CN102603385B - 一种立式发酵仓及其发酵工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种立式发酵仓及其发酵工艺，所述立式发酵仓包含仓壁、仓顶、抽风口、入料口、出料口、横梁、液压系统、皮带输送系统和供气系统。所述发酵工艺为包括调料、接种、提升、发酵、出料步骤。本发明发酵仓内间隔有横梁，用以减缓物料从顶部下落过程中的重量，避免物料压实，造成堆体缺氧；采用液压系统结合刮板方式出料，物料不易发生结拱现象，出料均匀，设备不易腐蚀，维修成本低，生产过程容易控制，发酵期短，产品质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及有机垃圾处理领域，尤其涉及一种立式发酵仓及其发酵工艺。
背景技术
有机物料置于建筑物、容器或反应器内，借助强制通风和机械翻抛，使物料进行腐熟分解。包括仓式、塔式及滚筒式发酵工艺。塔一般为多层分隔，有机物料堆积于各层塔上发酵，有机物料借重力作用从上层塔板下落到下层塔板，但容易压实物料，造成堆体缺氧；物料出料采用翻板或螺旋出料方式，受物料水分及腐蚀性强影响，物料容易出现结拱现象不能正常出料，而且翻板或螺旋容易腐蚀，设备维修费用较高。
发明内容
有鉴于此，针对上述问题，本发明设计了一种立式发酵仓及其发酵工艺，具体采用如下技术方案。
一种立式发酵仓，包含仓壁、仓顶、抽风口、入料口、出料口、横梁、液压系统、皮带输送系统和供气系统，所述横梁分布于入料口和出料口的中垂线上，入料口位于发酵仓仓顶中部，抽风口位于入料口旁，出料口位于发酵仓底部中间，出料口两侧为空隙，空隙内填充石块，填充石块的上部为液压系统及液压系统带动的活动刮板，出料口下面为皮带输送系统，所述空隙中、横梁下和近仓壁处都设有供气系统。
所述横梁截面为三角形状，上尖下宽。
所述立式发酵仓为单层仓。
所述立式发酵仓为矩形或圆筒状。
应用所述立式发酵仓的发酵工艺为：
（1）调料：向畜禽粪中加入一定量的辅料，调节有机料的干湿度，使其水分含量为50%，便于发酵和提升；
（2）接种：向调好的有机料中加菌种，按照物料总重量的1%进行接种，菌种主要为酵母菌、巨大芽孢杆菌和乳酸菌的复合菌剂，混合均匀；
（3）提升：将混合均匀的有机料提升到发酵塔顶层；
（4）发酵：每发酵仓的发酵时间是2-4天，达到发酵天数后，物料转入另一发酵仓进行发酵，新鲜物料发酵完成变成半成品整个周期为8-12天；
（5）出料：通过液压系统的带动，使有机料在发酵过程中逐级下移至出料口，液压系统结合刮板方式出料。
所述接种步骤也可以添加回料作培养菌种，回料接种量为物料总重量的25%。
所述发酵工艺为多级发酵。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1）发酵仓内间隔有横梁，用以减缓物料从顶部下落过程中的重量，避免物料压实，造成堆体缺氧；
2）采用液压系统结合刮板方式出料，物料不易发生结拱现象，出料均匀，设备不易腐蚀，维修成本低；
3）生产过程容易控制，发酵期短，产品质量稳定；不受气候影响，适于自动化生产，工人劳动强度低；容易控制臭味，不容易产生二次污染。
附图说明
图1 本发明立式发酵仓的结构示意图。
图2 为应用本发明立式发酵仓的工艺流程图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图，做进一步说明。
一种立式发酵仓，包含仓壁1、仓顶2、抽风口11、入料口3、出料口4、横梁5、液压系统6、皮带输送系统7和供气系统8，所述横梁5分布于入料口3和出料口4的中垂线上，入料口3位于发酵仓仓顶2中部，抽风口11位于入料口3旁，出料口4位于发酵仓底部中间，出料口4两侧为空隙12，空隙12内填充石块10，填充石块10的上部为液压系统6及液压系统6带动的活动刮板9，入料口3上面和出料口4下面为皮带输送系统7，所述空隙12中、横梁5下和近仓壁1处都设有供气系统8。
所述横梁5截面为三角形状，上尖下宽，为混凝土材料构筑，数量视发酵仓高度而定，如果发酵仓高度为10米左右，则需5个横梁5。
所述立式发酵仓为单层仓。
所述立式发酵仓为矩形或圆筒状。
应用所述立式发酵仓的发酵工艺为：
（1）调料：向畜禽粪中加入一定量的辅料，使有机料含水率为50%左右，便于发酵和提升。辅料为水分较低，含有碳素的有机物质，如统糠、木糠、草炭土等，辅料和回流料的添加量一般在50%以下，其中回流料25%，辅料25%，具体添加量根据湿鸡粪的水分而定，辅料和回流料的添加量是保证发酵效果的关键，因为只有添加量合适，物料松散，鼓风效果好，物料才能快速升温，去水分，才能保证发酵效果；水分是否合适会直接影响物料发酵速度和腐熟程度，通过大量的试验证明，物料水分含量为50%左右的发酵效果较好；
（2）接种：向调好的有机料中加菌种，也可以采用回流料接种，混合均匀；初始第一批物料按照物料总重量的1%进行接种，菌种主要为酵母菌、巨大芽孢杆菌和乳酸菌的复合菌剂；经过第一发酵周期完成后，腐熟出仓的半成品可作为回流料循环使用，回流料接种量为物料总重量的25%左右；
（3）提升：将混合均匀的有机料提升到发酵仓顶；
（4）发酵：每发酵仓的发酵时间是2-4天，达到发酵天数后，物料转入另一发酵仓进行发酵，新鲜物料发酵完成变成半成品整个周期为8-12天；
