术领域

[0001] 本发明涉及蚯蚓堆肥技术领域,具体是一种蚯蚓连续堆肥系统及连续堆肥方法。

背景技术

[0002] 蚯蚓堆肥作为一种生态处理技术,在处理城市剩余污泥中得到了较为广泛的应用。现有的蚯蚓堆肥一般均在较大的堆肥反应器中,由于受到蚯蚓的生存状态、气候、环境等影响,每次的堆肥时间均不一致。由于难以观察和确认,故往往存在过早取出堆肥不充足,过晚取出堆肥过度,食料缺乏造成蚯蚓死亡且浪费时间的问题。导致堆肥效率和质量很难得到较好的控制。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种蚯蚓连续堆肥系统及连续堆肥方法,它实现了连续不间断堆肥,保证堆肥的质量,显著提高堆肥效率。
[0004] 本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:
[0005] 一种蚯蚓连续堆肥系统,包括:
[0006] 堆肥填料,包括自上而下依次设置的堆肥基质层、缓冲物料层、堆肥基质层、缓冲物料层,所述堆肥基质层为通过将含有纳米污染的污泥在通条件下放置5~9天,加入蓬松剂混合均匀获得,所述缓冲物料层为通过将干化的禽畜粪便调节湿度至60±5%获得;
[0007] 堆肥反应器,包括第一反应盒、第二反应盒、底盒,所述第一反应盒和第二反应盒的底部均为网孔结构,所述第一反应盒和第二反应盒内分别填充堆肥填料且上下堆叠设置,所述底盒设置于反应器的底部,用于接取落料和逃逸蚯蚓;
[0008] 蚯蚓,接种在位于堆肥反应器上部的顶层堆肥基质层内。
[0009] 优选的,所述堆肥反应器顶层的堆肥基质层上方覆盖一层1~2cm厚的稻草,在24小时日光灯照射条件下,使温度保持25℃,湿度保持60%,进行堆肥。
[0010] 优选的,所述膨松剂包括锯末、木屑、秸秆、麦麸中的任意一种或任意多种的组合;
[0011] 和/或
[0012] 所述缓冲物料包括干粪、干猪粪、干鸡鸭鹅粪中的任一种或者几种的组合。
[0013] 优选的,所述污泥与膨松剂按干重的重量比例10:0.5~1进行混合。
[0014] 优选的,所述堆肥基质层的厚度为5~15cm;
[0015] 和/或
[0016] 缓冲物料层的厚度为5~15cm。
[0017] 优选的,接种的所述蚯蚓为赤子爱胜蚓,重量为0.2~0.5g/条。
[0018] 优选的,所述蚯蚓的接种量按每1千克湿重的堆肥基质投加活体重量为150g的蚯蚓。
[0019] 优选的,所述污泥为受纳米氧化铜污染的剩余污泥,纳米氧化铜的浓度范围是100~2000mg纳米氧化铜/kg-TSS,纳米氧化铜的粒径为20~40nm。
[0020] 作为本发明的另一个方面,一种蚯蚓连续堆肥方法,包括以下步骤:
[0021] 步骤1,将污泥在通风环境下放置7天后,加入适量的膨松剂后,用自来调节湿度为60±5%,混合成均匀的堆肥基质;
[0022] 步骤2,将干化的禽畜粪便用自来水调节湿度为60±5%,作为缓冲物料;
[0023] 步骤3,构建由第一反应盒、第二反应盒以及底盒三部分构成的蚯蚓堆肥反应器,第一反应盒与第二反应盒用于堆肥反应,底盒用于承接脱落的物料及回收部分逃逸的蚯蚓,在第一反应盒自下而上按照一层缓冲物料一层堆肥基质的顺序装料,共计填装4层,然后将第二反应盒放置在底盘上,第一反应盒放置在第二反应盒上;
[0024] 步骤4,在第一反应盒上层堆肥基质中均匀接种赤子爱胜蚓,然后在上层覆盖一层1-2cm厚的稻草用于遮光及防治水分蒸发,然后将堆肥反应器整体放置在有长期日光灯照射的房间内,保持温度25℃,湿度60±5%,进行堆肥反应;
[0025] 步骤5,当第一反应盒的堆肥结束后,将第一反应盒中的腐熟堆肥产品回收,然后在第一反应盒中按照自下而上按照一层缓冲物料一层堆肥基质的顺序重新装料,共计填装4层,将第一反应盒放置于底盒上,将第二反应盒置于第一反应盒之上继续进行堆肥反应;
[0026] 步骤6,重复步骤5,即可实现连续堆肥。
[0027] 优选的,第一反应盒和/或第二反应盒的单次堆肥时间为50~70d。
[0028] 对比现有技术,本发明的有益效果在于:
[0029] 通过本系统和方法,能够实现第一反应盒和第二反应盒在上下的交替连续堆肥。蚯蚓在上部的反应盒堆肥成熟后,自然落入下层的反应盒中,这样上层的反应盒就不会出现堆肥过度或堆肥不足的问题,也不会造成堆肥过度食料缺乏导致蚯蚓死亡问题。同时下部的反应盒自蚯蚓落入后即刻开始堆肥,上层是否及时更换,以及取料和装填操作的过程,均不影响堆肥的连贯性。大大提高了堆肥效率。
附图说明
[0030] 附图1为本发明所使用的蚯蚓堆肥反应器示意图;
[0031] 附图2为本发明所使用的蚯蚓堆肥反应器B-B剖面图;
[0032] 附图3为本发明所使用的蚯蚓堆肥反应器C-C剖面图;
[0033] 附图4为本发明的实施流程图
[0034] 附图中所示标号:
[0035] 1、第一反应盒;2、第二反应盒;3、底盒;4、缓冲物料;5、堆肥基质;6、底板孔洞;7、蚯蚓。

