CN110937931A - 一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，主要包括以下步骤：S1：将畜禽粪污固液分离后分别得到粪污原液、粪污原渣，将粪污原渣与缓释球料混合，其中，利用粪污原液制备混合液存留待用；S2：将步骤S1混合好的原料平铺至发酵池内，并进行曝气供氧，每隔1～2d进行翻搅堆高，并将混合液均匀喷洒在原料上；其中，发酵期间通过发酵池收集产出沼气存留待用；S3：将步骤S2发酵后成品进行筛分，得到筛上物、筛下物，将筛上物回用至步骤S1进行有机肥再次制备，将筛下物进行造粒后送入烘干装置进行烘干，得到有机肥成品。本发明可以有效的将畜禽粪污多余粪污液进行利用，并增强了有机肥使用效果，经济及使用效果好。

Description

一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺
技术领域
本发明涉及生物能源利用技术领域，具体是涉及一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺。
背景技术
随着经济的日益增长，人们对于肉类制品的需求越来越大，所以各大养殖场的养殖规模也在不断扩大，与此同时也带来了畜禽粪污难以处理等问题。随着畜禽养殖规模越来越大，生产集约化程度越来越高，并与种植业日益脱节，产生的畜禽粪污在一定的时空范围内没有足够的土地消纳，出现处理的问题，若畜禽粪污不能得到很好的处理，则会造成环境的污染并对周边环境造成影响，而传统的处理后排放又会造成大量额外非营利资金的支出，影响生产企业的发展，若对畜禽粪污进行有效资源化利用，不仅能降低处理成本，并且还可以增强畜禽粪污的资源利用效率。
然后现有技术中尚未有一种高效生产工艺，能够对畜禽粪污这一资源进行高效有机肥的生产，传统的发酵方法在制备的有机肥时，其副产资源往往都会被无形中浪费，并且所制备的有机肥肥力与化学肥料相比仍然有着不小的差距，因此，现需要一种新型利用畜禽粪污生产有机肥的生产工艺来提高对畜禽粪污的资源利用，并优化堆肥发酵效果，提高畜禽粪污所堆制有机肥的使用效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺。
本发明的技术方案是:一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，主要包括以下步骤：
S1：将畜禽粪污固液分离后分别得到粪污原液、粪污原渣，将粪污原渣与缓释球料混合，并粗调混合比例、水分，其中，利用粪污原液制备混合液存留待用；
S2：将步骤S1混合好的原料平铺至发酵池内，并进行曝气供氧，每隔1～2d进行翻搅堆高，并将混合液均匀喷洒在原料上，控制发酵湿度在30～55％，发酵温度在55～70℃；发酵周期为9～12d；其中，发酵期间通过发酵池收集产出沼气存留待用；
S3：将步骤S2发酵后成品进行筛分，得到筛上物、筛下物，将筛上物回用至步骤S1进行有机肥再次制备，将筛下物进行造粒后送入利用产出沼气供热的烘干装置进行烘干，得到有机肥成品。采用本发明生产工艺方法，可以有效的将畜禽粪污多余粪污液进行利用，并且通过缓释球料的设计和投放，简化了传统制备中添加多种辅料的繁琐过程，并且由于后续工序需要利用所生成的沼气，采用本发明缓释球料可以有效避免多次添加物料等，影响后续工序的有序进行，同时过量缓释球料还可以通过后续筛分后进行再次投入使用，经济效果好。
进一步地，所述粗料混合比例具体为粪污原渣：缓释球料＝(3～5)：(1～2)；原料水分控制在45～60％。在上述配比范围下，可以有效提高粪污原渣的发酵效果，提高有机肥的肥力。
进一步地，所述缓释球料具体为多层明胶夹层、填充夹层交替包覆制成的缓释球料，其中填充夹层主要由生物质颗粒、腐植酸、微生物菌剂按照3：1：1的质量比组成，其中明胶夹层厚度为1～1.5mm，填充夹层厚度为2～3mm。在该比例下复配填充夹层，可有效利用生物质颗粒、腐植酸以及微生物菌剂的共同作用来促进粪污原渣的堆肥发酵效果，并且由于缓释球料的结构设计，使发酵期间这些物质成分缓慢释放，从而提高发酵的效果。
