CN111995450A - 一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置 - Google Patents

一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有机肥发酵技术领域，尤其涉及一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，包括发酵罐体、液压驱动装置和风机，液压驱动装置通过中心轴带动搅拌叶片转动，发酵罐体的顶部设置有进料口，发酵罐体的底部设置有出料口，发酵罐体的内部由上至下分为常温的低温层、温度控制在20‑40摄氏度的中温层和温度控制在40‑70摄氏度的高温层，所述低温层与中温层之间设置有将中温层中的生物发酵菌回流至低温层中的回流螺旋叶片输送器。本发明运用分层快速发酵工艺，在回流螺旋叶片输送器作用下让添加发酵的生物发酵菌，由中温层发酵的物料回流到发酵塔装置上层不断循环对城市工业有机废料、农作物秸秆及禽畜粪便进行无害化处理生产高效有机肥。

Description

一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置
技术领域
本发明涉及有机肥发酵技术领域，尤其涉及一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置。
背景技术
近年来利用工业有机废料、农作物秸秆及人畜粪便生产生物有机肥的研究成果越来越多，如中国专利公开号CN105565920A，专利名称为“一种有机肥发酵装置”公开了一种利用微生物的好氧分解对有机肥进行发酵的技术方案，介绍了利用人畜粪便、工业有机废料、农作物秸秆生产生物有机肥的实例，其缺点如下：
大多数采用的好氧高温发酵工艺过程中，不添加任何发酵菌种，使发酵物料在发酵过程中产生的大量铵态氮随热蒸汽挥发到空气里，污染了大气环境，降低了肥效，且发酵好的物料腐蚀性强，缩短发酵设备的使用寿命。为此，我们提出一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，具有运用分层快速发酵工艺，在回流螺旋叶片输送器作用下让添加发酵的生物发酵菌，由中温层发酵的物料回流到发酵塔装置上层不断循环对城市工业有机废料、农作物秸秆及禽畜粪便进行无害化处理生产高效有机肥的特点，解决了发酵物料在发酵过程中产生的大量铵态氮随热蒸汽挥发到空气里，污染了大气环境，降低了肥效，且发酵物料腐蚀性强，缩短发酵设备的使用寿命的问题。
本发明提供如下技术方案：一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，包括发酵罐体、液压驱动装置和风机，所述液压驱动装置通过中心轴带动搅拌叶片转动，所述发酵罐体的顶部设置有进料口，所述发酵罐体的底部设置有出料口，所述发酵罐体的内部由上至下分为常温的低温层、温度控制在20-40摄氏度的中温层和温度控制在40-70摄氏度的高温层，所述低温层中的物料随着搅拌叶片的转动推至中温层中，所述中温层中的物料随着搅拌叶片的转动推入高温层中，所述低温层与中温层之间设置有将中温层中的生物发酵菌回流至低温层中的回流螺旋叶片输送器。
优选的，所述回流螺旋叶片输送器包括物料回流隔板、集料拨杆、螺旋叶片和集料斗。
优选的，所述物料回流隔板和集料拨杆均安装在中心轴上，并随着中心轴转动。
优选的，所述发酵罐体的侧面设置有将物料输送至进料口的自动提升机。
优选的，所述发酵罐体的侧面还设置有PLC控制柜。
优选的，所述发酵罐体中加入有微生态制剂，所述微生态制剂采用芽孢杆菌和复合生物菌群中的一种，所述复合生物菌群由光合细菌、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群组成。
优选的，所述发酵罐体的顶部安装有雨棚，所述发酵罐体的顶部安装有护栏，所述发酵罐体的侧面安装有人梯。
优选的，所述低温层、中温层和高温层中的搅拌叶片数量均为两片，所述低温层与中温层之间的隔板直径大于中温层与高温层之间的隔板直径，所述中温层的底部设置有中温层下料口。
优选的，所述发酵罐体侧壁的出风口通过输气管与抽风机连接，所述出风口位于高温层的顶部，所述抽风机通过输气管与菌种扩繁槽连接，所述抽风机上设置将多余蒸汽排至大气的排气管，且排气管内设置有阀门。
优选的，所述菌种扩繁槽通过输液管与水泵连接，所述水泵通过输液管与喷头连接，所述喷头设置在发酵罐体的顶部，并将菌种扩繁槽中的菌种喷淋到发酵物料上进行除臭发酵，所述菌种扩繁液的内部设置有温度传感器。
