CN112142508A - 一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置，涉及畜禽粪便处理技术领域，包括粪便发酵系统、二次发酵系统、固体有机肥制备系统、液体有机肥制备系统和废气处理系统；本发明能够实现发酵与有机肥制备一体化生产，减少了有机肥生产过程中的人力物力。另外，本发明能够对有机肥生产过程中产生的废水废气充分利用，进而降低了污水中有害物质含量，同时降低了污水废气的排放量，起到了良好的环保效果。
Description
技术领域
本发明涉及畜禽粪便处理技术领域，更具体的说是涉及一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置。
背景技术
有机肥是原料主要来源于植物和(或)动物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。动物粪便及植物秸秆经处理后，消除了其中的有毒有害物质，且富含大量有益物质，具体包括：多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素。有机肥不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。
有机肥包括液体有机肥与固体有机肥，制作过程中一般对畜禽粪便或植物秸秆进行发酵，然后与其他原料混合、包装即得到有机肥。而现有技术中发酵装置往往与有机肥制备装置分离，而不能够进行一体化生产。另外，现有技术中的畜禽粪便发酵装置及有机肥制备装置往往仅能够对固体有机肥进行生产，或仅能够对液体有机肥进行生产，但固体有机肥发酵过程中常会产生大量污水，液体有机肥中会产生大量废渣，这不仅对原料造成了大量浪费，还对环境造成了严重污染。
因此，如何提供一种环保且能够对发酵原料充分利用的畜禽粪便发酵及有机肥制备的一体化装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种环保，且能够对发酵原料充分利用的畜禽粪便发酵及有机肥制备的一体化装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置，包括粪便发酵系统、固体有机肥制备系统、二次发酵系统、液体有机肥制备系统和废气处理系统；
所述粪便发酵系统包括发酵罐一、搅拌器一、发酵液储料仓一与进风装置；所述发酵罐一顶部设置有排气口一与进料仓一；所述排气口一与所述废气处理系统连通；所述发酵罐一设置保温层；所述发酵罐一底部包括液体出料口与固体出料口；所述液体出料口设置有过滤装置和阀门一，所述固体出料口设置有阀门二；所述搅拌器一通过轴承安装于所述发酵罐一内部；所述发酵液储料仓一顶部开口与所述发酵罐一底部固定连接，且所述发酵液储料仓一顶部通过液体出料口与所述发酵罐一连通；所述发酵液储料仓一包括出液口一和出液口二；所述出液口一通过管道连通所述发酵罐一；所述进风装置固定安装于所述发酵罐一顶部外侧，且与所述搅拌器一连接；
所述固体有机肥制备系统包括配料仓一、搅拌器二及自动包装堆垛装置一，所述配料仓一包括进料仓二与出料口；所述进料仓二通过螺旋推送器一与所述固体出料口连通，所述搅拌器二通过轴承安装于所述配料仓一内部；所述出料口一通过螺旋推送器二与所述自动包装堆垛装置一连通；
所述二次发酵系统包括发酵罐二、搅拌器三和发酵液储料仓二；所述发酵罐二顶部包括排气口二、进料仓三与进液口，所述排气口二与所述废气处理系统连通，所述进液口通过管道与所述发酵液储料仓一连通；所述发酵罐二底部包括阀门三和过滤装置二；所述搅拌器二通过轴承安装于所述发酵罐二内部；所述发酵液储料仓二顶部开口与所述发酵罐二底部固定连接，且所述发酵液储料仓二顶部通过液体出料口与所述发酵罐二连通；所述发酵液储料仓二包括出液口三；
所述液体有机肥制备系统包括配料仓二、搅拌器四及自动包装堆垛装置二，所述搅拌器四通过轴承安装于所述配料仓二内；所述配料仓二包括进料仓四与出料口，所述自动包装堆垛装置二通过管道与所述出料口连通。