更进一步地，所述微生物菌剂为地衣芽孢杆菌、枯草杆菌、黑曲霉中的一种或多种。
更进一步地，所述缓释球料的制备方法为：
1)按上述比例选取生物质颗粒、腐植酸、微生物菌剂并研磨混合，并喷洒少量水使其含水量保持在20～35％，得到填充湿料；
2)选取少量填充湿料将其压制成径长2mm的球核，随后利用模具开始由内层向外层依次包覆所需厚度的明胶夹层、填充夹层，制备出不少于3层的缓释球料；所述模具为相应粒径大小的壳模，此壳膜内中心处设有使球料架空的支杆；
3)将缓释球料放置在不高于30℃环境下进行保存待用。
进一步地，所述混合液由粪污原液与营养液按照7：(0.5～1)质量比混合而成，其中，所述营养液具体由质量份数为15～20份硝酸钠、12～15份磷酸二氢钙、3～4份氯化钙、3～4份硫酸镁、1～2份过磷酸钙、380～450份水配制而成。通过将粪污原液与上述营养液进行一定比例的混合，可以使其有效的充当堆肥过程中控湿的喷淋液，并且通过上述配比混合的营养液可以有效提高微生物活性，促进堆肥发酵效果。
进一步地，所述生产工艺采用专用生产设备进行生产，所述专用生产设备主要包括固液分离机、混液罐、搅拌机、发酵池、沼气罐、筛分机、造粒机以及烘干装置；所述固液分离机的出液口、出渣口分别与混液罐、搅拌机通过管道连接，所述混液罐的出液口与发酵池的喷淋管通过管道连接，所述搅拌机出料口与发酵池进料口通过管道连接，所述沼气罐与发酵池的沼气采集罩通过管道连接，所述发酵池出料口与筛分机进料口通过管道连接，所述筛分机的上筛出料口通过管道与搅拌机连接，筛分机的下筛出料口通过管道与造粒机连接，所述造粒机与烘干装置进料口连接，所述烘干装置进气口与沼气罐通过管道连接。采用本专用生产设备进行有机肥的生产，可以实现工序化流程化的生产，可以有效满足本发明生产工艺，并且有效的利用发酵过程中所产生的沼气等实现资源的充分利用。
更进一步地，所述发酵池包括池体、曝气管、喷淋管、载板、沼气采集罩；所述载板设在池体中部，所述曝气管分布在载板下方，并通过曝气泵与外界连通，所述喷淋管分布在载板上方并与混液罐连接，所述沼气采集罩罩设在池体上，所述载板两侧各设有一个用于翻搅堆高的搅拌棒，所述搅拌棒一端通过驱动电机与池体内壁设有的运动轨连接，所述搅拌棒内部中空，其底部等间距设有多组搅拌叶，所述搅拌叶通过转轴贯穿搅拌棒并设置有从动锥齿轮，搅拌叶为“一字型”的两叶搅拌叶，且搅拌叶两端各设有一个用于非转动时相邻搅拌叶吸合的磁块，搅拌棒内设有驱动棒，所述驱动棒与各个从动锥齿轮位置对应处各设有一个主动锥齿轮与其啮合，且驱动棒的一端设有转动电机用于驱动棒的转动，搅拌棒上顶面设有挡板。通过发酵池的结构设计，利用搅拌棒可以通过PLC控制器等控制器件对其进行翻搅堆高，无需影响发酵池内对沼气的收集，并且搅拌棒设置有多组搅拌叶，通过锥齿轮的传动作用利用驱动棒对其进行驱动转动进行翻搅处理，同时，利用搅拌叶两端设置的磁块可以使相邻两个搅拌叶在无驱动棒驱动时进行吸合，使搅拌棒下方的各个搅拌叶依次连接，配合挡板进行堆高处理。
更进一步地，所述烘干装置主要包括壳体、燃烧室、烘干板以及多组烘干转筒，所述烘干板呈锥形且设置在所述壳体的中部，所述燃烧室设置在壳体的底部，燃烧室上方设有水槽板，所述烘干板圆周处设有半圆环形凹槽，所述烘干转筒周向等间距分布在半圆环形凹槽上，烘干转筒与半圆环形凹槽通过轴承转动连接，所述烘干板上与各个烘干转筒位置对应处各设有一个传动组件，所述传动组件包括蒸汽转轮、主动齿轮、传动齿轮，所述蒸汽转轮贯穿烘干板设置，且蒸汽转轮上罩设有导气罩，所述导气罩通过管道与外界连通，所述主动齿轮通过轴杆贯穿导气罩与蒸汽转轮连接，所述烘干转筒中部设有环形齿环，所述环形齿环通过所述传动齿轮与主动齿轮啮合，所述烘干转筒内壁设有螺旋纹。烘干装置通过利用沼气作为燃烧后的热能生成，利用其进行水蒸汽的生产，进而利用水蒸气产生的流动势能带动蒸汽转轮进行转动，再配合传动组件的作用，使得烘干转筒进行转动，利用其内设有的螺旋纹等对物料进行搅动及烘干干燥。
