CN108373350A - 立体带式发酵设备及其发酵方法、产物 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于肥料发酵设备领域，提供了一种立体带式发酵设备及其发酵方法、产物。上述立体带式发酵设备包括架体和设置于架体上的多个上下排列的发酵单元，所述发酵单元包括上下两端开口、用于容纳发酵物料进行发酵的发酵框，各所述发酵框从上而下间隔设置、且连接在所述架体上，各所述发酵框的下方均连接有用于承载所述物料、且能够将该发酵框内的物料自动输出到下一个发酵框内的带式输料装置。本发明所提供的一种立体带式发酵设备及其发酵方法，其发酵快速、发酵效率高、发酵产物能够很好的满足使用需求，而且发酵方法工艺简洁，并能实现多种方式发酵加工，有效地提高了有机固体废弃物的使用价值和处理成本，市场前景好。
Description
技术领域
本发明属于肥料发酵设备领域，尤其涉及一种立体带式发酵设备及其发酵方法、产物。
背景技术
目前，养殖业所产生的有机固体废弃物、食品加工业所产生的有机固体废弃物、城市污水淤泥、城市有机固体垃圾等处理方法一般通过发酵制成有机肥或发酵成饲料。
但是，现有的发酵系统，没有解决发酵快速、发酵效率高、发酵产物能够满足下游应用要求的问题，导致有机固体废弃物的处理和处置水平低，利用价值低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种立体带式发酵设备及其发酵方法、产物，其发酵快速、发酵效率高、发酵产物能够很好的满足使用需求，而且发酵方法工艺简洁，并能实现多种方式发酵加工，有效地提高了有机固体废弃物的使用价值和处理成本，市场前景好。
本发明是这样实现的：一种立体带式发酵设备，包括架体和设置于所述架体上的多个上下排列的发酵单元，所述发酵单元包括上下两端开口、用于容纳发酵物料进行发酵的发酵框，各所述发酵框从上而下间隔设置、且连接在所述架体上，各所述发酵框的下方均连接有用于承载所述物料、且能够将该发酵框内的物料自动输出到下一个发酵框内的带式输料装置。
可选地，所述发酵框包括围合形成容纳腔的侧板，所述带式输料装置设置在所述容纳腔下端开口的底部，所述侧板上开设有供物料输出的出料口，所述出料口设置在位于所述带式输料装置输出的方向处。
本发发明还提供了一种上述的立体带式发酵设备进行牲畜粪便发酵的方法，其特征在于，包括如下步骤：
配制含有牲畜粪便与混合菌种的发酵物料，并调整发酵物料的含水量至40～65％；其中，混合菌种包括能代谢糖类并产生50％以上乳酸产物的第一发酵菌、嗜热好氧代谢的第二发酵菌、好氧代谢的第三发酵菌中的至少一种；
将所述发酵物料于所述立体带式发酵设备中，按照从上往下的方向依次在每一层的发酵框中进行发酵后，并由最下层的发酵框的出料口输出发酵产物。
可选地，配制发酵物料过程中，所述混合菌种占牲畜粪便的重量比为0.1～5.0％。
可选地，所述第一发酵菌包括乳酸杆菌(Lactobacillus)、键球菌(Streptococcus)、念球菌(Leuconostoc)中的至少一种；和/或
所述第二发酵菌包括有Acidians菌、Metallosphaera菌、Desulfurolobus菌、Sulfurolobus菌、Sulfolobus菌中的至少一种；和/或
所述第三发酵菌为嗜热假诺卡氏、嗜热淀粉酶链霉菌、短小芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽胞杆菌、解淀粉芽孢杆菌中的至少一种。
可选地，配制发酵物料过程中，所述发酵物料的碳氮比为20～35:1。
可选地，所述发酵物料配制后，将含水量调整至45～65％。
可选地，所述发酵物料于所述立体带式发酵设备中最顶层发酵框的发酵过程中，控制发酵体系的温度条件为10～100℃、氧浓度0.1～20％。
可选地，所述牲畜粪便为猪粪、牛粪、羊粪、马粪、鸡粪、鸭粪、鹅粪、鸽粪中的至少一种。
