CN111689795A - 一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置和方法，其不仅可以快速的实现对粪便的水热反应，而且，反应温度控制均匀性好，同时能够保证粪便水热反应的均匀性和可靠性，本发明可实现流水式的对水热液肥料的制备，实现液体肥料的自动化生产，本发明反应釜的外周设置有外加热机构，反应釜的内部腔体内设置有从内部反应腔体的下底壁往上延伸的内加热机构，内加热机构为环形结构，可保证反应釜内部温度的均匀性与快速加热能力，提高水热炭化反应能力，进而适应流水式制备，反应釜的底部固定连接至震荡支撑机构上以便对反应釜内的畜禽粪便进行震荡促进其流动，可以促进畜禽粪便的反应效果与可靠性，提高其水热反应的效果与效率。

Description

一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置和方法
技术领域
本发明具体涉及一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置和方法，属于液体肥料制备技术领域。
背景技术
随着养殖业的规模化的不断发展，畜禽粪便的有效利用也越来越重要。目前的畜禽粪便的利用一般是将其进行堆积发酵，发酵后制备固态的有机肥料。这种方式虽然简单，但是，畜禽粪便的堆积占据空间大，而且固态的有机肥料在进行利用时，往往其见效慢，运输与施肥成本高，固态的有机肥料一般仅仅能够在种植前进行施肥，而植被、蔬菜生长后难以很好快速的使用。而液体肥料在这方面具有很高的应用价值。但是，目前确实制备液体肥料的相应措施以及设备，影响液体肥料的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置，其包括依次相连的水热炭化装置、抽吸泵送泵、三相分离离心机、养分配料罐和灌装机，其中，所述水热炭化装置用于对畜禽粪便进行水炭化反应，所述抽吸泵送泵能够将水热炭化装置反应的水热炭和水热液混合物泵送至所述所述三相分离离心机内，所述三相分离离心机构设为能够实现对水热液进行离心分离，分离后的水热液被送至所述养分配料罐内，所述养分配料罐上设置有添加养分的加料接头管，以便加入相应养分来制得相应液体肥料，所述养分配料罐的出液端连接至所述灌装机，所述灌装机能够实现配置的液体肥料进行灌装，其特征在于，所述水热炭化装置包括震荡支撑机构、反应釜、外加热机构和内加热机构，其中，所述反应釜的底部固定连接至所述震荡支撑机构上以便对反应釜内的畜禽粪便进行震荡促进其流动，所述反应釜的外周设置有所述外加热机构，所述反应釜的内部腔体内设置有从内部反应腔体的下底壁往上延伸的内加热机构，所述内加热机构为环形结构。
进一步，作为优选，所述震荡支撑机构包括底座板、中间支撑铰接座、第一液压伸缩驱动器和第二液压伸缩驱动器，所述第一液压伸缩驱动器和第二液压伸缩驱动器的底部均固定在所述底座板上，所述第一液压伸缩驱动器和第二液压伸缩驱动器的顶部伸缩端分别铰接在所述反应釜最外部的座体上，且所述第一液压伸缩驱动器和第二液压伸缩驱动器分别位于所述中间支撑铰接座的两侧，通过所述第一液压伸缩驱动器和第二液压伸缩驱动器的伸缩协调动作，实现对所述反应釜的倾斜角度的调节，进而实现对所述反应釜的震荡驱动。
进一步，作为优选，所述内加热机构至少设置有呈环形腔结构的内油加热腔，所述外加热机构至少设置有外油加热腔，且所述内油加热腔与所述外油加热腔之间相互连通。
进一步，作为优选，所述内加热机构包括环形导热套，所述环形导热套内部构设有呈环形腔结构的所述内油加热腔，所述内油加热腔内设置有内加热器。
进一步，作为优选，所述外加热机构包括外保温密封套、导热釜壳，所述导热釜壳构设为所述反应釜的釜体结构，所述导热釜壳的外部围设有所述外保温密封套，所述外保温密封套与所述导热釜壳之间构设有所述外油加热腔，所述外油加热腔的内部设置有外加热器。
进一步，作为优选，所述外保温密封套上设置有与所述外油加热腔连通的第一压力控制阀和第二压力控制阀，所述座体围设支撑于所述外保温密封套的外部，所述反应釜的底部一侧设置有与其内部反应腔体连通的出料管。
进一步，作为优选，所述养分配料罐包括配料罐体、搅拌驱动器，其中，所述配料罐体上设置有多个所述加料接头管，所述配料罐体的底部设置有所述搅拌驱动器，所述搅拌驱动器上连接伸入至所述配料罐体内的搅动叶。
进一步，作为优选，所述灌装机包括机座、灌装控制泵、灌装液箱、灌装控制阀管与控制阀和灌装头，其中，所述机座上设置有所述灌装控制泵，所述灌装控制泵的进液端连接至所述灌装液箱，所述灌装液箱连接至所述养分配料罐，所述灌装控制泵的出液端通过所述灌装控制阀管与控制阀连接至所述灌装头。
