CN110845255A - 一种用于堆肥的干粪粉碎设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于堆肥的干粪粉碎设备，包括：粉碎装置，用于对有机物料进行破碎加工；输出装置，设于粉碎装置出口下方，主要包括一个输送带，经过粉碎装置粉碎的物料落在输送带上，由输送带输送转运至堆积场所直接进行堆肥发酵或者由车辆转运至其他场所进行堆肥发酵；物料湿度调节装置，设于输送带上方，用于增加物料的含水量以满足堆肥发酵的需求。采用以上技术方案的用于堆肥的干粪粉碎设备，不仅可以对固体份进行粉碎处理，而且还可以对粉碎后的固体份加水以提高其含水量来满足堆肥发酵的需求。该设备还可以实时调节加水量，由此可以保证物料含水量较为均匀，避免在堆肥发酵时由于含水量不均匀导致发酵不完全或者腐败渗水的情况。

Description

一种用于堆肥的干粪粉碎设备

技术领域

本发明涉及有机物无害化处理技术，特别涉及一种用于堆肥的干粪粉碎设备。

背景技术

粪污处理了成为了现在猪场最重要的工作。在史上最严厉的环保风暴面前。对猪粪污的处理成了每个养猪人都在考虑的工作和做的工作。

对于规模化的现代养猪场和小型养猪场而言，国家提出了粪便污染处理和资源化解决的方式，就是建立了一个生态圈，让猪粪处理完之后可以重新利用。首先是将猪粪进行固液分离，粪水进入污水处理设备净化排出。由此可为后续畜禽养殖废水的减少和高效、低成本的处理，以及畜禽粪便的利用创造有利条件。

家畜的粪就是农作物天然的优质有机肥，但粪便并不能洒在地里：充沛腐熟处理后的粪便才是农作物的好肥料。猪粪也是如此，生猪粪便直接作为肥料，不仅起不到肥美土地的效果，还会危及农作物成长，对农民形成不小的丢失。究其原因，首要，猪粪便中含有大肠菌、线虫等病菌和害虫，直接使用会导致病虫害的传播、作物发病，对食用农产品的人也会发生身体上的影响。其次，生猪粪便内含很多未消化的有机物质，这些有机物不光不能被作物所直接使用，还会形成“二次发酵”现象。当农作物较小，抵抗力弱时，发酵发生的热量会影响效果成长，引起烧根、烧苗，乃至导致植株死亡。然后，未发酵腐熟的猪粪中多为大分子有机物，不能被作物直接吸收使用，肥效极为缓慢。

猪粪想要真实变为好肥料，需求经堆肥发酵处理，让猪粪“化险为夷”。

猪粪发酵其实是使用肥料发酵剂所含的好氧微生物将猪粪内不易被效果直接使用的有机物分化转化为小分子物质，并集除臭、杀虫、灭病害、提高养分，根绝二次发酵等长处于一体的发酵进程。猪粪发酵进程中会产热，可有用杀死猪粪中所含的寄生虫卵和病害菌，避免损害农作物；发酵后的猪粪由于充沛腐熟，不会再进行二次发酵，根绝了烧根烧苗现象的发生，更为安全；并且发酵进程也将猪粪中所含的大分子有机物分化转化为作物可直接使用的无机盐和矿物质，并且生成菌体代谢产物，丰厚了肥料的养分；更好的一点是，发酵进程仍是一个生物除臭的进程，发酵往后的猪粪肥料，没有臭味，用起来更为便利。

干清粪技术是畜禽粪尿固液分离，单独清除粪便的养殖场清理工艺，通过对猪粪进行粪尿分离和机械压缩，将猪粪中的液体尽可能挤榨出来进行污水处理，而固体份则通过转运至堆肥场进行集中的处理。为了避免固体份在存储过程中过早腐败，同时也为了节省转运的运输成本，固体份一般较为干硬。

因此，在对猪粪的固体份进行堆肥处理之前，不仅需要对固体份进行粉碎处理，而且还需要对粉碎后的固体份加水以提高其含水量来满足堆肥发酵的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于堆肥的干粪粉碎设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于堆肥的干粪粉碎设备，包括：

粉碎装置，用于对有机物料进行破碎加工，以达到合适的粒度目数；

输出装置，设于粉碎装置出口下方，主要包括一个输送带，经过粉碎装置粉碎的物料落在输送带上，由输送带输送转运至堆积场所直接进行堆肥发酵或者由车辆转运至其他场所进行堆肥发酵；

