CN106495792A - 泥炭有机颗粒肥的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明是一种泥炭有机颗粒肥的生产工艺，首先向泥炭中加入碳酸氢铵活化，然后接种黑曲霉发酵，破碎后添加蚕沙。将物料经过辊压机，挤压为大块饼状物料，然后造粒、烘干，冷却得成品。通过对泥炭进行活化和发酵处理，降低了有机肥中重金属的含量，提高了产品的品质，再配合三轴细碎技术，显著提高了生产一次成型率，解决了泥炭造粒的技术难题，极大的提高了生产效率。

Description

泥炭有机颗粒肥的生产工艺

技术领域

本发明属于农业肥料领域，具体涉及一种生产泥炭有机颗粒肥的新工艺。

背景技术

泥炭，又称为草炭、泥炭土。组成物质横跨液相、气相和固相三种状态。其中固相物质的主要成分是有机物质（也是碳元素的主要来源）和矿物质两部分。泥炭的主要来源是泥碳苔或泥碳藓，但除此以外其他的有机物质，例如死去的沼泽植物，乃至于动物与昆虫的尸体，都有可能成为泥炭的形成来源。因此含有较高含量的有机质，其中腐殖酸含量常为10～30%，高者可达70%以上。还含有氮磷钾成分以及多种矿物元素。泥炭是由较软的植物残体堆积而成，质轻、通气性能好、持水、保肥、有利于微生物活动，增强生物性能，营养丰富，既是栽培基质，又是良好的土壤调解剂，是优良的有机肥原料。

泥炭在自然状态下，呈块体，含水量一般为80～90%，而且泥炭中的有机质主要是纤维素、半纤维素、木质素、沥青物质等，其特殊的物化性状使得泥炭在成品化生产过程中极难破碎造粒，因此不易受到有机肥企业的青睐，即便有少量种类的相关产品，由于破碎造粒技术的不成熟使得造粒效率偏低，制造成本过高，而且产品外观难于满足要求，还存在重金属含量过高等问题，导致很难大面积推广，大大限制了其在有机肥领域的应用，造成资源的严重浪费。

发明内容

本发明目的在于提供一种泥炭有机颗粒肥的生产工艺，所要解决的技术问题是：第一、通过对泥炭进行活化和发酵处理，降低成品有机肥中重金属的含量，提高肥料产品质量。第二、提供一种专用破碎设备用于泥炭破碎，为后续造粒提供合格粉碎原料，以提高造粒效率，降低制造成本，改善颗粒外观。

本发明采用了以下技术方案：

泥炭有机颗粒肥的生产工艺，其特征在于按照以下步骤进行：

1）、向泥炭中加入泥炭质量7%～15%的碳酸氢铵，混匀，活化5～10天；

2）、接种黑曲霉：接种量5%～15%，露天发酵7～15天；

所述接种量是指黑曲霉菌剂的加入量占泥炭质量的百分比；

3）、破碎；

4）、添加蚕沙：添加泥炭质量5%～15%的蚕沙，混匀；

5）、将步骤4）的物料经过辊压机，挤压为大块饼状物料，然后造粒；

6）、烘干，将步骤5）的物料经过气流干燥机，温度150-200℃下烘干时间30-50min， 冷却得成品。

步骤3）破碎采用三轴细碎机，所述的三轴细碎机包括设有加料口和出料口的机壳，机壳包括前壁板和后壁板，互相平行设置并且高度一致的第一破碎辊和第二破碎辊的辊轴前后端分别通过轴承机构安装在所述前壁板和后壁板上，它还包括电机和与电机相连接的减速机，减速机的动力输出端与第一破碎辊的辊轴后方伸出端相连接，第一破碎辊的辊轴后方伸出端还连接有位于所述后壁板外侧的联动传动机构，该联动传动机构还与第二破碎辊的辊轴后方伸出端相连接，其特征在于：所述细碎机还包括设置在第一破碎辊和第二破碎辊中间位置正下方并与第一破碎辊和第二破碎辊相平行的调节辊；该调节辊的辊轴通过前后各一个轴承座安装在所述前壁板和后壁板上；调节辊的辊轴前方伸出端通过第二传动机构与第一破碎辊或第二破碎辊的辊轴前方伸出端相连接。

