CN104446733A - 环保节能型生物有机肥发酵设备 - Google Patents

环保节能型生物有机肥发酵设备 Download PDF

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Abstract

一种环保节能型生物有机肥发酵设备,包括保温装料箱、热油管组、热气管组、加热气罐、输油泵、加热油罐、空气压缩机和补氧风机,待发酵原料装入保温装料箱内后,进行上下同步均加热、带压保温保湿、适时等温补氧,腐熟温度可调,它能对植物秸秆和动物粪便的混合物进行快速、均匀发酵腐熟,不仅发酵腐熟时间短,一箱只需12小时,100%彻底腐熟,单吨能耗低于10度电,既能彻底杀灭草种,又能杀灭大肠杆菌等有害菌体,又能保存有益菌体的生长。发酵腐熟不受外界气候条件限制可实现常年化生产,且整个过程无需人工翻料,劳动强度低。

Description

环保节能型生物有机肥发酵设备
技术领域:
本发明涉及利用植物桔杆及牛马粪便为原料生产生物有机肥的高效熟腐设备,属于有机肥料的摧熟发酵机械。
背景技术:
生物质能是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源,在世界能源总消费量中占14%。我国每年农作物秸秆资源占生物质能资源量的一半。我国是农业大国,农作物秸秆产量约为7亿吨,农作物秸秆资源拥有量居世界首位,占全世界秸秆总量的30%左右。农作物秸秆的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素,是一种宝贵的清洁可再生资源。但是长期以来由于受消费观念和生活方式的影响,我国农村秸秆资源完全处于高消耗、高污染、低产出的状况,相当多的一部分农作物秸秆被弃置或者进行焚烧,不仅没有得到合理开发利用,而且带来严重的大气污染。如何利用生化快速腐熟技术制造优质有机肥是一种环保型循环应用的优选途径。将秸秆、牛马粪制造成优质生物有机肥的技术,在国内外已应用并实现产业化。但国内的生产工艺落后,采用原始的堆集覆膜发酵,多次翻堆再发酵技术,即将秸秆与畜禽粪便按一定比例加水湿化,然后堆集在一起,用塑料薄膜覆盖,经太阳曝晒加温,使得秸秆和畜禽粪便的混合物发酵腐熟,这种发酵腐熟方法既受自然气候条件的限制,又与操作人员的工作责任性紧密联系,若室外温度过低、光照不足,操作人员不按时按质做好翻堆、覆膜工作,秸秆与畜禽粪便混合物的发酵腐熟程度都不会达到要求。同时,这种制肥方法一般覆膜发酵周期在15天左右,需要翻堆混合3~4次才能制成,不仅生产效率低,
而且劳动强度大,工作环境条件恶劣,气味难闻,更重要的发酵腐熟效果难以保证,更不能实现常年化生产。
为了克服现有技术的不足,申请人对之进行长期的研究,研制了一种生物有机肥的摧熟发酵设备,并在青海牧场进行试验,以植物秸秆、牧场的牛马粪为原料,用本发明对上述原料进行发酵腐熟试验,取得了巨大成功,发酵腐熟时间只要12小时,腐熟率达到100%,每吨能耗小于10度电,发酵温度可调,既能彻底杀灭草种和大肠杆菌等有害菌体,又能保存有益菌体的生长。
发明内容:
本发明的目的是提供一种环保节能型生物有机肥发酵设备,它能对植物秸秆和动物粪便的混合物进行快速、均匀发酵腐熟,不仅发酵腐熟时间短,腐熟彻底,能耗低,既能彻底杀灭草种,又能杀灭大肠杆菌等有害菌体,又能保存有益菌体的生长。
本发明采用如下技术方案来实现:
一种环保节能型生物有机肥发酵设备,其特征是:包括保温装料箱、热油管组、热气管组、加热气罐、输油泵、加热油罐、空气压缩机和补氧风机,在保温装料箱上设置有加料口,在加料口处设置有自闭压力门,在保温装料箱顶端侧面上设置有加热器和防水内循环风机,防水内循环风机的出风口对住加热器;热油管组和热气管组均设置在保温装料箱底部的混凝土承载底层的下面,且热气管组设置在热油管组的下方,在热气管组的每根管体上设有垂直排气管,热油管组的油管体搁置在对应垂直排气管的顶端,在垂直排气管上设有补氧气孔,在保温装料箱底部的混凝土承载底层上间隔地设有热气槽,热气槽沿热油管组的油管体的轴向分布,且位于油管体的上方,垂直排气管上的补氧气孔与热气槽相通连,热油管组的进油端通过加热气罐中油盘管和输油泵与加热油罐相通连,热油管组的出油端与加热油罐相通连,加热油罐中高温油通过输油泵、加热气罐中油盘管输入热油管组中,高温油经过加热气罐中油盘管和热油管组的二级放热后再回流到加热油罐中加热升温,实现高温油的循环加热;空气压缩机通过防塞控制阀与加热气罐相通连,补氧风机通过补氧控制阀与加热气罐相通连,加热气罐与热气管组相通连,所有垂直排气管均与热气管组相通连。
进一步,补氧气孔设置在垂直排气管上端的侧面上。
进一步,所述热气槽为连续的直线槽或间隔的直线槽。
进一步,在保温装料箱上安装有测温仪表,用于检测保温装料箱内部不同部位的温度。
进一步,在加热油罐上设有检测油温的温度表。
本发明的工作过程如下:
