CN107698120B - 一种动物源有机物无害化处理工艺、系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及畜禽类粪便处理技术领域，具体公开一种动物源有机物无害化处理工艺、系统及其应用。所述工艺包括以下步骤：按质量百分比计，将含有0.5%‑2%的植物源发酵腐熟配合料和98%‑99.5%的植物残体颗粒的植物源有机物与动物源有机物加入到反应釜中，开动反应釜电机，搅拌处理，然后进行发酵，发酵完毕后，得到无害化处理物料。本发明利用植物源有机物的高碳氮比和动物源有机物是低碳氮比，在相对的碳氮比平衡和菌种的条件下，达到“以废制废”的效果，且反应釜的搅拌和卸料一体化，简化设备结构。本发明主要应用于植物源有机废物、畜禽粪便、食品业有机废水、沼渣、沼液、人粪尿、生活废水等有机废物的无害化处理技术领域。

Description

一种动物源有机物无害化处理工艺、系统及其应用

技术领域

本发明涉及畜禽类粪便处理技术领域，尤其涉及一种动物源有机物无害化处理工艺、系统及其应用。

背景技术

养殖业的畜禽粪便、沼渣沼液等成为污染环境的污染源，尤其是夏季容易滋生蚊蝇，传播病原菌，污染空气，成为污染环境的公害。

动物源有机废物的特点是较低的碳氮比，久置会释放出臭味，会有较高含氮量的有机物挥发出来， 导致氮源浪费而且污染空气。

而植物收获后的残体，由于得不到适宜的应用，被随意丢弃甚至被焚烧，同样导致资源浪费。

发明内容

针对现有畜禽粪便、沼渣沼液污染环境、植物残体浪费等问题，本发明提供一种动物源有机物无害化处理工艺。

进一步地，本发明还提供一种动物源有机物无害化处理系统。

进一步地，本发明还提供一种动物源有机物无害化处理工艺、系统的应用

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种动物源有机物无害化处理工艺，至少包括以下步骤：

步骤1、按质量百分比计，将含有0.5%-2%的植物源发酵腐熟配合料和98%-99.5%的植物残体颗粒的植物源有机物加到反应釜中，加入量为反应釜体积的1/3-2/3；

步骤2、加入动物源有机物,开动反应釜电机，搅拌处理，然后进行发酵，其中，所述动物源有机物与植物源有机物的体积比1:3-3:1；

步骤3、发酵完毕后，得到无害化处理物料。

相对于现有技术，本发明提供的动物源有机物无害化处理工艺具有以下优势：

（1）动物源有机废物的碳氮比较低，碳氮比小于15:1，植物源残体的碳氮比较高，碳氮比为60-65:1，植物源发酵腐熟配合料中含有菌源，将动物源有机物与植物源有机物混合，在相对的碳氮比平衡和菌种的条件下，会快速生化发酵，动物源有机物发酵产生的含氮有机物会迅速成为植物源有机物发酵的氮源，起到很好的固氮作用，当碳氮比达到20-30:1时，碳氮比达到平衡状态，久置不会释放出臭味，同时利用植物原料处理动物源有机废物，“以废制废”，一举两得。

（2）在发酵过程中产生高温，温度在40℃-60℃之间，可将植物源和动物源有机废物中的病原菌和虫卵杀死。

进一步地，本发明还提供所述动物源有机物无害化处理系统，包括反应釜，所述反应釜包括与水平面成10°-60°第一夹角的支架，设置在所述支架上的中空筒体，所述中空筒体包括高端部和低端部，所述中空筒体的高端部上方设有进料口，端部设有升降装置，所述中空筒体底部设有传动轴，所述传动轴在进料口一端设有减速装置，及与减速装置通过电机传动轴连接的前置倒顺开关电机，所述传动轴上设有若干扇形叶片，所述传动轴端部设有环形牙板，所述环形牙板位于中空筒体高端部一侧，所述中空筒体低端部连接输送管道，所述输送管道底部安装有轴承座，尾部连接有出料口。

