CN105060958A - 托盘式有机物料立体发酵系统及其发酵方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种托盘式有机物料立体发酵系统及其发酵方法。该发酵系统包括依此安装的装盘设备、托盘码垛机、托盘拆垛机及翻盘倒料机，安装于装盘设备的滚压设备，连接于装盘设备、托盘码垛机、托盘拆垛机及翻盘倒料机之间的托盘输送设备，以及通过托盘输送设备在装盘设备、托盘码垛机、托盘拆垛机及翻盘倒料机之间流转循环的发酵托盘；有机物料在装盘设备被装入发酵托盘内，通过托盘输送设备被输送至托盘码垛机码成盘垛，在码成盘垛的发酵托盘内进行好氧发酵，并通过托盘输送设备输送至托盘拆垛机将发酵托盘从盘垛中拆出，然后通过托盘输送设备被输送至翻盘倒料机，从发酵托盘中被倒出，空的发酵托盘通过托盘输送设备又被输送回装盘设备。

Description

托盘式有机物料立体发酵系统及其发酵方法

技术领域

本发明涉及一种有机物料发酵系统及其发酵方法，特别是涉及一种能够大幅度提高发酵效率、环保性和降低成本的托盘式有机物料立体发酵系统及其发酵方法。

背景技术

据权威部门公布，当前我国每年全社会排放的工农业有机固体废物在40亿吨以上。如此大量的有机固体废物，要使之不对环境造成污染，对其进行环保处理和肥料资源化利用是最佳途径，也是社会发展的大势所趋。随着社会认识的不断加深，对工农业有机固体废物环保处理和肥料资源化利用日益重视，有机固体废物工业化发酵处理并加工成有机肥料的比例也在快速增大。有机固体废物加工转化成为有机肥料，其首要的工艺环节便是对有机固体废物进行微生物好氧发酵，以实现物料的养分转化和脱水干化。传统发酵工艺技术，通常采用平面敞开式的槽式发酵或条垛式发酵，但这些发酵工艺均需要有大面积的发酵车间，占用大量的土地。同时由于发酵过程中物料料层厚度较大，通氧不充分，容易产生厌氧发酵，导致较为严重的二次环境污染。当前，随着社会土地资源日益紧张，治理大气污染的环保政策也日益趋紧，难以提供大量的土地用于有机固体废物的环保处理和资源化利用，更不允许有严重环境污染问题的企业创办或存在。因此，如果不解决有机固体废物处理和资源化利用的土地占用问题和二次环境污染问题，有机固体废物的环保处理和肥料资源化利用将受到严重的制约，这也将严重制约社会环保和资源循环利用事业的发展，社会生态环境也将无法实现良性的循环。

为了解决上述有机固体废物处理和资源化利用中存在的土地占用量大和二次环境污染问题，人们设计出了立体式布局、多层叠加的发酵设备或发酵系统，如2005年7月6日公开的《可进行流水线式生产的多层网带式固体发酵设备》(专利号：200410051977.2)的发明专利，2012年1月24日公开的《一种层叠组合式固态发酵方法及其系统》(专利号：201110246507.1)的发明专利，2013年6月24日和2014年5月8日分别公开的《一种有机物料自动环保发酵系统》(专利号：201310250755.2)、《立体式环保发酵系统》(申请号：201410192068.4)和《混合结构立体式环保发酵系统》(申请号：201410192373.3)的发明专利。以上设计均采用立体式多层发酵，实现了对有机废弃物发酵场地利用率的大幅度提高，同时也能够大幅度减少处理过程中臭气的产生，从主要的技术原理和方向上可以很好地解决平面敞开式的槽式发酵或条垛式发酵占用场地面积大和二次环境污染的问题，实现了技术上的重大突破，为社会工农业有机固体废物的环保处理和资源化利用带来了希望。

但在具体的工程项目建设实施中发现，上述基于输送机为主要功能单元的发酵设备或系统仍然存在较为明显的不足，如设备制造成本高，项目一次性投资额太大；带式层叠发酵系统由于有机物料只能铺设在输送带的上带上发酵，输送带的下带不能铺设有机物料发酵，而且下带与下一料层间还需要有一定的距离，所以上下两个料层间的垂直距离是输送带的驱动辊筒的直径加上下带与下一料层间的距离，至少需要在600mm以上，即每一料层占用的垂直总空间至少要达到700mm～900mm，对空间的利用上仍然存在较大的浪费；设备安装在高空，安装及平常的检修维护存在一定的困难等。特别是工艺路线的实现需要的固定资产投资成本较高，在现实普及与使用会受到较大的限制，在社会上大面积快速推广应用存在较大难度，短期内难以实现对社会上大量有机固体废物的环保处理和资源化利用。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有的层叠立体式多层发酵系统或设备存在的不足，提供一种效率高、成本低、更环保的托盘式有机物料立体发酵系统及其发酵方法。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种托盘式有机物料立体发酵系统，其包括发酵托盘、滚压设备、装盘设备、托盘码垛机、托盘输送设备、托盘拆垛机以及翻盘倒料机；所述滚压设备安装于所述装盘设备，所述装盘设备、所述托盘码垛机、所述托盘拆垛机及所述翻盘倒料机依次安装，所述托盘输送设备连接所述装盘设备与所述托盘码垛机、所述托盘码垛机与所述托盘拆垛机、所述托盘拆垛机与所述翻盘倒料机、及所述翻盘倒料机与所述装盘设备，所述发酵托盘通过所述托盘输送设备在所述装盘设备、所述托盘码垛机、所述托盘拆垛机及所述翻盘倒料机之间流转循环；其中，有机物料在所述装盘设备被装入所述发酵托盘内，所述发酵托盘通过所述托盘输送设备被输送至所述托盘码垛机码成盘垛，有机物料在码成盘垛的所述发酵托盘内进行好氧发酵，并通过所述托盘输送设备输送至所述托盘拆垛机，所述发酵托盘在所述托盘拆垛机被从盘垛中拆出，并通过所述托盘输送设备被输送至所述翻盘倒料机，所述发酵托盘中发酵有机物料在所述翻盘倒料机被从所述发酵托盘中倒出，空的所述发酵托盘通过所述托盘输送设备被输送回所述装盘设备。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的托盘式有机物料立体发酵系统，其中所述发酵托盘包括第一发酵托盘及第二发酵托盘，所述装盘设备包括第一装盘设备及第二装盘设备，所述托盘码垛机包括第一托盘码垛机及第二托盘码垛机，所述托盘拆垛机包括第一托盘拆垛机及第二托盘拆垛机，所述翻盘倒料机包括第一翻盘倒料机及第二翻盘倒料机；

