CN103553738A

CN103553738A - 可移动式堆肥设备及堆肥方法

Info

Publication number: CN103553738A
Application number: CN201310533624.5A
Authority: CN
Inventors: 符立伟; 时军
Original assignee: BEIJING SANYI GREEN ENERY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING SANYI GREEN ENERY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-02-05

Abstract

本发明涉及肥料生产领域，具体是一种可移动式堆肥设备及堆肥方法，所述可移动式堆肥设备包括可移动式主控箱、监测单元和覆盖膜；所述主控箱内设有控制单元和与该控制单元连接的风机，且该主控箱外侧还设有通风管道，所述通风管道与所述风机相连；所述监测单元与所述控制单元连接。本发明采用可移动式箱体设备，不受地域限制，可根据堆肥场地的需要随时移动，实施过程简单，不需堆肥厂房，节省投资；设备操作简单，基本免维护，维修费用低；还能根据堆体中的各部位温度及含氧量，实时动态控制供氧，功耗低，处理效率高。

Description

可移动式堆肥设备及堆肥方法

技术领域

本发明涉及肥料生产领域，具体是一种可移动式堆肥设备及堆肥方法。

背景技术

过去30多年，我国化肥，尤其是化学氮肥施用太多，以致土壤出现了诸如酸化、养分不平衡供应、土壤生物活性下降等问题。科学研究发现，长期单施氮肥，不仅使农田生态环境、土壤的理化性状以及微生物群落受到不同程度的破坏，还使作物病虫害增多，农业生态环境的潜在污染增大，耕地土壤生态功能降低，30年来我国土壤有益线虫数量从每公斤土壤3000～5000条下降到500条，蚯蚓数量急剧减少。

而国内外经验充分证明，有机肥可以培肥土壤、提高肥料利用率、保证作物增产。土壤有机质含量是衡量土壤肥力的一项重要指标，是土壤肥力的物质基础。土壤有机质直接影响着土壤的保肥性、保水性、缓冲性和通气状况等。而各类有机肥资源中通常含有机质60%以上，含氮2.5%，含磷2%以上，不但是良好的肥源，还是良好的土壤改良剂。

据南京农业大学植物营养系主任徐阳春教授介绍，通过增施有机肥料、推广秸秆还田、恢复种植绿肥，坚持科学施肥与培肥地力相结合，可以明显提升耕地质量，保障农作物稳产高产、改善品质。增施有机肥，蔬菜品质如番茄当季就能看到改善。增施3年，玉米、水稻等大田作物品质改善明显。

目前，我国耕地中，80%的面积缺氮，50%缺磷，30%缺钾，有些土地土壤有机质含量不足1%，故在中国施用有机肥对于改善土壤的亚健康状况将起到至关重要的作用。首先，土壤整体质量正在下降，要培肥地力必须要把有机肥资源利用起来；其次，由于长期施用大量元素肥料，造成土壤中微量元素缺乏，特别是经济条件比较好的地区，大量高浓度化肥、复合肥、钾肥的施用，土壤富集养分严重，中微量元素流失严重。有机肥富含多种微量元素，可以很好地弥补化肥施用的不足。

有机肥与化肥协同施用是20多年来肥料研究最热门、进展最迅速的领域，也是科学施肥的基本道路。化肥和有机肥协同施用不仅可以改良培肥土壤、提高作物产量，而且可以改善产品品质、提高肥料利用率。中国农科院等机构自上个世纪80年代以来在各地开展的大量田间试验表明，有机肥与无机肥配合施用，在各种类型土壤和各种作物上均有显著效果。

中国有机肥源很多，如畜禽粪便、秸秆、园林垃圾等，如不妥善利用，不仅浪费资源，还会对环境造成污染，若能将其生产成商品有机肥施用于土地，对改善我国土壤目前的亚健康状态，保证农业的健康持续发展，具有重要而深远的意义。