本发明提供了一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，运用分层快速发酵工艺，在回流螺旋叶片输送器作用下让添加发酵的生物发酵菌，由中温层发酵的物料回流到发酵塔装置上层不断循环对城市工业有机废料、农作物秸秆及禽畜粪便进行无害化处理生产高效有机肥。在生物菌的作用下物料在整发循环中不产生有害气体、无臭味、无排放、无铵态氮、显中性、无腐蚀性、无污染、清洁卫生。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明回流螺旋叶片输送器结构示意图。
图中：1、发酵罐体；2、低温层；3、中温层；4、高温层；5、液压驱动装置；6、中心轴；7、搅拌叶片；8、回流螺旋叶片输送器；8.1、物料回流隔板；8.2、集料拨杆；8.3、螺旋叶片；8.4、集料斗；9、自动提升机；10、PLC控制柜；11、风机；12、雨棚；13、护栏；14、人梯；15、出风孔；16、输气管；17、抽风机；18、菌种扩繁槽；19、排气管；20、水泵；21、输液管；22、喷头；23、中温层下料口；24、出料口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，包括发酵罐体1、液压驱动装置5和风机11，液压驱动装置5通过中心轴6带动搅拌叶片7转动，发酵罐体1的顶部设置有进料口，发酵罐体1的底部设置有出料口，发酵罐体1的内部由上至下分为常温的低温层2、温度控制在20-40摄氏度的中温层3和温度控制在40-70摄氏度的高温层4，低温层2中的物料随着搅拌叶片7的转动推至中温层3中，中温层3中的物料随着搅拌叶片7的转动推入高温层4中，低温层2与中温层3之间设置有将中温层3中的生物发酵菌回流至低温层2中的回流螺旋叶片输送器8。
图1中的A区域对应低温层2，图1中的B区域对应中温层3，图1中的C区域对应高温层4。
实施例一：
一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，包括发酵罐体1、液压驱动装置5和风机11，液压驱动装置5通过中心轴6带动搅拌叶片7转动，发酵罐体1的顶部设置有进料口，发酵罐体1的底部设置有出料口，发酵罐体1的内部由上至下分为常温的低温层2、温度控制在20-40摄氏度的中温层3和温度控制在40-70摄氏度的高温层4，低温层2中的物料随着搅拌叶片7的转动推至中温层3中，中温层3中的物料随着搅拌叶片7的转动推入高温层4中，低温层2与中温层3之间设置有将中温层3中的生物发酵菌回流至低温层2中的回流螺旋叶片输送器8。回流螺旋叶片输送器8包括物料回流隔板8.1、集料拨杆8.2、螺旋叶片8.3和集料斗8.4。物料回流隔板8.1和集料拨杆8.2均安装在中心轴6上，并随着中心轴6转动。发酵罐体1中加入有微生态制剂，微生态制剂采用芽孢杆菌和复合生物菌群中的一种，复合生物菌群由光合细菌、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群组成。低温层2、中温层3和高温层4中的搅拌叶片7数量均为两片。低温层2与中温层3之间的隔板直径大于中温层3与高温层4之间的隔板直径。
本技术方案利用集料拨杆8.2将带有生物菌的物料推送至集料斗8.4中，螺旋叶片8.3随着中心轴6转动的过程中将集料斗8.4中的物料向上层的物料回流隔板8.1输送，从而将中温层3中的物料输送至上层的低温层2，实现不断循环发酵。
实施例二：
一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，包括发酵罐体1、液压驱动装置5和风机11，液压驱动装置5通过中心轴6带动搅拌叶片7转动，发酵罐体1的顶部设置有进料口，发酵罐体1的底部设置有出料口，发酵罐体1的内部由上至下分为常温的低温层2、温度控制在20-40摄氏度的中温层3和温度控制在40-70摄氏度的高温层4，低温层2中的物料随着搅拌叶片7的转动推至中温层3中，中温层3中的物料随着搅拌叶片7的转动推入高温层4中，低温层2与中温层3之间设置有将中温层3中的生物发酵菌回流至低温层2中的回流螺旋叶片输送器8。回流螺旋叶片输送器8包括物料回流隔板8.1、集料拨杆8.2、螺旋叶片8.3和集料斗8.4。物料回流隔板8.1和集料拨杆8.2均安装在中心轴6上，并随着中心轴6转动。发酵罐体1中加入有微生态制剂，微生态制剂采用芽孢杆菌和复合生物菌群中的一种，复合生物菌群由光合细菌、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群组成。低温层2、中温层3和高温层4中的搅拌叶片7数量均为两片。低温层2与中温层3之间的隔板直径大于中温层3与高温层4之间的隔板直径。发酵罐体1的侧面设置有将物料输送至进料口的自动提升机9。发酵罐体1的侧面还设置有PLC控制柜10。