所述滚压设备安装于所述第一装盘设备，所述第一装盘设备、所述第一托盘码垛机、所述第一托盘拆垛机及所述第一翻盘倒料机依次安装，所述第二装盘设备、所述第二托盘码垛机、所述第二托盘拆垛机及所述第二翻盘倒料机依次安装，所述托盘输送设备连接所述第一装盘设备与所述第一托盘码垛机、所述第一托盘码垛机与所述第一托盘拆垛机、所述第一托盘拆垛机与所述第一翻盘倒料机、所述第一翻盘倒料机与所述第一装盘设备、所述第二装盘设备与所述第二托盘码垛机、所述第二托盘码垛机与所述第二托盘拆垛机、所述第二托盘拆垛机与所述第二翻盘倒料机、及所述第二翻盘倒料机与所述第二装盘设备，所述第一发酵托盘通过所述托盘输送设备在所述第一装盘设备、所述第一托盘码垛机、所述第一托盘拆垛机及所述第一翻盘倒料机之间流转循环，所述第二发酵托盘通过所述托盘输送设备在所述第二装盘设备、所述第二托盘码垛机、所述第二托盘拆垛机及所述第二翻盘倒料机之间流转循环；

所述发酵系统还包括物料破碎设备、物料筛分设备及物料输送设备，所述物料破碎设备安装于所述第一翻盘倒料机后端，所述物料筛分设备安装于所述物料破碎设备后端及所述第二装盘设备前端；所述第一翻盘倒料机与所述物料破碎设备、所述物料破碎设备与所述物料筛分设备、及所述物料筛分设备与所述第二装盘设备通过所述物料输送设备连接；其中，有机物料在所述第一翻盘倒料机被从所述第一发酵托盘中倒出后通过所述物料输送设备被输送至所述物料破碎设备破碎成粉料，粉料由所述物料破碎设备通过所述物料输送设备被输送至所述物料筛分设备进行筛分，将过筛的粉料通过所述物料输送设备输送至所述第二装盘设备装入所述第二发酵托盘内，并将无法过筛的料团通过所述物料输送设备输送至所述物料破碎设备进行二次破碎回用。

前述的托盘式有机物料立体发酵系统，还包括投料装置，所述投料装置安装于所述第一装盘设备前端，通过所述物料输送设备与所述第一装盘设备连接，其中，有机物料是由所述投料装置通过所述物料输送设备被输送至所述第一装盘设备装入所述第一发酵托盘内。

前述的托盘式有机物料立体发酵系统，还包括物料搅拌设备，所述物料搅拌设备安装于所述投料装置后端及所述第一装盘设备前端，通过所述物料输送设备分别与所述投料装置及所述第一装盘设备连接；有机物料是由所述投料装置通过所述物料输送设备被输送至所述物料搅拌设备搅拌均匀后，再由所述物料搅拌设备通过所述物料输送设备被输送至所述第一装盘设备装入所述第一发酵托盘内。

前述的托盘式有机物料立体发酵系统，还包括除尘设备及系统控制器；其中，在所述投料装置、所述物料搅拌设备、所述物料破碎设备、所述物料筛分设备、所述装盘设备及所述翻盘倒料机的上方安装有所述除尘设备，所述系统控制器分别与所述装盘设备、所述托盘码垛机、所述托盘输送设备、所述托盘拆垛机、所述翻盘倒料机、所述投料装置、所述物料搅拌设备、所述物料破碎设备、所述物料筛分设备、所述物料输送设备、所述除尘设备电连接。

前述的托盘式有机物料立体发酵系统，其中所述的滚压设备与所述第一装盘设备构成滚压装盘一体机，所述第二装盘设备为粉料装盘机，所述物料输送设备为皮带输送机。

前述的托盘式有机物料立体发酵系统，其中所述托盘输送设备为辊筒输送机、链条输送机、吊车或叉车中的一种，或者几种的组合。

前述的托盘式有机物料立体发酵系统，其中所述发酵托盘的长度为1000mm～3500mm、宽度为300mm～2000mm、高度为100mm～400mm，在底面和四周面均匀开设有透气孔，通过所述托盘码垛机码成盘盘相叠的2～40层高的盘垛，所述装盘设备在所述发酵托盘中所装入的有机物料的料层厚度为100mm～300mm。

前述的托盘式有机物料立体发酵系统，其中所述发酵托盘在所述装盘设备及所述托盘码垛机完成装盘码垛后是置于一个相对密闭的发酵室内进行发酵，在所述发酵室的上方安装有引风设备和除臭设备。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种利用上述托盘式有机物料立体发酵系统进行的托盘式有机物料立体发酵方法，其包括以下步骤：

步骤一，有机物料的投料及调配:将一种含水量75％～50％的有机物料投入投料装置的料仓中,或者将两种或两种以上有机物料分别投入投料装置的料仓中,投料装置按比例投放使混合后的有机物料的含水量为75％～50％；

