专利名称：一种应用于堆肥工艺的通风装置的制作方法堆肥化是在受控制条件下，利用微生物的作用和酶活性加速有机物的生物降解和转化，最终使有机物达到腐熟化和稳定化的过程。堆肥过程不仅可以减少有机固体废弃物的体积、重量、臭味，杀灭病原菌、虫卵、植物种子等，同时会产生大量的腐殖质。生产出来的堆肥产品，可以作为土壤调理剂和植物营养源，能有效地改善土壤结构、提高土壤肥力。目前，堆肥技术已广泛应用于处理剩余污泥、畜禽养殖废弃物、城市垃圾、厨余废弃物、庭院废弃物等。影响堆肥过程的参数很多，影响堆肥原料的主要参数有C/N比、pH值、含水率、颗粒度、有机质含量、C/P比等，而堆肥过程中的主要控制参数有温度、氧含量等。通风可用 来控制堆肥过程的温度和氧含量，所以，通风被认为是堆肥系统中最重要的因素。合理的通风不仅可以提高堆肥产品质量，而且可以节省能耗，反之，过高的通风速率不仅造成通风损失过大，不利于维持堆体温度，而且会造成大量的氮素损失，减低堆肥产品的肥效，增加堆肥能耗；但过低的通风速率，就会降低堆体中的氧浓度，进而造成堆体局部厌(缺)氧，从而产生大量臭气以及NxO、甲烷等温室气体，给周边环境带来严重的污染和危害。显而易见，堆肥通风系统设计、运行和管理的优化不仅有助于堆肥技术的大力推广和广泛应用，而且有助于温室气体减排。堆肥过程通风起到供氧、去除水分和散热的作用。综上所述，选择合适的堆肥通风方式，需要考虑以下主要因素技术经济条件、物料利用率、运输和操作费用、设备维护和管理、工作人员培训、场地等方面。目前，我国农村由于经济、技术等条件落后，堆肥化处理农业废弃物大都采用自然通风和翻堆的方式；城市有机固体废弃物的堆肥化处理则多采用强制通风发酵仓的方式。因此，根据我国国情，用堆肥化处理农业废弃物可以选择设备投资少、人工操作费用少的被动通风方式；考虑到占地面积和堆肥周期，城市有机垃圾堆肥选择强制通风反应器堆肥系统较为适合。目前，现有的堆肥通风方式可分为自然通风、翻堆、被动通风、强制通风等，自然通风、翻堆、被动通风方式常用于条垛式堆肥系统；强制通风方式常用于强制通风静态垛和大多数反应器堆肥系统；自然通风主要是依靠空气的扩散现象，由堆积层表面将氧扩散、传送到堆体内部；被动通风方式是利用设置在堆体中的穿孔管，促进空气在堆料中的传输，其原理是由于堆体内外的温度差，因堆体内部热气上升使得外部空气被吸入堆体，被动通风不需要翻堆和强制通风，所以大大降低了投资和运行费用；强制通风就是利用风机对物料进行正压鼓风、负压抽气以及两者结合的方式，进行气体交换，促进物质传输和对微生物的氧传递，然而，强制通风(正压鼓风或负压抽气)在堆肥过程中会造成温度、含水率等分布不均匀，例如，对于正压强制通风而言，通风管道附近区域有明显的冷却效应，很难使该区域的堆料达到杀菌效果，由于干燥空气的通入使得堆体底层变得干燥，相反堆体上层却由于饱和的空气冷却而形成大量冷凝水，会影响堆肥效果。现有的“横管式通风装置指埋于堆肥底部的呈“王”字形的通风管系统，在各分支管上分布通风孔，存在能耗大，所需压力大，堆肥内部充氧不均匀，腐熟时间长，受环境温度影响大，不适宜冬季堆肥等缺点。
综上所述，本发明的目的在于提供一种应用于堆肥工艺的通风装置。本发明的目的是通过以下技术来实现的 一种应用于堆肥工艺的通风装置，是由空心圆管I和空心圆管II组成，空心圆管I和空心圆管II套接；空心圆管I下端1/5处与空心圆管II下端的3/7处设有封闭圆环；封闭圆环将空心圆管I和空心圆管II之间的空间隔断，分为上部通风空间和下部通风空间；空心圆管I的两端开口 ；空心圆管II的管壁上设有通气孔；空心圆管I的外露端连接外接设备；空心圆管II的下端呈圆锥状。 本发明的优点及有益效果 1、本发明所涉及的堆肥工艺通风系统同时具备自然通风、强制通风和被动通风功能，可以普遍适用于我国农村和城市的固体废弃物的堆肥处理。 