本发明专用生产设备的工作方法为：
将畜禽粪污投入到固液分离机内进行固液分离，分别得到粪污原液、粪污原渣，然后粪污原液通过管道流入混液罐内，按比例加入营养液进行混合，粪污原渣通过管道落入搅拌机内，按比例加入缓释球料并调节其水分，然后搅拌混合后进入发酵池进行堆肥发酵，期间将混液罐内混合液通过喷淋管喷淋至原料，并通过曝气管并利用载板的细网孔进行曝气供氧，继而，发酵完成后通过管道将发酵料通入筛分机进行筛分，将筛上物回用至搅拌机进行有机肥再次制备，将筛下物通入造粒机内造粒后，再送入烘干装置进行烘干，随后得到有机肥成品。
发酵池的工作方法为：原料通过搅拌机搅拌后落入发酵池内，通过PLC控制器编制程式指令驱动电机沿着运动轨进行运动，同时转动电机进行转动从而带动驱动棒转动，进而利用各个主动锥齿轮与从动锥齿轮的啮合传动，使搅拌叶进行转动，从而实现搅拌板对原料进行搅拌填铺并进行后续的堆肥发酵，当需要进行翻搅堆高时，使两个搅拌棒各自位于载板的两侧，然后指令驱动电机向内运动，并不使转动电机启动，从而搅拌叶失去转动驱动力后通过相邻叶片的磁块磁力作用，相互吸合形成闭合的挡路，同时配合挡板，将原料从两侧向内聚拢实现向内堆高；
烘干装置的工作方法为：当造粒机造粒完成后，有机肥颗粒落入烘干装置内，进而落入烘干板的半圆环形凹槽内，由于燃烧室燃烧沼气罐内沼气，对水槽板内水进行蒸发，进而水蒸气上升，沿着各个烘干板的蒸汽转轮的通路向上流动，进而推动蒸汽转轮进行转动，从而主动齿轮转动，通过传动齿轮、环形齿环的传动使烘干转筒进行转动，通过各个烘干转筒的转动对有机肥颗粒进行搅动，期间由于蒸汽升腾对烘干板进行加热，利用烘干板的热量对其进行烘干干燥。
本发明的有益效果是:
(1)本发明生产工艺方法，可以有效的将畜禽粪污多余粪污液进行利用，通过缓释球料简化了传统制备中添加多种辅料的繁琐过程，显著增强了有机肥使用效果，同时过量缓释球料还可以通过后续筛分后进行再次投入使用，经济及使用效果好。
(2)本发明发酵池利用搅拌棒对其进行翻搅堆高，通过可编程控制器的控制不会影响发酵池内对沼气的收集，并且搅拌棒设置有多组搅拌叶，通过锥齿轮的传动作用利用驱动棒对其进行驱动转动进行翻搅处理，同时，利用搅拌叶两端设置的磁块可以使相邻两个搅拌叶在无驱动棒驱动时进行吸合，从而配合挡板进行堆高处理。
(3)本发明烘干装置通过利用沼气作为燃烧后的热能生成，通过水蒸气产生的流动势能带动蒸汽转轮进行转动，再配合传动组件的作用，使得烘干转筒进行转动，并利用其内设有的螺旋纹等对物料进行搅动及烘干干燥，可以有效的增强在生产过程中资源的利用率。
附图说明
图1是本发明专用生产设备整体连接关系示意图。
图2是本发明发酵池的主视结构示意图。
图3是本发明发酵池的俯视结构示意图。
图4是本发明搅拌棒的侧视内部结构示意图。
图5是本发明搅拌棒俯视内部结构示意图。
图6是本发明搅拌棒的仰视图。
图7是本发明烘干装置的结构示意图。
图8是本发明烘干装置的俯视结构示意图。
其中，1-固液分离机、2-混液罐、3-搅拌机、4-发酵池、41-池体、42-曝气管、43-喷淋管、44-载板、45-沼气采集罩、46-搅拌棒、461-搅拌叶、462-从动锥齿轮、463-磁块、464-驱动棒、465-主动锥齿轮、466-转动电机、467-挡板、47-驱动电机、48-运动轨、5-沼气罐、6-筛分机、7-造粒机、8-烘干装置、81-壳体、82-燃烧室、83-烘干板、831-半圆环形凹槽、84-烘干转筒、841-环形齿环、85-水槽板、86-传动组件、861-蒸汽转轮、862-主动齿轮、863-传动齿轮、87-导气罩。
具体实施方式
实施例1
一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，主要包括以下步骤：
