CN107651981A - 具有加热功能的生物肥料发酵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有加热功能的生物肥料发酵装置，包括：主罐体，其顶部设置有上开口，上开口内有一平板，平板与上开口之间具间隙，底部有出料口；第一搅拌泵，其在平板下面，第一搅拌泵的转轴向下伸延，转轴设有螺旋状第一搅拌叶；第二搅拌泵，其设在主罐体的底部，第二搅拌泵的转轴从主罐体的底部伸入，转轴上设置有螺旋状第二搅拌叶，第一搅拌叶和第二搅拌叶的距离为20‑30厘米；副罐体，其至少包括三个，副罐体呈行星状的分布在主罐体外部，副罐体设置有导管从主罐体外部连通至空腔。通气装置，其包括气泵和气管，气管与气泵连通，气管从底部穿入所述主罐体的内部。加热线圈，其缠绕在气管上以加热气管中的气体。

Description

具有加热功能的生物肥料发酵装置

技术领域

本发明涉及发酵罐技术领域，更具体地说，本发明涉及一种具有加热功能的生物肥料发酵装置。

背景技术

生物肥料或是生物农药往往包含有多个菌种，这些菌种的培养是独立进行的，养成后再进行混合才得到生物肥料或是生物农药。现有的生产工艺中，菌种的培养往往分别设置在多个地点，混合时需要经过较长距离的运输，十分耗时耗力，且不容易实现自动化生产。

比如现有的生物有机肥，不仅包括有机原料，还包括多种菌种如放线菌、固氮菌、硅酸盐菌、谷草芽孢杆菌等等，每个菌种的培养环境不同，必须分开培养，混合时又需要从多个培养罐运送材料，操作十分复杂和麻烦。

而将多个发酵罐设计一体化，能够多种菌种同时培养，再混合形成肥料或是菌剂，能够省去大量的生产步骤，有助于提高生产效率。

同时，现有的发酵罐将加热线圈设置在发酵罐内部进行加热，不但加热不均匀，而且还会引起局部高温导致菌种失活。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明提供一种具有加热功能的生物肥料发酵装置，其中，包括：

主罐体，其横截面为矩形结构，内部具有空腔，所述主罐体的顶部设置有上开口，所述上开口配合设置有一漏斗，所述漏斗的下部与所述开口接合，上部向上向外伸延形成敞开的入料口，在所述主罐体的上开口水平设置有一块平板，所述平板通过至少三根固定条与所述主罐体连接固定，且所述平板与所述上开口之间具有供物料通过的间隙，所述主罐体的底部封闭且设置有出料口；入料口的形状有助于提高入料速度且物料不容易外漏。

第一搅拌泵，其固定在所述平板的底面的中心位置，所述第一搅拌泵的转轴向下伸延至所述空腔的中部，所述第一搅拌泵的转轴上设置有第一搅拌叶，所述第一搅拌叶为螺旋结构；螺旋结构有助于径向推动物料。

第二搅拌泵，其设置在所述主罐体的外部且位于主罐体的底部，所述第二搅拌泵的转轴从所述主罐体的底部中心垂直伸入，并伸延至所述空腔的中部，所述第二搅拌泵的转轴上设置有第二搅拌叶，所述第二搅拌叶为螺旋结构且与所述第一搅拌叶的旋向相反，所述第一搅拌叶和第二搅拌叶的距离为20-30厘米，以在旋转时形成物料对撞区；因为第一搅拌泵和第二搅拌泵的旋向相反，径向推动物料时，物料对撞，一方面可以使物料更加均匀，一方面以加快物料混合的速度。

副罐体，其至少包括三个，所述副罐体呈行星状的分布在所述主罐体外部，所述副罐体设置有导管从所述主罐体的上部或是下部连通至所述空腔，以向内通入物料。副罐体就近设置在主罐体的旁边，减少了输送的距离，提高了生产效率。副罐体根据生产菌种的需要而设置，副罐体可以用于生物菌剂的一些次要菌种的培养，或是用于生物肥的一些辅助原料的培养。