目前，堆肥是利用含有肥料成分的动植物遗体和***物，加上泥土和矿物质混合堆积，在高温、多湿的条件下，经过发酵腐熟、微生物分解而制成的一种有机肥料。

目前堆肥技术主要包括动态堆肥、静态堆肥和反应器堆肥三类，我国采用的主要是动态仓式堆肥工艺和动态条垛式堆肥工艺。动态仓式堆肥技术以机科SACT堆肥工艺为代表，主要依靠机械***实现物料自动进仓、翻倒、曝气，具有自动化程度高、安全可靠、出料质量高等特点，但***较为复杂，设计水平要求较高，并且目前使用的设备处理量较小、处理效率较低。

动态条垛式堆肥技术以地面堆肥工艺为代表，主要依靠高效能的翻堆设备，高速、大量、连续对发酵物料进行翻倒充氧，具有***简单、高效、处理量大的特点，但是现场臭气比较大。

堆肥臭气的排放不仅污染环境，而且还威胁到作业人员的身体健康。目前中型以上堆肥项目无法做到***全封闭，尤其是好氧发酵物料进出仓的自动化、无人化是整个***全封闭的关键点和难点。

现有技术的缺点：上面介绍的几种堆肥设备都是在堆肥现场固定化的操作，对于场地建设和投资均是固定的一次性投资。如果进行临时性的堆肥，就会造成成本的提高，充氧不均匀，容易形成厌氧区；堆肥臭气的排放不仅污染环境，而且还威胁到作业人员的身体健康。

为了解决以上问题，本发明做了有益改进。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是克服了传统堆肥存在的能耗高，充氧不均匀，容易形成厌氧区问题。

（二）技术方案

本发明是通过以下技术方案实现的：一种可移动式堆肥设备，包括可移动式主控箱、监测单元和覆盖膜；所述主控箱内设有控制单元和与该控制单元连接的风机，且该主控箱外侧还设有通风管道，所述通风管道与所述风机相连；所述监测单元与所述控制单元连接。

其中，所述控制单元包括单片机。

进一步，所述监测单元包括温度传感器和氧气传感器。

具体地，所述覆盖膜包括上、中、下三层结构，其中，上层为防紫外线层，中间层为透气层；下层为承托层。

其中，所述覆盖膜的材质为聚四氟乙烯。

其中，所述可移动式主控箱底部设有车轮。

本发明还包括一种采用如上所述的可移动式堆肥设备的堆肥方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1先将与风机连接的通风管道铺设在地面，将物料平铺在管道上；

S2在堆体表面盖上覆盖膜并固定；控制单元通过监测单元实时监控堆体中的参数，并通过风机对所述堆体进行通风供氧；

S3发酵完成后，掀开覆盖膜，将物料进行筛分。

其中，所述步骤S2中还包括以下步骤：将监测单元中的温度传感器和氧气传感器***到所述堆体中，温度参数和氧气含量参数通过线缆传送至控制单元，从而监控所述堆体中的温度和含氧量变化。

进一步，步骤S3中包括以下步骤：所述堆体内物料经过多周发酵。

（三）有益效果

与现有技术和产品相比，本发明有如下优点：

1）本发明采用可移动式箱体设备，不受地域限制，可根据堆肥的需要随时移动，实施过程简单，不需堆肥厂房，节省投资；

2）本发明根据不同的规模复制堆肥设备，设计规模灵活；设备操作简单，基本免维护，维修费用低；

3）本发明运行成本低：根据堆体中的各部位温度及含氧量，实时动态控制供氧，功耗低，处理效率高。

附图说明

图1是本发明的主控箱的结构示意图；

图2是本发明的方框连接结构示意图；

图3是本发明的覆盖膜结构图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1-主控箱；2-控制单元；3-风机；4-通风管道；5-车轮；6-监测单元；7-覆盖膜；71-防紫外线层，72-透气层；73-承托层；8-软管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1和图2所示，本实施例提供一种可移动式堆肥设备，包括可移动式主控箱1、监测单元6和覆盖膜；所述主控箱1内设有控制单元2和与该控制单元连接的风机3，且该主控箱1外侧还设有通风管道4，所述通风管道4与所述风机3通过软管8相连；所述监测单元6与所述控制单元2通过电缆连接。主控箱1底部设有车轮5，可方便移动，因而，主控箱可根据堆肥的需要可移动，不受地域的限制。通风管道4可方便地组装在主控箱上，也可方便拆卸下来。控制单元2可采用单片机作为处理器，对监测单元传回的监测数据进行分析和处理，并根据监测数据控制风机的启停，通过通风的时间来控制氧气的含量，避免堆体内出现充氧不均匀现象。

