CN109809848A - 一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备及方法，它解决现有农业废弃物处理设备占地面积大、农业废弃物不能有效处理的问题，能够降低农牧有机废弃物资源化利用生产成本，合理利用空闲土地，减少土地占用；其技术方案为：包括用于输送畜禽粪污的第一上料装置、用于输送秸秆的第二上料装置、发酵一体机、打捆包膜一体机，发酵一体机用于接收第一上料装置、第二上料装置传输的物料，其包括搅拌装置，所述搅拌装置连接加热装置、除臭装置；打捆包膜一体机用于将发酵后的物料进行压缩打捆，其包括打捆仓，所述打捆仓一侧通过旋转架安装压膜切膜机构。
Description
技术领域
本发明涉及农牧废弃物处理技术领域，尤其涉及一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备及方法。
背景技术
据农业部数据，我国每年大约近50多亿吨农牧废弃物，仅猪、牛、羊、鸡等畜禽养殖废弃物年排放量就达到了38亿吨，农作物秸秆近10亿吨。这些农牧废弃物随意长期排放及秸秆就地焚烧，对水体、农田、大气造成了严重的环境污染，成为农业面源污染的重要组成部分。
经研究，发明人发现，目前，农牧废弃物由于传统处理方式不科学、技术不成熟，存在直接还田肥效差、腐熟速度慢、影响下茬作物健康生长。普通堆沤发酵慢、肥效低、劳动强度大、处理时间长，场地占用大，二次污染严重等问题。集中堆肥处理存在前期投资成本大、处理工厂占地面积大、秸秆离地难、畜禽粪污运输二次污染大、经营管理及监管难、二次污染难以有效控制、生产基地难推广等众多不足，导致秸秆等农牧废弃物成为病虫害和病原菌的繁衍和越冬场所，造成交叉传播和感染，在存放过程中发生腐烂、臭气熏天，蚊蝇大量滋生，随雨水横流，造成严重环境污染，已经成为各地农业环境治理的难点。
发明内容
基于以上研究现状，本发明的第一目的是提供一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备，解决现有农业废弃物处理设备占地面积大的问题。
一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备，包括：用于输送畜禽粪污的第一上料装置、用于输送秸秆的第二上料装置、发酵一体机、打捆包膜一体机，发酵一体机用于接收第一上料装置、第二上料装置传输的物料，其包括搅拌装置，所述搅拌装置连接加热装置、除臭装置；
发酵一体机配置PLC智能控制系统，能够对物料配比等参数进行在线测定与控制设定；
打捆包膜一体机用于将发酵后的物料进行压缩打捆，其包括打捆仓，所述打捆仓一侧通过旋转架安装压膜切膜机构。
本发明的工作原理为：
畜禽粪便通过第一上料装置输送至发酵一体机，粉碎后的秸秆通过第二上料装置输送至发酵一体机，在发酵一体机内实现智能控制配比；经高温杀菌除臭后的混合物料通过发酵一体机的出料装置将发酵后的物料输送至打捆包膜一体机中，有机物料旋转形成圆形物料捆，再由压膜切膜机构进行包膜，包膜完成后放置地面，完成打捆包膜工作。
本发明的第二目的是提供一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥方法，能够将农业废弃物有效处理，以便合理利用空闲土地，减少土地占用。
一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥方法，采用所述的制肥设备，包括以下步骤：
分别使用第一上料装置、第二上料装置将禽畜粪污输、粉碎后的秸秆输送至发酵一体机内进行物料混合，并进行C/N比及有机质和水分含量调整；
混合物料在发酵一体机内进行搅拌混合、高温杀菌消毒、高温好氧发酵，并且在发酵过程中智能控制搅拌混合频率；
发酵后的物料经发酵一体机的出料装置输送至打捆包膜一体机，利用打捆包膜一体进行裹包；
裹包后的有机肥料进行堆放陈化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的制肥设备包括上料装置、发酵一体机、打捆包膜一体机，能够实现畜禽粪污与秸秆的充分混合、发酵、打捆、包膜操作，整个设备占地面积小，集成化程度高；
(2)本发明的秸秆与畜禽粪污通过合理配比，在发酵一体机内进行混合搅拌，高温杀菌发酵后，再利用打捆包膜一体机对发酵后的物料进行裹包二次发酵，制成有机肥循环利用，实现农牧废弃物的资源化利用；
(3)本发明的发酵物料陈化为包膜后的物料进行堆放陈化，大幅度降低农牧有机废弃物资源化利用生产成本，合理利用空闲土地，减少土地占用，节约劳动力，提高效率。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例的工艺流程图；
图2为本发明实施例的侧视图；
图3为本发明实施例的俯视图；
图4为本发明实施例的上料装置侧视图；
图5为本发明实施例的上料装置俯视图；
图6为本发明实施例的发酵一体机主视图；
图7为本发明实施例的发酵一体机侧视图；
图8为本发明实施例的发酵一体机俯视图；