本技术方案还包括自动提升机9和PLC控制柜10，通过PLC控制柜10控制自动提升机9的运行，从而将地面上的物料运送至发酵罐体1的进料口，减轻了工人的劳动强度，同时提高了生产效率，通过PLC控制柜10还可以控制液压驱动装置5和风机11，以及中温层3和高温层4中的加热组件和温度传感器，从而将中温层3中的温度控制在20-40摄氏度的范围，避免中温层中的生物菌因温度过高而死亡，同时将高温层的温度控制在40-70摄氏度的范围，保证物料进行正常的高温发酵。
实施例三：
一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，包括发酵罐体1、液压驱动装置5和风机11，液压驱动装置5通过中心轴6带动搅拌叶片7转动，发酵罐体1的顶部设置有进料口，发酵罐体1的底部设置有出料口，发酵罐体1的内部由上至下分为常温的低温层2、温度控制在20-40摄氏度的中温层3和温度控制在40-70摄氏度的高温层4，低温层2中的物料随着搅拌叶片7的转动推至中温层3中，中温层3中的物料随着搅拌叶片7的转动推入高温层4中，低温层2与中温层3之间设置有将中温层3中的生物发酵菌回流至低温层2中的回流螺旋叶片输送器8。回流螺旋叶片输送器8包括物料回流隔板8.1、集料拨杆8.2、螺旋叶片8.3和集料斗8.4。物料回流隔板8.1和集料拨杆8.2均安装在中心轴6上，并随着中心轴6转动。发酵罐体1中加入有微生态制剂，微生态制剂采用芽孢杆菌和复合生物菌群中的一种，复合生物菌群由光合细菌、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群组成。低温层2、中温层3和高温层4中的搅拌叶片7数量均为两片。低温层2与中温层3之间的隔板直径大于中温层3与高温层4之间的隔板直径。发酵罐体1的侧面设置有将物料输送至进料口的自动提升机9。发酵罐体1的侧面还设置有PLC控制柜10。发酵罐体1的顶部安装有雨棚12，发酵罐体1的顶部安装有护栏13。发酵罐体1的侧面安装有人梯14。
本技术方案还包括雨棚12、护栏13和人梯14，雨棚12可以起到遮风挡雨的作用，给发酵罐体1顶部的工作人员提供更舒适的工作环境，护栏13可以起到一定的保护作用，保障了发酵罐体1顶部工作人员的人身安全，人梯14的设置，方便工作人员在发酵罐体1的顶部进行作业。中温层3的底部设置有中温层下料口23，中温层下料口23与出料口24结构相同，出料时，中温层下料口23和出料口24联动同时打开出料。
本发明中，物料由进料口进入发酵罐体1的低温层2(如是初次发酵要添加生物发酵菌)进行初始好氧发酵，开起液压驱动装置5带动搅拌叶片7转动，同时风机11送风，随着搅拌叶片7不断地旋转，物料被推送到达中温层3，物料在中温层3保持(温度在20-40摄氏度)发酵，生物菌在中温层3分解发酵物料，使物料中的铵态氮变为速效氮，起到除臭固氮的作用。随着搅拌叶片7不断地旋转把中温层3的物料出料推送到达下层的高温层4进行高温好氧发酵，发酵温度在(40-70摄氏度)。经过7-8天的好氧发酵，物料经出料口出料完成整个发酵过程。在整个发酵过程中利用中温层3物料(温度在20-40摄氏度)发酵扩繁的含有大量生物菌物料经过回流螺旋叶片输送器8，输送到达上层，物料温度在(自然温度)。这样保持不断循环发酵，不用再添加生物发酵菌(菌种变异退化、除臭效果差时添加新菌种)。
实施例四：
相比实施例三的区别技术如下：
发酵罐体1侧壁的出风孔15通过输气管16与抽风机17连接，出风孔15位于高温层4的顶部，抽风机17通过输气管16与菌种扩繁槽18连接，抽风机17上设置将多余蒸汽排至大气的排气管19，且排气管19内设置有阀门。菌种扩繁槽18通过输液管21与水泵20连接，水泵20通过输液管21与喷头22连接，喷头22设置在发酵罐体1的顶部，并将菌种扩繁槽18中的菌种喷淋到发酵物料上进行除臭发酵，菌种扩繁槽18的内部设置有温度传感器。
本实施例中，高温层的热蒸汽由出风孔15、输气管16和抽风机17输送到菌种扩繁槽18，对菌种扩繁液加热到30摄氏度，风量由温度控制器控制，当温度传感器检测到菌种扩繁液温度达到30摄氏度时，与菌种扩繁槽18相连的输气管16的阀门关闭，排气管19的阀门打开，抽风机17通过排气管19将多余的热蒸汽排放出去。
菌种扩繁槽18中扩繁发酵好的菌种由输液管21、水泵20输送到发酵塔顶部的喷头22，喷淋到发酵物料上进行除臭发酵。