所述前壁板和后壁板上分别开设有上下走向的滑槽，所述滑槽中安装有走向与滑槽走向一致的丝杠，所述丝杠上安装有丝母；用于支撑调节辊的辊轴的前后各一个轴承座分别与所述前壁板和后壁板上的丝母相连接。

所述调节辊表面设置有若干个均匀布置的凸起包或者凸起柱。

所述第一破碎辊和第二破碎辊上分别设有根部与破碎辊表面相固定的若干根击打柱；每一破碎辊上的击打柱长短交错布置。

本发明的有益效果：

1）、泥炭通过碳酸氢铵活化和黑曲霉发酵处理，引起物化性状的改变，配合本发明专用三轴细碎破碎机，解决了泥炭破碎和成粒难度大的问题，提高了造粒效率，降低了肥料制造成本，改善了成品外观。

2）、泥炭通过本发明的活化和发酵处理，降低了成品有机肥中重金属的含量，提高了产品质量。

3）、泥炭通过本发明的处理工艺，降低了杂菌率，蛔虫死亡率最高可达100%，提高了产品的安全性。

本发明专用破碎设备具有以下特点：

经过第一破碎辊和第二破碎辊之间的块状物料受挤压以及击打作用破碎，达到破碎细度的物料经调节辊与第一破碎辊和第二破碎辊之间的间隙落下，并经出料口排出，未达到破碎细度的物料在调节辊的驱动下返回到第一破碎辊和第二破碎辊之间重复破碎。在破碎腔室内对大颗粒物料反复破碎，一次性出料达到细度要求，提高了操作效率并减少了设备投资。

另外，用于支撑调节辊的辊轴的两个轴承座可升降，用以调节述调节辊的高度位置，从而调整破碎机出料颗粒的大小。基于这种设计，可通过调整调节辊的高度满足不同破碎细度的要求。

本破碎机的关键是设置在第一破碎辊和第二破碎辊正下方以及出料口正上方的调节辊，该调节辊具备三个功能，第一、转动状态下驱动大颗粒物料向上运动返回到挤压破碎腔室中；第二、它与第一破碎辊和第二破碎辊构成左右两条落料缝隙，只有满足细度要求的粉碎细料才能通过所述缝隙；第三、它与第一破碎辊和第二破碎辊构成挤压破碎三辊机构，三者协同实施物料挤压和击打。

附图说明

图1是本发明三轴细碎机整体外形及破碎辊位置示意图。

图2是本发明三轴细碎机的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图、实施例和对比实验数据进一步说明本发明。

实施例1

1）、向泥炭中加入泥炭质量10%的碳酸氢铵，混匀，活化7天；

2）、接种黑曲霉：接种量10%，露天发酵10天；所述接种量是指黑曲霉菌剂的加入量占泥炭质量的百分比。

3）、采用三轴细碎机对步骤2）的物料进行破碎处理；

4）、添加蚕沙：添加泥炭质量15%的蚕沙，混匀；

5）、将步骤4）的物料经过辊压机，挤压为大块饼状物料，然后造粒。

6）、烘干，将步骤5）的物料经过气流干燥机，温度200℃下烘干时间30min， 冷却得成品。

实施例2

1）、向泥炭中加入泥炭质量7%的碳酸氢铵，混匀，活化7天；

2）、接种黑曲霉：接种量10%，露天发酵12天；所述接种量是指黑曲霉菌剂的加入量占泥炭质量的百分比。

3）、采用三轴细碎机对步骤2）的物料进行破碎处理；

4）、添加蚕沙：添加泥炭质量13%的蚕沙，混匀；

5）、将步骤4）的物料经过辊压机，挤压为大块饼状物料，然后造粒。

6）、烘干，将步骤5）的物料经过气流干燥机，温度180℃下烘干时间50min， 冷却得成品。

对比例1

仅加入碳酸氢铵活化，不加入黑曲霉发酵，采用三轴细碎机破碎，物料用量及其他步骤同实施例1。

向泥炭中加入泥炭质量10%的碳酸氢铵，混匀，活化7天； 采用三轴细碎机对上述物料进行破碎处理后添加泥炭质量15%的蚕沙，混匀；经过辊压机，挤压为大块饼状物料，然后经由反击式造粒技术造粒。将物料经过气流干燥机，温度200℃下烘干时间30min， 冷却得成品。