进一步，作为优选，所述养分配料罐上还设置有PH检测器。
进一步，本发明还提供了一种利用本发明所述的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置来制备液体肥料的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)将畜禽粪便进行预处理，使其达到合适的含水率，然后将预处理后的畜禽粪便置于水热炭化装置中，并对水热炭化装置进行加压处理，使其内部达到10-30Mpa的压力；
(2)利用水热炭化装置上的外加热机构和内加热机构对反应釜进行加热，外加热机构和内加热机构的设置可以使得反应釜内的温度均匀，并可实现快速达到目标温度，其中，目标温度为180-350℃；
(3)开启震荡支撑机构，通过震荡支撑机构使得反应釜的倾斜角度不断往复变化，便对反应釜内的畜禽粪便进行震荡促进其流动，保证炭化反应的稳定性和均匀性；
(4)待反应一定时间后，对反应釜的内部反应腔体进行泄压处理，并利用抽吸泵送泵将反应后的水热炭和水热液的混合物泵送至三相分离离心机；
(5)利用三相分离离心机进行分离，以便分离出水热液；
(6)将分离出的水热液置于养分配料罐中，并根据所需制备肥料的特点加入所需养分，并搅拌均匀；
(7)将加入养分的液体肥料利用灌装机进行灌装即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置和方法，其不仅可以快速的实现对粪便的水热反应，而且，反应温度控制均匀性好，同时能够保证粪便水热反应的均匀性和可靠性，本发明可以实现流水式的对水热液肥料的制备，实现液体肥料的自动化生产，本发明反应釜的外周设置有所述外加热机构，所述反应釜的内部腔体内设置有从内部反应腔体的下底壁往上延伸的内加热机构，所述内加热机构为环形结构，这样，可以保证反应釜内部温度的均匀性与快速加热能力，提高水热炭化反应能力，进而适应流水式制备，本发明的反应釜的底部固定连接至所述震荡支撑机构上以便对反应釜内的畜禽粪便进行震荡促进其流动，可以促进畜禽粪便的反应效果与可靠性，提高其水热反应的效果与效率。
附图说明
图1为一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置的整体主视结构示意图；
图2为一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置的水热炭化装置的主视结构示意图。
图3为本发明的灌装机结构示意图；
图4为本发明的养分配料罐结构示意图；
具体实施方式
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置，其包括依次相连的水热炭化装置1、抽吸泵送泵4、三相分离离心机5、养分配料罐6和灌装机7，其中，所述水热炭化装置1用于对畜禽粪便进行水炭化反应，所述抽吸泵送泵4能够将水热炭化装置1反应的水热炭和水热液混合物泵送至所述所述三相分离离心机5内，所述三相分离离心机5构设为能够实现对水热液进行离心分离，分离后的水热液被送至所述养分配料罐6内，所述养分配料罐6上设置有添加养分的加料接头管25，以便加入相应养分来制得相应液体肥料，所述养分配料罐6的出液端连接至所述灌装机7，所述灌装机能够实现配置的液体肥料进行灌装，其特征在于，所述水热炭化装置1包括震荡支撑机构、反应釜8、外加热机构和内加热机构，其中，所述反应釜的底部固定连接至所述震荡支撑机构上以便对反应釜内的畜禽粪便进行震荡促进其流动，所述反应釜的外周设置有所述外加热机构，所述反应釜的内部腔体内设置有从内部反应腔体的下底壁往上延伸的内加热机构，所述内加热机构为环形结构。
在本实施例中，所述震荡支撑机构包括底座板2、中间支撑铰接座3、第一液压伸缩驱动器15和第二液压伸缩驱动器14，所述第一液压伸缩驱动器15和第二液压伸缩驱动器14的底部均固定在所述底座板上，所述第一液压伸缩驱动器15和第二液压伸缩驱动器14的顶部伸缩端分别铰接在所述反应釜最外部的座体12上，且所述第一液压伸缩驱动器15和第二液压伸缩驱动器14分别位于所述中间支撑铰接座的两侧，通过所述第一液压伸缩驱动器15和第二液压伸缩驱动器14的伸缩协调动作，实现对所述反应釜的倾斜角度的调节，进而实现对所述反应釜的震荡驱动。
其中，所述内加热机构至少设置有呈环形腔结构的内油加热腔18，所述外加热机构至少设置有外油加热腔11，且所述内油加热腔18与所述外油加热腔11之间相互连通。
所述内加热机构包括环形导热套19，所述环形导热套内部构设有呈环形腔结构的所述内油加热腔18，所述内油加热腔18内设置有内加热器17。