2、本发明使用方便，效率快，在堆肥中的安放位置可自行调整，控制通风均匀性，且不容易堵塞，工作安全可靠，提高生产效率，节约工作时间。3、本发明的结构合理，可以自由改变堆肥通风方向，消除通风过程中产生的局部温度不均现象，消除堆肥中的死角、减少能耗，同时达到堆肥效果均匀。4、本发明结构简单、制造简便，成本低廉，维护、维修方便，市场和用户易于接受，便于推广，市场潜力大。5、本发明用途广泛，也可在土壤污染修复等其它行业的通风工艺中得到应用。

图I为本发明的结构示意图。图2为本发明单装置的被动通风气流场示意图。图3为本发明单装置的强制通风鼓气气流场示意图。图4为本发明单装置的强制通风抽气气流场示意图。图5为本发明单/单、单/多、多/多装置的强制通风鼓气气流场示意图。图6为本发明单/单、单/多、多/多装置的强制通风抽气气流场示意图。图7为发明单/单、单/多、多/多装置的强制通风鼓气与抽气组合气流场示意图。图中1-空心圆管I 2-空心圆管II 3-封闭圆环

如图I所示，一种应用于堆肥工艺的通风装置，是由空心圆管I I和空心圆管II 2组成，所述的空心圆管I I和空心圆管II 2套接；空心圆管I I下端1/5处与空心圆管II 2下端的3/7处设有封闭圆环；封闭圆环将空心圆管I I和空心圆管II 2之间的空间隔断，分为上部通风空间和下部通风空间；空心圆管I I的两端开口 ；空心圆管II 2的管壁上设有通气孔；空心圆管I I的外露端连接外接设备；空心圆管II 2的下端呈圆锥状。实施例I 自然通风
堆肥堆于长方体发酵箱(长50 X宽50 X高100cm)中，堆肥体积0. 25m3时，通风装置总长度设置为80cm,空心圆管II 2直径为4cm,空心圆管I I直径为2cm,应用单个通风装置从上截面中心插入到堆肥内距底部20cm高度处，上端开口位于堆体外，增大堆肥内部与外界接触面积，通过空气扩散作用，由堆积层表面将氧扩散、传送到堆体内部。堆体为0. 5m3时，将堆肥堆于长方体发酵箱(长100X宽50X高100cm)中，将堆体上截面平均分成两个0. 25m2的面积，将2个通风装置分别从以上两面积的中心插入堆肥内部距底部20cm高度处，上端开口位于堆体外。 堆体为Im3时，将堆肥堆于长方体发酵箱(长100X宽100X高100cm)中，将4个通风装置平均分布插入堆肥内部距底部20cm高度处，上端开口位于堆体外，对堆肥进行自然通风。实施例2
被动通风
如图2所示，堆肥堆于长方体发酵箱(长50X宽50X高100cm)中，通风装置总长度设置为80cm,空心圆管II直径为4cm,空心圆管I直径为2cm,堆肥体积0. 25m3,将单个通风装置从上截面中心插入到堆肥内部距底部20cm高度处，上端开口位于堆体外，堆肥过程中内部温度升高，内部空气受热上升，而外界低温气体通过通风装置的内外管筒流向堆肥内部，形成被动通风。堆肥为0. 5m3时，将堆肥堆于长方体发酵箱(长100X宽50X高100cm)中，将堆体上截面平均分成两个0. 25m2的面积，将2个通风装置分别从以上两面积的中心插入堆肥内部距底面20cm高度处，上端开口位于堆体外。堆体为Im3时，将堆肥堆于长方体发酵箱(长100X宽100X高100cm)中，将4个
通风装置平均分布插入堆肥内部距底部20cm高度处，上端开口位于堆体外，使堆肥进行被动通风。实施例3
强制通风(单装置)
如图3、4所示，堆肥堆于长方体发酵箱(长50X宽50X高100cm)中，通风装置总长度设置为80cm,空心圆管II直径为4cm,空心圆管I直径为2cm。堆肥体积小于0. 25m3,应用单个通风装置上截面中心插入到堆肥内部距底部20cm高度处，上端管口接入真空泵，对堆肥进行强制负压抽风，通风速率为0. lm3/min . m3，此时，堆肥内气流在通风装置3/7处的下部通风空间-堆肥-通风装置4/7处的上部通风空间之间形成回路，堆肥过程中抽气与鼓气交替进行。实施例4
