可移動式堆肥設備及堆肥方法
2023-08-10 12:06:01
可移動式堆肥設備及堆肥方法
【專利摘要】本發明涉及肥料生產領域，具體是一種可移動式堆肥設備及堆肥方法，所述可移動式堆肥設備包括可移動式主控箱、監測單元和覆蓋膜；所述主控箱內設有控制單元和與該控制單元連接的風機，且該主控箱外側還設有通風管道，所述通風管道與所述風機相連；所述監測單元與所述控制單元連接。本發明採用可移動式箱體設備，不受地域限制，可根據堆肥場地的需要隨時移動，實施過程簡單，不需堆肥廠房，節省投資；設備操作簡單，基本免維護，維修費用低；還能根據堆體中的各部位溫度及含氧量，實時動態控制供氧，功耗低，處理效率高。
【專利說明】可移動式堆肥設備及堆肥方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及肥料生產領域，具體是ー種可移動式堆肥設備及堆肥方法。
【背景技術】
[0002] 過去30多年，我國化肥，尤其是化學氮肥施用太多，以致土壌出現了諸如酸化、養分不平衡供應、土壌生物活性下降等問題。科學研究發現，長期單施氮肥，不僅使農田生態環境、土壤的理化性狀以及微生物群落受到不同程度的破壞，還使作物病蟲害增多，農業生態環境的潛在汙染増大，耕地土壤生態功能降低，30年來我國土壌有益線蟲數量從每公斤土壤3000~5000條下降到500條，蚯蚓數量急劇減少。
[0003]而國內外經驗充分證明，有機肥可以培肥土壌、提高肥料利用率、保證作物增產。土壌有機質含量是衡量土壌肥力的ー項重要指標，是土壤肥力的物質基礎。土壌有機質直接影響著土壌的保肥性、保水性、緩衝性和通氣狀況等。而各類有機肥資源中通常含有機質60%以上，含氮2.5%，含磷2%以上，不但是良好的肥源，還是良好的土壌改良劑。
[0004]據南京農業大學植物營養系主任徐陽春教授介紹，通過增施有機肥料、推廣秸杆還田、恢復種植綠肥，堅持科學施肥與培肥地力相結合，可以明顯提升耕地質量，保障農作物穩產高產、改善品質。增施有機肥，蔬菜品質如番爺當季就能看到改善。增施3年,玉米、水稻等大田作物品質改善明顯。
[0005]目前，我國耕地中，80%的面積缺氮，50%缺磷，30%缺鉀，有些土地土壤有機質含量不足1%，故在中國施用有機肥對於改善土壤的亞健康狀況將起到至關重要的作用。首先，土壤整體質量正在下降，要培肥地力必須要把有機肥資源利用起來；其次，由於長期施用大量元素肥料，造成土壌中微量元素缺乏，特別是經濟條件比較好的地區，大量高濃度化肥、複合肥、鉀肥的施用，土壌富集養分嚴重，中微量元素流失嚴重。有機肥富含多種微量元素，可以很好地彌補化肥施用的不足。
[0006]有機肥與化肥協同施用是20多年來肥料研究最熱門、進展最迅速的領域，也是科學施肥的基本道路。化肥和有機肥協同施用不僅可以改良培肥土壌、提高作物產量，而且可以改善產品品質、提高肥料利用率。中國農科院等機構自上個世紀80年代以來在各地開展的大量田間試驗表明，有機肥與無機肥配合施用，在各種類型土壌和各種作物上均有顯著效果。
[0007]中國有機肥源很多，如畜禽糞便、秸杆、園林垃圾等，如不妥善利用，不僅浪費資源，還會對環境造成汙染，若能將其生產成商品有機肥施用於土地，對改善我國土壌目前的亞健康狀態，保證農業的健康持續發展，具有重要而深遠的意義。
[0008]目前，堆肥是利用含有肥料成分的動植物遺體和排洩物，加上泥土和礦物質混合堆積，在高溫、多溼的條件下，經過發酵腐熟、微生物分解而製成的一種有機肥料。
[0009]目前堆肥技術主要包括動態堆肥、靜態堆肥和反應器堆肥三類，我國採用的主要是動態倉式堆肥エ藝和動態條垛式堆肥エ藝。動態倉式堆肥技術以機科SACT堆肥エ藝為代表，主要依靠機械系統實現物料自動進倉、翻倒、曝氣，具有自動化程度高、安全可靠、出料質量高等特點，但系統較為複雜，設計水平要求較高，並且目前使用的設備處理量較小、處理效率較低。
[0010]動態條垛式堆肥技術以地面堆肥エ藝為代表，主要依靠高效能的翻堆設備，高速、大量、連續對發酵物料進行翻倒充氧，具有系統簡單、高效、處理量大的特點，但是現場臭氣比較大。