其中，所述监测单元6包括温度传感器和氧气传感器等，要将温度传感器和氧气传感器***堆体内，通过温度传感器和氧气传感器实时监控堆体内温度和氧气的变化，并将测得的数据传送至控制单元的单片机处理。当然，监测单元还可包括湿度传感器和二氧化碳含量传感器，实时监测更多堆体的现场参数。

进一步，如图3所示，覆盖膜包括上、中、下三层结构，其中，上层为防紫外线层71；中间层为透气层72，但是该透气层并不透水；下层为承托层73。该覆盖膜的材质优选采用聚四氟乙烯。所述覆盖膜主要材料是聚四氟乙烯，表面具有防紫外线的功能。此外，该覆盖膜可以防止气味、灰尘、细菌等的外泄，避免产生臭气的问题。主要原理是：在堆肥过程中产生大量的热，由于堆体内外的温差，在堆体覆盖膜内侧膜表面形成一层水膜，可将堆肥过程中产生的氨气、硫化氢等臭味气体溶解再回流到堆体内。氨气溶解于水作为肥料氮元素的来源，剩余的作为堆肥过程中的渗滤液排出。

本实施例中，采用上述移动式堆肥设备进行堆肥的方法，具体包括以下步骤：

S2物料堆到要求的高度时，在堆体表面盖上覆盖膜并固定；控制单元通过监测单元实时监控堆体中现场参数，并将现场参数传送回控制单元。控制单元对该现场参数进行分析处理，根据控制单元内设有的处理程序，通过风机对所述堆体进行通风控制；可延长或缩短风机的工作时间，从而加大或减小对堆体风量，对堆体中的供氧量进行控制。其中，监测单元包括温度传感器和氧气传感器等，需要将监测单元中的温度传感器和氧气传感器***到所述堆体中，温度参数和氧气含量参数通过线缆传送至控制单元，从而监控所述堆体中的温度和含氧量变化。

S3在适当供氧及适宜水分条件下，经过数周完成发酵；发酵完成后，掀开覆盖膜，将物料进行筛分。

本实施例中的可移动式堆肥设备在一个地点做完堆肥项目后，可以将堆肥设备分开存放，运送到另一项目地点进行堆肥。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种可移动式堆肥设备，其特征在于，包括可移动式主控箱、监测单元和覆盖膜；所述主控箱内设有控制单元和与该控制单元连接的风机，且该主控箱外侧还设有通风管道，所述通风管道与所述风机相连；所述监测单元与所述控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的可移动式堆肥设备，其特征在于，所述控制单元包括单片机。

3.根据权利要求1所述的可移动式堆肥设备，其特征在于，所述监测单元包括温度传感器和氧气传感器。

4.根据权利要求1所述的可移动式堆肥设备，其特征在于，所述覆盖膜包括上、中、下三层结构，其中，上层为防紫外线层，中间层为透气层；下层为承托层。

5.根据权利要求2所述的可移动式堆肥设备，其特征在于，所述覆盖膜的材质为聚四氟乙烯。

6.根据权利要求1所说的可移动式堆肥设备，其特征在于，所述可移动式主控箱底部设有车轮。

7.一种采用如权利要求1-6任一项所述的可移动式堆肥设备的堆肥方法，其特征在于，包括以下步骤：

S3发酵完成后，掀开覆盖膜，将物料进行筛分。

8.根据权利要求7所述的堆肥方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括以下步骤：将监测单元中的温度传感器和氧气传感器***到所述堆体中，温度参数和氧气含量参数通过线缆传送至控制单元，从而监控所述堆体中的温度和含氧量变化。

9.根据权利要求7所说的堆肥方法，其特征在于，步骤S3中包括以下步骤：所述堆体内物料经过多周发酵。