（5）出料：通过液压系统的带动，使有机料在发酵过程中逐级下移至出料口，液压系统结合刮板方式出料。
微生物需要在含有适宜的温度、氧浓度、营养物质和pH的条件下才能迅速生长繁殖。
发酵仓通过鼓风机鼓风供氧，氧气经供气系统管道进入发酵仓内有机物料中。鼓风正常情况下由温控仪自动控制，通过设定温控的上下限，由发酵温度的变化自动控制鼓风。
温控上下限的设定：升温阶段：发酵物料入完后，即调低温控仪上限温度，强制开始鼓风；高温阶段：一般情况下，温控上限温度设为60度，下限设为55度。
在气温较低（20℃以下）的冬天，需要暖风机加热才能达到微生物生长适宜的温度，暖风机和鼓风机要同时运作才能起到加热的作用，因此在需要加热的时候，暖风机的控制和鼓风机的控制是同步的。
供气系统设在空隙中、横梁下和近仓壁处，由多条带孔的管道强制供气，避免频繁翻料混合。
在发酵仓顶部有抽风口及抽气管道，臭气经引风机收集后进入除臭系统，除臭系统为使用比较成熟的水喷淋系统和生物滤池系统，此工艺比较常规，不作为本发明的内容，故不作详细论述。
在发酵中，有机碳为微生物的主要能源物质，大部分有机碳在微生物代谢过程中氧化分解变成CO2而挥发，部分碳则构成微生物自身的细胞物质。实际发酵过程中主要通过添加辅料，来调节发酵物料的碳氮比。
微生物可在较大的pH值范围内繁殖，合适的pH值为6～8。
发酵物料混合均匀后用斗提机和输送带从顶部装入发酵仓进行发酵，一般每发酵仓的发酵时间是2-4天（视湿鸡粪处理量而定）。达到发酵天数后，将物料从底部出仓，用皮带输送机和斗提机将物料转入另一发酵仓进行发酵，如此循环，新鲜物料发酵完成变成半成品整个周期8-12天。通常建造一组发酵仓，通过换仓促进混合，加快发酵进程。
出仓物料水分降低到35%左右，外观呈茶褐色或黑色，结构疏松没有恶臭。达到无害化处理相关标准，可以做有机肥半成品直接包装出售，或经过进一步的筛分除杂，调节水分低于30%含水率以下，加工成商品有机肥销售，达到了真正的变废为宝。而且在这过程中不会产生废水、废气等对环境造成二次污染。依据有机肥国家标准NY525-2011对出仓物料进行检测，结果显示出仓的半成品总养分达到5%，有机质50%以上，完全符合有机肥料的国家标准等有关指标。
所述步骤（2）也可以添加回料作培养菌种。
所述发酵工艺为多级发酵。
实施例1
以日处理10吨湿鸡粪为例。湿鸡粪初始水分为80%。需添加5吨统糠及5吨草炭土进行调料。混合后物料水分为50%左右。按照1/1000的比例直接接种生物菌剂的方法进行接种，菌种为外购商品菌剂，主要为含酵母菌、巨大芽孢杆菌和乳酸菌的复合菌剂。三种物料经过调速搅龙均匀地输送混合在一起后，喷洒液态复合菌剂，喷洒量按照有机物料总重量的1/1000，接种后的有机物料经过提升机提升到发酵仓顶部的输送带上，经入料口进入发酵仓。发酵入料到第二天，发酵温度即达到了60℃以上，物料发酵温度由开始温度40-45℃升到60℃只需15个小时左右。而整个发酵周期间的物料温度大都在70℃以上，最高温度达到77℃，直至完成第一次转仓。期间通过自动控温仪控制风机鼓风时间。在初始升温阶段，发酵物料入完后，即调低温控仪上限温度，强制开始鼓风。 在高温阶段，一般情况下，温控上限温度设为60度，下限设为55度。经过发酵8天后，物料水分降低到36%左右，物料颜色外观呈茶褐色或黑色，结构疏松没有恶臭，视为发酵完成。
实例2
以日处理10吨湿鸡粪为例。湿鸡粪初始水分为80%。需添加5吨干有机物料及5吨发酵后熟料。混合后物料水分为50%左右。三种物料经过调速搅龙均匀地输送混合在一起后，经过提升机提升到发酵仓顶部的输送带上，经入料口进入发酵仓。期间由于使用回料作为接种，接种量为25%左右。发酵入料到第二天，发酵温度即达到了60℃以上，物料发酵温度由开始温度40-45℃升到60℃只需15个小时左右。而整个发酵周期间的物料温度大都在70℃以上，最高温度达到77℃，直至完成第一次转仓。期间通过自动控温仪控制风机鼓风时间。在初始升温阶段，发酵物料入完后，即调低温控仪上限温度，强制开始鼓风。 在高温阶段，一般情况下，温控上限温度设为60度，下限设为55度。经过发酵8天后，物料水分降低到36%左右，物料颜色外观呈茶褐色或黑色，结构疏松没有恶臭，视为发酵完成。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种立式发酵仓，其特征在于：包含仓壁、仓顶、抽风口、入料口、出料口、横梁、液压系统、皮带输送系统和供气系统，所述横梁分布于入料口和出料口的中垂线上，所述横梁由混凝土材料构筑而成；入料口位于发酵仓仓顶中部，抽风口位于入料口旁，出料口位于发酵仓底部中间，出料口两侧为空隙，空隙内填充石块，填充石块的上部为液压系统及液压系统带动的活动刮板，出料口下面为皮带输送系统，所述空隙中、横梁下和近仓壁处都设有供气系统；所述立式发酵仓还包括鼓风机，通过鼓风机鼓风供氧；鼓风由温控仪自动控制，通过设定温控的上下限，由发酵温度的变化自动控制鼓风。
2.根据权利要求1所述的立式发酵仓，其特征在于：所述横梁截面为三角形状，上尖下宽。
3.根据权利要求1所述的立式发酵仓，其特征在于：所述立式发酵仓为单层仓。
4.根据权利要求1所述的立式发酵仓，其特征在于：所述立式发酵仓为圆筒状。
5.应用权利要求1所述立式发酵仓的发酵工艺，其特征在于：