通气装置，其设置在所述主罐体的底部，所述通气装置包括气泵和气管，所述气泵设置在所述主罐体外部，所述气管与所述气泵连通，所述气管从底部穿入所述主罐体的内部并伸延至所述第二搅拌叶的下方。可以通入氧气或是二氧化碳等气体，好氧型或是厌氧型菌种均能培养。所述气管使用金属材料做成，便于传热。

加热线圈，其缠绕在所述气管上以加热气管中的气体。加热线圈设置在位于主罐体外部的气管上，同时使用隔热材料包裹在外部防止散热。将气体加热后再通入，能够调节主罐体内部的发酵温度，且使得加热更加温和均匀，避免局部高温。

优选的是，所述具有加热功能的生物肥料发酵装置中，还包括量控制模块，所述量控制模块串联设置在所述导管上用于控制物料的通入量。生物菌剂或是生物肥的配比对效果影响很大，实验室中试验的配比都是精确计算衡量的，在实行大规模生产时，如果不能做到精确配比，很难收到与实验室一样的效果，因此设定量控制模块不但利于实现自动化控制，还能使得配比更加精确。

优选的是，所述具有加热功能的生物肥料发酵装置中，所述量控制模块包括：

稳压阀，其接入所述导管；稳压阀有助于液体流量计计算更加准确。

缓冲管，其入口一端与所述稳压阀连通，所述缓冲管内部具有缓冲腔；使得液体更加稳定，便于流量计的测量，使得结果更加准确。

液体流量计，其入口与所述缓冲管出口一端连通，所述液体流量计的出口与一流量开关串联，所述流量开关接通至所述导管。

控制模块，其与所述液体流量计、流量开关连接，所述控制器根据所述液体流量计的流量信号控制所述流量开关。利于实现自动化和精确控制。

优选的是，所述具有加热功能的生物肥料发酵装置中，还包括碎料装置，所述碎料装置设置在所述主罐体的顶部并与所述入料口相对，所述碎料装置将固体物料粉碎后投入所述入料口。不同的原料粒径不一致，导致进入发酵不均匀，碎料装置能够保证入料均匀。

优选的是，所述具有加热功能的生物肥料发酵装置中，所述碎料装置包括：

滚压组，其由第一滚柱和第二滚柱并排平行设置组成，第一和第二滚柱的表面之间具有第一间隙，所述第一间隙在滚柱转动时形成滚压区，所述两个滚柱的表面还设置有多个凸起，所述凸起的高度小于或是等于所述间隙宽度的二分之一；能够将硬质物料压碎，能够将软质物料压扁，凸起有助于提高压碎效果和效率。

滚切组，其设置在所述滚压组的正下方，所述滚切组有第三滚柱和第四滚柱并排平行设置而成，所述第三滚柱和第四滚柱的表面还设置有均匀等距设置有切刀，所述第三滚柱和第四滚柱的之间具有第二间隙，以在相向转动时形成滚切区，所述第二间隙位于所述第一间隙的正下方；能够将物料切细，如果是软质的物料可以将之切成细条。从而达到物料粉碎的效果。

外壳，其包裹在所述滚压组和滚切组的外部，所述外壳的上方敞开形成上开口，下方敞开形成下开口，所述上开口与所述第一间隙连通，所述下开口与所述第二间隙连通。

优选的是，所述具有加热功能的生物肥料发酵装置中，所述碎料装置还包括振筛机构，所述振筛机构设置在所述滚切组下方，且位于所述外壳内部。经过滚压和滚切的物料比较紧实，设置振筛机构有助于将物料震松和震散。

优选的是，所述具有加热功能的生物肥料发酵装置中，所述振筛机构包括：

上料盘，其为圆形结构，所述料盘上部开口，下部由第一筛网封闭，所述料盘上设置有转轴，所述转轴设置在偏离料盘中心的位置上，所述转轴由电机带动以使所述料盘偏心转动；偏心转动能够让上料盘产生一定的振动。