物料湿度调节装置，设于输送带上方，对输送带输送的物料进行洒水处理，用于增加物料的含水量以满足堆肥发酵的需求。

采用以上技术方案的用于堆肥的干粪粉碎设备，不仅可以对固体份进行粉碎处理，而且还可以对粉碎后的固体份加水以提高其含水量来满足堆肥发酵的需求。

具体地，物料湿度调节装置包括一个喷水组件，喷水组件固定于输送带上方且通过管道与水源相连接，喷水组件设有若干与管道相连通的喷头，喷头用于向输送带上输送的物料喷水。由此，粉碎后的物料可以在输送的过程中进行喷水加湿，不仅可以实现一次性集成处理，而且物料喷水后在输送过程以及后面的堆放过程中即可以实现拌匀，由此可以减少喷水后的搅拌过程，更加方便。

优选地，物料湿度调节装置将物料的含水量调整至40％～50％。由此既可以满足堆肥过程中的水分需求，而且还可以避免物料水分过大导致腐败产生废水污染环境。

进一步地，管道中还串联有流量调节阀，流量调节阀用于控制喷水组件的喷水量。由此可以根据实际的情况调整喷水量，从而使物料的含水量维持最佳的范围。

进一步地，粉碎装置包括一个电机，电机的供电回路中设有一个电流监测器，电流监测器用于监测电机的工作电流，电流监测器与流量调节阀相连接，使流量调节阀的开关状态与电机联动。粉碎装置可以根据实际的情况选用锤击式粉碎机、叶片式粉碎机或者压辊式粉碎机其中之一，这些粉碎机都是采用电机来驱动的。将流量调节阀的开关状态与粉碎装置的电机联动，可以使喷水组件随电机的工作状态进行工作。

具体地，电流监测器实时监测电机的工作电流，并将监测到的数据发送至流量调节阀，流量调节阀根据电流监测器实时监测的数据调整喷水组件的喷水量。对于待粉碎的固形分而言，其含水量越低，粉碎越困难，粉碎时通常会导致电机输出功率增加，电机的工作电流此时此时也会相应的增大。由此可以建立一个模型，电机的瞬间工作电流与待粉碎的固形分的含水量存在一个对应关系，流量调节阀可以根据电流监测器实时监测的数据判断固形分的含水量，进而调整喷水组件的喷水量。待粉碎的固形分含水量越低，粉碎越困难，粉碎时电机的瞬间工作电流越大，喷水组件的喷水量越大。由此可以将粉碎后的物料的含水量维持在一定的范围。

具体地，流量调节阀包括一个电磁调节阀和一个放大电路，电磁调节阀通过放大电路与电流监测器相连接，电流监测器向放大电路输出电机的工作电流的模拟量，放大电路根据电机的工作电流的模拟量输出控制电流用于调节电磁调节阀。由此控制电流可以与电机的工作电流的模拟量呈正相关的比例关系，便于建立工艺程序控制系统。

进一步地，放大电路还具有调节电路，调节电路设有旋钮或者电子按键用于调节放大电路的放大倍数，进而调整喷水组件在正常生产的情况下的喷水量。对于不同来源的固形分而言，其粉碎的难易程度与电机的瞬间工作电流的线性关系的比例可能稍有不同，此外堆肥发酵时外部环境温度不同对物料含水量的要求也不同，此时可以通过旋钮或者电子按键用于调节放大电路的放大倍数，进而调整喷水组件的喷水量。

优选地，电流监测器以高于2秒/次的频率对电机的工作电流进行检测。电流监测器以周期扫描的方式进行检测，有利于放大电路和电磁调节阀的准确响应。

优选地，放大电路还具有延时电路，延时电路提供一个迟滞时间，放大电路接收到电流监测器输出的电机的工作电流的模拟量后，经过迟滞时间后再向电磁调节阀输出控制电流。因为粉碎装置与喷水组件之间一般是存在一段距离的，物料由粉碎装置出口到达喷水组件还需要一段时间，这段时间与粉碎装置与喷水组件之间之间的距离和输送带的运行线速度有关。

具体地，迟滞时间为物料由粉碎装置出口到达喷水组件的时间。由此可以保证物料加水的准确性，使物料运行至喷水组件时能够获得与其相对应的喷水量。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的于堆肥的干粪粉碎设备的使用状态示意图。

图2为图1所示干粪粉碎设备的结构示意图。

图3为图1所示干粪粉碎设备的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1至图3示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的用于堆肥的干粪粉碎设备。

如图所示，该装置包括：

粉碎装置1，用于对干粪等有机物料进行破碎加工，以达到合适的粒度目数；

输出装置2，设于粉碎装置1的出口下方，主要包括一个输送带21，经过粉碎装置1粉碎的物料落在输送带21上，由输送带21输送转运至堆积场所直接进行堆肥发酵或者由车辆转运至其他场所进行堆肥发酵；