本发明中的发酵装置能够对发酵后的粪便进行过滤，将发酵液与固体分离，且本发明能够将部分发酵液返回至发酵罐一中为粪便发酵补充水分，同时将剩余部分发酵液进行二次发酵，作为液体有机肥进行制备，对粪便发酵过程中的污水进行了充分利用，另外，本发明实现了对畜禽粪便发酵以及液体有机肥与固体有机肥一体化生产，进而大大降低了人力需求，降低了生产成本。
优选的，所述搅拌器一包括中轴及至少三层固定于中轴的搅拌翅片，且每层搅拌翅片数量≥2。
优选的，所述搅拌器一的中轴与搅拌翅片内腔中空，且互相连通；所述搅拌翅片截断面呈“前坡、后竖、底平”的三角形，且所述后竖面设置有出气孔。
畜禽粪便在发酵过程中堆积量大，且其发酵前期含水量较低，因此搅拌阻力较大。本发明中的多层搅拌器能够使得粪便在发酵过程中进行充分搅拌，且后竖面上的出气孔能够为发酵粪便提供氧气，进而进行有氧发酵，同时，若需进行厌氧发酵，则关闭出气孔即可。
优选的，所述发酵罐一包括温度控制器一；所述发酵罐二包括温度控制器二。
发酵罐中的温度控制器能够使得发酵温度保持稳定，利于保持微生物活性，对粪便进行发酵。
优选的，还包括加热蒸发系统；
所述加热蒸发系统设置于所述粪便发酵系统与所述固体有机肥制备系统之间；
所述加热蒸发系统包括加热罐、搅拌器五、温度控制器三及排气口三；所述发酵罐一、所述加热罐一与所述配料仓一依次通过螺旋推进器连接；
所述加热蒸发系统包括含水量检测装置。
本发明中的加热蒸发系统能够进一步降低发酵粪便中的含水量，使其更为适宜制备有机肥。
优选的，所述搅拌器二包括三层不同搅拌翅片，且每层搅拌翅片上设置有不同的子翅片；所述搅拌器五与所述搅拌器二具有相同结构。
优选的，所述废气处理系统依次包括循环喷淋除臭装置与杀菌装置，所述循环喷淋装置通过管道分别连通排气口一、排气口二和排气口三，然后与所述杀菌装置串联。
粪便发酵过程中会产生沼气等气体，同时会产生H2S等具有刺鼻气味的气体，并且，发酵罐中往往存在大量细菌真菌，其能够通过排气口进入环境，为此，本发明在废气处理系统中设置循环喷淋除臭装置，能够除去发酵过程中产生的刺激性气体，同时设置的杀菌装置杀灭细菌真菌，避免排入环境造成环境污染，对人体产生危害。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置，首先，本发明粪便发酵系统中的搅拌器一能够充分对粪便进行搅拌，且使得发酵罐一实现一个设备能够进行有氧发酵与也能够进行无氧发酵。同时，本发明能够实现发酵与有机肥制备一体化生产，减少了有机肥生产过程中的人力物力。另外，本发明能够对有机肥生产过程中产生的废水废气充分利用，进而降低了污水中有害物质含量，同时降低了污水废气的排放量，起到了良好的环保效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明实施例中一种用于畜禽粪便发酵及有机肥制备的一体化装置的结构示意图；
图2附图为本发明实施例中粪便发酵系统的示意图。
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。
下面通过具体实施例来对本发明进行进一步的解释说明。
本发明实施例公开了一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置，如图1所示，包括粪便发酵系统1、固体有机肥制备系统2、二次发酵系统3、液体有机肥制备系统4、废气处理系统5以及加热蒸发系统6；
如图2所示，粪便发酵系统1包括发酵罐一11、搅拌器一12、发酵液储料仓一13、进风装置15与温度控制器一15；发酵罐一11顶部设置有排气口一111与进料仓一112；排气口一111与废气处理系统5连通；发酵罐一11侧面设置有保温层113；发酵罐一11底部包括液体出料口114与固体出料口115；液体出料口114设置有过滤装置1141和阀门一，固体出料口115设置有阀门二；搅拌器一12通过轴承安装于发酵罐一11内部；发酵液储料仓一13顶部开口与发酵罐一11底部固定连接，且发酵液储料仓一13顶部通过液体出料口114与发酵罐一11连通；发酵液储料仓一13包括出液口一131和出液口二132；出液口一131通过管道连通发酵罐一11；进风装置15固定安装于所述发酵罐一11顶部外侧，且与所述搅拌器一12连接；