下料盘，其固定设置在所述上料盘下方，所述下料盘为圆锥结构，所述下料盘具有上开口和下开口，所述上料盘套入所述下料盘的上开口，所述下料盘的上开口半径大于所述上料盘，以使所述上料盘具有转动的空间，所述下料盘的上开口内部还设置有第二筛网，所述第二筛网贴近所述第二筛网以在所述上料盘偏心转动时对物料切割。当物料进入筛网的孔时，在第一筛网和第二筛网的剪切下，物料成为更小的颗粒，特别能够将条状的物料切段。

优选的是，所述具有加热功能的生物肥料发酵装置中，所述副罐体包括第一副罐体、第二副罐体、第三副罐体和第四副罐体，四个副罐体对称设置在所述主罐体的外部，且第一罐体和第二罐体从所述主罐体的上部连通至所述空腔，第三和第四罐体从所述主罐体的下部连通至所述空腔。根据主罐体内部搅拌泵的设置结构，从上部入料和从下部入料有助于物料的混合。

优选的是，所述具有加热功能的生物肥料发酵装置中，所述副罐体为圆筒结构，顶部设置有投料口，底部设置有排料口，所述副罐体的底下设置有第三搅拌泵，所述第三搅拌泵固定在所述副罐体的外部，所述第三搅拌泵的转动轴从所述副罐体底部的中心穿入所述副罐体内部并向上伸延至所述副罐体三分之二高度的位置；传统的发酵罐都是设置搅拌泵从上往下搅拌，无法充分利用物料容易下沉的特性，导致搅拌的效率低下。搅拌泵设置在下部，往上搅拌能够使得物料往上冲，然后在重力的作用下再玩下沉，这样达到了一次搅拌，两次混合的效果。

所述第三搅拌泵的转动轴设置有多个斜叶式搅拌桨和多个直叶式搅拌桨，其中，每两个斜叶式搅拌桨之间间隔设置有一个直叶式搅拌桨；斜叶式搅拌桨是指叶片相对转动轴成角度设置，使得叶片转动时不但产生径向的分流，也产生轴向的分流，使得物料的运动更加剧烈，混合更加有效率。而直叶式搅拌桨能够产生径向的流体，推动物料撞击罐体内壁，同样使得混合效率更高。

所述副罐体的内壁等距设置有多个三角型凸棱，所述凸棱竖直设置且沿所述副罐体的深度方向伸延。凸棱能够产生旋涡，加强物料的搅动混合。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明在主罐体中设置第一搅拌泵和第二搅拌泵，两个搅拌泵相对设置并使得物料对冲对撞，使得物料混合更加均匀，混合的效果更好，效率更高。

本发明在主罐体的四周设置至少上副罐体，这些副罐体用于附属菌种或是原料的培养，便于添加混合，避免原料的长距离输送，减少成本，提高效率。

本发明设置碎料装置对固体原料进行碾压粉碎，切条以及切段，能够保证物料的大小粗细，利于发酵。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的具有加热功能的生物肥料发酵装置的结构示意图；

图2为本发明所述的碎料装置的结构示意图；

图3为本发明所述的具有加热功能的生物肥料发酵装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1、2和3所示，一种具有加热功能的生物肥料发酵装置，其中，包括：

主罐体1，其横截面为矩形结构，内部具有空腔，所述主罐体1的顶部设置有上开口，所述上开口配合设置有一漏斗4，所述漏斗的下部与所述开口接合，上部向上向外伸延形成敞开的入料口，在所述主罐体1的上开口水平设置有一块平板5，所述平板5通过至少三根固定条与所述主罐体连接固定，且所述平板5与所述上开口之间具有供物料通过的间隙，所述主罐体1的底部封闭且设置有出料口。