本发明还提供了一种发酵产物，根据上述的利用立体带式发酵设备进行牲畜粪便发酵的方法制备获得。
本发明所提供的一种立体带式发酵设备及其发酵方法、产物，该立体带式发酵设备通过采用将各发酵框从上而下间隔设置在架体上，并在每个发酵框下连接有带式输料装置的设置方式。这样，该带式输料装置不仅能够输送物料，而且还用于承载物料，从而该带式输料装置起到了物料承载和输出的双重作用，实现了物料的快速输出。同时，该发酵框的设置具有良好的透气性能，能够有效提高物料发酵的效率和发酵的充分性，发酵产物能够很好的满足使用需求，而且发酵方法工艺简洁，并能实现多种方式发酵加工，有效地提高了有机固体废弃物的使用价值和处理成本，市场前景好。
附图说明
图1是本发明实施例提供的立体带式发酵设备的整体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的立体带式发酵设备中发酵单元的结构示意图。
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。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
如图1和图2所示，本发明实施例中所提供的立体带式发酵设备1，包括架体11和设置于架体11上的多个上下排列的发酵单元12，发酵单元12包括上下两端开口、用于容纳发酵物料进行发酵的发酵框121，各发酵框121从上而下间隔设置、且连接在架体11上，并通过在各发酵框121的下方均连接有用于承载物料、且能够将该发酵框121内的物料自动输出到下一个发酵框121内的带式输料装置122。这样，通过设置有发酵框121，从而在盛装有待发酵的物料后，因为具有良好的透气性能，便能够为物料中的菌种提供足够的氧气，有利于菌种的繁殖，进而能够有效地提高物料发酵加工的效率，并能够提升物料发酵的充分性，使物料能够完全发酵分解，而且在发酵的过程当中是处于氧气充足的有氧环境下，进而不会产生较大的臭气，使生产环境得到了有效地改善。同时，将发酵框121设置成上下两端均为开口状，从而通过上端开口进行物料投放，方便快捷。而将带式输料装置122直接设置在发酵框121的下端开口处，便能够和发酵框121组合形成容纳盛装物料的容纳腔，即物料在投入后便由该带式输料装置122来承载，而在需要输出时，便使带式输料装置122转动即可实现快速将物料输出。此种设置方式，带式输料装置122便具有输送物料和承载物料的双重功能，设计巧妙，提高了物料排出的方便性。而且，将带式输料装置122设置成透气的结构，便能够进一步提高物料在加工过程中的透气性。
可选地，在本发明实施例中，各发酵单元12间隔设置在架体11上的设置方式可以有多种设置方式，如将发酵单元12上下错位排列设置，即从上一个发酵单元12内输出的物料直接掉落到下一发酵单元12内，同时结合带式输料装置122的转动而能实现在下一个发酵单元12的发酵框121内填满物料。此种设置方式，实现了上一级物料的输出和下一级物料输入的同时实现，设计巧妙，有效地提高了物料发酵生产的效率。还可以采用将各发酵单元12并排设置在架体11上，此时需要通过设置起来的结构来将从上一级输出的物料导向输入到下一级的发酵单元12内，或者采用直接从发酵单元12的底部掉落，同样能够实现物料的排出，而且排出后的物料也能够直接落入到下一个发酵单元12内，方便快捷。
可选地，如图1和图2所示，发酵框121包括围合形成容纳腔的侧板1211，侧板1211可由透气性好且强度足够的材料制成，而且该容纳腔的上下两端均为开口，上端用于物料的输入，而带式输料装置122设置在容纳腔下端开口的底部，并且在侧板1211上开设有供物料输出的出料口，出料口设置在位于带式输料装置122输出的方向处。这样，在发酵生产时，物料存放在容纳腔内，底部通过带式输料装置122的承载托住，而在完成发酵处理后，带式输料装置122转动而从出料口处件物料直接滚动输出，方便快捷，而且能够将物料完全输出，实用性好。