（1）调料：向畜禽粪中加入一定量的辅料，调节有机料的干湿度，使其水分含量为50%，便于发酵和提升；
（2）接种：向调好的有机料中加菌种，按照物料总重量的1%进行接种，菌种主要为酵母菌、巨大芽孢杆菌和乳酸菌的复合菌剂，混合均匀；
（3）提升：将混合均匀的有机料提升到发酵仓顶层；
（4）发酵：每发酵仓的发酵时间是2-4天，达到发酵天数后，物料转入另一发酵仓进行发酵，新鲜物料发酵完成变成半成品整个周期为8-12天；
（5）出料：通过液压系统的带动，使有机料在发酵过程中逐级下移至出料口，液压系统结合刮板方式出料。
6.根据权利要求5所述的发酵工艺，其特征在于：所述步骤（2）也可以添加回料作培养菌种，回料接种量为物料总重量的25%。
7.根据权利要求5所述的发酵工艺，其特征在于：所述发酵工艺为多级发酵。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 527439 Guangdong city of Yunfu province Xinxing County Le Zhu Zhen LAN Gen Applicant after: Guangdong Wens Foodstuff Group Co., Ltd. Address before: 527439 Guangdong city of Yunfu province Xinxing County Le Zhu Zhen LAN Gen Applicant before: Guangdong Wen's Food Group Co., Ltd. |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: GUANGDONG WEN'S FOOD GROUP CO., LTD. TO: GUANGDONG WEN FOODSTUFFS GROUP CO., LTD. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160711 Address after: 527439 Guangdong city of Yunfu province Xinxing County Hongguang Village bamboo town ilicifolius Neighborhood Development Zone No. 1 Patentee after: Guangdong Runtian Fertilizer Co., Ltd. Patentee after: Guangdong Wens Foodstuff Group Co., Ltd. Address before: 527439 Guangdong city of Yunfu province Xinxing County Le Zhu Zhen LAN Gen Patentee before: Guangdong Wens Foodstuff Group Co., Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 527439 1 Development Zone, Hongguang Village neighborhood committee, Xinxing County, Yunfu, Guangdong Co-patentee after: Winson food group Limited by Share Ltd Patentee after: Guangdong Runtian Fertilizer Co., Ltd. Address before: 527439 1 Development Zone, Hongguang Village neighborhood committee, Xinxing County, Yunfu, Guangdong Co-patentee before: Guangdong Wens Foodstuff Group Co., Ltd. Patentee before: Guangdong Runtian Fertilizer Co., Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201228 Address after: 527439 1 Development Zone, Hongguang Village neighborhood committee, Xinxing County, Yunfu, Guangdong Patentee after: GUANGDONG RUNTIAN FERTILIZER Co.,Ltd. Address before: 527439 1 Development Zone, Hongguang Village neighborhood committee, Xinxing County, Yunfu, Guangdong Patentee before: GUANGDONG RUNTIAN FERTILIZER Co.,Ltd. Patentee before: WENS FOODSTUFF GROUP Co.,Ltd. |