具体实施方式

[0036] 下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
[0037] 实施例1:一种蚯蚓连续堆肥系统及连续堆肥方法
[0038] 它是按以下步骤进行的:称取一定量的纳米氧化铜,加入含有质量分数为0.1%的十二烷基苯磺酸钠的去离子水中,配制成纳米氧化铜溶液,然后添加至市政污水处理厂获取的脱水剩余污泥中,人工翻拌均匀,制备成为受纳米氧化铜污染的剩余污泥(使其中剩余污泥中的纳米氧化铜浓度为1000mg纳米氧化铜/kg-TSS)。将受纳米氧化铜污染的剩余污泥置于通风处晾晒7d,按照质量干重10:0.5(剩余污泥:膨松剂)添加膨松剂木屑,用自来水调节湿度为60±5%,混合成均匀的堆肥基质5。将养殖场获取的干牛粪用自来水调节湿度为60±5%,制备成为缓冲物料4。在第一反应盒1与第二反应盒2中,自下而上按照一层缓冲物料4一层堆肥基质5的顺序装料,共计填装4层,每层高度10cm,然后将第二反应盒2放置在底盘3上,第一反应盒1放置在第二反应盒2上,第一反应盒1上覆盖一层稻草用于遮光并防止水分蒸发。在蚯蚓7第一反应盒1上层堆肥基质5中按照每千克基质(湿重)投加100g蚯蚓7(活体重量)的接种量投加重量为0.25g/条的赤子爱胜蚓,然后在上层覆盖一层1-2cm厚的稻草用于遮光及防治水分蒸发,然后将堆肥反应器整体放置在有长期日光灯照射的房间内,保持温度25℃,湿度60±5%,进行为期50天的堆肥反应。堆肥反应期间,由于灯光的照射以及蚯蚓7本能的避光性,使得第一反应盒1中的蚯蚓7不会向上逃逸,而是在第一反应盒
1的缓冲物料4层与堆肥基质5层之间穿梭觅食。堆肥一段时间后,第一反应盒1中的堆肥基质5中可供蚯蚓7摄食的营养物质逐渐匮乏,第一反应盒1中的蚯蚓7由于趋食性本能,会逐渐穿过第一反应盒1穿孔底板上的孔洞进入第二反应盒2,继续摄食堆肥基质5和缓冲物料
4,而第一反应盒1中所剩为腐熟的堆肥产品。堆肥结束后,将第一反应盒1中的腐熟堆肥产品回收,然后在第一反应盒1中按照自下而上按照一层缓冲物料4一层堆肥基质5的顺序重新装料,共计填装4层,每层高度10cm,将第一反应盒1放置于底盒3上,将第二反应盒2置于第一反应盒1之上,重复进行堆肥反应,直至第二反应盒2内堆肥基质5完全腐熟成为堆肥产品。如此反复,即可实现理受纳米氧化铜污染的剩余污泥的连续处理。对堆肥产品利用BCR连续提取法测定基质中Cu的形态,并计算各形态Cu(酸溶态、可还原态、可氧化态及残渣态)所占比例,同时测定堆肥产品的速效氮、速效磷及腐殖化程度。
[0039] 实施例2:一种蚯蚓连续堆肥系统及连续堆肥方法
[0040] 它是按以下步骤进行的:称取一定量的纳米氧化铜,加入含有质量分数为0.1%的十二烷基苯磺酸钠的去离子水中,配制成纳米氧化铜溶液,然后添加至市政污水处理厂获取的脱水剩余污泥中,人工翻拌均匀,制备成为受纳米氧化铜污染的剩余污泥(使其中剩余污泥中的纳米氧化铜浓度为500mg纳米氧化铜/kg-TSS)。将受纳米氧化铜污染的剩余污泥置于通风处晾晒7d,按照质量干重10:1(剩余污泥:膨松剂)添加膨松剂秸秆,用自来水调节湿度为60±5%,混合成均匀的堆肥基质5。将养殖场获取的干牛粪用自来水调节湿度为60±5%,制备成为缓冲物料4。在第一反应盒1与第二反应盒2中,自下而上按照一层缓冲物料4一层堆肥基质5的顺序装料,共计填装4层,每层高度10cm,然后将第二反应盒2放置在底盘