物料湿度调节装置3，设于输送带21上方，对输送带21输送的物料进行洒水处理，用于增加物料的含水量以满足堆肥发酵的需求。

干粪等有机物料可以通过铲车或者装载机转移到粉碎装置1的下料斗中，也可以通过一个输送带等输送装置送到粉碎装置1的下料斗中。

在本实施例中，物料湿度调节装置3包括一个喷水组件31，喷水组件31固定于输送带21上方且通过管道32与水源相连接。水源可以是储水罐，也可以是自来水或者水泵自抽水。一般来说，堆肥发酵会用到肥料发酵剂。

肥料发酵剂是由细菌、丝状菌、酵母菌、放线菌等多种天然有益微生物群组成的复合菌群，具有极强的好(耗)氧发酵分解能力，在发酵过程中各种功能微生物互不拮抗，协同作战，利用功能型微生物在快速(按小时计)和大量(按亿万级计)繁殖过程中所形成强大的生化反应，完成对有机物料的脱臭、腐熟、杀虫、灭菌处理和养分转化过程，达到无害化、资源化处理各种鸡粪、猪粪、牛羊等畜禽粪便、落叶锯末皮毛等各种动植物下脚料、生活垃圾废弃物或其他需要处理的一切有机物料的目的。

常用的肥料发酵剂有日本的EM，韩国的农富露、Enzyme，以及国内中国军事科学院的HM菌和C301等。

肥料发酵剂一般以菌液的方式加入物料中。在本实施例中，菌液可以通过接入管道32再通过喷水组件31加入物料中。

这种通过喷水管道一并施加其他功能性液体的方法，在农业喷洒和灌溉中非常常见。之处不作过多的赘述。

具体地，喷水组件31设有若干与管道32相连通的喷头311。

喷头311用于向输送带21上输送的物料喷水。由此，粉碎后的物料可以在输送的过程中进行喷水加湿，不仅可以实现一次性集成处理，而且物料喷水后在输送过程以及后面的堆放过程中即可以实现拌匀，由此可以减少喷水后的搅拌过程，更加方便。

优选地，物料湿度调节装置3将物料的含水量调整至40％～50％。由此既可以满足堆肥过程中的水分需求，而且还可以避免物料水分过大导致腐败产生废水污染环境。

在本实施例中，管道32中还串联有流量调节阀33。

流量调节阀33用于控制喷水组件31的喷水量。由此可以根据实际的情况调整喷水量，从而使物料的含水量维持最佳的范围。

粉碎装置1包括一个电机11。

电机11的供电回路中设有一个电流监测器12。

电流监测器12用于监测电机11的工作电流。

电流监测器12与流量调节阀33相连接，使流量调节阀33的开关状态与电机11联动。粉碎装置1可以根据实际的情况选用锤击式粉碎机、叶片式粉碎机或者压辊式粉碎机其中之一，这些粉碎机都是采用电机11来驱动的。将流量调节阀33的开关状态与粉碎装置的电机联动，可以使喷水组件31随电机11的工作状态进行工作。

电流监测器12实时监测电机11的工作电流，并将监测到的数据发送至流量调节阀33，流量调节阀33根据电流监测器12实时监测的数据调整喷水组件31的喷水量。对于待粉碎的固形分而言，其含水量越低，粉碎越困难，粉碎时通常会导致电机11输出功率增加，电机11的工作电流此时此时也会相应的增大。由此可以建立一个模型，电机11的瞬间工作电流与待粉碎的固形分的含水量存在一个对应关系，流量调节阀33可以根据电流监测器12实时监测的数据判断固形分的含水量，进而调整喷水组件31的喷水量。待粉碎的固形分含水量越低，粉碎越困难，粉碎时电机11的瞬间工作电流越大，喷水组件31的喷水量越大。由此可以将粉碎后的物料的含水量维持在一定的范围。

流量调节阀33包括一个电磁调节阀331和一个放大电路332。

电磁调节阀331通过放大电路332与电流监测器12相连接。

电流监测器12向放大电路332输出电机11的工作电流的模拟量，放大电路332根据电机11的工作电流的模拟量输出控制电流用于调节电磁调节阀331。由此控制电流可以与电机11的工作电流的模拟量呈正相关的比例关系，便于建立工艺程序控制系统。

放大电路332还具有调节电路333。

调节电路333设有旋钮或者电子按键用于调节放大电路332的放大倍数，进而调整喷水组件31在正常生产的情况下的喷水量。对于不同来源的固形分而言，其粉碎的难易程度与电机11的瞬间工作电流的线性关系的比例可能稍有不同，此外堆肥发酵时外部环境温度不同对物料含水量的要求也不同，此时可以通过旋钮或者电子按键用于调节放大电路332的放大倍数，进而调整喷水组件31的喷水量。