强制通风(单-单)
堆体为0. 25-0. 5m3时，将堆肥堆于长方体发酵箱(长100X宽50 X高100cm)中，通风装置总长度设置为80cm，空心圆管II直径为4cm，空心圆管I直径为2cm，将堆体上截面平均分成两个0. 25m2的面积，应用两个通风装置分别从以上两面积的中心插入堆肥内，距底面20cm高度处，根据2个通风装置外接设备的不同，单管的通风速率为0. lm3/min . m3,进行以下三种运行方式
如图5所示，将通风装置a空心圆管I I上端管口接入鼓风机，通风装置b上端开口于空气中，气流通过通风装置a空心圆管I I进入通风装置3/7处的下部通风空间，再通过堆肥物料，其中一部分气体向上，通过通风装置a空心圆管II 2进入通风装置a4/7处的上部通风空间，然后进入外界空气中；另一部分气体流向通风装置b，通过通风装置b通气孔进入通风装置b内，然后通过通风装置b空心圆管进入外界空气中。如图7所示，将通风装置a空心圆管I I上端管口接入鼓风机，通风装置b空心圆管I I上端开口接于抽风机，气流通过通风装置a空心圆管I I进入通风装置3/7处的下部通风空间，再通过堆肥物料，其中一部分气体向上，通过通风装置a空心圆管II 2进入通风装置a4/7处的上部通风空间，然后进入外界空气中；另一部分气体流向通风装置b，通过 通风装置b空心圆管II 2上的通气孔进入通风装置b3/7处的下部通风空间，然后通过空心圆管I I进入抽风机排出。如图6所示，将通风装置a空心圆管I I上端管口接入抽气机，通风装置b上端开口于空气中，其中一部分外界气体通过通风装置b空心圆管进入通风装置b，再通过堆肥物料，进入通风装置a3/7处的下部通风空间，通过通风装置a空心圆管I I排入外界空气中；另一部分外界气体气体通过通风装置a外管II 2上端开口进入通风装置a4/7处的上部通风空间，向下流经堆肥物料，通过通风装置a空心圆管II 2上的通气孔进入通风装置a3/7处的下部通风空间，然后通过空心圆管I I进入抽风机排出。实施例5
强制通风(单-多)
堆体为I. Om3时，将堆肥堆于长方体发酵箱(长100X宽100X高100cm)中，通风装置总长度设置为80cm，空心圆管II直径为4cm，空心圆管I直径为2cm，将堆体上截面平均分成4个0. 25m2面积,将4个通风装置从每个0. 25m2面积中心插入到堆肥内部距底部20cm高度处，然后在堆肥体上整体截面的中心插入I个通风装置，到堆肥内部距底部20cm高度处，根据通风装置外接设备的不同，单管的通风速率为0. lm3/min . m3,进行以下四种运行方式
如图5所示，将通风装置a内管I I上端管口接入鼓风机，另外4个通风装置b的空心圆管I I上端开口于空气中，气流通过通风装置a的空心圆管I I进入通风装置a3/7处的下部通风空间，再通过堆肥物料，其中一部分气体向上，通过通风装置a空心圆管II 2进入通风装置a4/7处的上部通风空间，然后进入外界空气中；另一部分气体流向4个通风装置b，通过空心圆管II 2上的通气孔进入，然后通过通风装置b的空心圆管进入外界空气中。如图6所示，将通风装置a空心圆管I I上端管口接入抽气机，另4个通风装置b空心圆管I I上端开口于空气中，一部分外界气体通过4个通风装置b的空心圆管进入通风装置b内，再通过堆肥物料，进入通风装置a3/7处的下部通风空间，通过通风装置a空心圆管I I排入外界空气中；另一部分外界气体通过接有抽气机的通风装置a的空心圆管