其中，搅拌器一12包括中轴121及至少三层固定于中轴的搅拌翅片122，且每层搅拌翅片数量≥2。中轴121通过轴承安装于发酵罐一11顶部及底部。
搅拌器一12的中轴121与搅拌翅片122内腔中空，且互相连通；搅拌翅片122截断面呈“前坡、后竖、底平”的三角形，且后竖面设置有出气孔123。
再次参考图1，加热蒸发系统6设置于粪便发酵系统1与固体有机肥制备系统2之间；
加热蒸发系统6包括加热罐61、搅拌器五62、温度控制器三63及排气口三64；加热罐包括进料口611和出料口四612，进料口611通过螺旋推进器一7与发酵罐一11的固体出料口115连通；
加热蒸发系统6包括含水量检测装置。
固体有机肥制备系统2包括配料仓一21、搅拌器二22及自动包装堆垛装置一23，配料仓一21包括进料仓二211与出料口212；进料仓二211通过螺旋推送器一7与出料口四612连通，搅拌器二22通过轴承安装于配料仓一21内部；配料仓一21出料口212通过螺旋推送器二8与自动包装堆垛装置一23连通；
二次发酵系统3包括发酵罐二31、搅拌器三32和发酵液储料仓二33；发酵罐二31顶部包括排气口二311、进料仓三312与进液口313，排气口二311与废气处理系统5连通，进液口313通过管道与发酵液储料仓一13连通；发酵罐二31底部包括出料口二311，出料口二311上设置有阀门三和过滤装置二3111；搅拌器二32通过轴承安装于发酵罐二31内部；发酵液储料仓二33顶部开口与发酵罐二31底部固定连接，且发酵液储料仓二33顶部通过过滤装置二3111与发酵罐二31连通；所述发酵罐二31还包括温度控制器二314；
液体有机肥制备系统4包括配料仓二41、搅拌器四42及自动包装堆垛装置二43，搅拌器四42通过轴承安装于配料仓二41内；配料仓二41包括进料仓四411与出料口三412，自动包装堆垛装置二43通过管道与出料口三412连通。
废气处理系统5包括循环喷淋除臭装置与杀菌装置，循环喷淋装置通过管道分别连通排气口一、排气口二和排气口三，然后与杀菌装置串联(图1中未示出)。
工作原理：
(1)利用运输装置将畜禽粪便及发酵菌种从发酵罐一11的进料仓一112投放进发酵罐一11内，开启搅拌器一12对粪便进行搅拌，利用温度控制器一14调节发酵温度，进行有氧发酵时，开启搅拌器一12的进风装置向发酵罐一中通风，同时打开废气处理系统5阀门；进行厌氧发酵时，关闭搅拌器一12的进风装置15以及废气处理系统5；其中，粪便发酵过程中产生的废气通过排气口一111排放至废气处理系统5，通过循环喷淋除臭装置与杀菌装置对废气进行净化处理；
(2)发酵罐一11中的粪便发酵结束后，关闭搅拌器一12，打开阀门一，利用液体出料口114的过滤装置一1141对发酵完成的粪便进行过滤，发酵液通过液体出料口114进入发酵液储料仓13。过滤完成后，关闭阀门一，打开阀门二，令固体通过螺旋推送器一7传送至加热罐61中，打开搅拌器五62和温度控制器三63，设定温度进行加热蒸发，其中，加热蒸发过程中产生的废气通过排气口三64排放至废气处理系统5，通过循环喷淋除臭装置与杀菌装置对废气进行净化处理。当发酵粪便含水量达到标准后，停止加热，将加热蒸发后的发酵粪便利用螺旋推送器二8传送至配料仓一21；
(3)开启配料仓一21中的搅拌器二22，通过进料仓二211向配料仓一21中投放有机肥除发酵粪便以外的原料，经搅拌均匀后利用螺旋推进器传送至自动包装堆垛装置23进行包装；
(4)将发酵液储料仓一13上的出液口一131打开，使得部分发酵液重新进入发酵罐一11为畜禽粪便发酵提供水分。然后关闭出液口一131，打开出液口二132，使得发酵液通过发酵罐二31的进液口313进入发酵罐二31中，从进料仓三312添加二次发酵所需微生物原料，开启搅拌器三32，利用温度控制器二314调整发酵温度后，进行二次发酵；其中，二次发酵过程中产生的废气通过管道排放至废气处理系统5，通过循环喷淋除臭装置与杀菌装置对废气进行净化处理。