电流监测器12以高于2秒/次的频率对电机11的工作电流进行检测。电流监测器12以周期扫描的方式进行检测，有利于放大电路332和电磁调节阀331的准确响应。

放大电路332还具有延时电路334。

延时电路334提供一个迟滞时间，放大电路332接收到电流监测器12输出的电机11的工作电流的模拟量后，经过迟滞时间后再向电磁调节阀331输出控制电流。因为粉碎装置1与喷水组件31之间一般是存在一段距离的，物料由粉碎装置1出口到达喷水组件31还需要一段时间，这段时间与粉碎装置1与喷水组件31之间之间的距离和输送带21的运行线速度有关。

迟滞时间为物料由粉碎装置1的出口到达喷水组件31的时间。由此可以保证物料加水的准确性，使物料运行至喷水组件31时能够获得与其相对应的喷水量。

采用以上技术方案的用于堆肥的干粪粉碎设备，不仅可以对固体份进行粉碎处理，而且还可以对粉碎后的固体份加水以提高其含水量来满足堆肥发酵的需求。该设备还可以通过检测粉碎装置的电机的瞬时工作电流实时调节加水量，由此可以保证物料含水量较为均匀，可以避免在堆肥发酵时由于含水量不均匀导致发酵不完全或者腐败渗水的情况。

喷水量程序控制原理简介

喷水量P可以通过以下公式模型进行控制：

P＝P₀+P₁＝P₀+ΔI*K；

其中，P₀为系统正常工作时的恒量输出；P₁为粉碎装置粉碎干硬的固形分时的增量输出；ΔI为电机瞬间工作电流的增量，K为放大电路的放大倍数。

喷水组件的迟滞时间ΔT，可以通过以下公式模型ΔT＝L/X进行控制；其中，L为粉碎装置与喷水组件之间之间的距离，X为输送1的运行线速度。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于堆肥的干粪粉碎设备，其特征在于包括：

粉碎装置，用于对有机物料进行破碎加工，以达到合适的粒度目数；

输出装置，设于所述粉碎装置出口下方，主要包括一个输送带，经过所述粉碎装置粉碎的物料落在所述输送带上，由所述输送带输送转运至堆积场所直接进行堆肥发酵或者由车辆转运至其他场所进行堆肥发酵；

物料湿度调节装置，设于所述输送带上方，对所述输送带输送的物料进行洒水处理，用于增加所述物料的含水量以满足堆肥发酵的需求。

2.根据权利要求1所述的用于堆肥的干粪粉碎设备，其特征在于，所述物料湿度调节装置包括一个喷水组件，所述喷水组件固定于所述输送带上方且通过管道与水源相连接，所述喷水组件设有若干与所述管道相连通的喷头，所述喷头用于向所述输送带上输送的所述物料喷水。

3.根据权利要求1或2所述的用于堆肥的干粪粉碎设备，其特征在于，所述物料湿度调节装置将所述物料的含水量调整至40％～50％。

4.根据权利要求2所述的用于堆肥的干粪粉碎设备，其特征在于，所述管道中还串联有流量调节阀，所述流量调节阀用于控制所述喷水组件的喷水量。

5.根据权利要求4所述的用于堆肥的干粪粉碎设备，其特征在于，所述粉碎装置包括一个电机，所述电机的供电回路中设有一个电流监测器，所述电流监测器用于监测所述电机的工作电流，所述电流监测器与所述流量调节阀相连接，使所述流量调节阀的开关状态与所述电机联动。

6.根据权利要求5所述的用于堆肥的干粪粉碎设备，其特征在于，所述电流监测器实时监测所述电机的工作电流，并将监测到的数据发送至所述流量调节阀，所述流量调节阀根据所述电流监测器实时监测的数据调整所述喷水组件的喷水量。

7.根据权利要求6所述的用于堆肥的干粪粉碎设备，其特征在于，所述流量调节阀包括一个电磁调节阀和一个放大电路，所述电磁调节阀通过所述放大电路与所述电流监测器相连接，所述电流监测器向所述放大电路输出所述电机的工作电流的模拟量，所述放大电路根据所述电机的工作电流的模拟量输出控制电流用于调节所述电磁调节阀。

8.根据权利要求7所述的用于堆肥的干粪粉碎设备，其特征在于，所述放大电路还具有调节电路，所述调节电路设有旋钮或者电子按键用于调节所述放大电路的放大倍数，进而调整所述喷水组件在正常生产的情况下的喷水量。

9.根据权利要求5至8任一项所述的用于堆肥的干粪粉碎设备，其特征在于，所述放大电路还具有延时电路，所述延时电路提供一个迟滞时间，所述放大电路接收到所述电流监测器输出的所述电机的工作电流的模拟量后，经过所述迟滞时间后再向所述电磁调节阀输出所述控制电流。

10.根据权利要求9所述的用于堆肥的干粪粉碎设备，其特征在于，所述迟滞时间为所述物料由所述粉碎装置出口到达所述喷水组件的时间。

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