可选地，如图1和图2所示，在实际设置中，各侧板1211围合而形成一个四边形的容纳腔，便可以在位于带式输料装置122输出方向上的侧板1211上设置有出料口，并在该出料口处设置有活动的挡料板(图中未示出)，从而在盛装物料时，可以通过该挡料板来将出料口遮挡，避免物料漏出。而在需要排料时，便可以通过人工或机械结构的方式来实现将该挡料板取走，以能够方便排料。
可选地，在本发明实施例中，将该挡料板设置成可以自动开合的方式，即通过传感器来检测物料的状态，当物料不需排出时，挡料板便处于闭合状态，而当物料需要排出时，传感器检测到该信号后便能经过系统控制而实现挡料板的自动开启，自动化程度高，有利于生产效率的提高。
可选地，如图1和图2所示，为了提高侧板1211的透气性，在侧板1211上设置数个透气孔1212，从而通过各透气孔1212来进行通风透气，进一步改善发酵的生产环境。同时，还可以通过设置有调位结构，用于调节发酵框121两相对侧板1211之间的距离，从而实现改变容纳整体容积大小的功能，便能够满足对盛装容量大小不同的使用需求，符合不同加工生产的需求。
可选地，如图1和图2所示，在本发明实施例中，还可采用在发酵框121上设置有用于将加入后的物料进行平整的平料装置13。由于在实际生产过程中，在向发酵框121内加入物料时，并不能确保物料在完成加入后，物料能够平整均匀的分别在发酵框121内，而物料如果分布不均匀，便会影响整体发酵的效率和效果，因而，需要将加入后的物料平整的分别在发酵框121内。便通过设置有平料装置13，从而在该平料装置13的平整作用下，能够对加入后的物料进行拨动平整，使各物料能够均匀分布在发酵框121内，确保物料发酵的充分性。
可选地，如图1和图2所示，带式输料装置122包括传输带1221和用于驱动传输带1221转动的驱动组件(图中未示出)，传输带1221位于容纳腔开口的底部。这样，通过传输带1221来将发酵框121底部的开口遮挡，从而加入的物料能够落在传输带1221上而不会掉落。而在完成发酵后，便可以使驱动组件转动而能够带动传输带1221转动，进而实现物料的同步输出，结构简单，设计巧妙，可靠地实现了物料的承载和输出的双重功能。
可选地，如图1和图2所示，该驱动组件包括两个相对设置的转轴1222和用于驱动转轴1222转动的驱动件(图中未示出)，传输带1221缠绕在两个转轴1222上，驱动件与两个转轴1222中的任一个或均与两个转轴1222连接。这样，通过驱动件来带动转轴1222转动，进而能够实现传输带1221的转动而实现物料的输送。该驱动可以是电机或液压马达等结构。同时，还可以在两个转轴1222之间设置有调整结构，用于对两个转轴1222之间的距离进行调整，进而实现传输带1221松紧度的调节，确保输送物料使用功能的可靠性。
可选地，如图1和图2所示，在本发明实施例中，在第一个发酵框121的上方设置有进料斗16，以便能够快速、准确地想发酵框121内输入物料。而且还采用从上而下、自第二个至最后一个中的任意一个发酵框121还连接有用于将输出的物料按需加入到进料斗16内混合的返料装置17。由于在实际发酵生产中，需要通过向物料中加入发酵的菌种来分解物料，而加入的菌种需要在一定的环境温度和经过一段时间后下才能够生长繁殖，进而能够实现最大效率的分解物料。而在经过分解后的物料变成熟料后，内部仍然含有一定数量的活性菌种，仍然可以用于对物料连进行分解。因而，为了提高菌种的利用率，便采用设置有返料装置17，用于将第二个至最后一个中的任意一个发酵框121内发酵后的部分熟料输入到第一个发酵框121内与初始的物料混合，这样，能够有效利用熟料中的菌种，便起到了降低发酵菌种购买数量的作用，减少了市售发酵菌的应用，降低发酵成本。