步骤二，有机物料的滚压成型：将有机物料通过物料输送设备输送入滚压设备中滚压成片状、粒状或条状；

若是两种或两种以上的有机物料，在通过物料输送设备输送入滚压设备中滚压前先通过物料输送设备输送入物料搅拌设备搅拌均匀；

步骤三，有机物料的装盘：将滚压成片状、粒状或条状的有机物料通过第一装盘设备装入第一发酵托盘内；

步骤四，发酵托盘码垛：将装入片状、粒状或条状有机物料的第一发酵托盘通过托盘输送设备输送入第一托盘码垛机码成盘垛；

步骤五，有机物料的发酵：有机物料在码成盘垛的第一发酵托盘内进行2～10天的一次好氧发酵，其间第一发酵托盘内的有机物料水分蒸发，体积缩小，物料变硬；

步骤六，盘垛拆垛：在有机物料完成一次好氧发酵后，将盘垛通过托盘输送设备输送入第一托盘拆垛机将第一发酵托盘逐个地拆出来；

步骤七，翻盘倒料：将从盘垛中拆出来的第一发酵托盘通过托盘输送设备输送入第一翻盘倒料机翻转，将完成一次好氧发酵的有机物料从第一发酵托盘中倒出来；空的第一发酵托盘通过托盘输送设备输送回第一装盘设备，回到步骤三循环装料使用。

步骤八，有机物料的破碎：将从第一发酵托盘中倒出的有机物料通过物料输送设备输送入物料破碎设备中破碎成粉状；

步骤九，有机物料的装盘：将破碎成粉状的有机物料通过物料输送设备输送入第二装盘设备装入第二发酵托盘内；

步骤十，发酵托盘码垛：将装入粉状有机物料的第二发酵托盘通过托盘输送设备输送入第二托盘码垛机码成盘垛；

步骤十一，有机物料的发酵：粉状有机物料在码成盘垛的第二发酵托盘内进行1～10天的二次好氧发酵，其间当有机物料经历发酵温度逐步上升到60℃以上再到逐步降回到常温，有机物料发酵成熟，水分含量降低至40％以下；

步骤十二，盘垛拆垛：在有机物料发酵成熟后，将盘垛通过托盘输送设备输送入第二托盘拆垛机将第二发酵托盘逐个地拆出来；

步骤十三，翻盘倒料：将从盘垛中拆出来的第二发酵托盘通过托盘输送设备输送入第二翻盘倒料机翻转，将发酵成熟的有机物料从第二发酵托盘中倒出来，并通过物料输送设备将发酵成熟的有机物料输送到下一使用环节，直接用作有机肥料或作为有机原料与其他营养元素配合加工生产成各类有机肥料产品；空的第二发酵托盘通过托盘输送设备输送回第二装盘设备，回到步骤九循环装料使用。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的托盘式有机物料立体发酵方法，其中在盘垛中上下相邻的两个第一发酵托盘或第二发酵托盘中有机物料相邻表面间的垂直距离为5mm～200mm，有机物料是通过微生物自然接种发酵。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明托盘式有机物料立体发酵系统及其发酵方法至少具有下列优点及有益效果：

一、本发明由于采用上下左右都透气的托盘式发酵，料层可以设置为100mm～300mm的厚度，发酵时料层具有良好的透气性，均处于良好的好氧发酵状态，可以有效抑制厌氧微生物的作用，发酵过程无臭气产生，有效解决了发酵臭气的二次环境污染问题。

二、本发明由于整个料层一开始就全部处于良好的好氧发酵状态，加之发酵热量和水分能够通过料层的上下左右同时高效的散发，含水量70％左右的有机固体废物发酵成熟和干化到含水量35％以下仅需3～10天，周期比槽式发酵和条垛式发酵缩短90％以上。

三、本发明创新性地采用托盘立体式发酵，处理等量的有机固体废物较当前普遍采用的槽式和条垛式发酵生产工艺，可以节约90％以上的处理和生产用地，可为社会节约大量宝贵的土地资源。

四、本发明采用盘盘相叠的方式进行发酵，上下两个料层间只间隔一个发酵托盘的网板，垂直距离可以根据需要压缩至5mm，所以每一个料层所占用的垂直空间只有105mm～400mm，比带式层叠发酵系统节省垂直空间一倍以上；此外，由于承载发酵托盘盘垛的输送设备都安装于盘垛的底部低位，不存在多层运动设备的高空安装问题，维护难度大大降低。

五、本发明的生产过程可以实现自动化流水作业，具备了集中工厂化、规模化处理和利用的条件。

六、本发明的设备制造成本更低，建设同等处理量的项目，较现有的层叠皮带式多层立体发酵系统或设备投资降低70％，技术更容易得到快速推广和应用，可以发挥更加显著的经济效益、社会效益和生态效益。

七、本发明的处理和生产成本低，每吨有机废物的处理成本可控制在100元左右，较常规技术平均降低80％以上，具备了良好的经济性，为社会资本的产业化开发与经营以及社会有机废物彻底治理利用创造了前提条件。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1是本发明托盘式有机物料立体发酵系统较佳实施例的结构的主视示意图。