第一搅拌泵3，其固定在所述平板5的底面的中心位置，所述第一搅拌泵3的转轴向下伸延至所述空腔的中部，所述第一搅拌泵的转轴上设置有第一搅拌叶6，所述第一搅拌叶为螺旋结构。

第二搅拌泵8，其设置在所述主罐体1的外部且位于主罐体1的底部，所述第二搅拌泵8的转轴从所述主罐体的底部中心垂直伸入，并伸延至所述空腔的中部，所述第二搅拌泵8的转轴上设置有第二搅拌叶7，所述第二搅拌叶7为螺旋结构且与所述第一搅拌叶的旋向相反，所述第一搅拌叶6和第二搅拌叶7的距离为20-30厘米，以在旋转时形成物料对撞区.

副罐体2，其至少包括三个，所述副罐体2呈行星状的分布在所述主罐体外部，所述副罐体2设置有导管从所述主罐体1的上部或是下部连通至所述空腔，以向内通入物料。

通气装置，其设置在所述主罐体1的底部，所述通气装置包括气泵和气管，所述气泵设置在所述主罐体外部，所述气管与所述气泵连通，所述气管从底部穿入所述主罐体的内部并伸延至所述第二搅拌叶的下方。根据培养菌种的不同，气泵可以通入氧气或是二氧化碳气体等气体，气体从气管喷出，并在第二搅拌泵的搅动下与物料混合均匀。

加热线圈，其缠绕在所述气管上以加热气管中的气体。加热线圈设置在位于主罐体外部的气管上，同时使用隔热材料包裹在外部防止散热。

进一步，为了实现自动化控制和精确添加原料，还包括量控制模块，所述量控制模块串联设置在所述导管上用于控制物料的通入量。所述量控制模块包括：稳压阀，其接入所述导管；缓冲管，其入口一端与所述稳压阀连通，所述缓冲管内部具有缓冲腔；液体流量计，其入口与所述缓冲管出口一端连通，所述液体流量计的出口与一流量开关串联，所述流量开关接通至所述导管；控制模块，其与所述液体流量计、流量开关连接，所述控制器根据所述液体流量计的流量信号控制所述流量开关。

进一步，为了使得从入料口加入的物料更加均匀，利于发酵的进行，还包括碎料装置9，所述碎料装置9设置在所述主罐体的顶部并与所述入料口相对，所述碎料装置将固体物料粉碎后投入所述入料口。

如图2所示，所述碎料装置9包括：

滚压组10，其由第一滚柱和第二滚柱并排平行设置组成，第一和第二滚柱的表面之间具有第一间隙12，所述第一间隙在滚柱转动时形成滚压区，所述两个滚柱的表面还设置有多个凸起，所述凸起的高度小于或是等于所述间隙12宽度的二分之一。

滚切组11，其设置在所述滚压组10的正下方，所述滚切组11有第三滚柱和第四滚柱并排平行设置而成，所述第三滚柱和第四滚柱的表面还设置有均匀等距设置有切刀，所述第三滚柱和第四滚柱的之间具有第二间隙13，以在相向转动时形成滚切区，所述第二间隙13位于所述第一间隙12的正下方；

外壳16，其包裹在所述滚压组和滚切组的外部，所述外壳的上方敞开形成上开口17，下方敞开形成下开口，所述上开口与所述第一间隙12连通，所述下开口与所述第二间隙13连通。

振筛机构，所述振筛机构设置在所述滚切组下方，且位于所述外壳内部。所述振筛机构包括：

上料盘14，其为圆形结构，所述料盘上部开口，下部由第一筛网封闭，所述料盘上设置有转轴，所述转轴设置在偏离料盘中心的位置上，所述转轴由电机带动以使所述上料盘14偏心转动.