进一步地，如图1和图2所示，在实际应用中，由于当发酵框121内盛装有物料后，便会对侧板1211造成挤压，为了提高侧板1211的结构强度，便在侧板1211的底部还连接有横梁1213。即通过横梁1213来将各侧板1211相互连接而为一体，从而能够提升整体的结构强度。各横梁1213可以是与相对的两个侧板1211连接，而相交的部位相互连接为一个整体，也可以是各横梁1213倾斜设置而交织呈“网状”，设置方式多样。而在设置有横梁1213后，可将传输带1221滑动架设在横梁1213上。这样，该横梁1213还能够起到支撑传输带1221的功能，进而能够将物料的重量传递到横梁1213上，减少了对传输带1221的压力，确保了传输带1221能够顺利转动。
进一步地，如图1和图2所示，在本发明实施例中，在发酵框121的底部还设置有用于向发酵框121内输送热气的加热装置14。由于在实际发酵过程中，发酵菌种的生长繁殖需要在一定的温度下才能够达到最大活性。因而，便通过采用设置有加热装置14，便可以通过该加热装置14从发酵框121的底部向发酵框121内输送具有热量的空气，通过该热空气来提高物料的温度，进而提升发酵菌种的活性，使物料能够充分发酵，而且发酵效率也得到了提高。而在实际设置过程中，将传输带1221设置成可以能够透气的结构，如在可以是传输带1221上开设有透气孔，而该透气孔的孔径满足使物料不会漏下为宜，然后通过在输送带的下方设置有数个喷嘴，由喷嘴喷出的热空气经由传输带1221上的透气孔而进入到发酵框121内，实现对物料进行加热和补充氧气的功能，有利于发酵菌种的生长繁殖。
可选地，作为加热装置14的另一种实现方式，还可以采用将横梁1213设置成中空状，然后在横梁1213上开设有数个喷气孔。这样，通过向横梁1213内输入高压的热空气，然后热空气便可以应该横梁1213的喷气孔和传输带1221上的透气孔而进入到发酵框121内，同样能够实现对发酵框121内物料进行加热的功能。
可选地，如图1和图2所示，在本发明实施例中，为提高物料发酵的效率，还可以采用在进料斗16的上方设置有破碎装置15，用于对物料先进行破碎，使固体有机废弃物能够被粉碎成均匀的状态，然后进入到进料斗16内混合发酵菌种，用于发酵。当然，为了提高发酵菌种混合的均匀性，还可以在进料斗16内设置有搅拌机构，用于将发酵菌种与物料充分混合均匀，以能够提高物料发酵的效率。
本发明实施例中所提供的立体带式发酵设备1，通过设置有发酵框121和在发酵框121的底部设置有能够承载和运输物料的带式输料装置122，并将各发酵框121错位设置。这样，形成一个透气的环境进行物料发酵，有利于发酵效率的提高和物料发酵的充分性，满足下游对发酵后的物料的应用需求。而且，此种发酵系统的设置，带式输料装置122同时用于物料的承载和传输，设计巧妙，不仅降低了整体结构的复杂度，而且能够可靠实现物料的输出，物料输出方便，有利整个发酵生产效率的提高。并且，此种设置方式下形成的立体带式发酵设备1，整体结构小巧，能够满足不同场所的下的使用需求，应用前景广。
本发明实施例中还提供了上述立体带式发酵设备1的发酵方法，该发酵方法步骤包括：步骤一：将发酵物料输入最上部的发酵单元12的发酵框121内，通过发酵框121的具有通孔的侧面和未设置封口的发酵框121上面供应氧气进行发酵，或通过发酵框121具有通孔的侧面和未设置封口的发酵框121上面及具有通孔的下面带式输料装置122供应氧气进行发酵；
步骤二：步骤一的发酵完成后，将发酵框121的一个侧面打开，通过发酵框121底部的带式输料装置122将发酵好的发酵物料排出发酵框121；
或，步骤三，步骤一的发酵时间与预计发酵时间少的情况下，通过发酵框121底部的带式输料装置122将发酵好的发酵物料排出发酵框121进入其下一个发酵单元12的发酵框121内进行继续发酵。
可选地，在具体生产时，通过该发酵设备1可以实现不同的生产方式，如进行动态发酵生产或进行静态发酵生产。该动态发酵生产使指：在生产的过程中，带式输料装置122一直处于动态转动的过程，即各带式输料装置122是一定的转速在实时转动的，这样，从上一级的发酵框121中便会持续有物料落入到下一级的发酵框121中，而在最后一个发酵框121中输出物料便是彻底完成加工的，可以用于另一个加工工序中。而采用此种发酵方式时，便要根据发酵需要的时间来设定带式输料装置122的转速以及架体11上发酵框121和带式输料装置122组合设置的个数，确保从最后一个发酵框121中输出的物料是经过完全发酵后符合下游使用需求的熟料。在此种发酵方式下，下游能够持续获得最终完全发酵后的物料，而且在发酵的过程中，物料始终处于运动中发酵，解决了空气的透气性问题。