S1：将畜禽粪污固液分离后分别得到粪污原液、粪污原渣，将粪污原渣与缓释球料混合，将粗料比控制在质量比为粪污原渣：缓释球料＝5：1；原料水分控制在45％，其中，利用粪污原液制备混合液存留待用；混合液由粪污原液与营养液按照7：0.5质量比混合而成，其中，营养液具体由质量份数为15份硝酸钠、12份磷酸二氢钙、3份氯化钙、3份硫酸镁、1份过磷酸钙、380份水配制而成。通过将粪污原液与上述营养液进行一定比例的混合，可以使其有效的充当堆肥过程中控湿的喷淋液，并且通过上述配比混合的营养液可以有效提高微生物活性，促进堆肥发酵效果。
S2：将步骤S1混合好的原料平铺至发酵池4内，并进行曝气供氧，每隔1d进行翻搅堆高，并将混合液均匀喷洒在原料上，控制发酵湿度在30％，发酵温度在55℃；发酵周期为9d；其中，发酵期间通过发酵池收集产出沼气存留待用；
S3：将步骤S2发酵后成品进行筛分，得到筛上物、筛下物，将筛上物回用至步骤S1进行有机肥再次制备，将筛下物进行造粒后送入利用产出沼气供热的烘干装置8进行烘干，得到有机肥成品。采用本发明生产工艺方法，可以有效的将畜禽粪污多余粪污液进行利用，并且通过缓释球料的设计和投放，简化了传统制备中添加多种辅料的繁琐过程，并且由于后续工序需要利用所生成的沼气，采用本发明缓释球料可以有效避免多次添加物料等，影响后续工序的有序进行，同时过量缓释球料还可以通过后续筛分后进行再次投入使用，经济效果好。
其中，缓释球料具体为多层明胶夹层、填充夹层交替包覆制成的缓释球料，其中填充夹层主要由生物质颗粒、腐植酸、微生物菌剂按照3：1：1的质量比组成，其中明胶夹层厚度为1mm，填充夹层厚度为2mm。在该比例下复配填充夹层，可有效利用生物质颗粒、腐植酸以及微生物菌剂的共同作用来促进粪污原渣的堆肥发酵效果，并且由于缓释球料的结构设计，使发酵期间这些物质成分缓慢释放，从而提高发酵的效果。微生物菌剂为地衣芽孢杆菌、枯草杆菌、黑曲霉中的一种或多种。缓释球料的制备方法为：1)按上述比例选取生物质颗粒、腐植酸、微生物菌剂并研磨混合，并喷洒少量水使其含水量保持在20％，得到填充湿料；2)选取少量填充湿料将其压制成径长2mm的球核，随后利用模具开始由内层向外层依次包覆所需厚度的明胶夹层、填充夹层，制备出不少于3层的缓释球料；模具为相应粒径大小的壳模，此壳膜内中心处设有使球料架空的支杆；3)将缓释球料放置在不高于30℃环境下进行保存待用。
实施例2
一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，主要包括以下步骤：
S1：将畜禽粪污固液分离后分别得到粪污原液、粪污原渣，将粪污原渣与缓释球料混合，将粗料比控制在质量比为粪污原渣：缓释球料＝8：3；原料水分控制在55％，其中，利用粪污原液制备混合液存留待用；混合液由粪污原液与营养液按照10：1质量比混合而成，其中，营养液具体由质量份数为17份硝酸钠、13份磷酸二氢钙、4份氯化钙、3份硫酸镁、2份过磷酸钙、420份水配制而成。通过将粪污原液与上述营养液进行一定比例的混合，可以使其有效的充当堆肥过程中控湿的喷淋液，并且通过上述配比混合的营养液可以有效提高微生物活性，促进堆肥发酵效果。
S2：将步骤S1混合好的原料平铺至发酵池4内，并进行曝气供氧，每隔2d进行翻搅堆高，并将混合液均匀喷洒在原料上，控制发酵湿度在45％，发酵温度在65℃；发酵周期为10d；其中，发酵期间通过发酵池收集产出沼气存留待用；
S3：将步骤S2发酵后成品进行筛分，得到筛上物、筛下物，将筛上物回用至步骤S1进行有机肥再次制备，将筛下物进行造粒后送入利用产出沼气供热的烘干装置8进行烘干，得到有机肥成品。采用本发明生产工艺方法，可以有效的将畜禽粪污多余粪污液进行利用，并且通过缓释球料的设计和投放，简化了传统制备中添加多种辅料的繁琐过程，并且由于后续工序需要利用所生成的沼气，采用本发明缓释球料可以有效避免多次添加物料等，影响后续工序的有序进行，同时过量缓释球料还可以通过后续筛分后进行再次投入使用，经济效果好。