相对于现有技术，本发明提供动物源有机物无害化处理系统，装有置倒顺开关电机，顺时针转动时，利用传动轴、叶片与环形牙板协同作用，将动物源有机物与植物源有机物充分搅拌，进行发酵，当逆时针转动时，将发酵完毕的无害化处理物料通过输送管道和出料口送出，使搅拌和出料一体化，省略了出料系统需要增加的另一动力装置，简化了设备结构。

本发明还提供一种动物源有机物无害化处理工艺、系统的应用，用于植物源有机废物、畜禽粪便、食品业有机废水、沼渣、沼液、人粪尿、制药和生活废水等有机废物的无害化处理。

本发明还提供一种动物源有机物无害化处理工艺或所述的动物源有机物无害化处理系统在植物源有机废物、畜禽粪便、食品业有机废水、沼渣、沼液、人粪尿、生活废水的无害化处理技术领域中的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1提供的动物源有机废物无害化处理装置图；

图2是本发明实施例2提供的横截面为倒梯形的中空筒体图；

图3是本发明提供的环形牙板的示意图。

图中：1、进料口，2、中空筒体，3、叶片，4、传动轴，5、轴承座，6、环形牙板，7、减速装置，8、支架，9、前置倒顺开关电机，10、万向节，11、电机传动轴，12、输送管道，13、升降装置，14、出料口，15、倒梯形筒体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种动物源有机物无害化处理工艺，至少包括以下步骤：

步骤1、按质量百分比计，将含有0.5%-2%的植物源发酵腐熟配合料和98%-99.5%的植物残体颗粒的植物源有机物加到反应釜中，加入量为反应釜体积的1/3-2/3；

步骤2、加入动物源有机物,开动反应釜电机，搅拌处理，然后进行发酵，其中，所述动物源有机物与植物源有机物的体积比1:3-3:1；

步骤3、发酵完毕后，得到无害化处理物料。

优选地，所述步骤2中所述动物源有机物分批加入，每批加入后均搅拌均匀再加入下一批。

分批加入动物源有机物有利于动物源有机物与植物源有机物混合均匀。

优选地，所述反应釜设置于地下坑内，所述地下坑的深度与所述反应釜的高度一致，且所述反应釜的出料口高于地面。

将所述反应釜设置于地下坑内成为“地埋式”，便于冬季保温和进料，输送管道足够长，达到出料口高于地面的情况，畜禽粪便和植物源残体颗粒可以直接倒入所述反应釜，而无需增设提升装置，节省生产工艺，且当开动反方向转动时，腐熟物料通过管道可以直接被输送到地面以上，以便运输。

优选地，以所述植物源发酵腐熟配合料的总质量为100%计，包括如下质量百分含量的下列组分：植物源发酵腐熟料：10%-20%，矿物材料：80%-90%，经过搅拌制备而成，其中，所述矿物材料为硅藻土、海泡石、膨润土、蛋白页岩石粉、沸石粉、蛭石粉、珍珠岩石粉中的至少一种。

以植物源发酵腐熟料为菌种，其经过高温驯化，菌种相对比较稳定，菌群相对协调；且与硅藻土、海泡石、膨润土等非金属矿物材料结合，防止较长时间保存导致的氧化变质。

优选地，所述植物残体颗粒通过将植物源残体破碎获得，且破碎后的植物源残体的粒径1-3厘米。

植物源残体有机物是指秸秆、玉米麸、稻糠、麦糠、杂草、藤蔓等所有农作物收货或加工以后的自然风干副产品，其中稻糠、麦糠、玉米麸等糠麸类无需破碎，可直接使用。

优选地，所述植物源发酵腐熟料的制备方法包括以下步骤：

步骤1：取植物残体破碎至一寸以内，按照水与植物残体质量比为0.5:1-1.5:1，加水配合均匀；

步骤2，向以上混合物料中加入双氧水，直至没有气泡产生为止；

步骤3，向以上混合物料中加入以下原料，按质量百分比计，植物源有机混合物料：91%-98%，菌种：0.5%-2%，甘蔗糖蜜或甜菜糖蜜：1%-5%，氮源：0.5%-2%，所述菌种为EM菌种、酵素菌、上次发酵腐熟余料、或其它有益菌种，所述氮源为尿素或硫酸铵，配合均匀，常温下搁置或堆置发酵；

