一种无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置

本发明涉及一种无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置，属于畜禽粪便无害化处理的。

背景技术：

1、随着经济快速增长和人民生活水平提高，我国对畜禽肉类的需求量大幅增加，由此带来大量的畜禽养殖废弃物。据估算，全国每年产生畜禽粪污38亿吨。好氧堆肥是无害化处理畜禽养殖废弃物最常用的方法，也是控制畜禽养殖废弃物污染，实现资源化利用的关键措施。堆肥是复杂的物理、化学与生物过程，通过合理调控水分、供氧、温度、c/n、添加剂等技术参数，可缩短发酵时间，加快腐熟。传统堆肥普遍存在曝气不畅、氧气利用率低，造成堆肥周期太长、腐熟度低等问题。一般而言，温度越高，灭活病原体的时间越短，灭活效果越好。因此，提高堆体温度和延长高温持续时间是提高腐熟度和降低堆肥产品污染风险的最重要的必需途径之一。目前，常用的提高堆肥温度和腐熟度的方法是向堆肥中添加噬高温菌剂、直流或交流电源辅助电场。通过添加嗜热菌实现的超高温堆肥可将最高温度提高到80℃以上，从而提高堆肥成熟度并缩短处理时间。然而，嗜热菌的培养是一个长期的过程，嗜热细菌培养物不易生产，很难获得这些细菌，且成本较高，限制其大规模生产应用。直流或交流电场辅助好氧堆肥通过提高氧气利用率和增加微生物代谢产生的热量，将堆体温度从60～65℃提高到70～75℃，显著提高堆肥温度、加速堆肥腐熟、缩短堆肥周期。然而，向堆体施加直流或交流电场需要外源电源输入，且电极材料多为铂等贵金属，价格高昂，使堆肥成本较高，限制大规模应用。堆肥本质上是一个复杂的生物氧化还原过程，在这一过程中电子产生并转移到细胞内电子受体(如nad+)，然后再转移到呼吸链。由于氧气难溶于水，因此，大部分曝气未经微生物利用为无效曝气，且曝气过量还会增加能耗、降低堆体温度。堆体上部氧气较充足，氧化能力强，水分受重力作用使堆体下部或内部含水率高、氧气较少，还原能力强。堆肥原料虽然多样，但堆体内外上下位置电子转移困难，影响了堆肥腐熟度。

技术实现思路

1、本发明是为了解决畜禽粪便堆体曝气不畅、氧气利用率低、外源电场辅助畜禽粪便堆肥成本高和畜禽粪便堆肥腐熟时间长的问题，提供了一种无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置，解决该问题的具体技术方案如下：

2、一种无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置，由上毛刷、上托板、铁棒、绝缘层、下托板和下毛刷组成，上毛刷的下部设在上托板的上表面上，上托板的下表面设在铁棒的上端，绝缘层设在铁棒的中部的外表面上，铁棒的下端与下托板的上表面连接，下托板的下表面与下毛刷的上端连接。

3、一种无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置，将装置直接垂直插入置于畜禽粪便的堆体中，使上毛刷接触畜禽粪便堆体的表层，下毛刷接触畜禽粪便堆体的下层，形成闭合电路，本发明采用无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置使畜禽粪便堆体表层与堆体下层形成闭合电路；畜禽粪便堆体下层氧气少，畜禽粪便堆体处于还原状态，畜禽粪便堆体表层土壤氧气较充足，处于氧化状态，该装置形成的闭合电路使电子在畜禽粪便堆体下层与堆体表层间顺利转移，显著提高堆体下层氧气利用率，将畜禽粪便堆体温度从60～65℃提高到70～75℃，缩短了堆肥时间5～10天，堆肥腐熟度提高了5％～10％，减少机械翻堆次数1～2次，降低经济成本5％～10％，节省能源的优点。

技术特征：

1.一种无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置，它由上毛刷、上托板、铁棒、绝缘层、下托板和下毛刷组成，其特征在于：上毛刷的下部设在上托板的上表面上，上托板的下表面设在铁棒的上端，绝缘层设在铁棒的中部的外表面上，铁棒的下端与下托板的上表面连接，下托板的下表面与下毛刷的上端连接。

2.根据权利要求1所述的一种无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置，其特征在于：所述的上毛刷和下毛刷由铁丝制成，呈花瓣散开形状，上毛刷和下毛刷的直径为2～4mm，长度为50～100mm，数量为10～15根，焊接在上托板的上表面和下板托的下表面上。

3.根据权利要求1所述的一种无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置，其特征在于：所述的上托板和下托板由铁制成，形状为圆形，直径均为20mm，焊接在铁棒的上、下端。

4.根据权利要求1所述的一种无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置，其特征在于：所述的铁棒为圆形，直径为20mm，长度为30～100cm，长度根据秸秆翻入土壤的深度选择。

5.根据权利要求1所述的一种无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置，其特征在于：所述的绝缘层采用塑料制成，均匀涂在铁棒的外表面上。

技术总结一种无外加电源的畜禽粪便电辅助堆肥装置，它涉及畜禽粪便无害化处理的技术领域。它解决了堆体曝气不畅、氧气利用率低、外源电场辅助堆肥成本高的问题。本发明上毛刷的下部设在上托板的上表面上，上托板的下表面设在铁棒的上端，绝缘层设在铁棒的中部的外表面上，铁棒的下端与下托板的上表面连接，下托板的下表面与下毛刷的上端连接。本发明的利用畜禽粪便堆体的上、下部或内外部形成的闭合电路，使电子顺利转移，能将畜禽粪便堆肥腐熟的时间缩短的优点。技术研发人员：于锐,罗那那,于泳受保护的技术使用者：中国科学院东北地理与农业生态研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/29