对比例2

不加入碳酸氢铵活化，仅加入黑曲霉发酵，采用三轴细碎机，其余同实施例1。

向泥炭中接种黑曲霉，接种量10%，露天发酵10天；采用三轴细碎机对上述物料进行破碎处理后添加泥炭质量15%的蚕沙，混匀；经过辊压机，挤压为大块饼状物料，然后经由反击式造粒技术造粒。将物料经过气流干燥机，温度200℃下烘干时间30min， 冷却得成品。

对比例3

将实施例1中的三轴细碎机改为普通破碎机，其他步骤与物料用量、工艺参数均同实施例1。

对比例4

不加入碳酸氢铵活化，不发酵，采用普通破碎机，其余同实施例1。

将泥炭原料直接通过普通的破碎机破碎后添加泥炭质量15%的蚕沙，混匀；经过辊压机，挤压为大块饼状物料，然后经由反击式造粒技术造粒。再经过气流干燥机，温度200℃下烘干时间30， 冷却得成品。

本发明采用的三轴细碎机包括机架1和安装在机架1上的机壳3，其中机壳3上端一侧设置有加料口4，下端设置有出料口6，如图1所示。

结合图1和图2，所述机壳3包括前壁板和后壁板，互相平行设置并且高度一致的第一破碎辊2和第二破碎辊5的辊轴前后端分别通过轴承机构安装在所述前壁板和后壁板上。

本发明的三轴细碎机还包括安装在机架1上的电机8和与电机8相连接的减速机9。减速机9的动力输出端通过第一传动机构10与第一破碎辊2的辊轴后方伸出端相连接。第一破碎辊2的辊轴后方伸出端还连接有位于所述后壁板外侧的联动传动机构11，该联动传动机构11还与第二破碎辊5的辊轴后方伸出端相连接。

减速机9通过第一传动机构10（比如皮带传动机构）驱动第一破碎辊2转动，第一破碎辊2的辊轴通过联动传动机构11驱动第二破碎辊5同步转动。其中联动传动机构11可以是互相啮合的齿轮联动机构，也可以是皮带联动机构。

所述第一破碎辊2和第二破碎辊5上分别设有根部与破碎辊表面相固定的若干根击打柱12。每一破碎辊上的击打柱长短交错布置。

本发明的三轴细碎机还包括设置在第一破碎辊2和第二破碎辊5中间位置正下方并与第一破碎辊2和第二破碎辊5相平行的调节辊7，该调节辊7的辊轴通过前后各一个轴承座安装在所述前壁板和后壁板上。调节辊7的辊轴前方伸出端通过第二传动机构13第一破碎辊2或第二破碎辊5的辊轴前方伸出端相连接。

所述“后方伸出端”和“前方伸出端”中的“伸出”指从前壁板或后壁板向外伸出。

所述调节辊7表面设置有若干个均匀布置的凸起包或者凸起柱。

所述前壁板和后壁板上分别开设有上下走向的滑槽，所述滑槽中安装有走向与滑槽走向一致的丝杠，所述丝杠上安装有丝母。用于支撑调节辊7的辊轴的前后各一个轴承座分别与所述前壁板和后壁板上的丝母相连接。

转动所述丝杠，丝母携带用于支撑调节辊7的辊轴的两个轴承座升降，用以调节述调节辊7的高度位置，从而调整破碎机出料颗粒的大小。

第二传动机构13优选皮带传动机构，并且在该机构中设置皮带张紧轮。当调节辊7的高度发生变化时依靠张紧轮保持皮带合适的张紧度。

经过第一破碎辊2和第二破碎辊5之间的块状物料受挤压以及击打作用破碎，达到破碎细度的物料经调节辊7与第一破碎辊2和第二破碎辊5之间的间隙落下，并经出料口6排出，未达到破碎细度的物料在调节辊7的驱动下返回到第一破碎辊2和第二破碎辊5之间重复破碎。