II2上端开口进入通风装置a4/7处的上部通风空间，向下流经堆肥物料，通过此通风装置a外管II 2通气孔进入通风装置a3/7处的下部通风空间，然后通过空心圆管I I进入抽风机排出。如图7所示，将通风装置a空心圆管I I上端管口接入抽气机，另4个通风装置b空心圆管I I上端开口分别接入一鼓气机，鼓风机将气流由4个通风装置b的空心圆管I I鼓入通风装置b3/7处的下部通风空间，然后气流流经堆肥物料直接进入通风装置a3/7处的下部通风空间，经由此通风装置a的空心圆管I 1，由抽风机排出。如图7所示，将通风装置a空心圆管I I上端管口接入鼓气机，4个通风装置b空心圆管I I上端开口分别接入一抽气机，鼓风机将气流由通风装置a的空心圆管I I鼓入通风装置a3/7处的下部通风空间，然后气流流经堆肥物料直接进入另4个通风装置b3/7处的下部通风空间，从这4个通风装置b空心圆管I I经由抽风机排出。实施例6
强制通风(多-多)
堆体为I. Om3时，将堆肥堆于长方体发酵箱(长100X宽100X高100cm)中，通风装置总长度设置为80cm，外管直径为4cm，内管直径为2cm，将堆体上截面平均分成4个0. 25m2面积，将4个通风装置从每个0. 25m2面积中心插入到堆肥内部距底部20cm高度处，根据通风装置所接设备的不同，单管的通风速率为0. ImVmin m3,进行以下3种运行方式
如图5所示，将2个通风装置a空心圆管I I上端管口分别接入一鼓风机，另外两个通风装置b空心圆管I I上端开口于空气中，气流分别通过通风装置a的空心圆管I I进入通风装置a3/7处的下部通风空间，再通过堆肥物料；一部分气体向上，通过通风装置a的空心圆管II 2进入通风装置a4/7处的上部通风空间，然后进入外界空气中；另一部分气体流向两个通风装置b，通过通气孔进入另两个通风装置b中，然后通过两个通风装置b的空心圆管进入外界空气中。如图6所示，将通风装置a空心圆管I I上端管口接入抽气机，通风装置b空心圆管I I上端开口于空气中，一部分外界气体通过通风装置b空心圆管进入通风装置b，再通过堆肥物料，进入通风装置a3/7处的下部通风空间，通过通风装置a的空心圆管I I排入外界空气中；另一部分外界气体通过通风装置a的空心圆管II 2上端开口进入通风装置a4/7处的上部通风空间，然后向下流经堆肥物料，通过通风装置a空心圆管II 2通气孔进入通风装置3/7处的下部通风空间，然后通过通风装置a空心圆管I I进入抽风机排出。如图7所示，将通风装置a空心圆管I I上端管口分别接入一鼓气机，通风装置b的空心圆管I I上端开口分别接入一抽气机，鼓风机将气流由通风装置a的空心圆管I I鼓入通风装置a3/7处的下部通风空间，然后气流流经堆肥物料直接进入通风装置b3/7处的下部通风空间，经由通风装置b的空心圆管I 1，通过抽风机排出。以上实施例中的堆肥，按照配料重量比麦壳、污泥、回流堆肥=1:1:1 ;初始含水率为 55% ;初始 C/N=30:1 o表I :为现有的横管式通风装置与实施例3、4、5、6的强制通风对比表


一种应用于堆肥工艺的通风装置，是由空心圆管Ⅰ和空心圆管Ⅱ组成，空心圆管Ⅰ和空心圆管Ⅱ套接；空心圆管Ⅰ下端1/5处与空心圆管Ⅱ下端的3/7处设有封闭圆环；封闭圆环将空心圆管Ⅰ和空心圆管Ⅱ之间的空间隔断，分为上部通风空间和下部通风空间；本发明所涉及的堆肥工艺通风装置同时具备自然通风、强制通风和被动通风功能，可以普遍适用于我国农村和城市的固体废弃物的堆肥处理，可以自由改变堆肥通风方向，消除通风过程中产生的局部温度不均现象，而且，还可以自由方便的设置堆肥中的通风位置，控制通风均匀性，且不容易堵塞、冲洗方便，本发明消耗能耗低，所需压力小，而且堆肥内部充氧均匀，腐熟时间短，受环境温度影响小，适宜四季堆肥。