图2是本发明托盘式有机物料立体发酵系统较佳实施例的结构的俯视示意图。

图3是本发明托盘式有机物料立体发酵系统较佳实施例的结构的左视示意图。

1：投料装置2：物料搅拌设备

31：滚压装盘一体机32：粉料装盘机

4：物料破碎设备5：物料筛分设备

61、62：托盘码垛机7：托盘输送设备

71：回盘输送机72：生料盘输送机

73：生料盘垛输送机74：生料盘垛入堆输送机

75：发酵输送机76：熟料盘垛出堆输送机

77：熟料盘垛输送机78：熟料盘输送机

81、82：托盘拆垛机91、92：翻盘倒料机

10：物料输送设备11、12：发酵托盘

13：除尘设备14：系统控制器

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的托盘式有机物料立体发酵系统及其发酵方法其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1至图3所示，本发明的托盘式有机物料立体发酵系统主要由发酵托盘11、12、滚压设备、装盘设备、托盘码垛机61、62、托盘输送设备7、托盘拆垛机81、82和翻盘倒料机91、92组成。滚压设备安装于装盘设备构成滚压装盘一体机31，装盘设备还包括粉料装盘机32。滚压装盘一体机31、托盘码垛机61、托盘拆垛机81和翻盘倒料机91依次安装，粉料装盘机32、托盘码垛机62、托盘拆垛机82和翻盘倒料机92依次安装，托盘输送设备7连接滚压装盘一体机31与托盘码垛机61、托盘码垛机61与托盘拆垛机81、托盘拆垛机81与翻盘倒料机91、翻盘倒料机91与滚压装盘一体机31、粉料装盘机32与托盘码垛机62、托盘码垛机62与托盘拆垛机82、托盘拆垛机82与翻盘倒料机92、翻盘倒料机92与粉料装盘机32。发酵托盘11通过托盘输送设备7在滚压装盘一体机31、托盘码垛机61、托盘拆垛机81和翻盘倒料机91之间流转循环，发酵托盘12通过托盘输送设备7在粉料装盘机32、托盘码垛机62、托盘拆垛机82和翻盘倒料机92之间流转循环。

如图2所示，本发明托盘式有机物料立体发酵系统还设有物料破碎设备4、物料筛分设备5和物料输送设备10。物料破碎设备4安装于翻盘倒料机91后端，物料筛分设备5安装于物料破碎设备4后端与粉料装盘机32前端，翻盘倒料机91与物料破碎设备4、物料破碎设备4与物料筛分设备5、及物料筛分设备5与粉料装盘机32通过物料输送设备10连接。本发明的托盘输送设备7包括回盘输送机71、生料盘输送机72、生料盘垛输送机73、生料盘垛入堆输送机74、发酵输送机75、熟料盘垛出堆输送机76、熟料盘垛输送机77和熟料盘输送机78。

其中，翻盘倒料机91通过托盘输送设备7的回盘输送机71与滚压装盘一体机31连接，滚压装盘一体机31通过托盘输送设备7的生料盘输送机72与托盘码垛机61连接，托盘码垛机61依次通过托盘输送设备7的生料盘垛输送机73、生料盘垛入堆输送机74、发酵输送机75、熟料盘垛出堆输送机76和熟料盘垛输送机77与托盘拆垛机81连接，托盘拆垛机81通过托盘输送设备7的熟料盘输送机78与翻盘倒料机91连接，翻盘倒料机91通过物料输送设备10与物料破碎设备4连接，物料破碎设备4通过物料输送设备10与物料筛分设备5连接，物料筛分设备5的下方安装有一台物料输送设备10，与粉料装盘机32的料仓连接，物料筛分设备5还通过一台物料输送设备10连接到连接于物料破碎设备4与翻盘倒料机91之间的物料输送设备10上，用于将无法过筛的料团输送回物料破碎设备3进行二次破碎回用，粉料装盘机32通过又一套托盘输送设备7的生料盘输送机72与托盘码垛机62连接，托盘码垛机62依次通过又一套托盘输送设备7的生料盘垛输送机73、生料盘垛入堆输送机74、发酵输送机75、熟料盘垛出堆输送机76和熟料盘垛输送机77与托盘拆垛机82连接，托盘拆垛机82通过又一套托盘输送设备7的熟料盘输送机78与翻盘倒料机92连接，翻盘倒料机92通过又一套托盘输送设备7的回盘输送机71与粉料装盘机32连接，在翻盘倒料机92下方安装有一台物料输送设备10，翻盘倒料机92通过物料输送设备10与后端的生产加工系统连接。

本发明的有机物料在滚压装盘一体机31被装入发酵托盘11内，发酵托盘11通过生料盘输送机72被输送至托盘码垛机61码成盘垛，有机物料在码成盘垛的发酵托盘11内进行一次好氧发酵，并通过生料盘垛输送机73、生料盘垛入堆输送机74、发酵输送机75、熟料盘垛出堆输送机76和熟料盘垛输送机77输送至托盘拆垛机81，发酵托盘11在托盘拆垛机81被从盘垛中拆出，并通过熟料盘输送机78被输送至翻盘倒料机91，发酵托盘11中的发酵有机物料在翻盘倒料机91被从发酵托盘11中倒出，空的发酵托盘11通过回盘输送机71被输送回滚压装盘一体机31，在翻盘倒料机91被从发酵托盘11中倒出的有机物料通过物料输送设备10被输送至物料破碎设备4破碎成粉料，粉料由物料破碎设备4通过物料输送设备10被输送至物料筛分设备5进行筛分，将过筛的粉料通过物料输送设备10输送至粉料装盘机32装入发酵托盘12内，而将无法过筛的料团通过物料输送设备10输送至物料破碎设备5进行二次破碎回用，装入有机物料的发酵托盘12通过生料盘输送机72被输送至托盘码垛机62码成盘垛，有机物料在码成盘垛的发酵托盘12内进行二次好氧发酵，并通过生料盘垛输送机73、生料盘垛入堆输送机74、发酵输送机75、熟料盘垛出堆输送机76和熟料盘垛输送机77输送至托盘拆垛机82，发酵托盘12在托盘拆垛机82被从盘垛中拆出，并通过熟料盘输送机78被输送至翻盘倒料机92，发酵托盘12中发酵有机物料在翻盘倒料机92被从发酵托盘12中倒出，空的发酵托盘12通过回盘输送机71被输送回粉料装盘机32。