下料盘15，其固定设置在所述上料盘14下方，所述下料盘15为圆锥结构，所述下料盘具有上开口和下开口，所述上料盘14套入所述下料盘15的上开口，所述下料盘15的上开口半径大于所述上料盘14，以使所述上料盘具有转动的空间，所述下料盘的上开口内部还设置有第二筛网，所述第二筛网贴近所述第一筛网以在所述上料盘偏心转动时对物料切割，当物料进入筛网的孔时，由于第一筛网和第二筛网的交叉切割，进而将物料切段切碎。

进一步，所述副罐体2包括第一副罐体、第二副罐体、第三副罐体和第四副罐体，四个副罐体对称设置在所述主罐体的外部，且第一罐体和第二罐体从所述主罐体的上部连通至所述空腔，第三和第四罐体从所述主罐体的下部连通至所述空腔。

所述副罐体2为圆筒结构，顶部设置有投料口，底部设置有排料口，所述副罐体的底下设置有第三搅拌泵，所述第三搅拌泵固定在所述副罐体的外部，所述第三搅拌泵的转动轴从所述副罐体底部的中心穿入所述副罐体内部并向上伸延至所述副罐体三分之二高度的位置；所述第三搅拌泵的转动轴设置有多个斜叶式搅拌桨和多个直叶式搅拌桨，其中，每两个斜叶式搅拌桨之间间隔设置有一个直叶式搅拌桨；所述副罐体的内壁等距设置有多个三角型凸棱，所述凸棱竖直设置且沿所述副罐体的深度方向伸延。

本发明的实现过程如下：以种植用生物菌肥为例，使用碎料装置将固体原料粉碎后通入到主罐体中，再向主罐体通入浆液或是液体，然后启动第一搅拌泵和第二搅拌泵搅拌形成培养基，向主罐体内部植入菌种，如果是好氧型菌种则定期使用通风装置通入氧气，同时为了保证主罐体内部的发酵温度，启动加热线圈对通入的气体进行加热，进行培养。

同时在副罐体中进行其他菌种的培养增值，待所有菌种培养完成后，将副罐体中的菌种通入到主罐体中，进行搅拌混合，然后从主罐体的下部排出，进行烘干或是其他后续处理得到生物菌肥。排出的混合浆液也可以和其他肥料基质或是肥料载体混合得到生物肥料。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种具有加热功能的生物肥料发酵装置，其中，包括：

主罐体，其横截面为矩形结构，内部具有空腔，所述主罐体的顶部设置有上开口，所述上开口配合设置有一漏斗，所述漏斗的下部与所述开口接合，上部向上向外伸延形成敞开的入料口，在所述主罐体的上开口水平设置有一块平板，所述平板通过至少三根固定条与所述主罐体连接固定，且所述平板与所述上开口之间具有供物料通过的间隙，所述主罐体的底部封闭且设置有出料口；

第一搅拌泵，其固定在所述平板的底面的中心位置，所述第一搅拌泵的转轴向下伸延至所述空腔的中部，所述第一搅拌泵的转轴上设置有第一搅拌叶，所述第一搅拌叶为螺旋结构；

第二搅拌泵，其设置在所述主罐体的外部且位于主罐体的底部，所述第二搅拌泵的转轴从所述主罐体的底部中心垂直伸入，并伸延至所述空腔的中部，所述第二搅拌泵的转轴上设置有第二搅拌叶，所述第二搅拌叶为螺旋结构且与所述第一搅拌叶的旋向相反，所述第一搅拌叶和第二搅拌叶的距离为20-30厘米，以在旋转时形成物料对撞区；

副罐体，其至少包括三个，所述副罐体呈行星状的分布在所述主罐体外部，所述副罐体设置有导管从所述主罐体的上部或是下部连通至所述空腔，以向内通入物料；

通气装置，其设置在所述主罐体的底部，所述通气装置包括气泵和气管，所述气泵设置在所述主罐体外部，所述气管与所述气泵连通，所述气管从底部穿入所述主罐体的内部并伸延至所述第二搅拌叶的下方，所述气管为金属气管；以及