所述外加热机构包括外保温密封套9、导热釜壳10，所述导热釜壳10构设为所述反应釜的釜体结构，所述导热釜壳10的外部围设有所述外保温密封套，所述外保温密封套与所述导热釜壳之间构设有所述外油加热腔11，所述外油加热腔11的内部设置有外加热器16。
所述外保温密封套9上设置有与所述外油加热腔11连通的第一压力控制阀20和第二压力控制阀22，所述座体12围设支撑于所述外保温密封套9的外部，所述反应釜8的底部一侧设置有与其内部反应腔体连通的出料管13。
所述养分配料罐6包括配料罐体23、搅拌驱动器24，其中，所述配料罐体23上设置有多个所述加料接头管25，所述配料罐体23的底部设置有所述搅拌驱动器24，所述搅拌驱动器24上连接伸入至所述配料罐体23内的搅动叶。
所述灌装机7包括机座26、灌装控制泵27、灌装液箱28、灌装控制阀管与控制阀30和灌装头29，其中，所述机座上设置有所述灌装控制泵，所述灌装控制泵的进液端连接至所述灌装液箱，所述灌装液箱连接至所述养分配料罐，所述灌装控制泵的出液端通过所述灌装控制阀管与控制阀30连接至所述灌装头29。
所述养分配料罐6上还设置有PH检测器。
此外，本发明还提供了一种利用本发明所述的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置来制备液体肥料的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)将畜禽粪便进行预处理，使其达到合适的含水率，然后将预处理后的畜禽粪便置于水热炭化装置1中，并对水热炭化装置1进行加压处理，使其内部达到10-30Mpa的压力；
(2)利用水热炭化装置1上的外加热机构和内加热机构对反应釜8进行加热，外加热机构和内加热机构的设置可以使得反应釜内的温度均匀，并可实现快速达到目标温度，其中，目标温度为180-350℃；
(3)开启震荡支撑机构，通过震荡支撑机构使得反应釜的倾斜角度不断往复变化，便对反应釜内的畜禽粪便进行震荡促进其流动，保证炭化反应的稳定性和均匀性；
(4)待反应一定时间后，对反应釜的内部反应腔体进行泄压处理，并利用抽吸泵送泵4将反应后的水热炭和水热液的混合物泵送至三相分离离心机5；
(5)利用三相分离离心机5进行分离，以便分离出水热液；
(6)将分离出的水热液置于养分配料罐6中，并根据所需制备肥料的特点加入所需养分，并搅拌均匀；
(7)将加入养分的液体肥料利用灌装机7进行灌装即可。
本发明提供的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置和方法，其不仅可以快速的实现对粪便的水热反应，而且，反应温度控制均匀性好，同时能够保证粪便水热反应的均匀性和可靠性，本发明可以实现流水式的对水热液肥料的制备，实现液体肥料的自动化生产，本发明反应釜的外周设置有所述外加热机构，所述反应釜的内部腔体内设置有从内部反应腔体的下底壁往上延伸的内加热机构，所述内加热机构为环形结构，这样，可以保证反应釜内部温度的均匀性与快速加热能力，提高水热炭化反应能力，进而适应流水式制备，本发明的反应釜的底部固定连接至所述震荡支撑机构上以便对反应釜内的畜禽粪便进行震荡促进其流动，可以促进畜禽粪便的反应效果与可靠性，提高其水热反应的效果与效率。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置，其包括依次相连的水热炭化装置(1)、抽吸泵送泵(4)、三相分离离心机(5)、养分配料罐(6)和灌装机(7)，其中，所述水热炭化装置(1)用于对畜禽粪便进行水炭化反应，所述抽吸泵送泵(4)能够将水热炭化装置(1)反应的水热炭和水热液混合物泵送至所述所述三相分离离心机(5)内，所述三相分离离心机(5)构设为能够实现对水热液进行离心分离，分离后的水热液被送至所述养分配料罐(6)内，所述养分配料罐(6)上设置有添加养分的加料接头管(25)，以便加入相应养分来制得相应液体肥料，所述养分配料罐(6)的出液端连接至所述灌装机(7)，所述灌装机能够实现配置的液体肥料进行灌装，其特征在于，所述水热炭化装置(1)包括震荡支撑机构、反应釜(8)、外加热机构和内加热机构，其中，所述反应釜的底部固定连接至所述震荡支撑机构上以便对反应釜内的畜禽粪便进行震荡促进其流动，所述反应釜的外周设置有所述外加热机构，所述反应釜的内部腔体内设置有从内部反应腔体的下底壁往上延伸的内加热机构，所述内加热机构为环形结构。