使用时,将待发酵原料(秸秆和牛马粪混合物)从加料口加入保温装料箱中,加料结束后,启动加热油罐,使其中的加热油升温,通过温度表观察油温高低,当油温达到预定值后打开输油泵将加热油罐中的热油依次输入加热气罐中油盘管和热油管组中,同时打开补氧风机和补氧控制阀将空气吸入热压气罐中,热压气罐中空气经油盘管加热后进入热气管组中,升温后的热空气再从热气管组进入垂直排气管内,热空气从补氧气孔冒出,由于补氧气孔对住热油管组的油管体并与保温装料箱底部的混凝土承载底层上的热气槽相通连,这样,待发酵原料在保温装料箱内下有热油管组和热气管组的双重加热,由热气管组通入带温空气,上面由加热器和防水内循环风机进行保温及均温,防止制肥原料因发酵产生的水蒸汽凝聚滴落降温,使箱顶部温度保持在80度,满足杀菌和灭杀草种的温度要求,发酵所需氧气由补氧风机8提供,为了防止因增氧导致料层温度下降,输入的空气先经过热气罐中油盘管的加热升温,再输送到热气管组和垂直排气管中,从垂直排气管顶部的补氧气孔中溢出进入热气槽,实现带温补氧;为了防止热气槽阻塞,装料时间隔开通防塞控制阀,依靠空气压缩机提供的压力空气进行吹通,保证补氧通道畅通。在发酵过程中,由于原料发酵后会引起箱内压力增大,当压力达到预定值后会自动推开顶部的自闭压力门泄压,这种结构既能保证箱内温度和湿度,又能适时补足氧气,箱内还带有一定压力,箱内温度可调,湿度由原料配方所定,补氧由补氧控制阀9控制,它能为原料提供理想的发酵条件,使原料的发酵腐熟更彻底。
由于将油盘管设置在加热气罐内,可以对加热气罐内的空气进行加热,将热气管组设置在热油管组的下方,并且与热油管组的位置相对应,在热气管组上设置垂直排气管,在垂直排气管顶部设有补氧气孔,这样从补氧气孔出来的带温空气对准热油管组进行吹送,热空气经热油管组二次加热,提高空气输入温度,同时能将热油管组散发出的热量更多更直接吹入保温装料箱内,减少热量的浪费。由于在保温装料箱的顶端侧面设置了加热器和防水内循环风机,使得保温装料箱内上部的料受热均匀,防止顶部水蒸发凝结,保证料顶部的温度,实现上下同温发酵。在加料口处设置自闭压力门是为了防止保温装料箱内因发酵产生压力过高导致爆炸。在保温装料箱上安装有测温仪表,便于有效监控和调控保温装料箱内的温度,防止温度过高或过低,使保温装料箱1内形成60度~90度的温度场,它既能杀灭大肠杆菌等有害细菌,又能保证发酵有益菌种生存,能完全杀死草种。
申请人在青海牧场进行试验,以植物秸秆、牧场的牛马粪为原料,用本发明对上述原料进行发酵腐熟试验,4吨产能的发酵腐熟时间仅12小时,腐熟率达到100%,总耗电392度,每吨耗电不到10度,在发酵过程中,发酵温度控制在60度~85度,温度高低可调,这样既能彻底杀灭所有草种,又能杀灭大肠杆菌等有害菌体,但能保证有益菌体的生长,同时发酵腐熟不受外界气候条件限制可实现常年化生产,且整个过程无需人工翻料。
附图说明:
图1为本发明中发酵箱的结构示意图;
图2为本发明的工作原理图;
图3为热气管组的管体与垂直排气管连接结构示意图;
图中:1-保温装料箱;2-热油管组;3-热气管组;4-加热气罐;5-输油泵;6-加热油罐;7-空气压缩机;8-补氧风机;9-防塞控制阀;10-补氧控制阀;11-加料口;12-自闭压力门;13-加热器;14-防水内循环风机;15-混凝土承载底层;16-热气槽;17-测温仪表;31-垂直排气管;32-补氧气孔;41-油盘管;61-温度表。
具体实施方式:
下面结合附图说明本发明的具体实施方式:
实施例1:
一种环保节能型生物有机肥发酵设备,如图1~图3所示,它包括保温装料箱1、热油管组2、热气管组3、加热气罐4、输油泵5、加热油罐6、空气压缩机7和补氧风机8,在保温装料箱1上设置有加料口11,在加料口11处设置有自闭压力门12,在保温装料箱1顶端侧面上设置有加热器13和防水内循环风机14,防水内循环风机14的出风口对住加热器13;热油管组2和热气管组3均设置在保温装料箱1底部的混凝土承载底层15的下面,且热气管组3设置在热油管组2的下方,在热气管组3的每根气管体上设有垂直排气管31,热油管组2的油管体搁置在对应垂直排气管31的顶端,在垂直排气管31的上端侧面上设有直径为2毫米的补氧气孔32,在保温装料箱1底部的混凝土承载底层15上间隔地设有连续的直线型热气槽16,热气槽16开设在热油管组2的油管体上方,且沿油管体的轴线分布,热气槽16的槽宽为20~25毫米,补氧气孔32与热气槽16相通连,热油管组2的进油端通过加热气罐4中的油盘管41和输油泵5与加热油罐6相通连,热油管组2的出油端与加热油罐6相通连,加热油罐6中高温油通过输油泵5、加热气罐4中的油盘管41输入热油管组2中,高温油经过油盘管41和热油管组2二级放热后再回流到加热油罐6中加热升温,实现高温油的循环加热;空气压缩机7通过防塞控制阀9与加热气罐4相通连,补氧风机8通过补氧控制阀10与加热气罐4相通连,加热气罐4与热气管组3相通连,所有垂直排气管31均与热气管组3相通连;在保温装料箱1的顶部、中部和底部分别安装有测温仪表17,其中,位顶部的测温仪表17用于测量顶部温度值,中部和底部的测温仪表17分别测量原料发酵温度,在加热油罐6上设有检测油温的温度表61。
本发明的实施方式很多,热气槽16的设置形式可以改变,控制方式也可变动,可以是手动型也可以是自动控制。只要采用本发明的上下均温加热、适时补氧、保湿保压催化腐熟发酵的等功能技术方案均在本发明的保护范围之内。
本发明既适用于用植物桔杆和动物粪便混合物发酵制备生物有机肥,也适用于其它生物原料的生物肥发酵。

