本公开提供了一种CAC纳米膜无臭智能堆肥系统，该系统包括风机、覆盖膜式发酵包、土壤层、通风管道、温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器和控制终端；所述覆盖膜式发酵包包括高分子选择性透气膜。通过使用上述系统，依托其高温发酵联动技术、高压气体交换供氧和多因素智能联动控制微生物的活性，可实现畜禽粪污高效、环保、安全、低成本、无害化处理及肥料化利用。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112919944 A (43)申请公布日 2021.06.08 (21)申请号 6.3 (22)申请日 2019.12.06 (71)申请人 中农创达（北京）环保科技有限公司 地址 101405 北京市怀柔区渤海镇怀沙路 536号 (72)发明人 张新平 (74)专利代理机构 北京英创嘉友知识产权代理 事务所(普通合伙) 11447 代理人 耿超 (51)Int.Cl. C05F 17/90(2020.01) C05F 17/20(2020.01) C05F 15/00(2006.01) C05G 1/00(2006.01) 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (54)发明名称 一种CAC纳米膜无臭智能堆肥系统及其在处 理畜禽粪便上的应用 (57)摘要 本公开提供了一种CAC纳米膜无臭智能堆肥 系统，该系统包括风机、覆盖膜式发酵包、土壤 层、通风管道、温度传感器、湿度传感器、氧气浓 度传感器和控制终端；所述覆盖膜式发酵包包括 高分子选择性透气膜。通过使用上述系统，依托 其高温发酵联动技术、高压气体交换供氧和多因 素智能联动控制微生物的活性，可实现畜禽粪污 高效、环保、安全、低成本、无害化处理及肥料化 利用。 A 4 4 9 9 1 9 2 1 1 N C CN 112919944 A 权利要求书 1/1页 1.一种CAC纳米膜无臭智能堆肥系统，其特征在于，该系统包括风机、覆盖膜式发酵包、 土壤层、通风管道、温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器和控制终端；所述风机通过无 线电缆与控制终端相连接；所述通风管道一端连接风机，一端连接覆盖膜式发酵包，且铺设 于土壤层上方；所述温度传感器、所述湿度传感器和所述氧气浓度传感器位于所述覆盖膜 式发酵包内并通过无线电缆与控制终端相连接；所述覆盖膜式发酵包包括高分子选择性透 气膜。 2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述高分子选择性透气膜为膨体聚四氟乙烯。 3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述土壤层包括防渗基层；所述防渗基层包括硬 化地面和/或防渗膜。 4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述防渗膜为膨体聚四氟乙烯。 5.一种畜禽粪便的无害化堆肥发酵处理方法，其特征在于，该方法使用权利要求1-4任 意一项所述的CAC纳米膜无臭智能堆肥系统，该方法的具体步骤包括： S1：调节畜禽粪便的碳氮比和含水率，得到待发酵的畜禽粪便； S2：自然堆放所述待发酵的畜禽粪便，堆放过程中向所述待发酵的畜禽粪便中喷洒复 合微生物发酵菌剂，得到待发酵的粪便堆垛； S3：对所述待发酵的粪便堆垛进行好氧堆肥发酵。 6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述调节碳氮比的方法包括：向所述畜禽粪便中 拌入碳酸氢铵、尿素、秸秆粉、蘑菇渣、草炭、锯末和稻壳中的至少一种。 7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述待发酵的畜禽粪便的碳氮比为(20-35):1，含 水率为50-65％。 