产品检测：按照中华人民共和国农业行业标准NY 525-2012对产品各项指标进行检测，检测结果见表1。

表1：本发明实施例及对比例的质量检测结果

一次成型率指的是经过一道造粒工序后粒径在1.00mm-4.75mm或3.35mm-5.6mm范围内的颗粒占总颗粒质量的百分比。

通过数据分析可以得出以下结论：

1）、对比例4不活化不发酵普通破碎，作为对照组，一次成型率仅为30%，，由对比例1-3的一次成型率数据可以看出，活化、发酵、三轴细碎三个环节缺一不可，每个环节对成型率都有明显的影响，从对比例4和实施例1可以看出，三轴细碎机对造粒的影响尤为突出，一次成型率由60%提高至83%。

2）、通过活和发酵处理后的重金属含量明显降低，蛔虫死亡率高，杂菌率低。其中发酵环节的作用体现更为明显。提高了产品的安全性。

将本发明的实施例1和对比例4以及市售的泥炭有机肥施于西红柿种植地块，亩用量为50kg，种植期为半年。在P、K同一水平上进行比较，肥效结果见表2。

表2：肥效对比结果

项目	平均产量 kg/ 亩	增产率	商品果率提高	虫害率降低	病害率降低
						实施例1	9800	12.6%	11.9%	6%	7%
对比例4	9360	7.6%	6.4%	-1%	-2%
						市售泥炭有机肥	9320	7.2%	6.2%	-3%	-2%
空白对照	8700	0	0	0	0

实验表明：使用实施例1样品的作物，实现了10%以上的增收，而且提高了作物的品质，而对比例与某市售有机肥中因重金属含量不达标，以及虫卵和杂菌率没有得到有效的控制，造成作物出现一定程度的病虫害。

Claims (5)

1.泥炭有机颗粒肥的生产工艺，其特征在于按照以下步骤进行：

1）、向泥炭中加入泥炭质量7%～15%的碳酸氢铵，混匀，活化5～10天；

2）、接种黑曲霉：接种量5%～15%，露天发酵7～15天；

所述接种量是指黑曲霉菌剂的加入量占泥炭质量的百分比；

3）、破碎；

4）、添加蚕沙：添加泥炭质量5%～15%的蚕沙，混匀；

5）、将步骤4）的物料经过辊压机，挤压为大块饼状物料，然后造粒；

6）、烘干，将步骤5）的物料经过气流干燥机，温度150-200℃下烘干时间30-50min， 冷却得成品。

2.如权利要求1所述的泥炭有机颗粒肥的生产工艺，其特征在于步骤3）破碎采用三轴细碎机，所述的三轴细碎机包括设有加料口（4）和出料口（6）的机壳（3），机壳（3）包括前壁板和后壁板，互相平行设置并且高度一致的第一破碎辊（2）和第二破碎辊（5）的辊轴前后端分别通过轴承机构安装在所述前壁板和后壁板上，它还包括电机（8）和与电机（8）相连接的减速机（9），减速机（9）的动力输出端与第一破碎辊（2）的辊轴后方伸出端相连接，第一破碎辊（2）的辊轴后方伸出端还连接有位于所述后壁板外侧的联动传动机构（11），该联动传动机构（11）还与第二破碎辊（5）的辊轴后方伸出端相连接，其特征在于：所述细碎机还包括设置在第一破碎辊（2）和第二破碎辊（5）中间位置正下方并与第一破碎辊（2）和第二破碎辊（5）相平行的调节辊（7）；该调节辊（7）的辊轴通过前后各一个轴承座安装在所述前壁板和后壁板上；调节辊（7）的辊轴前方伸出端通过第二传动机构（13）与第一破碎辊（2）或第二破碎辊（5）的辊轴前方伸出端相连接。

3.如权利要求2所述的泥炭有机颗粒肥的生产工艺，其特征在于：所述前壁板和后壁板上分别开设有上下走向的滑槽，所述滑槽中安装有走向与滑槽走向一致的丝杠，所述丝杠上安装有丝母；用于支撑调节辊（7）的辊轴的前后各一个轴承座分别与所述前壁板和后壁板上的丝母相连接。

4.如权利要求2或3所述的泥炭有机颗粒肥的生产工艺，其特征在于：所述调节辊（7）表面设置有若干个均匀布置的凸起包或者凸起柱。

5.如权利要求2或3所述的泥炭有机颗粒肥的生产工艺，其特征在于：所述第一破碎辊（2）和第二破碎辊（5）上分别设有根部与破碎辊表面相固定的若干根击打柱（12）；每一破碎辊上的击打柱长短交错布置。