在本发明的较佳实施例中，发酵输送机75安装于地面上，下部悬空有利于通风，是有机物料进行好氧发酵的场所，每一组发酵输送机75的安装长度视场地的具体尺寸而定，组数则视场地的宽度和每天需要发酵处理的有机物料量而定，发酵输送机75组与组之间平行安装，输送面在同一水平面内。生料盘垛输送机73垂直安装于发酵输送机75的输入端，输送面低于发酵输送机75的输送面。熟料盘垛输送机77垂直安装于发酵输送机75的输出端，输送面低于发酵输送机75的输送面。生料盘垛入堆输送机74安装于生料盘垛输送机73的机架内侧低位，输送方向与发酵输送机75一致，台数与发酵输送机75的组数一一对应，工作时通过其升降机构升起，输送面高出生料盘垛输送机73、与发酵输送机75的输送面水平。熟料盘垛出堆输送机76安装于熟料盘垛输送机77的机架内侧低位，输送方向与发酵输送机75一致，台数也与发酵输送机75的组数一一对应，工作时通过其升降机构升起，输送面高出熟料盘垛输送机77、与发酵输送机75的输送面水平。

如图2所示，本发明的托盘式有机物料立体发酵系统还设有投料装置1，投料装置1安装于滚压装盘一体机31前端，通过物料输送设备10与滚压装盘一体机31连接。本发明的有机物料是由投料装置1通过物料输送设备10被输送至滚压装盘一体机31装入发酵托盘11内。

如图2所示，本发明的托盘式有机物料立体发酵系统还设有物料搅拌设备2，物料搅拌设备2安装于投料装置1后端与滚压装盘一体机31前端，通过物料输送设备10分别与投料装置1及滚压装盘一体机31连接。有机物料是由投料装置1通过物料输送设备10被输送至物料搅拌设备2搅拌均匀后，再由物料搅拌设备2通过物料输送设备10被输送至滚压装盘一体机31装入发酵托盘11内。

在本发明的较佳实施例中，投料装置1安装于低位，是通过一台物料输送设备10与处于相对高位的物料搅拌设备2连接。

如图2所示，本发明的有机物料托盘式立体发酵系统还设有除尘设备13和系统控制器14。其中，在投料装置1、物料搅拌设备2、滚压装盘一体机31、粉料装盘机32、物料破碎设备4、物料筛分设备5和翻盘倒料机91、92的上方安装有除尘设备13，除尘设备13的吸尘口分别安装于投料装置1、物料搅拌设备2、滚压装盘一体机31、粉料装盘机32、物料破碎设备4、物料筛分设备5和翻盘倒料机91、92的上方，其清灰排料口安装于物料筛分设备5与粉料装盘机32之间的物料输送设备10上。系统控制器14分别与投料装置1、物料搅拌设备2、滚压装盘一体机31、粉料装盘机32、物料破碎设备4、物料筛分设备5、托盘码垛机61、62、托盘输送设备7、托盘拆垛机81、82、翻盘倒料机91、92、物料输送设备10和除尘设备13电连接。

本发明的投料装置1可以采用电脑控制的自动计量配料装置。为了满足大流量连续进料和排料的搅拌作业需要，本发明的物料搅拌设备2可以采用螺旋式双轴搅拌机。为了满足高湿度物料的连续破碎和尽可能减少堵机，本发明的物料破碎设备4可以采用立式链条式破碎机，也可以采用卧式链条式破碎机。本发明的物料筛分设备5可以采用圆筒式回转筛分机。本发明的托盘输送设备7可以采用辊筒输送机，为了节省设备投资，也可以采用链条输送机，或者辊筒输送机和链条输送机组合使用。例如：根据承重情况，生料盘输送机72、生料盘垛输送机73、生料盘垛入堆输送机74、发酵输送机75、熟料盘垛出堆输送机76和熟料盘垛输送机77采用辊筒输送机，而回盘输送机71和熟料盘输送机78可以考虑采用链条输送机。本发明的物料输送设备10可以采用皮带输送机。本发明的除尘设备13可以采用气箱布袋脉冲除尘器。本发明的系统控制器14可以采用PLC或/和PAC控制器。

本发明的发酵托盘11、12的尺寸可以根据有机物料的水分含量、种类、发酵周期设定等因素在长度为1000mm～3500mm、宽度为300mm～2000mm、高度为100mm～400mm的范围内灵活选择。在发酵托盘11、12中所装入有机物料的料层厚度也可根据有机物料的种类、水分含量、颗粒度等情况在100mm～300mm的范围内灵活选择。为了保证有机物料良好的好氧发酵状态，发酵托盘11、12的底面和四周面均匀开设有孔径为2mm～15mm的透气孔，对应颗粒小、流动性好的有机物料发酵托盘11、12的透气孔的孔径可开设得小一些，对应颗粒大、流动性差的有机物料发酵托盘11、12的透气孔的孔径可开设得大一些，以获得更好的透气通氧性。为了减少发酵对场地的占用，有机物料装入发酵托盘11、12进行发酵时采取盘盘相叠的方式堆成盘垛，形成立体式发酵，盘垛的高度可根据场地大小、空间高度及托盘输送设备7的承重能力设置等情况在2～40层，甚至更大的范围内灵活选择，盘垛与盘垛之间的相对距离可以在100mm～500mm之间灵活选择，相邻两层之间有机物料的通气间隙可以在5mm～200mm之间灵活选择，以满足既保证发酵时发酵托盘11、12间良好的透气性，又能尽可能地节省发酵场地的基本原则。

在本发明的其它实施例中，本发明的物料输送设备10可以采用斗式提升机，也可以采用螺旋输送机，或者斗式提升机、螺旋输送机与皮带输送机三者组合使用。本发明的物料搅拌设备2可以采用圆筒转鼓式搅拌机。本发明的物料筛分设备5可以采用振动筛分机。本发明的发酵托盘11、12的托盘输送设备7可以采用吊车或叉车，或者吊车、叉车与辊筒输送机、链条输送机四者组合使用。本发明的发酵托盘11、12在滚压装盘一体机31和/或粉料装盘机32和托盘码垛机6完成装盘码垛后可以是置于一个相对密闭的发酵室内进行发酵。在小规模生产或投资有限的情况下，本发明的发酵托盘11、12还可以是直接堆放在地面上进行发酵，发酵托盘11、12的堆垛采用吊车或叉车完成。