其中，缓释球料具体为多层明胶夹层、填充夹层交替包覆制成的缓释球料，其中填充夹层主要由生物质颗粒、腐植酸、微生物菌剂按照3：1：1的质量比组成，其中明胶夹层厚度为1.2mm，填充夹层厚度为2.5mm。在该比例下复配填充夹层，可有效利用生物质颗粒、腐植酸以及微生物菌剂的共同作用来促进粪污原渣的堆肥发酵效果，并且由于缓释球料的结构设计，使发酵期间这些物质成分缓慢释放，从而提高发酵的效果。微生物菌剂为地衣芽孢杆菌、枯草杆菌、黑曲霉中的一种或多种。缓释球料的制备方法为：1)按上述比例选取生物质颗粒、腐植酸、微生物菌剂并研磨混合，并喷洒少量水使其含水量保持在30％，得到填充湿料；2)选取少量填充湿料将其压制成径长2mm的球核，随后利用模具开始由内层向外层依次包覆所需厚度的明胶夹层、填充夹层，制备出不少于3层的缓释球料；模具为相应粒径大小的壳模，此壳膜内中心处设有使球料架空的支杆；3)将缓释球料放置在不高于30℃环境下进行保存待用。
实施例3
一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，主要包括以下步骤：
S1：将畜禽粪污固液分离后分别得到粪污原液、粪污原渣，将粪污原渣与缓释球料混合，将粗料比控制在质量比为粪污原渣：缓释球料＝3：2；原料水分控制在60％，其中，利用粪污原液制备混合液存留待用；混合液由粪污原液与营养液按照7：1质量比混合而成，其中，营养液具体由质量份数为20份硝酸钠、15份磷酸二氢钙、4份氯化钙、4份硫酸镁、2份过磷酸钙、450份水配制而成。通过将粪污原液与上述营养液进行一定比例的混合，可以使其有效的充当堆肥过程中控湿的喷淋液，并且通过上述配比混合的营养液可以有效提高微生物活性，促进堆肥发酵效果。
S2：将步骤S1混合好的原料平铺至发酵池4内，并进行曝气供氧，每隔2d进行翻搅堆高，并将混合液均匀喷洒在原料上，控制发酵湿度在55％，发酵温度在70℃；发酵周期为12d；其中，发酵期间通过发酵池收集产出沼气存留待用；
S3：将步骤S2发酵后成品进行筛分，得到筛上物、筛下物，将筛上物回用至步骤S1进行有机肥再次制备，将筛下物进行造粒后送入利用产出沼气供热的烘干装置8进行烘干，得到有机肥成品。采用本发明生产工艺方法，可以有效的将畜禽粪污多余粪污液进行利用，并且通过缓释球料的设计和投放，简化了传统制备中添加多种辅料的繁琐过程，并且由于后续工序需要利用所生成的沼气，采用本发明缓释球料可以有效避免多次添加物料等，影响后续工序的有序进行，同时过量缓释球料还可以通过后续筛分后进行再次投入使用，经济效果好。
其中，缓释球料具体为多层明胶夹层、填充夹层交替包覆制成的缓释球料，其中填充夹层主要由生物质颗粒、腐植酸、微生物菌剂按照3：1：1的质量比组成，其中明胶夹层厚度为1.5mm，填充夹层厚度为3mm。在该比例下复配填充夹层，可有效利用生物质颗粒、腐植酸以及微生物菌剂的共同作用来促进粪污原渣的堆肥发酵效果，并且由于缓释球料的结构设计，使发酵期间这些物质成分缓慢释放，从而提高发酵的效果。微生物菌剂为地衣芽孢杆菌、枯草杆菌、黑曲霉中的一种或多种。缓释球料的制备方法为：1)按上述比例选取生物质颗粒、腐植酸、微生物菌剂并研磨混合，并喷洒少量水使其含水量保持在35％，得到填充湿料；2)选取少量填充湿料将其压制成径长2mm的球核，随后利用模具开始由内层向外层依次包覆所需厚度的明胶夹层、填充夹层，制备出不少于3层的缓释球料；模具为相应粒径大小的壳模，此壳膜内中心处设有使球料架空的支杆；3)将缓释球料放置在不高于30℃环境下进行保存待用。