(5)二次发酵结束后，打开阀门三，利用过滤装置二3111将二次发酵产物过滤，然后将二次发酵液通过管道转移至配料仓二41中，开启搅拌器四42，通过进料仓四411向配料仓二41中添加有机肥出发酵液以外的原料，搅拌配置完成后通过管道将液体有机肥输送至自动包装堆垛装置二43后进行包装。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置，其特征在于，包括粪便发酵系统、固体有机肥制备系统、二次发酵系统、液体有机肥制备系统和废气处理系统；
所述粪便发酵系统包括发酵罐一、搅拌器一、发酵液储料仓一与进风装置；所述发酵罐一顶部设置有排气口一与进料仓一；所述排气口一与所述废气处理系统连通；所述发酵罐一设置有保温层；所述发酵罐一底部包括液体出料口与固体出料口；所述液体出料口设置有过滤装置和阀门一，所述固体出料口设置有阀门二；所述搅拌器一通过轴承安装于所述发酵罐一内部；所述发酵液储料仓一顶部开口与所述发酵罐一底部固定连接，且所述发酵液储料仓一顶部通过液体出料口与所述发酵罐一连通；所述发酵液储料仓一包括出液口一和出液口二；所述出液口一通过管道连通所述发酵罐一；所述进风装置固定安装于所述发酵罐一顶部外侧，且与所述搅拌器一连接；
所述固体有机肥制备系统包括配料仓一、搅拌器二及自动包装堆垛装置一，所述配料仓一包括进料仓二与出料口；所述进料仓二通过螺旋推送器一与所述固体出料口连通，所述搅拌器二通过轴承安装于所述配料仓一内部；所述出料口通过螺旋推送器二与所述自动包装堆垛装置一连通；
所述二次发酵系统包括发酵罐二、搅拌器三和发酵液储料仓二；所述发酵罐二顶部包括排气口二、进料仓三与进液口，所述排气口二与所述废气处理系统连通，所述进液口通过管道与所述发酵液储料仓一连通；所述发酵罐二底部包括阀门三和过滤装置二；所述搅拌器二通过轴承安装于所述发酵罐二内部；所述发酵液储料仓二顶部开口与所述发酵罐二底部固定连接，且所述发酵液储料仓二顶部通过液体出料口与所述发酵罐二连通；所述发酵液储料仓二包括出液口三；
所述液体有机肥制备系统包括配料仓二、搅拌器四及自动包装堆垛装置二，所述搅拌器四通过轴承安装于所述配料仓二内；所述配料仓二包括进料仓四与出料口，所述自动包装堆垛装置二通过管道与所述出料口连通。
2.根据权利要求1所述的一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置，其特征在于，所述搅拌器一包括中轴及至少三层固定于中轴的搅拌翅片，且每层搅拌翅片数量≥2。
3.根据权利要求2所述的一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置，其特征在于，所述搅拌器一的中轴与搅拌翅片内腔中空，且互相连通；所述搅拌翅片截断面呈“前坡、后竖、底平”的三角形，且所述后竖面设置有出气孔。
4.根据权利要求3所述的一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置，其特征在于，所述发酵罐一还包括温度控制器一；所述发酵罐二还包括温度控制器二。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置，其特征在于，还包括加热蒸发系统；
所述加热蒸发系统设置于所述粪便发酵系统与所述固体有机肥制备系统之间；
所述加热蒸发系统包括加热罐、搅拌器五、温度控制器三及排气口三；所述发酵罐一、所述加热罐一与所述配料仓一依次通过螺旋推进器连接；
所述加热蒸发系统包括含水量检测装置。
6.根据权利要求5所述的一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置，其特征在于，所述搅拌器二包括三层不同搅拌翅片，且每层搅拌翅片上设置有不同的子翅片；所述搅拌器五与所述搅拌器二具有相同结构。
7.根据权利要求6所述的一种畜禽粪便发酵及有机肥制作的一体化装置，其特征在于，所述废气处理系统包括循环喷淋除臭装置与杀菌装置，所述循环喷淋装置通过管道分别连通排气口一、排气口二和排气口三，然后与所述杀菌装置串联。
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