为了实现系统运行和有机固体废物发酵过程的清洁生产，避免产生粉尘和臭气对环境造成二次污染，本发明还可以在发酵盘垛的上方安装引风设备和除臭设备，所述除臭设备可以采用UV光解氧化法除臭，也可以采用臭氧氧化法除臭。

利用本发明托盘式有机物料立体发酵系统进行的有托盘式有机物料立体发酵方法包括以下步骤：

步骤一，有机物料的投料及调配：将一种含水量75％～50％的有机物料投入投料装置1的料仓中，或者将两种或两种以上有机物料分别投入投料装置的料仓中，投料装置1按比例投放使混合后的有机物料的含水量为75％～50％；

步骤二，有机物料的滚压成型：将有机物料通过物料输送设备10输送入滚压设备中滚压成片状、粒状或条状；

若是两种或两种以上的有机物料，在通过物料输送设备10输送入滚压设备滚压前先通过物料输送设备10输送入物料搅拌设备2搅拌均匀；

步骤三，有机物料的装盘：将滚压成片状、粒状或条状的有机物料通过装盘设备装入发酵托盘11内；

步骤四，发酵托盘码垛：将装入片状、粒状或条状有机物料的发酵托盘11通过托盘输送设备7输送入托盘码垛机61码成盘垛；

步骤五，有机物料的发酵：有机物料在码成盘垛的发酵托盘11内进行2～10天的一次好氧发酵，其间发酵托盘11内的有机物料水分蒸发，体积缩小，物料变硬；

步骤六，盘垛拆垛：在有机物料完成一次好氧发酵后，将盘垛通过托盘输送设备7输送入托盘拆垛机81将发酵托盘11逐个地拆出来；

步骤七，翻盘倒料：将从盘垛中拆出来的发酵托盘11通过托盘输送设备8输送入翻盘倒料机91翻转，将完成一次好氧发酵的有机物料从发酵托盘11中倒出来；空的发酵托盘11通过托盘输送设备7输送回装盘设备，回到步骤三循环装料使用。

步骤八，有机物料的破碎：将从发酵托盘11中倒出的有机物料通过物料输送设备10输送入物料破碎设备4中破碎成粉状；

步骤九，有机物料的装盘：将破碎成粉状的有机物料通过物料输送设备10输送入装盘设备装入发酵托盘12内；

步骤十，发酵托盘码垛：将装入粉状有机物料的发酵托盘12通过托盘输送设备7输送入托盘码垛机62码成盘垛；

步骤十一，有机物料的发酵：粉状有机物料在码成盘垛的发酵托盘12内进行1～10天的二次好氧发酵，其间当有机物料经历发酵温度逐步上升到60℃以上再到逐步降回到常温，有机物料发酵成熟，水分含量降低至40％以下；

步骤十二，盘垛拆垛：在有机物料发酵成熟后，将盘垛通过托盘输送设备7输送入托盘拆垛机82将发酵托盘12逐个地拆出来；

步骤十三，翻盘倒料：将从盘垛中拆出来的发酵托盘12通过托盘输送设备7输送入翻盘倒料机92翻转，将发酵成熟的有机物料从发酵托盘12中倒出来，并通过物料输送设备10将发酵成熟的有机物料输送到下一使用环节，直接用作有机肥料或作为有机原料与其他营养元素配合加工生产成各类有机肥料产品；空的发酵托盘12通过托盘输送设备7输送回装盘设备，回到步骤九循环装料使用。

在本发明的一具体实施例中，利用本发明的托盘式有机物料立体发酵方法对含水量70％的制糖滤泥和含水量45％的甘蔗渣进行发酵，其包括以下步骤：

步骤一，有机物料的投料及调配：将含水量70％的制糖滤泥和含水量45％的甘蔗渣分别投入投料装置1的料仓，投料装置1按9:1的比例投放使混合后有机物料的含水量为67.5％；

步骤二，有机物料的搅拌：将调配后的有机物料通过物料输送设备10输送入输送入物料搅拌设备2中充分搅拌均匀；

步骤三，有机物料的滚压成型和装盘：将搅拌均匀的有机物料通过物料输送设备10输送入滚压装盘一体机3中滚压成片状,并同步装入发酵托盘11内；

步骤四，发酵托盘码垛：将装入片状有机物料的发酵托盘11通过通过托盘输送设备7输送入托盘码垛机61码成盘垛；

步骤五，有机物料的发酵：有机物料在码成盘垛的发酵托盘11内进行为期7天的一次好氧发酵，其间发酵托盘11内的有机物料水分蒸发，体积缩小，物料变硬，微生物发酵菌丝穿透大部分料层；

步骤六，盘垛拆垛：在有机物料完成一次好氧发酵后，将盘垛通过托盘输送设备7输送入托盘拆垛机81将发酵托盘11逐个地拆出来；

步骤七，翻盘倒料：将从盘垛中拆出来的发酵托盘11通过托盘输送设备8输送入翻盘倒料机91翻转，将完成一次好氧发酵的片状有机物料从发酵托盘11中倒出来；空的发酵托盘11通过托盘输送设备7输送回滚压装盘一体机3，回到步骤三循环装料使用。

步骤八，有机物料的破碎：将从发酵托盘11中倒出的片状有机物料通过物料输送设备10输送入物料破碎设备4中破碎成粉状；

步骤九，有机物料的装盘：将破碎成粉状的有机物料通过物料输送设备10输送入粉料装盘机32装入发酵托盘12内；

步骤十，发酵托盘码垛：将装入粉状有机物料的发酵托盘12通过托盘输送设备7输送入托盘码垛机62码成盘垛；

步骤十一，有机物料的发酵：粉状有机物料在码成盘垛的发酵托盘12内进行为期4天的二次好氧发酵，其间当有机物料经历发酵温度逐步上升到60℃以上再到逐步降回到常温，有机物料发酵成熟，水分含量降低至40％以下；