2.如权利要求1所述的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置，其特征在于：所述震荡支撑机构包括底座板(2)、中间支撑铰接座(3)、第一液压伸缩驱动器(15)和第二液压伸缩驱动器(14)，所述第一液压伸缩驱动器(15)和第二液压伸缩驱动器(14)的底部均固定在所述底座板上，所述第一液压伸缩驱动器(15)和第二液压伸缩驱动器(14)的顶部伸缩端分别铰接在所述反应釜最外部的座体(12)上，且所述第一液压伸缩驱动器(15)和第二液压伸缩驱动器(14)分别位于所述中间支撑铰接座的两侧，通过所述第一液压伸缩驱动器(15)和第二液压伸缩驱动器(14)的伸缩协调动作，实现对所述反应釜的倾斜角度的调节，进而实现对所述反应釜的震荡驱动。
3.如权利要求1所述的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置，其特征在于：所述内加热机构至少设置有呈环形腔结构的内油加热腔(18)，所述外加热机构至少设置有外油加热腔(11)，且所述内油加热腔(18)与所述外油加热腔(11)之间相互连通。
4.如权利要求3所述的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置，其特征在于：所述内加热机构包括环形导热套(19)，所述环形导热套内部构设有呈环形腔结构的所述内油加热腔(18)，所述内油加热腔(18)内设置有内加热器(17)。
5.如权利要求4所述的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置，其特征在于：所述外加热机构包括外保温密封套(9)、导热釜壳(10)，所述导热釜壳(10)构设为所述反应釜的釜体结构，所述导热釜壳(10)的外部围设有所述外保温密封套，所述外保温密封套与所述导热釜壳之间构设有所述外油加热腔(11)，所述外油加热腔(11)的内部设置有外加热器(16)。
6.如权利要求5所述的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置，其特征在于：所述外保温密封套(9)上设置有与所述外油加热腔(11)连通的第一压力控制阀(20)和第二压力控制阀(22)，所述座体(12)围设支撑于所述外保温密封套(9)的外部，所述反应釜(8)的底部一侧设置有与其内部反应腔体连通的出料管(13)。
7.如权利要求1所述的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置，其特征在于：所述养分配料罐(6)包括配料罐体(23)、搅拌驱动器(24)，其中，所述配料罐体(23)上设置有多个所述加料接头管(25)，所述配料罐体(23)的底部设置有所述搅拌驱动器(24)，所述搅拌驱动器(24)上连接伸入至所述配料罐体(23)内的搅动叶。
8.如权利要求1所述的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置，其特征在于：所述灌装机(7)包括机座(26)、灌装控制泵(27)、灌装液箱(28)、灌装控制阀管与控制阀(30)和灌装头(29)，其中，所述机座上设置有所述灌装控制泵，所述灌装控制泵的进液端连接至所述灌装液箱，所述灌装液箱连接至所述养分配料罐，所述灌装控制泵的出液端通过所述灌装控制阀管与控制阀(30)连接至所述灌装头(29)。
9.如权利要求1所述的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置，其特征在于：所述养分配料罐(6)上还设置有PH检测器。
10.一种利用权利要求1-9任意一项所述的一种利用畜禽粪便水热液制备液体肥料的装置来制备液体肥料的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)将畜禽粪便进行预处理，使其达到合适的含水率，然后将预处理后的畜禽粪便置于水热炭化装置(1)中，并对水热炭化装置(1)进行加压处理，使其内部达到10-30Mpa的压力；
(2)利用水热炭化装置(1)上的外加热机构和内加热机构对反应釜(8)进行加热，外加热机构和内加热机构的设置可以使得反应釜内的温度均匀，并可实现快速达到目标温度，其中，目标温度为180-350℃；
(3)开启震荡支撑机构，通过震荡支撑机构使得反应釜的倾斜角度不断往复变化，便对反应釜内的畜禽粪便进行震荡促进其流动，保证炭化反应的稳定性和均匀性；
(4)待反应一定时间后，对反应釜的内部反应腔体进行泄压处理，并利用抽吸泵送泵(4)将反应后的水热炭和水热液的混合物泵送至三相分离离心机(5)；
(5)利用三相分离离心机(5)进行分离，以便分离出水热液；
(6)将分离出的水热液置于养分配料罐(6)中，并根据所需制备肥料的特点加入所需养分，并搅拌均匀；
(7)将加入养分的液体肥料利用灌装机(7)进行灌装即可。
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