步骤4，温度升至30℃以上后翻堆搅拌，3日后再翻堆搅拌一次，如此每隔二日，连续三次以上，整个过程持续发酵25天以上，料堆高度、中间宽度和中间长度都不小于一米，得到生化发酵成熟的发酵物料。

优选地，动物源有机物为以动物来源有机物，包括畜禽粪便、人粪尿、沼渣、沼液、食品业有机废、生活废水中的至少一种。

进一步地，本发明还提供一种动物源有机物无害化处理系统，包括反应釜，所述反应釜包括与水平面成10°-60°第一夹角的支架8，设置在所述支架8上的中空筒体2，所述中空筒体2包括高端部和低端部，所述中空筒体2的高端部上方设有进料口1，端部设有升降装置13，所述中空筒体2底部设有传动轴4，所述传动轴4在进料口1一端设有减速装置7，及与减速装置7通过电机传动轴11连接的前置倒顺开关电机9，所述传动轴4上设有若干扇形叶片3，所述传动轴4端部设有环形牙板6，所述环形牙板6位于中空筒体2高端部一侧，所述中空筒体2低端部连接输送管道12，所述输送管道12底部安装有轴承座5，尾部连接有出料口14。

本发明提供的动物源有机物无害化处理系统具有以下优势：

（1）采用地埋式的设计方式，将反应釜设置于地下坑内成为“地埋式，节省上料的难度和工序；

（2）反应釜连接有输送管道12和出料口14，搅拌和卸料一体化，省略了卸料系统需要增加的另一动力装置，简化了设备结构；

（3）安装有置倒顺开关电机9，顺时针转动时将动物源有机物与植物源有机物充分搅拌，进行发酵，当逆时针转动时，将发酵完毕的无害化处理物料通过输送管道12和出料口送出；

环形牙板6设置于叶片3顺时针转动的顶端，中间有圆孔，套在传动轴4上，有牙板的一面正对着物料传送来的方向，固定在中空筒体2高端部顶端的筒壁上，中心较厚，周围较薄，以便于在压力下的物料向外扩散，环形面上有起伏的棱，如图3所示。当叶片3推动物料正方向转动时，物料到达顶端的筒壁上，在环形牙板6的碾压作用下研磨并随着环形牙板6的斜面向周围流动扩散，迫使粘稠度较高的动物源有机废物与植物源有机废物掺混，当顶端的物料积累达到一定程度时，由于筒体2是倾斜设置的，会使物料在斜面和重力的作用下，向较低的一端流动，流到低处的物料在旋转的叶片3的作用下又重新被卷入搅拌过程，如此循环多次，达到搅拌均匀

（4）所述中空筒体2为圆柱状、侧面为平面且横截面底部为倒梯形或半圆型中的一种，筒体内部空间足够大，直径不小于1.5米，长度不小于2米，由于支架8与地面形成第一夹角，则筒体2分成高端部和低端部，筒体2的高端部设有升降装置13，升降装置13可以是液压升降，并采用相应的液压升降装置，折叠在筒体的下方，根据搅拌物料的水分和粘度等实际情况，通过调整液压升降装,13的高度，调节筒体2的倾斜度；

优选地，所述叶片3与传动轴4之间形成第二夹角，所述第二夹角方向一致，且角度为60º-89º，所述传动轴4直径和叶片3长度之和大于所述中空筒体2直径的二十分之一，小于所述中空筒体2直径的四分之一。

叶片3呈扇形，全部叶片3面的垂线与传动轴4垂直，叶片3的倾斜方向为顺时针转动时，推动物料向较高的一端移动，逆时针转动时，推动物料向较低的一端移动。

优选地，所述输送管道12分成两段，两段之间形成第三夹角，所述第三夹角方向与第一夹角的方向相反，所述第三夹角处的传动轴4采用万向节（10）连接。

输送管道12的长度设置足够长，且形成的夹角与第一夹角的方向相反才能将出料口设置于地面之上，所以输送管道12分成两段，将搅拌和卸料一体化，简化结构。

本发明还提供一种动物源有机物无害化处理工艺或所述的动物源有机物无害化处理系统在植物源有机废物、畜禽粪便、食品业有机废水、沼渣、沼液、人粪尿、生活废水的无害化处理技术领域中的应用。