图9为本发明实施例的打捆包膜一体机侧视图；
图10为本发明实施例的打捆包膜一体机俯视图；
其中，1、第一上料装置，11、料仓，12、螺旋出料装置，13、皮带输送装置，14、皮带驱动装置，15、出料驱动装置；
2、发酵一体机，21、上盖，22、入料口，23、发酵料仓，24、除臭装置，25、加热装置，26、爬梯，27、出料装置，28、上层搅拌装置，29、下层搅拌装置；
3、第二上料装置，4、打捆包膜一体机，41、储料仓，42、动力输入轴，43、打捆仓，44、活动仓门，45、旋转电机，46、旋转架，47、压膜切膜机构，48、底架。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一：
下面结合附图2-10对本发明进行详细说明，具体的，结构如下：
在本实施例中，秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备包括第一上料装置1、发酵一体机2、第二上料装置3、打捆包膜一体机4，其中，第一上料装置1设置于发酵一体机2一侧，第二上料装置3和打捆包膜一体机4设置于发酵一体机2另一侧。
所述第一上料装置1用于输送禽畜粪污，第二上料装置3用于输送粉碎后的秸秆。
第一上料装置1和第二上料装置3的结构相同，如图4-图5所示，包括料仓11、螺旋出料装置12、皮带输送装置13、皮带驱动装置14和出料驱动装置15。
料仓11呈锥形，顶部进料、底部出料，螺旋出料装置12安装于料仓11的内部，且螺旋出料装置12一端连接出料驱动装置15。
在本实施例中，螺旋出料装置12为螺旋滚筒，所述出料驱动装置15采用电机驱动的带轮机构，螺旋滚筒的滚筒轴与带轮机构相连。
可以理解的，在其他实施例中，出料驱动装置15也可采用其他驱动机构，只要能够驱动螺旋出料装置旋转即可。
皮带输送装置13倾斜设置，其低的一端位于料仓11下方，高的一端对应于发酵一体机2上方；皮带输送装置13连接皮带驱动装置14，皮带输送装置13将料仓11中的物料输送至发酵一体机2中。
进一步的，皮带输送装置13采用带传动结构，皮带驱动装置14为电机。
如图6-图8所示，发酵一体机2包括发酵料仓23、搅拌装置28和29、加热装置25、除臭装置24、出料装置27、上盖21和PLC电气智能控制系统，发酵料仓23的侧面分别连接除臭装置24、加热装置25和出料装置27。
所述出料装置27的末端对应于打捆包膜一体机4的上方。
所述搅拌装置安装于发酵料仓23内部，且设置多层，物料通过搅拌装置进行充分搅拌混合。
在本实施例中，搅拌装置包括上层搅拌装置28和下层搅拌装置29，上层搅拌装置28和下层搅拌装置29均采用螺旋搅拌装置。
螺旋搅拌装置包括多个螺旋滚筒，螺旋滚筒的数目可根据实际物料要求选择。
可以理解的，在其他实施方式中，搅拌装置可设置两层以上，具体可根据物料搅拌要求而定。
发酵料仓23的顶部为入料口22，入料口22安装有上盖21，上盖2连接液压油缸，由PLC智能控制系统通过液压油缸控制开合，控制入料口22的入料，畜禽粪污、秸秆粉物料由各自上料装置经入料口22进入发酵料仓23内进行自动搅拌、升温、灭菌、发酵。
发酵料仓23侧面设置爬梯26，方便进行观察与维修作业。
加热装置25可采用生物质加热、电加热或燃汽加热，使发酵一体机2内的温度达到55-85℃，添加高温微生物发酵腐熟菌剂，经过3-5小时后使物料充分发酵并杀死物料中的有害菌、杂草种子及其蛔虫卵。
出料装置27采用传送带机构，利用出料装置27实现物料温度的下降。
除臭装置24利用活性炭或光离子裂解技术，使发酵一体机2排出的气与水无臭味。
如图9-图10所示，所述打捆包膜一体机4包括储料仓41、打捆仓43、压膜切膜机构47，储料仓41安装于打捆仓43一侧，打捆仓43另一侧设置压膜切膜机构47。
储料仓41的底部由底架48支撑，所述储料仓41远离打捆仓43一侧安装动力输入轴42，用于打捆包膜一体机4的动力输入。
打捆仓43安装有活动仓门44，打捆仓43采用现有结构，内部具有高密度排列的旋转辊筒，在旋转辊筒的旋转挤压作用下，有机物料旋转形成圆形物料捆。
所述压膜切膜机构47连接旋转架46，旋转架46顶部连接旋转电机45，所述旋转电机45安装在打捆仓43侧面的支架上。
进一步的，旋转架46呈倒U型结构，旋转电机45安装于旋转架46的中心位置，压膜切膜机构47安装在旋转架46的末端，旋转电机45通过旋转架46带动压膜切膜机构47旋转。
压膜切膜机构47采用现有结构，此处不再赘述。
发酵好的有机肥物料经发酵一体机2的出料装置27进入打捆包膜一体机4的储料仓41中，并通过输料装置进入打捆仓43进行旋转打捆。
圆捆成型后，活动仓门44打开，圆捆进入旋转架46中间位置。旋转电机45带动旋转架46进行包膜作业，包膜完成后，由压膜切膜机构47将膜切段分离。
打捆包膜一体机4内的操作通过PLC智能控制相关设备启动、停止，可以实现自动化连续作业，先将混合好的物料进行压缩打捆，然后通过裹包机用拉伸膜裹包起来。
实施例二：