[0011]堆肥臭氣的排放不僅汙染環境，而且還威脅到作業人員的身體健康。目前中型以上堆肥項目無法做到系統全封閉，尤其是好氧發酵物料進出倉的自動化、無人化是整個系統全封閉的關鍵點和難點。
[0012]現有技術的缺點:上面介紹的幾種堆肥設備都是在堆肥現場固定化的操作，對於場地建設和投資均是固定的一次性投資。如果進行臨時性的堆肥，就會造成成本的提高，充氧不均勻，容易形成厭氧區；堆肥臭氣的排放不僅汙染環境，而且還威脅到作業人員的身體健康。
[0013]為了解決以上問題，本發明做了有益改進。
【發明內容】
[0014](一)要解決的技術問題
[0015]本發明的目的是克服了傳統堆肥存在的能耗高，充氧不均勻，容易形成厭氧區問題。
[0016](二)技術方案
[0017]本發明是通過以下技術方案實現的:ー種可移動式堆肥設備，包括可移動式主控箱、監測單元和覆蓋膜；所述主控箱內設有控制単元和與該控制單元連接的風機，且該主控箱外側還設有通風管道，所述通風管道與所述風機相連；所述監測単元與所述控制單元連接。
[0018]其中，所述控制単元包括單片機。
[0019]進ー步，所述監測単元包括溫度傳感器和氧氣傳感器。
[0020]具體地，所述覆蓋膜包括上、中、下三層結構，其中，上層為防紫外線層，中間層為透氣層；下層為承託層。
[0021]其中，所述覆蓋膜的材質為聚四氟乙烯。
[0022]其中，所述可移動式主控箱底部設有車輪。
[0023]本發明還包括一種採用如上所述的可移動式堆肥設備的堆肥方法，其特徵在幹，包括以下步驟: [0024]SI先將與風機連接的通風管道鋪設在地面，將物料平鋪在管道上；
[0025]S2在堆體表面蓋上覆蓋膜並固定；控制單元通過監測単元實時監控堆體中的參數，並通過風機對所述堆體進行通風供氧；
[0026]S3發酵完成後,掀開覆蓋膜,將物料進行篩分。
[0027]其中，所述步驟S2中還包括以下步驟:將監測単元中的溫度傳感器和氧氣傳感器插入到所述堆體中，溫度參數和氧氣含量參數通過線纜傳送至控制單元，從而監控所述堆體中的溫度和含氧量變化。
[0028]進ー步，步驟S3中包括以下步驟:所述堆體內物料經過多周發酵。[0029](三)有益效果
[0030]與現有技術和產品相比，本發明有如下優點:
[0031]I)本發明採用可移動式箱體設備，不受地域限制，可根據堆肥的需要隨時移動，實施過程簡單，不需堆肥廠房，節省投資；
[0032]2)本發明根據不同的規模複製堆肥設備，設計規模靈活；設備操作簡單，基本免維護，維修費用低；
[0033]3)本發明運行成本低:根據堆體中的各部位溫度及含氧量，實時動態控制供氧，功耗低，處理效率高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1是本發明的主控箱的結構示意圖；
[0035]圖2是本發明的 方框連接結構示意圖；
[0036]圖3是本發明的覆蓋膜結構圖。
[0037]附圖中，各標號所代表的組件列表如下:
[0038]1-主控箱；2_控制單兀；3-風機；4_通風管道；5-車輪；6_監測單兀；7_覆蓋膜；71-防紫外線層，72-透氣層；73_承託層；8_軟管。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做ー個詳細的說明。
[0040]如圖1和圖2所示，本實施例提供ー種可移動式堆肥設備，包括可移動式主控箱1、監測單元6和覆蓋膜；所述主控箱I內設有控制単元2和與該控制單元連接的風機3，且該主控箱I外側還設有通風管道4，所述通風管道4與所述風機3通過軟管8相連；所述監測単元6與所述控制単元2通過電纜連接。主控箱I底部設有車輪5，可方便移動，因而，主控箱可根據堆肥的需要可移動，不受地域的限制。通風管道4可方便地組裝在主控箱上，也可方便拆卸下來。控制單元2可採用單片機作為處理器，對監測單元傳回的監測數據進行分析和處理，井根據監測數據控制風機的啟停，通過通風的時間來控制氧氣的含量，避免堆體內出現充氧不均勻現象。