步骤十二，盘垛拆垛：在粉状有机物料发酵成熟后，将盘垛通过托盘输送设备7输送入托盘拆垛机82将发酵托盘12逐个地拆出来；

步骤十三，翻盘倒料：将从盘垛中拆出来的发酵托盘12通过托盘输送设备7输送入翻盘倒料机92翻转，将发酵成熟的粉状有机物料从发酵托盘12中倒出来，并通过通过翻盘倒料机92下方的物料输送设备10将发酵成熟的粉状有机物料输送到下一使用环节，直接用作有机肥料或作为有机原料与其他营养元素配合加工生产成各类有机肥料产品；空的发酵托盘12通过托盘输送设备7输送回粉料装盘机32，回到步骤九循环装料使用。

在上述发酵作业过程中，如果有机物料的水分较低，为避免产生扬尘对环境造成污染，可以启动安装于投料装置1、物料搅拌设备2、滚压装盘一体机31、粉料装盘机32、物料破碎设备4、物料筛分设备5和翻盘倒料机91、92上方的除尘设备13，对各处产生的粉尘进行抽吸过滤，然后经清灰排料口排放回物料筛分设备5与粉料装盘机32之间的物料输送设备10上的有机物料中，实现清洁生产。为了降低生产成本，发酵前可以不向有机物料中添加微生物制剂，使有机物料通过微生物自然接种发酵。根据不同有机物料和发酵托盘11、12的尺寸大小及所装有机物料的厚度情况，在盘垛中上下相邻的两个发酵托盘11、12中有机物料相邻表面间的垂直距离可以在5mm～200mm范围内灵活选择。根据有机物料的初始水分含量、碳氮比、颗粒度、透气性等具体情况，本发明投入投料装置1料仓的有机物料可以是一种，也可以是一种以上按一定比例混合的混合物。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种托盘式有机物料立体发酵系统，其特征在于：其包括发酵托盘、滚压设备、装盘设备、托盘码垛机、托盘输送设备、托盘拆垛机以及翻盘倒料机；所述滚压设备安装于所述装盘设备，所述装盘设备、所述托盘码垛机、所述托盘拆垛机及所述翻盘倒料机依次安装，所述托盘输送设备连接所述装盘设备与所述托盘码垛机、所述托盘码垛机与所述托盘拆垛机、所述托盘拆垛机与所述翻盘倒料机、及所述翻盘倒料机与所述装盘设备，所述发酵托盘通过所述托盘输送设备在所述装盘设备、所述托盘码垛机、所述托盘拆垛机及所述翻盘倒料机之间流转循环；其中，有机物料在所述装盘设备被装入所述发酵托盘内，所述发酵托盘通过所述托盘输送设备被输送至所述托盘码垛机码成盘垛，有机物料在码成盘垛的所述发酵托盘内进行好氧发酵，并通过所述托盘输送设备输送至所述托盘拆垛机，所述发酵托盘在所述托盘拆垛机被从盘垛中拆出，并通过所述托盘输送设备被输送至所述翻盘倒料机，所述发酵托盘中发酵有机物料在所述翻盘倒料机被从所述发酵托盘中倒出，空的所述发酵托盘通过所述托盘输送设备被输送回所述装盘设备。

2.根据权利要求1所述的托盘式有机物料立体发酵系统，其特征在于：所述发酵托盘包括第一发酵托盘及第二发酵托盘，所述装盘设备包括第一装盘设备及第二装盘设备，所述托盘码垛机包括第一托盘码垛机及第二托盘码垛机，所述托盘拆垛机包括第一托盘拆垛机及第二托盘拆垛机，所述翻盘倒料机包括第一翻盘倒料机及第二翻盘倒料机；

所述滚压设备安装于所述第一装盘设备，所述第一装盘设备、所述第一托盘码垛机、所述第一托盘拆垛机及所述第一翻盘倒料机依次安装，所述第二装盘设备、所述第二托盘码垛机、所述第二托盘拆垛机及所述第二翻盘倒料机依次安装，所述托盘输送设备连接所述第一装盘设备与所述第一托盘码垛机、所述第一托盘码垛机与所述第一托盘拆垛机、所述第一托盘拆垛机与所述第一翻盘倒料机、所述第一翻盘倒料机与所述第一装盘设备、所述第二装盘设备与所述第二托盘码垛机、所述第二托盘码垛机与所述第二托盘拆垛机、所述第二托盘拆垛机与所述第二翻盘倒料机、及所述第二翻盘倒料机与所述第二装盘设备，所述第一发酵托盘通过所述托盘输送设备在所述第一装盘设备、所述第一托盘码垛机、所述第一托盘拆垛机及所述第一翻盘倒料机之间流转循环，所述第二发酵托盘通过所述托盘输送设备在所述第二装盘设备、所述第二托盘码垛机、所述第二托盘拆垛机及所述第二翻盘倒料机之间流转循环；

所述发酵系统还包括物料破碎设备、物料筛分设备及物料输送设备，所述物料破碎设备安装于所述第一翻盘倒料机后端，所述物料筛分设备安装于所述物料破碎设备后端及所述第二装盘设备前端；所述第一翻盘倒料机与所述物料破碎设备、所述物料破碎设备与所述物料筛分设备、及所述物料筛分设备与所述第二装盘设备通过所述物料输送设备连接；其中，有机物料在所述第一翻盘倒料机被从所述第一发酵托盘中倒出后通过所述物料输送设备被输送至所述物料破碎设备破碎成粉料，粉料由所述物料破碎设备通过所述物料输送设备被输送至所述物料筛分设备进行筛分，将过筛的粉料通过所述物料输送设备输送至所述第二装盘设备装入所述第二发酵托盘内，并将无法过筛的料团通过所述物料输送设备输送至所述物料破碎设备进行二次破碎回用。

3.根据权利要求2所述的托盘式有机物料立体发酵系统，其特征在于：其还包括投料装置，所述投料装置安装于所述第一装盘设备前端，通过所述物料输送设备与所述第一装盘设备连接，其中，有机物料是由所述投料装置通过所述物料输送设备被输送至所述第一装盘设备装入所述第一发酵托盘内。