上述生产工艺采用专用生产设备进行生产，如图1所示，专用生产设备主要包括固液分离机1、混液罐2、搅拌机3、发酵池4、沼气罐5、筛分机6、造粒机7以及烘干装置8；固液分离机1的出液口、出渣口分别与混液罐2、搅拌机3通过管道连接，混液罐2的出液口与发酵池4的喷淋管43通过管道连接，搅拌机3出料口与发酵池4进料口通过管道连接，沼气罐5与发酵池4的沼气采集罩45通过管道连接，发酵池4出料口与筛分机6进料口通过管道连接，筛分机6的上筛出料口通过管道与搅拌机3连接，筛分机6的下筛出料口通过管道与造粒机7连接，造粒机7与烘干装置8进料口连接，烘干装置8进气口与沼气罐5通过管道连接。采用本专用生产设备进行有机肥的生产，可以实现工序化流程化的生产，可以有效满足本发明生产工艺，并且有效的利用发酵过程中所产生的沼气等实现资源的充分利用。
如图2-6所示，发酵池4包括池体41、曝气管42、喷淋管43、载板44、沼气采集罩45；载板44设在池体41中部，曝气管42分布在载板44下方，并通过曝气泵与外界连通，喷淋管43分布在载板44上方并与混液罐2连接，沼气采集罩45罩设在池体41上，载板44两侧各设有一个用于翻搅堆高的搅拌棒46，搅拌棒46一端通过驱动电机47与池体41内壁设有的运动轨48连接，搅拌棒46内部中空，其底部等间距设有多组搅拌叶461，搅拌叶461通过转轴贯穿搅拌棒46并设置有从动锥齿轮462，搅拌叶461为“一字型”的两叶搅拌叶，且搅拌叶461两端各设有一个用于非转动时相邻搅拌叶吸合的磁块463，搅拌棒46内设有驱动棒464，驱动棒464与各个从动锥齿轮462位置对应处各设有一个主动锥齿轮465与其啮合，且驱动棒464的一端设有转动电机466用于驱动棒464的转动，搅拌棒46上顶面设有挡板467。通过发酵池4的结构设计，利用搅拌棒46可以通过PLC控制器等控制器件对其进行翻搅堆高，无需影响发酵池4内对沼气的收集，并且搅拌棒46设置有多组搅拌叶461，通过锥齿轮的传动作用利用驱动棒464对其进行驱动转动进行翻搅处理，同时，利用搅拌叶461两端设置的磁块463可以使相邻两个搅拌叶461在无驱动棒464驱动时进行吸合，使搅拌棒46下方的各个搅拌叶461依次连接，配合挡板467进行堆高处理。
如图7-8所示，烘干装置8主要包括壳体81、燃烧室82、烘干板83以及多组烘干转筒84，烘干板83呈锥形且设置在壳体81的中部，燃烧室82设置在壳体81的底部，燃烧室82上方设有水槽板85，烘干板83圆周处设有半圆环形凹槽831，烘干转筒84周向等间距分布在半圆环形凹槽831上，烘干转筒84与半圆环形凹槽831通过轴承转动连接，烘干板83上与各个烘干转筒84位置对应处各设有一个传动组件86，传动组件86包括蒸汽转轮861、主动齿轮862、传动齿轮863，蒸汽转轮861贯穿烘干板83设置，且蒸汽转轮861上罩设有导气罩87，导气罩87通过管道与外界连通，主动齿轮862通过轴杆贯穿导气罩87与蒸汽转轮861连接，烘干转筒84中部设有环形齿环841，环形齿环841通过传动齿轮863与主动齿轮862啮合，烘干转筒84内壁设有螺旋纹。烘干装置8通过利用沼气作为燃烧后的热能生成，利用其进行水蒸汽的生产，进而利用水蒸气产生的流动势能带动蒸汽转轮861进行转动，再配合传动组件86的作用，使得烘干转筒84进行转动，利用其内设有的螺旋纹等对物料进行搅动及烘干干燥。
上述专用生产设备的工作方法为：
将畜禽粪污投入到固液分离机1内进行固液分离，分别得到粪污原液、粪污原渣，然后粪污原液通过管道流入混液罐2内，按比例加入营养液进行混合，粪污原渣通过管道落入搅拌机3内，按比例加入缓释球料并调节其水分，然后搅拌混合后进入发酵池4进行堆肥发酵，期间将混液罐2内混合液通过喷淋管43喷淋至原料，并通过曝气管42并利用载板44的细网孔进行曝气供氧，继而，发酵完成后通过管道将发酵料通入筛分机6进行筛分，将筛上物回用至搅拌机3进行有机肥再次制备，将筛下物通入造粒机7内造粒后，再送入烘干装置8进行烘干，随后得到有机肥成品。