为了更好的说明本发明实施例提供的，下面通过实施例做进一步的举例说明。

实施例1

本发明实施例提供一种动物源有机物无害化处理工艺及系统，采用圆柱形中空筒体2的反应釜，所述反应釜的装置图如图1所示。

制备植物源发酵腐熟料，包括以下步骤：

步骤1：取植物残体破碎至一寸以内，按照水与植物残体质量比为1:1，加水配合均匀；

步骤2，向以上混合物料中加入双氧水，直至没有气泡产生为止；

步骤3，向以上混合物料中加入以下原料，按质量百分比计，植物源有机混合物料：95%，菌种：1%，甘蔗糖蜜或甜菜糖蜜：2%，氮源：2%，所述菌种为EM菌种、酵素菌，所述氮源为尿素，配合均匀，常温下堆置发酵；

步骤4，温度升至30℃以上后翻堆搅拌，3日后再翻堆搅拌一次，如此每隔二日，连续三次以上，整个过程持续发酵25天以上，料堆高度、中间宽度和中间长度都不小于一米，发酵成熟即得所述植物源发酵腐熟料。

按照植物源发酵腐熟料15wt%，硅藻土、海泡石、膨润土等矿物材料85wt%配合均匀即得植物源发酵腐熟配合料。

将含有2%的植物源发酵腐熟配合料和98%的植物残体颗粒的植物源有机物加到反应釜中，加入量为反应釜体积的2/3；开动反应釜电机顺时针转动，搅拌，分批加入动物源有机物，每批加入后均搅拌均匀再加入下一批，所述总动物源有机物与植物源有机物的体积比1:1，进行发酵；发酵完毕后，得到无害化处理物料，开动反应釜电机逆时针转动，将所述无害化处理物料通过反应釜的输送管道和出料口送出。

实施例2

本发明实施例提供一种动物源有机物无害化处理工艺及系统，采用倒梯形中空筒体2的反应釜，所述反应釜的装置图如图2所示。

制备植物源发酵腐熟料，包括以下步骤：

步骤1：取植物残体破碎至一寸以内，按照水与植物残体质量比为1.5：1的比例，加水配合均匀；

步骤2，向以上混合物料中加入双氧水，直至没有气泡产生为止；

步骤3，向以上混合物料中加入以下原料，按质量百分比计，植物源有机混合物料：98%，菌种：0.5%，甘蔗糖蜜或甜菜糖蜜：1%%，氮源：0.5%，所述菌种为EM菌种、酵素菌，所述氮源为硫酸铵，配合均匀，常温下搁置发酵；

步骤4，温度升至30℃以上后翻堆搅拌，3日后再翻堆搅拌一次，如此每隔二日，连续三次以上，整个过程持续发酵25天以上，料堆高度、中间宽度和中间长度都不小于一米，发酵成熟即得所述植物源发酵腐熟料。

按照植物源发酵腐熟料10wt%，硅藻土、海泡石、膨润土等矿物材料90wt%配合均匀即得植物源发酵腐熟配合料。

将含有0.5%的植物源发酵腐熟配合料和99.5%的植物残体颗粒的植物源有机物加到反应釜中，加入量为反应釜体积的1/3；开动反应釜电机顺时针转动，搅拌，分批加入动物源有机物，每批加入后均搅拌均匀再加入下一批，所述总动物源有机物与植物源有机物的体积比3:1，进行发酵；发酵完毕后，得到无害化处理物料，开动反应釜电机逆时针转动，将所述无害化处理物料通过反应釜的输送管道和出料口送出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种动物源有机物无害化处理工艺，其特征在于：至少包括以下步骤：

步骤1、按质量百分比计，将含有0.5%-2%的植物源发酵腐熟配合料和98%-99.5%的植物残体颗粒的植物源有机物加到反应釜中，加入量为反应釜体积的1/3-2/3；