4.根据权利要求3所述的托盘式有机物料立体发酵系统，其特征在于：其还包括物料搅拌设备，所述物料搅拌设备安装于所述投料装置后端及所述第一装盘设备前端，通过所述物料输送设备分别与所述投料装置及所述第一装盘设备连接；有机物料是由所述投料装置通过所述物料输送设备被输送至所述物料搅拌设备搅拌均匀后，再由所述物料搅拌设备通过所述物料输送设备被输送至所述第一装盘设备装入所述第一发酵托盘内。

5.根据权利要求4所述的托盘式有机物料立体发酵系统，其特征在于：其还包括除尘设备及系统控制器；其中，在所述投料装置、所述物料搅拌设备、所述物料破碎设备、所述物料筛分设备、所述装盘设备及所述翻盘倒料机的上方安装有所述除尘设备，所述系统控制器分别与所述装盘设备、所述托盘码垛机、所述托盘输送设备、所述托盘拆垛机、所述翻盘倒料机、所述投料装置、所述物料搅拌设备、所述物料破碎设备、所述物料筛分设备、所述物料输送设备、所述除尘设备电连接。

6.根据权利要求2所述的托盘式有机物料立体发酵系统，其特征在于：所述的滚压设备与所述第一装盘设备构成滚压装盘一体机，所述第二装盘设备为粉料装盘机，所述物料输送设备为皮带输送机。

7.根据权利要求1所述的托盘式有机物料立体发酵系统，其特征在于：所述托盘输送设备为辊筒输送机、链条输送机、吊车或叉车中的一种，或者几种的组合。

8.根据权利要求1所述的托盘式有机物料立体发酵系统，其特征在于：所述发酵托盘的长度为1000mm～3500mm、宽度为300mm～2000mm、高度为100mm～400mm，在底面和四周面均匀开设有透气孔，通过所述托盘码垛机码成盘盘相叠的2～40层高的盘垛，所述装盘设备在所述发酵托盘中所装入的有机物料的料层厚度为100mm～300mm。

9.根据权利要求1所述的托盘式有机物料立体发酵系统，其特征在于：所述发酵托盘在所述装盘设备及所述托盘码垛机完成装盘码垛后是置于一个相对密闭的发酵室内进行发酵，在所述发酵室的上方安装有引风设备和除臭设备。

10.一种利用权利要求1至9中任一权利要求所述的托盘式有机物料立体发酵系统进行的托盘式有机物料立体发酵方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤一，有机物料的投料及调配:将一种含水量75％～50％的有机物料投入投料装置的料仓中,或者将两种或两种以上有机物料分别投入投料装置的料仓中,投料装置按比例投放使混合后的有机物料的含水量为75％～50％；

步骤二，有机物料的滚压成型：将有机物料通过物料输送设备输送入滚压设备中滚压成片状、粒状或条状；

若是两种或两种以上的有机物料，在通过物料输送设备输送入滚压设备中滚压前先通过物料输送设备输送入物料搅拌设备搅拌均匀；

步骤三，有机物料的装盘：将滚压成片状、粒状或条状的有机物料通过第一装盘设备装入第一发酵托盘内；

步骤四，发酵托盘码垛：将装入片状、粒状或条状有机物料的第一发酵托盘通过托盘输送设备输送入第一托盘码垛机码成盘垛；

步骤五，有机物料的发酵：有机物料在码成盘垛的第一发酵托盘内进行2～10天的一次好氧发酵，其间第一发酵托盘内的有机物料水分蒸发，体积缩小，物料变硬；

步骤六，盘垛拆垛：在有机物料完成一次好氧发酵后，将盘垛通过托盘输送设备输送入第一托盘拆垛机将第一发酵托盘逐个地拆出来；

步骤七，翻盘倒料：将从盘垛中拆出来的第一发酵托盘通过托盘输送设备输送入第一翻盘倒料机翻转，将完成一次好氧发酵的有机物料从第一发酵托盘中倒出来；空的第一发酵托盘通过托盘输送设备输送回第一装盘设备，回到步骤三循环装料使用。

步骤八，有机物料的破碎：将从第一发酵托盘中倒出的有机物料通过物料输送设备输送入物料破碎设备中破碎成粉状；

步骤九，有机物料的装盘：将破碎成粉状的有机物料通过物料输送设备输送入第二装盘设备装入第二发酵托盘内；

步骤十，发酵托盘码垛：将装入粉状有机物料的第二发酵托盘通过托盘输送设备输送入第二托盘码垛机码成盘垛；

步骤十一，有机物料的发酵：粉状有机物料在码成盘垛的第二发酵托盘内进行1～10天的二次好氧发酵，其间当有机物料经历发酵温度逐步上升到60℃以上再到逐步降回到常温，有机物料发酵成熟，水分含量降低至40％以下；

步骤十二，盘垛拆垛：在有机物料发酵成熟后，将盘垛通过托盘输送设备输送入第二托盘拆垛机将第二发酵托盘逐个地拆出来；

步骤十三，翻盘倒料：将从盘垛中拆出来的第二发酵托盘通过托盘输送设备输送入第二翻盘倒料机翻转，将发酵成熟的有机物料从第二发酵托盘中倒出来，并通过物料输送设备将发酵成熟的有机物料输送到下一使用环节，直接用作有机肥料或作为有机原料与其他营养元素配合加工生产成各类有机肥料产品；空的第二发酵托盘通过托盘输送设备输送回第二装盘设备，回到步骤九循环装料使用。

11.根据权利要求11所述的托盘式有机物料立体发酵方法，其特征在于：在盘垛中上下相邻的两个第一发酵托盘或第二发酵托盘中有机物料相邻表面间的垂直距离为5mm～200mm，有机物料是通过微生物自然接种发酵。