而该静态发酵生产使指：在设定的发酵时间内，各带式输料装置122是固定不动的，每个发酵框121中的物料都是出于静止的状态下进行发酵生产。而在达到发酵时间规定时，带式输料装置122转动而将上一级发酵框121内的物料全部输送到下一级的发酵框121内进行发酵。而最后一个发酵框121中输出物料便是彻底完成加工的，可以用于另一个加工工序中。采用此种发酵方式时，需要对发酵时间进行准确控制，确保物料能够在充足的时间内经过充分发酵。同时，在发酵的过程中，需同步对发酵过程中的温度、湿度进行控制，确保能够提供适宜的环境条件来进行发酵生产。
本发明还提供一种采用上述立体带式发酵设备1进行牲畜粪便发酵的方法，方法包括如下步骤：
S10，将牲畜粪便与混合菌种混合成发酵物料体系，并调整发酵物料体系的含水量至45～65％；其中，混合菌种包括能代谢糖类并产生50％以上乳酸产物的第一发酵菌、嗜热好氧代谢的第二发酵菌、好氧代谢的第三发酵菌中的至少一种；
S20，将发酵物料体系输送至发酵系统中进行发酵，发酵的过程本发明中采用从上往下的顺序、从最顶层的发酵框121开始依次进行发酵；在每一个发酵框121发酵之后、通过下方的带式输料装置122转动，将物料输送至下一层的发酵框121之中继续发酵；并且从最底层的发酵框121中发酵完成之后，从最底层的发酵框121的出料口输出发酵产物。
其中，从本发明以上发酵系统的设备结构和发酵方法的过程可以看出，从本发明以上内容可以看出，采用的是特异性采用的菌种在合适的水分、通气条件下对牲畜粪便进行好氧堆肥，通过促进专性和兼性好氧细菌的生长和代谢、在繁殖和代谢中降解有机质，从而产生高温，杀死其中的病原菌及杂草种子，使有机物达到稳定化。
并且本发明的好氧堆肥的过程中，通过微生物的生命活动(合成及分解过程)，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并提供活动中所需要的能量，而把另一部分有机物转化成新的细胞物质。有机废物中的可溶性小分子有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物所吸收和利用。而不溶性大分子有机物则先附着在微生物的体外，由微生物所分泌的胞外酶分解成可溶性小分子物质，再输入其细胞内为微生物所利用。因此发酵具有比较稳定的适应性、整体上提升发酵产物的品质。
其中步骤S10的发酵体系构建过程中，优选采用混合菌种与牲畜粪便按照混合菌种占牲畜粪便的重量比的0.1～5.0％的比例进行添加。采用该适当的菌种量进行体系构建，一方面可以适当菌种量缩短发酵中菌体繁殖达到高峰的时间，使发酵周期和代谢高峰的形成提前到来，并可减少杂菌的生长机会；另一方面也可以防止更高的菌种量条件下，引起发酵早期的氧不足、影响繁殖和代谢合成，而且量大会过多移入代谢废物，降低了发酵产物品质。并且步骤S10所采用的第一发酵菌包括乳酸杆菌(Lactobacillus)、键球菌(Streptococcus)、念球菌(Leuconostoc)中的至少一种、第二发酵菌包括有Acidians菌、Metallosphaera菌、Desulfurolobus菌、Sulfurolobus菌、Sulfolobus菌中的至少一种、第三发酵菌为嗜热假诺卡氏、嗜热淀粉酶链霉菌、短小芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽胞杆菌、解淀粉芽孢杆菌中的至少一种。