发酵池4的工作方法为：原料通过搅拌机3搅拌后落入发酵池4内，通过PLC控制器编制程式指令驱动电机47沿着运动轨48进行运动，同时转动电机466进行转动从而带动驱动棒464转动，进而利用各个主动锥齿轮465与从动锥齿轮462的啮合传动，使搅拌叶461进行转动，从而实现搅拌板46对原料进行搅拌填铺并进行后续的堆肥发酵，当需要进行翻搅堆高时，使两个搅拌棒46各自位于载板44的两侧，然后指令驱动电机47向内运动，并不使转动电机466启动，从而搅拌叶461失去转动驱动力后通过相邻叶片的磁块463磁力作用，相互吸合形成闭合的挡路，同时配合挡板467，将原料从两侧向内聚拢实现向内堆高；
烘干装置8的工作方法为：当造粒机7造粒完成后，有机肥颗粒落入烘干装置8内，进而落入烘干板83的半圆环形凹槽831内，由于燃烧室82燃烧沼气罐5内沼气，对水槽板85内水进行蒸发，进而水蒸气上升，沿着各个烘干板83的蒸汽转轮861的通路向上流动，进而推动蒸汽转轮861进行转动，从而主动齿轮862转动，通过传动齿轮863、环形齿环841的传动使烘干转筒84进行转动，通过各个烘干转筒84的转动对有机肥颗粒进行搅动，期间由于蒸汽升腾对烘干板83进行加热，利用烘干板83的热量对其进行烘干干燥。
实验例
一、麦田地选取
选取本市农村麦地进行有机肥肥力相关测试；试验麦田：淮麦21小麦1亩；对照麦田：淮麦21小麦1亩。
二、使用肥料及质量
试验麦田1：每亩使用实施例1生产的有机肥500kg/亩；
试验麦田2：每亩使用实施例2生产的有机肥500kg/亩；
试验麦田3：每亩使用实施例3生产的有机肥500kg/亩；
对照麦田：每亩使用化学肥料(阿波罗复合肥)500kg/亩。
三、实验对比
1)在小麦收获期测试各麦田小麦的株高、亩产增加率、小麦发病率以及第二年继续种植小麦的亩产增加率，结果如下表所示：
株高(cm) 亩产增加率(％)
试验麦田1 108 19.8％
试验麦田2 115 23.2％
试验麦田3 110 21.3％
对照麦田 97 13.2％
2)分别将试验麦田1、试验麦田2、试验麦田3与对照麦田进行施种后发病率进行了对比，结果如下：
试验麦田1的小麦发病率比对照麦田降低了61％；试验麦田2的小麦发病率比对照麦田降低了67％；试验麦田3的小麦发病率比对照麦田降低了64％；
3)我们选用实验例2的有机肥与普通农家肥进行相同条件的施用，施用实验例2有机肥的小麦亩产比施用普通农家肥的高45％左右；
四、实验结论
由上述多组实验结果可知，本发明生产工艺生产的有机肥肥力优良，显著高于传统肥料，其中，实施例2参数条件下所生产的有机肥使用效果最优；选用本发明有机肥不仅可以对施用作物进行增产，并且可以有效的对畜禽粪污进行合理的处理，减少环境的污染，降低畜禽粪污的处理成本并且提高资源利用率。

Claims (9)

1.一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1：将畜禽粪污固液分离后分别得到粪污原液、粪污原渣，将粪污原渣与缓释球料混合，并粗调混合比例、水分，其中，利用粪污原液制备混合液存留待用；
S2：将步骤S1混合好的原料平铺至发酵池(4)内，并进行曝气供氧，每隔1～2d进行翻搅堆高，并将混合液均匀喷洒在原料上，控制发酵湿度在30～55％，发酵温度在55～70℃；发酵周期为9～12d；其中，发酵期间通过发酵池收集产出沼气存留待用；
S3：将步骤S2发酵后成品进行筛分，得到筛上物、筛下物，将筛上物回用至步骤S1进行有机肥再次制备，将筛下物进行造粒后送入利用产出沼气供热的烘干装置(8)进行烘干，得到有机肥成品。
2.如权利要求1所述的一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，其特征在于，所述粗料混合比例具体为粪污原渣：缓释球料＝(3～5)：(1～2)；原料水分控制在45～60％。
3.如权利要求1所述的一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，其特征在于，所述缓释球料具体为多层明胶夹层、填充夹层交替包覆制成的缓释球料，其中填充夹层主要由生物质颗粒、腐植酸、微生物菌剂按照3：1：1的质量比组成，其中明胶夹层厚度为1～1.5mm，填充夹层厚度为2～3mm。