步骤2、加入动物源有机物，开动反应釜电机，搅拌处理，然后进行发酵，其中，所述动物源有机物与植物源有机物的体积比1:3-3:1；

步骤3、发酵完毕后，得到无害化处理物料；

所述反应釜包括与水平面成10°-60°第一夹角的支架（8），设置在所述支架（8）上的中空筒体（2），所述中空筒体（2）包括高端部和低端部，所述中空筒体（2）的高端部上方设有进料口（1），所述中空筒体（2）的高端部设有升降装置（13），所述中空筒体（2）底部设有传动轴（4），所述传动轴（4）在进料口（1）一端设有减速装置（7），及与减速装置（7）通过电机传动轴（11）连接的前置倒顺开关电机（9），所述传动轴（4）上设有若干扇形叶片（3），所述传动轴（4）端部设有环形牙板（6），所述环形牙板（6）位于中空筒体（2）高端部一侧，所述中空筒体（2）低端部连接输送管道（12），所述输送管道（12）底部安装有轴承座（5），尾部连接有出料口（14）；

其中，所述反应釜设置于地下坑内，所述地下坑的深度与所述反应釜的高度一致，且所述反应釜的出料口高于地面；

所述环形牙板（6）设置于叶片（3）顺时针转动的顶端，中间有圆孔，套在传动轴（4）上，有牙板的一面正对着物料传送来的方向，固定在中空筒体2高端部顶端的筒壁上，中心较厚，周围较薄，环形面上有起伏的棱；

所述输送管道（12）分成两段，两段之间形成第三夹角，所述第三夹角方向与第一夹角的方向相反，所述第三夹角处的传动轴（4）采用万向节（10）连接。

2.如权利要求1所述的动物源有机物无害化处理工艺，其特征在于：以所述植物源发酵腐熟配合料的总质量为100%计，包括如下质量百分含量的下列组分：植物源发酵腐熟料：10%-20%，矿物材料：80%-90%，经过搅拌制备而成，其中，所述矿物材料为硅藻土、海泡石、膨润土、蛋白页岩石粉、沸石粉、蛭石粉、珍珠岩石粉中的至少一种。

3.如权利要求1所述的动物源有机物无害化处理工艺，其特征在于：动物源有机物为以动物来源有机物，包括畜禽粪便、人粪尿、沼渣、沼液、食品业有机废水、生活废水中的至少一种。

4.如权利要求1所述的动物源有机物无害化处理工艺，其特征在于：所述植物残体颗粒通过将植物源残体破碎获得，且破碎后的植物源残体的粒径1-3厘米。

5.如权利要求1所述的动物源有机物无害化处理工艺，其特征在于：所述步骤2中所述动物源有机物分批加入，每批加入后均搅拌均匀再加入下一批。

6.一种动物源有机物无害化处理系统，包括反应釜，其特征在于：所述反应釜包括与水平面成10°-60°第一夹角的支架（8），设置在所述支架（8）上的中空筒体（2），所述中空筒体（2）包括高端部和低端部，所述中空筒体（2）的高端部上方设有进料口（1），所述中空筒体（2）的高端部设有升降装置（13），所述中空筒体（2）底部设有传动轴（4），所述传动轴（4）在进料口（1）一端设有减速装置（7），及与减速装置（7）通过电机传动轴（11）连接的前置倒顺开关电机（9），所述传动轴（4）上设有若干扇形叶片（3），所述传动轴（4）端部设有环形牙板（6），所述环形牙板（6）位于中空筒体（2）高端部一侧，所述中空筒体（2）低端部连接输送管道（12），所述输送管道（12）底部安装有轴承座（5），尾部连接有出料口（14）。

7.如权利要求6所述的动物源有机物无害化处理系统，其特征在于：所述叶片（3）与传动轴（4）之间形成第二夹角，所述第二夹角方向一致，且角度为60º-89º，所述传动轴（4）直径和叶片（3）长度之和大于所述中空筒体（2）直径的二十分之一，小于所述中空筒体（2）直径的四分之一。

8.如权利要求6所述的动物源有机物无害化处理系统，其特征在于：所述输送管道（12）分成两段，两段之间形成第三夹角，所述第三夹角方向与第一夹角的方向相反，所述第三夹角处的传动轴（4）采用万向节（10）连接。

9.如权利要求1-5任一项述的动物源有机物无害化处理工艺或权利要求6-8任一项所述的动物源有机物无害化处理系统在植物源有机废物、畜禽粪便、食品业有机废水、沼渣、沼液、人粪尿、生活废水的无害化处理技术领域中的应用。

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