并且进一步步骤S10发酵体系构建过程中，牲畜粪便可以采用养猪场的猪粪、或者牛粪、羊粪、马粪、禽粪(鸡粪、鸭粪、鹅粪、鸽粪等的总称)、或者这些的一种或者多种混合等等；其中，比较适当的是猪粪。猪粪含有机质10‐80％，氮(N)0.5％，磷(P2O5)0.5～0.6％，钾(K2O)0.35～0.45％，猪粪的质地较细，成分较复杂，含蛋白质、脂肪类、有机酸、纤维素、半纤维素以及无机盐。猪粪含氮素较多，碳氮比例较小(14：1)，一般容易被微生物分解，释放出可为作物吸收利用的养分。另外相比之下，牛粪含有机质10～80％、氮(N)0.30～0.45％，磷(P2O5)0.15～0.25％，钾(K2O)0.10～0.15％；牛粪的有机质和养分含量在各种家畜中最低，质地细密，含水较多，分解效率最慢。羊粪含有机质10～80％，氮(N)0.7～0.8％，磷(P2O5)0.45～0.6％，钾(K2O)0.4～0.5％；羊粪含有机质比其它畜粪多，粪质较细，肥分浓厚；羊粪发热介于马粪与牛粪之间，亦属热性肥料。还有更多的其他的羊粪、马粪等等，各有不同。因此，在步骤S10的发酵体系的构建中，在牲畜粪便原料的基础上还可以通过添加填充料(比如、木屑、秸秆粉、糠渣等)调整发酵体系中物料的C/N比例在20～35:1，使发酵体系的物料处于最佳发酵C/N，促使底物更容易被代谢、发酵过程更加顺畅。
S10发酵物料体系配制过程中，优选将发酵体系的含水量调整至50～65％进行发酵，在该含水量条件下，体系中的水份最适宜微生物快速发酵，有利于提升发酵效率。
步骤S20的发酵过程中在最顶层的发酵框121中发酵时，处于发酵的初始阶段，为了进一步保证发酵过程和菌种的繁殖等等的效果，可以在最顶层发酵框121中发酵时，使发酵在适当的条件中进行，条件可以采用发酵温度条件为10～100℃、氧浓度0.1～20％；更加利于发酵状态的优化。并且后续的整个发酵过程中可以进一步调整并控制发酵体系物料的pH范围在4.0～7.5之间，进行发酵过程。采用在该特定适用的pH范围，首先可以避免过酸或者过碱影响菌种代谢酶的活性，和微生物细胞膜所带电荷的状态，改变细胞膜的通透性，从而微生物对营养物质的吸收和代谢产物的排泄阻碍菌体的新陈代谢。其次，由于微生物菌在不同的pH条件下代谢变化往往引起菌体代谢过程的不同，使代谢产物的质量和比例发生改变；因此基于这一情形本发明中优选采用这一pH范围使菌种的代谢趋向于本发明中所要求的发酵方向进行，提升发酵产物的品质。
进一步，在以上实施内容的基础上，本发明的牲畜粪便的发酵方法在步骤S20可以看出，分步进行多次发酵一方面可以促进一次发酵产物的熟化、使发酵更加完全、产物品质更加稳定优异；另一方面，通过将时间较长的整个发酵过程分次完成，后续发酵过程中菌体的活性和效率能有非常良好的提升，整体的效率和品质更好。根据本发明实施的情形，优选发酵的次数与发酵框121的数量相关，具体的数量和发酵次数可以根据需要进行采用，本发明不做限定。
本发明在上述牲畜粪便的发酵方法的基础上，进一步还提出由上述方法制备得到的发酵产物产品。本发明制备的发酵产物产品，整体的产物水分含量在40％以下，并且由于采用通风的好氧发酵产物没有臭味、颜色棕褐色，松散度好；有机质含量80％以上、氮磷钾养分含量25～100g/kg、pH适中，并且细节的品质中，发酵产物的高活性有机质60％以上、水溶性有机质5％以上、衍生型有益菌数大于2000万/克、C/N比25～30:1、pH为6.0～7.5。发酵产物产品可以直接作为有机菌肥、或者添加无机/有机成分制成复合肥料使用，具有非常好的效益。
为使本发明上述方法细节更利于本领域技术人员的理解和实施，以及验证采用本案方法制备得到的发酵产物进步性效果，以下通过具体的实施例来对本案的上述内容进行举例说明。
实施例1
S10，将养猪场的新鲜猪粪(含有机质45％、氮0.5％、磷0.5～0.6％、钾0.35～0.45％)作为原料1000kg均匀细碎后，与2kg混合菌种(混合菌种具体为等比的乳酸杆菌、短小芽孢、枯草芽孢杆菌)均匀混合、并按照25～30:1的C/N补充1000kg秸秆粉、糠渣等填充料后得到混合物料，并调整混合物料的含水量为55％；其中可以看出在本实施例1中按照鲜猪粪40～50％、填充料45～50％、混合菌种0.1～5％的范围构建混合发酵物料体系；