3上,第一反应盒1放置在第二反应盒2上,第一反应盒1上覆盖一层稻草用于遮光并防止水分蒸发。在蚯蚓7第一反应盒1上层堆肥基质5中按照每千克基质(湿重)投加50g蚯蚓7(活体重量)的接种量投加重量为0.2~0.5g/条的赤子爱胜蚓,然后在上层覆盖一层1-2cm厚的稻草用于遮光及防治水分蒸发,然后将堆肥反应器整体放置在有长期日光灯照射的房间内,保持温度25℃,湿度60±5%,进行为期60天的堆肥反应。堆肥反应期间,由于灯光的照射以及蚯蚓7本能的避光性,使得第一反应盒1中的蚯蚓7不会向上逃逸,而是在第一反应盒1的缓冲物料4层与堆肥基质5层之间穿梭觅食。堆肥一段时间后,第一反应盒1中的堆肥基质5中可供蚯蚓7摄食的营养物质逐渐匮乏,第一反应盒1中的蚯蚓7由于趋食性本能,会逐渐穿过第一反应盒1穿孔底板上的孔洞进入第二反应盒2,继续摄食堆肥基质5和缓冲物料4,而第一反应盒1中所剩为腐熟的堆肥产品。堆肥结束后,将第一反应盒1中的腐熟堆肥产品回收,然后在第一反应盒1中按照自下而上按照一层缓冲物料4一层堆肥基质5的顺序重新装料,共计填装4层,每层高度10cm,将第一反应盒1放置于底盒3上,将第二反应盒2置于第一反应盒1之上,重复进行堆肥反应,直至第二反应盒2内堆肥基质5完全腐熟成为堆肥产品。
如此反复,即可实现理受纳米氧化铜污染的剩余污泥的连续处理。对堆肥产品利用BCR连续提取法测定基质中Cu的形态,并计算各形态Cu(酸溶态、可还原态、可氧化态及残渣态)所占比例,同时测定堆肥产品的速效氮、速效磷及腐殖化程度。
[0041] 实施例3:一种蚯蚓连续堆肥系统及连续堆肥方法
[0042] 它是按以下步骤进行的:称取一定量的纳米氧化铜,加入含有质量分数为0.1%的十二烷基苯磺酸钠的去离子水中,配制成纳米氧化铜溶液,然后添加至市政污水处理厂获取的脱水剩余污泥中,人工翻拌均匀,制备成为受纳米氧化铜污染的剩余污泥(使其中剩余污泥中的纳米氧化铜浓度为1500mg纳米氧化铜/kg-TSS)。将受纳米氧化铜污染的剩余污泥置于通风处晾晒7d,按照质量干重10:1(剩余污泥:膨松剂)添加膨松剂麦麸,用自来水调节湿度为60±5%,混合成均匀的堆肥基质5。将养殖场获取的干牛粪用自来水调节湿度为60±5%,制备成为缓冲物料4。在第一反应盒1与第二反应盒2中,自下而上按照一层缓冲物料4一层堆肥基质5的顺序装料,共计填装4层,每层高度10cm,然后将第二反应盒2放置在底盘
3上,第一反应盒1放置在第二反应盒2上,第一反应盒1上覆盖一层稻草用于遮光并防止水分蒸发。在蚯蚓7第一反应盒1上层堆肥基质5中按照每千克基质(湿重)投加50g蚯蚓7(活体重量)的接种量投加重量为0.2~0.5g/条的赤子爱胜蚓,然后在上层覆盖一层1-2cm厚的稻草用于遮光及防治水分蒸发,然后将堆肥反应器整体放置在有长期日光灯照射的房间内,保持温度25℃,湿度60±5%,进行为期60天的堆肥反应。堆肥反应期间,由于灯光的照射以及蚯蚓7本能的避光性,使得第一反应盒1中的蚯蚓7不会向上逃逸,而是在第一反应盒1的缓冲物料4层与堆肥基质5层之间穿梭觅食。堆肥一段时间后,第一反应盒1中的堆肥基质5中可供蚯蚓7摄食的营养物质逐渐匮乏,第一反应盒1中的蚯蚓7由于趋食性本能,会逐渐穿过第一反应盒1穿孔底板上的孔洞进入第二反应盒2,继续摄食堆肥基质5和缓冲物料4,而第一反应盒1中所剩为腐熟的堆肥产品。堆肥结束后,将第一反应盒1中的腐熟堆肥产品回收,然后在第一反应盒1中按照自下而上按照一层缓冲物料4一层堆肥基质5的顺序重新装料,共计填装4层,每层高度10cm,将第一反应盒1放置于底盒3上,将第二反应盒2置于第一反应盒1之上,重复进行堆肥反应,直至第二反应盒2内堆肥基质5完全腐熟成为堆肥产品。
如此反复,即可实现理受纳米氧化铜污染的剩余污泥的连续处理。对堆肥产品利用BCR连续提取法测定基质中Cu的形态,并计算各形态Cu(酸溶态、可还原态、可氧化态及残渣态)所占比例,同时测定堆肥产品的速效氮、速效磷及腐殖化程度。
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