[0041]其中，所述監測単元6包括溫度傳感器和氧氣傳感器等，要將溫度傳感器和氧氣傳感器插入堆體內，通過溫度傳感器和氧氣傳感器實時監控堆體內溫度和氧氣的變化，並將測得的數據傳送至控制單元的單片機處理。當然，監測單元還可包括溼度傳感器和二氧化碳含量傳感器，實時監測更多堆體的現場參數。
[0042]進一歩，如圖3所示，覆蓋膜包括上、中、下三層結構，其中，上層為防紫外線層71 ；中間層為透氣層72，但是該透氣層並不透水；下層為承託層73。該覆蓋膜的材質優選採用聚四氟乙烯。所述覆蓋膜主要材料是聚四氟乙烯，表面具有防紫外線的功能。此外，該覆蓋膜可以防止氣味、灰塵、細菌等的外洩，避免產生臭氣的問題。主要原理是:在堆肥過程中產生大量的熱，由於堆體內外的溫差，在堆體覆蓋膜內側膜表面形成ー層水膜，可將堆肥過程中產生的氨氣、硫化氫等臭味氣體溶解再回流到堆體內。氨氣溶解於水作為肥料氮元素的來源，剰餘的作為堆肥過程中的滲濾液排出。
[0043]本實施例中，採用上述移動式堆肥設備進行堆肥的方法，具體包括以下步驟:[0044]SI先將與風機連接的通風管道鋪設在地面，將物料平鋪在管道上；
[0045]S2物料堆到要求的高度時，在堆體表面蓋上覆蓋膜並固定；控制單元通過監測單元實時監控堆體中現場參數，並將現場參數傳送回控制單元。控制單元對該現場參數進行分析處理，根據控制単元內設有的處理程序，通過風機對所述堆體進行通風控制；可延長或縮短風機的工作時間，從而加大或減小對堆體風量，對堆體中的供氧量進行控制。其中，監測單元包括溫度傳感器和氧氣傳感器等，需要將監測単元中的溫度傳感器和氧氣傳感器插入到所述堆體中，溫度參數和氧氣含量參數通過線纜傳送至控制單元，從而監控所述堆體中的溫度和含氧量變化。
[0046]S3在適當供氧及適宜水分條件下，經過數周完成發酵；發酵完成後，掀開覆蓋膜，將物料進行篩分。
[0047]本實施例中的可移動式堆肥設備在ー個地點做完堆肥項目後，可以將堆肥設備分開存放，運送到另ー項目地點進行堆肥。
[0048]以上實施方式僅用於說明本發明，而並非對本發明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬於本發明 的範疇，本發明的專利保護範圍應由權利要求限定。
【權利要求】
1.ー種可移動式堆肥設備，其特徵在於，包括可移動式主控箱、監測單元和覆蓋膜；所述主控箱內設有控制単元和與該控制單元連接的風機，且該主控箱外側還設有通風管道，所述通風管道與所述風機相連；所述監測単元與所述控制單元連接。
2.根據權利要求1所述的可移動式堆肥設備，其特徵在於，所述控制単元包括單片機。
3.根據權利要求1所述的可移動式堆肥設備，其特徵在於，所述監測単元包括溫度傳感器和氧氣傳感器。
4.根據權利要求1所述的可移動式堆肥設備，其特徵在於，所述覆蓋膜包括上、中、下三層結構，其中，上層為防紫外線層，中間層為透氣層；下層為承託層。
5.根據權利要求2所述的可移動式堆肥設備，其特徵在於，所述覆蓋膜的材質為聚四氟乙烯。
6.根據權利要求1所說的可移動式堆肥設備，其特徵在於，所述可移動式主控箱底部設有車輪。
7.一種採用如權利要求1-6任一項所述的可移動式堆肥設備的堆肥方法，其特徵在於，包括以下步驟: SI先將與風機連接的通風管道鋪設在地面，將物料平鋪在管道上； S2在堆體表面蓋上覆蓋膜並固定；控制單元通過監測単元實時監控堆體中的參數，並通過風機對所述堆體進行通風供氧； S3發酵完成後，掀開覆蓋膜，將物料進行篩分。
8.根據權利要求7所述的堆肥方法，其特徵在於，所述步驟S2中還包括以下步驟:將監測單元中的溫度傳感器和氧氣`傳感器插入到所述堆體中，溫度參數和氧氣含量參數通過線纜傳送至控制單元，從而監控所述堆體中的溫度和含氧量變化。
9.根據權利要求7所說的堆肥方法，其特徵在於，步驟S3中包括以下步驟:所述堆體內物料經過多周發酵。
【文檔編號】C05F17/02GK103553738SQ201310533624
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】符立偉, 時軍 申請人:北京三益能源環保發展股份有限公司