本技术方案运用分层快速发酵工艺，在回流螺旋叶片输送器8作用下让添加发酵的生物发酵菌，由中温层3发酵的物料回流到发酵塔装置上层不断循环对城市工业有机废料、农作物秸秆及禽畜粪便进行无害化处理生产高效有机肥。在生物菌的作用下物料在整发循环中不产生有害气体、无臭味、无排放、无铵态氮、显中性、无腐蚀性、无污染、清洁卫生。
以上所述，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)

1.一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，包括发酵罐体(1)、液压驱动装置(5)和风机(11)，所述液压驱动装置(5)通过中心轴(6)带动搅拌叶片(7)转动，所述发酵罐体(1)的顶部设置有进料口，所述发酵罐体(1)的底部设置有出料口，其特征在于：所述发酵罐体(1)的内部由上至下分为常温的低温层(2)、温度控制在20-40摄氏度的中温层(3)和温度控制在40-70摄氏度的高温层(4)，所述低温层(2)中的物料随着搅拌叶片(7)的转动推至中温层(3)中，所述中温层(3)中的物料随着搅拌叶片(7)的转动推入高温层(4)中，所述低温层(2)与中温层(3)之间设置有将中温层(3)中的生物发酵菌回流至低温层(2)中的回流螺旋叶片输送器(8)。
2.根据权利要求1所述的一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，其特征在于：所述回流螺旋叶片输送器(8)包括物料回流隔板(8.1)、集料拨杆(8.2)、螺旋叶片(8.3)和集料斗(8.4)。
3.根据权利要求2所述的一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，其特征在于：所述物料回流隔板(8.1)和集料拨杆(8.2)均安装在中心轴(6)上，并随着中心轴(6)转动。
4.根据权利要求1所述的一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，其特征在于：所述发酵罐体(1)的侧面设置有将物料输送至进料口的自动提升机(9)。
5.根据权利要求1所述的一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，其特征在于：所述发酵罐体(1)的侧面还设置有PLC控制柜(10)。
6.根据权利要求1所述的一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，其特征在于：所述发酵罐体(1)中加入有微生态制剂，所述微生态制剂采用芽孢杆菌和复合生物菌群中的一种，所述复合生物菌群由光合细菌、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群组成。
7.根据权利要求1所述的一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，其特征在于：所述发酵罐体(1)的顶部安装有雨棚(12)，所述发酵罐体(1)的顶部安装有护栏(13)；所述发酵罐体(1)的侧面安装有人梯(14)。
8.根据权利要求1所述的一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，其特征在于：所述低温层(2)、中温层(3)和高温层(4)中的搅拌叶片(7)数量均为两片；所述低温层(2)与中温层(3)之间的隔板直径大于中温层(3)与高温层(4)之间的隔板直径，所述中温层(3)的底部设置有中温层下料口。
9.根据权利要求1所述的一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，其特征在于：所述发酵罐体(1)侧壁的出风孔(15)通过输气管(16)与抽风机(17)连接，所述出风孔(15)位于高温层(4)的顶部，所述抽风机(17)通过输气管(16)与菌种扩繁槽(18)连接，所述抽风机(17)上设置将多余蒸汽排至大气的排气管(19)，且排气管(19)内设置有阀门。
10.根据权利要求9所述的一种新型分层式有机肥快速发酵塔装置，其特征在于：所述菌种扩繁槽(18)通过输液管(21)与水泵(20)连接，所述水泵(20)通过输液管(21)与喷头(22)连接，所述喷头(22)设置在发酵罐体(1)的顶部，并将菌种扩繁槽(18)中的菌种喷淋到发酵物料上进行除臭发酵，所述菌种扩繁槽(18)的内部设置有温度传感器。
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