Claims (5)

1.一种环保节能型生物有机肥发酵设备,其特征是:包括保温装料箱(1)、热油管组(2)、热气管组(3)、加热气罐(4)、输油泵(5)、加热油罐(6)、空气压缩机(7)和补氧风机(8),在保温装料箱(1)上设置有加料口(11),在加料口(11)处设置有自闭压力门(12),在保温装料箱(1)顶端侧面上设置有加热器(13)和防水内循环风机(14),防水内循环风机(14)的出风口对住加热器(13);热油管组(2)和热气管组(3)均设置在保温装料箱(1)底部的混凝土承载底层(15)的下面,且热气管组(3)设置在热油管组(2)的下方,在热气管组(3)的每根管体上设有垂直排气管(31),热油管组(2)的油管体搁置在对应垂直排气管(31)的顶端,在垂直排气管(31)上设有补氧气孔(32),在保温装料箱(1)底部的混凝土承载底层(15)上间隔地设有热气槽(16),热气槽(16)沿热油管组(2)的油管体的轴向分布,且位于油管体的上方,垂直排气管(31)上的补氧气孔(32)与热气槽(16)相通连,热油管组(2)的进油端通过加热气罐(4)中油盘管(41)和输油泵(5)与加热油罐(6)相通连,热油管组(2)的出油端与加热油罐(6)相通连,加热油罐(6)中高温油通过输油泵(5)、加热气罐(4)中油盘管(41)输入热油管组(2)中,高温油经过加热气罐(4)中油盘管(41)和热油管组(2)的二级放热后再回流到加热油罐(6)中加热升温,实现高温油的循环加热;空气压缩机(7)通过防塞控制阀(9)与加热气罐(4)相通连,补氧风机(8)通过补氧控制阀(10)与加热气罐(4)相通连,加热气罐(4)与热气管组(3)相通连,所有垂直排气管(31)均与热气管组(3)相通连。
2.根据权利要求1所述环保节能型生物有机肥发酵设备,其特征是:补氧气孔(32)设置在垂直排气管(31)上端的侧面上。
3.根据权利要求1所述环保节能型生物有机肥发酵设备,其特征是:所述热气槽(16)为连续的直线槽或间隔的直线槽。
4.根据权利要求1所述环保节能型生物有机肥发酵设备,其特征是:在保温装料箱(1)上安装有测温仪表(17)。
5.根据权利要求1所述环保节能型生物有机肥发酵设备,其特征是:在加热油罐(6)上设有检测油温的温度表(61)。
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