如图1所示，本实施例提供一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥方法，采用实施例一所述的制肥设备，具体包括以下步骤：
将农作物秸秆利用秸秆粉碎机粉碎到50毫米以下，利用第二上料装置输送到发酵一体机内；通过干湿分离或者干清粪形式的含水率在80％以下的畜禽粪污，通过第一上料装置输送到发酵一体机内。
根据不同的畜禽粪污含水率及其农作物秸秆含水率不同，进行不同比例的混合配比同时进行输送物料，进行混合物料的C/N比及有机质和水分含量调整，将C/N比调整到20-30:1，水分含量调整到55-65％之间，并调整混合物料的酸碱度(PH值)在5-8之间，使物料达到合适的发酵条件，利于快速发酵。
在混合料时可以根据发酵一体机的智能控制系统显示数据提示，进行物料添加量微调。在发酵一体机内将物料进行搅拌混合、高温杀菌消毒、高温好氧发酵，并且在发酵过程中智能控制搅拌混合频率。
通过发酵一体机的出料装置将物料通过输送至打捆包膜一体机内，利用打捆包膜机组进行裹包，裹包后的有机肥物料可以在厂房外部或农田的田间地头等空闲场地进行堆放陈化，充分利用农村空闲场地，占地面积小。
陈化后的物料可以作为初步的农家有机肥，可以直接还田循环利用，也可以出售给有机肥工厂进行深加工，生产商品有机肥循环利用。
进一步的，在发酵一体机内经过混合搅拌将秸秆和粪污充分混合，通过生物质、电或燃气加热系统使发酵机内的温度达到55-85℃的温度，添加高温微生物发酵腐熟菌剂，经过3-5小时后使物料充分发酵并杀死物料中的有害菌、杂草种子及其蛔虫卵；通过出料装置实现物料温度的下降。
发酵一体机带有废气与水蒸气无害化收集处理装置(除臭装置)，利用活性炭或光离子裂解技术，使发酵一体机排出的气与水无臭味，符合环保要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备，其特征在于，包括：
用于输送畜禽粪污的第一上料装置，
用于输送秸秆的第二上料装置，
发酵一体机，用于接收第一上料装置、第二上料装置传输的物料，其包括搅拌装置，所述搅拌装置连接加热装置、除臭装置；
打捆包膜一体机，用于将发酵后的物料进行压缩打捆，其包括打捆仓，所述打捆仓一侧通过旋转架安装压膜切膜机构。
2.根据权利要求1所述的一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备，其特征在于，所述发酵一体机包括发酵料仓，搅拌装置安装于发酵料仓内部，且搅拌装置设置为多层；
发酵料仓顶部设置入料口，所述入料口安装上盖。
3.根据权利要求1所述的一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备，其特征在于，所述发酵一体机还包括出料装置，所述出料装置与打捆包膜一体机相连。
4.根据权利要求1所述的一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备，其特征在于，所述打捆仓另一侧安装储料仓，所述打捆仓具有活动仓门。
5.根据权利要求1所述的一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备，其特征在于，所述旋转架连接旋转电机，旋转电机带动旋转架进行包膜作业，包膜后通过压膜切膜机构将膜切段分离。
6.根据权利要求1所述的一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备，其特征在于，所述第一上料装置和第二上料装置分别包括料仓、安装于料仓内部的螺旋出料装置、设置于螺旋出料装置下方的皮带输送装置。
7.根据权利要求6所述的一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备，其特征在于，所述螺旋出料装置连接出料驱动装置，所述皮带输送装置连接皮带驱动装置，且皮带输送装置倾斜设置。
8.根据权利要求1所述的一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥设备，其特征在于，所述发酵一体机配置PLC智能控制系统。
9.一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述的制肥设备，包括以下步骤：
分别使用第一上料装置、第二上料装置将禽畜粪污输、粉碎后的秸秆输送至发酵一体机内进行物料混合，并进行C/N比及有机质和水分含量调整；
混合物料在发酵一体机内进行搅拌混合、高温杀菌消毒、高温好氧发酵，并且在发酵过程中智能控制搅拌混合频率；
发酵后的物料经发酵一体机的出料装置输送至打捆包膜一体机，利用打捆包膜一体进行裹包；
裹包后的有机肥料进行堆放陈化。
10.根据权利要求9所述的一种秸秆与畜禽粪污发酵裹包制肥方法，其特征在于，将C/N比调整到20-30:1，水分含量调整到55-65％之间，并调整混合物料的酸碱度在5-8之间。
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