S20，然后按照上述描述，将发酵物料体系输送至发酵系统中进行发酵，发酵的过程本发明中采用从上往下的顺序、从最顶层的发酵框121开始依次进行发酵；在每一个发酵框121发酵之后、通过下方的带式输料装置122转动，将物料输送至下一层的发酵框121之中继续发酵；并且从最底层的发酵框121中发酵完成之后，从出料口输出发酵产物。
进一步，按照本发明实施中按照与实施例1的大量生产方式相同的过程，采用同样的1000kg粪便原料，控制变化不同的反应条件，生产制备最终的发酵产物产品，采用不同条件下获得的产物结果如下表。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种立体带式发酵设备，包括架体和设置于所述架体上的多个上下排列的发酵单元，其特征在于，所述发酵单元包括上下两端开口、用于容纳发酵物料进行发酵的发酵框，各所述发酵框从上而下间隔设置、且连接在所述架体上，各所述发酵框的下方均连接有用于承载所述物料、且能够将该发酵框内的物料自动输出到下一个发酵框内的带式输料装置。
2.如权利要求1所述的立体带式发酵设备，其特征在于，所述发酵框包括围合形成容纳腔的侧板，所述带式输料装置设置在所述容纳腔下端开口的底部，所述侧板上开设有供物料输出的出料口，所述出料口设置在位于所述带式输料装置输出的方向处。
3.一种利用权利要求1或2所述的立体带式发酵设备进行牲畜粪便发酵的方法，其特征在于，包括如下步骤：
配制含有牲畜粪便与混合菌种的发酵物料，并调整发酵物料的含水量至40～65％；其中，混合菌种包括能代谢糖类并产生50％以上乳酸产物的第一发酵菌、嗜热好氧代谢的第二发酵菌、好氧代谢的第三发酵菌中的至少一种；
将所述发酵物料置于所述立体带式发酵设备中，按照从上往下的方向依次在每一层的发酵框中进行发酵后，并由最下层的发酵框的出料口输出发酵产物。
4.如权利要求11所述的利用立体带式发酵设备进行牲畜粪便发酵的方法，其特征在于，配制发酵物料过程中，所述混合菌种占牲畜粪便的重量比为0.1～5.0％。
5.如权利要求3或4所述的利用立体带式发酵设备进行牲畜粪便发酵的方法，其特征在于，所述第一发酵菌包括乳酸杆菌(Lactobacillus)、键球菌(Streptococcus)、念球菌(Leuconostoc)中的至少一种；和/或
所述第二发酵菌包括有Acidians菌、Metallosphaera菌、Desulfurolobus菌、Sulfurolobus菌、Sulfolobus菌中的至少一种；和/或
所述第三发酵菌为嗜热假诺卡氏、嗜热淀粉酶链霉菌、短小芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽胞杆菌、解淀粉芽孢杆菌中的至少一种。
6.如权利要求3或4所述的利用立体带式发酵设备进行牲畜粪便发酵的方法，其特征在于，配制发酵物料过程中，所述发酵物料的碳氮比为20～35:1。
7.如权利要求3或4所述的利用立体带式发酵设备进行牲畜粪便发酵的方法，其特征在于，所述发酵物料配制后，将含水量调整至45～65％。
8.如权利要求3或4所述的利用立体带式发酵设备进行牲畜粪便发酵的方法，其特征在于，所述发酵物料于所述立体带式发酵设备中最顶层发酵框的发酵过程中，控制发酵体系的温度条件为10～100℃、氧浓度0.1～20％。
9.如权利要求3或4所述的利用立体带式发酵设备进行牲畜粪便发酵的方法，其特征在于，所述牲畜粪便为猪粪、牛粪、羊粪、马粪、鸡粪、鸭粪、鹅粪、鸽粪中的至少一种。
10.一种发酵产物，根据权利要求3至9任一项所述的利用立体带式发酵设备进行牲畜粪便发酵的方法制备获得。
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2018
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