4.如权利要求3所述的一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，其特征在于，所述微生物菌剂为地衣芽孢杆菌、枯草杆菌、黑曲霉中的一种或多种。
5.如权利要求3所述的一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，其特征在于，所述缓释球料的制备方法为：
1)按上述比例选取生物质颗粒、腐植酸、微生物菌剂并研磨混合，并喷洒少量水使其含水量保持在20～35％，得到填充湿料；
2)选取少量填充湿料将其压制成径长2mm的球核，随后利用模具开始由内层向外层依次包覆所需厚度的明胶夹层、填充夹层，制备出不少于3层的缓释球料；
3)将缓释球料放置在不高于30℃环境下进行保存待用。
6.如权利要求1所述的一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，其特征在于，所述混合液由粪污原液与营养液按照7：(0.5～1)质量比混合而成，其中，所述营养液具体由质量份数为15～20份硝酸钠、12～15份磷酸二氢钙、3～4份氯化钙、3～4份硫酸镁、1～2份过磷酸钙、380～450份水配制而成。
7.如权利要求1所述的一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，其特征在于，所述微生物菌剂具体为地衣芽孢杆菌、枯草杆菌、黑曲霉中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺采用专用生产设备进行生产，所述专用生产设备主要包括固液分离机(1)、混液罐(2)、搅拌机(3)、发酵池(4)、沼气罐(5)、筛分机(6)、造粒机(7)以及烘干装置(8)；所述固液分离机(1)的出液口、出渣口分别与混液罐(2)、搅拌机(3)通过管道连接，所述混液罐(2)的出液口与发酵池(4)的喷淋管(43)通过管道连接，所述搅拌机(3)出料口与发酵池(4)进料口通过管道连接，所述沼气罐(5)与发酵池(4)的沼气采集罩(45)通过管道连接，所述发酵池(4)出料口与筛分机(6)进料口通过管道连接，所述筛分机(6)的上筛出料口通过管道与搅拌机(3)连接，筛分机(6)的下筛出料口通过管道与造粒机(7)连接，所述造粒机(7)与烘干装置(8)进料口连接，所述烘干装置(8)进气口与沼气罐(5)通过管道连接。
9.如权利要求8所述的一种畜禽粪污能源化工联产有机肥的生产工艺，其特征在于，所述发酵池(4)包括池体(41)、曝气管(42)、喷淋管(43)、载板(44)、沼气采集罩(45)；所述载板(44)设在池体(41)中部，所述曝气管(42)分布在载板(44)下方，并通过曝气泵与外界连通，所述喷淋管(43)分布在载板(44)上方并与混液罐(2)连接，所述沼气采集罩(45)罩设在池体(41)上，所述载板(44)两侧各设有一个用于翻搅堆高的搅拌棒(46)，所述搅拌棒(46)一端通过驱动电机(47)与池体(41)内壁设有的运动轨(48)连接，所述搅拌棒(46)内部中空，其底部等间距设有多组搅拌叶(461)，所述搅拌叶(461)通过转轴贯穿搅拌棒(46)并设置有从动锥齿轮(462)，搅拌叶(461)为“一字型”的两叶搅拌叶，且搅拌叶(461)两端各设有一个用于非转动时相邻搅拌叶吸合的磁块(463)，搅拌棒(46)内设有驱动棒(464)，所述驱动棒(464)与各个从动锥齿轮(462)位置对应处各设有一个主动锥齿轮(465)与其啮合，且驱动棒(464)的一端设有转动电机(466)用于驱动棒(464)的转动，搅拌棒(46)上顶面设有挡板(467)。
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