加热线圈，其缠绕在所述气管上以加热气管中的气体。

2.如权利要求1所述的具有加热功能的生物肥料发酵装置，其中，还包括量控制模块，所述量控制模块串联设置在所述导管上用于控制物料的通入量。

3.如权利要求2所述的具有加热功能的生物肥料发酵装置，其中，所述量控制模块包括：

稳压阀，其接入所述导管；

缓冲管，其入口一端与所述稳压阀连通，所述缓冲管内部具有缓冲腔；

液体流量计，其入口与所述缓冲管出口一端连通，所述液体流量计的出口与一流量开关串联，所述流量开关接通至所述导管；

控制模块，其与所述液体流量计、流量开关连接，所述控制器根据所述液体流量计的流量信号控制所述流量开关。

4.如权利要求1所述的具有加热功能的生物肥料发酵装置，其中，还包括碎料装置，所述碎料装置设置在所述主罐体的顶部并与所述入料口相对，所述碎料装置将固体物料粉碎后投入所述入料口。

5.如权利要求4所述的具有加热功能的生物肥料发酵装置，其中，所述碎料装置包括：

滚压组，其由第一滚柱和第二滚柱并排平行设置组成，第一和第二滚柱的表面之间具有第一间隙，所述第一间隙在滚柱转动时形成滚压区，所述两个滚柱的表面还设置有多个凸起，所述凸起的高度小于或是等于所述间隙宽度的二分之一；

滚切组，其设置在所述滚压组的正下方，所述滚切组有第三滚柱和第四滚柱并排平行设置而成，所述第三滚柱和第四滚柱的表面还设置有均匀等距设置有切刀，所述第三滚柱和第四滚柱的之间具有第二间隙，以在相向转动时形成滚切区，所述第二间隙位于所述第一间隙的正下方；

外壳，其包裹在所述滚压组和滚切组的外部，所述外壳的上方敞开形成上开口，下方敞开形成下开口，所述上开口与所述第一间隙连通，所述下开口与所述第二间隙连通。

6.如权利要求5所述的具有加热功能的生物肥料发酵装置，其中，所述碎料装置还包括振筛机构，所述振筛机构设置在所述滚切组下方，且位于所述外壳内部。

7.如权利要求6所述的具有加热功能的生物肥料发酵装置，其中，所述振筛机构包括：

上料盘，其为圆形结构，所述料盘上部开口，下部由第一筛网封闭，所述料盘上设置有转轴，所述转轴设置在偏离料盘中心的位置上，所述转轴由电机带动以使所述上料盘偏心转动；

下料盘，其固定设置在所述上料盘下方，所述下料盘为圆锥结构，所述下料盘具有上开口和下开口，所述上料盘套入所述下料盘的上开口，所述下料盘的上开口半径大于所述上料盘，以使所述上料盘具有转动的空间，所述下料盘的上开口内部还设置有第二筛网，所述第二筛网贴近所述第一筛网以在所述上料盘偏心转动时对物料切割。

8.如权利要求1所述的具有加热功能的生物肥料发酵装置，其中，所述副罐体包括第一副罐体、第二副罐体、第三副罐体和第四副罐体，四个副罐体对称设置在所述主罐体的外部，且第一罐体和第二罐体从所述主罐体的上部连通至所述空腔，第三和第四罐体从所述主罐体的下部连通至所述空腔。

9.如权利要求8所述的具有加热功能的生物肥料发酵装置，其中，所述副罐体为圆筒结构，顶部设置有投料口，底部设置有排料口，所述副罐体的底下设置有第三搅拌泵，所述第三搅拌泵固定在所述副罐体的外部，所述第三搅拌泵的转动轴从所述副罐体底部的中心穿入所述副罐体内部并向上伸延至所述副罐体三分之二高度的位置；

所述第三搅拌泵的转动轴设置有多个斜叶式搅拌桨和多个直叶式搅拌桨，其中，每两个斜叶式搅拌桨之间间隔设置有一个直叶式搅拌桨；

所述副罐体的内壁等距设置有多个三角型凸棱，所述凸棱竖直设置且沿所述副罐体的深度方向伸延。