8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述复合微生物发酵菌剂含有枯草芽孢杆菌、霉 9 菌、乳酸菌和酵母菌；所述复合微生物发酵菌剂每克含有的活菌数大于1×10CFU；所述复 合微生物发酵菌剂的添加量为每立方米所述待发酵畜禽粪便添加400-500g。 9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述好氧堆肥发酵的分为三个阶段： 升温阶段：通风频率为20-30次/天，每次通风的时间为2-4分钟，持续周期为1.5-5天； 恒温阶段：通风频率为5-7次/天，每次通风的时间为2-4分钟，持续周期为6-10天； 降温阶段：停止通风，静置2.5-5天至室温。 10.一种有机肥，其特征在于，该有机肥根据权利要求5-9任意一项所述的方法制得。 2 2 CN 112919944 A 说明书 1/4页 一种CAC纳米膜无臭智能堆肥系统及其在处理畜禽粪便上的 应用 技术领域 [0001] 本公开涉及畜牧业和发酵领域，具体地，涉及一种CAC纳米膜无臭智能堆肥系统及 其在畜禽粪便无害化处理和资源化上的应用。 背景技术 [0002] 随着畜牧业的发展，我国的畜禽养殖量在不断增加，畜禽粪污排放量也在不断增 加。畜禽养殖业的经营方式和饲养规模日益朝规模化、集约化方向发展，然而大多数养殖场 却未建立起与之相配套的粪污处理设施，使得畜禽养殖污染成为一个重要的污染源。环境 污染问题已成为制约畜牧业持续发展的重要因素。据初步统计，目前我国每年畜禽养殖场 排放的粪便及粪水总量超过27亿吨，再加上集约化生产的冲洗水，实际排放的污水总量远 远超过这个数字。 [0003] 目前在畜禽粪污处理系统多封闭性、机械性、密封性的反应器发酵，以及开放式的 条剁式堆肥发酵技术，将畜禽粪污制成腐熟肥料。机械性的密封式反应器发酵，占用较大数 额资金购置固定设备，移动性能差，单次发酵数量少，周期长等问题；开放式的条剁式堆肥 发酵由于其开放性，畜禽粪污的臭味难以掩盖，严重影响环境质量，且需要定期翻堆来保证 适量的供氧需求。 [0004] 因此，畜禽养殖污染治理的任务十分艰巨，如何妥善的处理好畜禽养殖过程中带 来的环境问题，防治畜禽养殖业的污染，使畜禽养殖业走上健康、可持续发展之路，实现经 济发展和环境保护双赢，是目前面临的一个急需解决的问题。 发明内容 [0005] 本公开目的在于实现畜禽粪污无害化处理和资源化利用。 [0006] 为了实现上述目的，本公开一方面提供了一种CAC纳米膜无臭智能堆肥系统，该系 统包括风机、覆盖膜式发酵包、土壤层、通风管道、温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感 器和控制终端；所述风机通过无线电缆与控制终端相连接；所述通风管道一端连接风机，一 端连接覆盖膜式发酵包，且铺设于土壤层上方；所述温度传感器、所述湿度传感器和所述氧 气浓度传感器位于所述覆盖膜式发酵包内并通过无线电缆与控制终端相连接；所述覆盖膜 式发酵包包括高分子选择性透气膜。 [0007] 可选地，所述高分子选择性透气膜为膨体聚四氟乙烯。所述高分子选择性透气膜， 具有防水、透湿、隔菌、除臭等功能。 [0008] 可选地，所述土壤层包括防渗基层；所述防渗基层包括硬化地面和/或防渗膜。 [0009] 可选地，所述防渗膜为膨体聚四氟乙烯。 [0010] 另一方面，本公开提供了一种畜禽粪便的无公害堆肥发酵处理方法，该方法的具 体步骤包括： [0011] S1：调节畜禽粪便的碳氮比和含水率，得到待发酵的畜禽粪便； 3 3 CN 112919944 A 说明书 2/4页 [0012] S2：自然堆放所述待发酵的畜禽粪便，堆放过程中向所述待发酵的畜禽粪便中喷 洒复合微生物发酵菌剂，得到待发酵的粪便堆垛； [0013] S3：对所述待发酵的粪便堆垛进行好氧堆肥发酵。 [0014] 可选地，所述调节碳氮比的方法包括：向所述畜禽粪便中拌入碳酸氢铵、尿素、秸 秆粉、蘑菇渣、草炭、锯末和稻壳中的至少一种。 [0015] 可选地，所述待发酵的畜禽粪便的碳氮比为(20-35):1，含水率为40-65％。 [0016] 可选地，所述复合微生物发酵菌剂包括枯草芽孢杆菌、霉菌、乳酸菌和酵母菌；所 9 述复合微生物发酵菌剂每克含有的活菌数大于1×10CFU；所述复合微生物发酵菌剂的添 加量为每立方米所述待发酵畜禽粪便400-500g。 [0017] 可选地，所述好氧堆肥发酵的具体分为三个阶段： [0018] 升温阶段：通风频率为20-30次/天，每次通风的时间为2-4分钟，持续周期为1.5-5 天； [0019] 恒温阶段：通风频率为5-7次/天，每次通风的时间为2-4分钟，持续周期为6-10天； [0020] 降温阶段：停止通风，静置2.5-5天至室温。 [0021] 再一方面，本公开提供了一种根据畜禽粪便好氧发酵制得的有机肥。 [0022] 通过上述技术方案，本公开提供了一种CAC纳米膜无臭智能堆肥系统，该系统采用 的覆盖膜式发酵包密封性强，能有效的防止臭味外溢，除臭效果好，并且具有占地面积小、 移动性高和灵活性强的特点；应用该系统好氧发酵畜禽粪便发酵周期短，一般在10-20天即 可完成对发酵料的无害化处理和资源化利用，并且对气候条件要求低，可实现通年运行。 [0023] 本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 附图说明 [0024] 图1为CAC纳米膜无臭智能堆肥系统工作示意图。 具体实施方式 [0025] 以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。 [0026] 本公开一方面提供了一种CAC纳米膜无臭智能堆肥系统，该系统包括风机、覆盖膜 式发酵包、土壤层、通风管道、温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器和控制终端；所述 风机通过无线电缆与控制终端相连接；所述通风管道一端连接风机，一端连接覆盖膜式发 酵包，且铺设于土壤层上方；所述温度传感器、所述湿度传感器和所述氧气浓度传感器位于 所述覆盖膜式发酵包内并通过无线电缆与控制终端相连接；所述覆盖膜式发酵包包括高分 子选择性透气膜。 [0027] 可选地，所述高分子选择性透气膜为膨体聚四氟乙烯。 [0028] 可选地，所述土壤层包括防渗基层；所述防渗基层包括硬化地面和/或防渗膜。 [0029] 可选地，所述防渗膜为膨体聚四氟乙烯。 [0030] 根据本公开，该覆盖膜好氧堆肥发酵系统场地大小为长22-25m,宽5.5-6m；将地面 平整后，铺设防渗基层防止液体下渗，在防渗基层上搭建覆盖膜式发酵包，在覆盖膜式发酵 包内铺设通风管道，该通风管道连接风柜，在通风管道上方堆放待处理的畜禽粪污；在发酵 4 4 CN 112919944 A 说明书 3/4页 过程中，通过温度监测器、氧气浓度监测器的数据信息控制发酵过程，实现畜禽粪污的处理 利用，形成发酵腐熟肥。 [0031] 另一方面，本公开提供了一种畜禽粪便的无害化堆肥发酵处理方法，该方法的具 体步骤包括： [0032] S1：调节畜禽粪便的碳氮比和含水率，得到待发酵的畜禽粪便； [0033] S2：自然堆放所述待发酵的畜禽粪便，堆放过程中向所述待发酵的畜禽粪便中喷 洒复合微生物发酵菌剂，得到待发酵的粪便堆垛； [0034] S3：对所述待发酵的粪便堆垛进行好氧堆肥发酵。 [0035] 可选地，所述调节碳氮比的方法包括：向所述畜禽粪便中拌入碳酸氢铵、尿素、秸 秆粉、蘑菇渣、草炭、锯末和稻壳中的至少一种；所述待发酵的畜禽粪便的碳氮比为(20- 35):1。 [0036] 可选地，所述待发酵的畜禽粪便的含水率为50-65％。 [0037] 可选地，所述复合微生物发酵菌剂包括枯草芽孢杆菌、霉菌、乳酸菌和酵母菌；所 9 述复合微生物发酵菌剂每克含有的活菌数大于1×10CFU；所述复合微生物发酵菌剂的添 加量为每立方米所述待发酵畜禽粪便400-500g。 [0038] 具体的，根据发酵的要求，不同种类的粪便调节方式如下：羊粪质地较细，含水量 少，其氮素形态主要是尿素态氮，易被分解利用，因此羊粪不需要调配就适合发酵；奶牛鲜 牛粪含水量高，达到80％-90％以上，可以进行干湿分离或与鲜牛粪按照1.8-2：1的比例混 合达到适合的湿度后进行发酵；鸡粪含氮量高，水分适中，并含有较多的钙等其他中量和微 量元素，适合与含碳量较高的一些原料如秸秆粉、蘑菇渣、草炭、锯末等配合后发酵；猪粪含 水量高、黏性重、通气性差，需要进行固液分离后添加10％～30％有机质高的辅料(秸秆、木 屑、蘑菇渣等)后进行发酵。 [0039] 可选地，所述好氧堆肥发酵的具体分为三个阶段： [0040] 升温阶段：通风频率为20-30次/天，每次通风的时间为2-4分钟，持续周期为1.5-5 天； [0041] 恒温阶段：通风频率为5-7次/天，每次通风的时间为2-4分钟，持续周期为6-10天； [0042] 降温阶段：停止通风，静置2.5-5天至室温。 [0043] 根据本公开，依托其高温发酵联动技术，通过高压气体交换供氧，多因素智能联动 控制微生物的活性，可实现畜禽粪污高效、环保、安全、低成本、无害化处理及肥料化利用。 根据不同粪便类型的特性，单次好氧堆肥发酵的处理周期一般为10-20天，约产出70-80吨 成品有机肥；每年可无害化处理畜禽粪便约产出1500余吨成品有机肥。 [0044] 再一方面，本公开提供了一种根据畜禽粪便好氧发酵制得的有机肥。 [0045] 以下通过实施例进一步详细说明本公开。 [0046] 实施例1 [0047] 将猪粪与玉米秸秆按照重量比4：1进行混合，加水调节至含水率达到60％；将混配 好的猪粪发酵料堆垛成长约22米宽5米，高度1.5米的梯形堆状，堆放时自然堆放，切勿进行 机械压实，保证物料的疏松度，堆放过程中，按照每立方米猪粪400g的用量均匀喷洒复合微 生物发酵菌剂；将堆肥、喷洒菌剂、调节水分等工作完成后，将覆盖膜式发酵包将猪粪发酵 堆包裹，四周用土袋进行压实密封，控制覆盖膜式发酵包内通风频率为每小时通风1次，每 5 5 CN 112919944 A 说明书 4/4页 次通风时间为3分钟，持续3天后，当平均温度达到60-70℃之间时，调整通风频率为每6小时 通风1次，每次通风时间为3分钟，保持8天之后，停止通风；静置4天后，观察温度降至常温后 即可完成腐熟发酵。 [0048] 实施例2 [0049] 采用实施例1的方法对奶牛鲜牛粪进行无害化堆肥发酵处理。不同的是，将奶牛鲜 牛粪进行干湿分离至含水率达到60％，加入碳酸氢铵调节碳氮比为25:1。 [0050] 实施例3 [0051] 采用实施例1的方法对羊粪进行无害化堆肥发酵处理。不同的是，将大块状的羊粪 进行破碎后直接堆垛成梯形堆状喷洒复合微生物发酵菌剂进行发酵。 [0052] 实施例4 [0053] 采用实施例1的方法对鸡粪进行无害化堆肥发酵处理。不同的是，将鸡粪与粉碎的 玉米秸秆按照重量比2:1混合。 [0054] 以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实 施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简 单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。 [0055] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可 能的组合方式不再另行说明。 [0056] 此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本 公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。 6 6 CN 112919944 A 说明书附图 1/1页 图1 7 7
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