CN112919949A - 低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置和方法,该装置包括:粪污水份仪、粪污温度仪、粪污液位仪、粪污输送器、秸秆水份仪、秸秆温度仪、秸秆密度仪、秸秆输送器、混料输送机、连续混拌机、混拌中控器和混合均匀度检测仪,在粪污输送器内分别装有粪污水份仪、粪污温度仪和粪污液位仪;在秸秆输送器内分别装有秸秆水份仪、秸秆温度仪和秸秆密度仪;在出料口装有混合均匀度检测仪和混合物水分仪;混拌中控器的输入端分别与粪污水份仪、粪污温度仪、粪污液位仪、秸秆水份仪、秸秆温度仪、秸秆密度仪、混合均匀度检测仪和混合物水分仪相连,混拌中控器的输出端分别与粪污输送器、秸秆输送器、混料输送机和连续混拌机相连。
Description
技术领域
本申请涉及废弃物处理环保领域,特别是涉及一种低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌方法。
背景技术
当前,国内外对于农作物秸秆以及养殖粪污的堆肥研究多是集中在单一材料的堆肥领域,对于两种以上原料的协同处理精准量化控制混合堆肥研究较少,两种以上原料协同处理甲烷、氧化亚氮、氨气等减排效果研究较少,故在此方面领域开展研究具有一定开拓性与生产实际意义。
大田作物的秸秆富含纤维素,碳氮含量比较高,与畜禽粪污混合堆肥可作为主要碳源供给,其较大的表面积可为微生物生长提供有利的附着条件,将大田作物秸秆与畜禽粪污混合堆肥还可改善堆体结构,利于堆体通风供氧,使大田作物秸秆作为一种载体资源得以有效利用;另一方面,由于大田作物秸秆含有较高的含碳量,畜禽粪污含有较高的含氮量,把两种物料相混合可以达到碳氮互补的效果,调节适宜微生物生长繁殖的碳氮比例,有利于堆肥反应的进行,并能减少甲烷、氧化亚氮、氨气等臭气排放。
堆肥是用各种作物秸秆、尾菜、绿肥、山草、草皮等有机物与人畜粪尿共同堆积腐熟而成的一种有机肥料。在一定的水分、碳氮比和通风等人工控制条件下,通过微生物的作用,实现有机废弃物无害化、稳定化的过程。
堆肥原理主要利用多种微生物的作用,将动物粪便、植物有机残体,进行矿质化、腐殖化和无害化,使各种复杂的有机态的养分,转化为可溶性养分和腐殖质;利用堆肥所产高温(45~65℃)来杀死原材料中所带来的病菌、虫卵和杂草种子,达到无害化的目的。
现阶段国内主要堆肥混拌方法都受到来自外界环境温度变化大、畜禽粪污C/N比不均衡、物料含水率量不均匀、混拌混合均匀度太低、混拌造成堵料,占地面积大,配套功率大、混料不能连续供应、堆体不能获得足够的通风和供氧等一系列问题。
综上所述,以上畜禽发酵堆肥混拌方法效果实用性不佳,不能满足现有有机肥生产的要求,不能适应社会发展对环境的要求。故需要一种适宜于大田作物秸秆及畜禽粪污精准量化控制混料的方法,来满足现阶段我国发酵堆肥原料混拌的需求,以便更充分的使有机肥发酵达到无害化、稳定化的目的。
发明内容
本申请的发明目的是对低碳酶解微氧堆肥过程中,原料混拌存在受到来自外界环境温度影响大、畜禽粪污C/N比不均衡、物料含水率量不均匀、混拌混合均匀度太低、混拌造成堵料、混料不能连续、不能获得足够的通风和供氧等的问题,而提供一种低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌的装置及其方法。
本发明的一种低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置,它包括:粪污水份仪、粪污温度仪、粪污液位仪、粪污输送器、秸秆水份仪、秸秆温度仪、秸秆密度仪、秸秆输送器、混料输送机、连续混拌机、混拌中控器和混合均匀度检测仪,在混料输送机的输入端分别布置有粪污输送器和秸秆输送器,在混料输送机的输出端通过入料口与连续混拌机的输入端相连,连续混拌机的输出端设有出料口,在粪污输送器内分别装有粪污水份仪、粪污温度仪和粪污液位仪;在秸秆输送器内分别装有秸秆水份仪、秸秆温度仪和秸秆密度仪;其中:在出料口装有混合均匀度检测仪和混合物水分仪;混拌中控器的输入端分别与粪污水份仪、粪污温度仪、粪污液位仪、秸秆水份仪、秸秆温度仪、秸秆密度仪、混合均匀度检测仪和混合物水分仪相连,混拌中控器的输出端分别与粪污输送器、秸秆输送器、混料输送机和连续混拌机相连。
本发明的一种低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置,其中:所述粪污输送器和秸秆输送器为螺旋式输送机。
本发明的一种低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置,其中:所述混料输送机为螺旋式输送机。
本发明的一种低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置,其中:所述连续混拌机为滚筒式搅拌机。
本发明的一种低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置,其中:在滚筒式搅拌机的滚筒内设有沿着圆筒中心线均匀布置的挡板,混拌中控器根据送入粪污输送器的粪污水份、粪污温度和粪污液位与送入秸秆输送器的秸秆水份、秸秆温度和秸秆密度及混合物水分仪反馈的粪污原料和秸秆原料混合后含水率,来控制粪污输送器和秸秆输送器的转速和扭矩,并根据粪污与秸秆的配比和重量及混合均匀度进一步地分别控制混料输送机和连续混拌机的转速和扭矩。
本发明的控制连续混拌粪污和秸秆的方法,其中:它包括以下步骤:
(a)、调节粪污C/N比
测量粪污原料的含氮量,将粪污原料和秸秆原料分别送入粪污输送器和秸秆输送器中,送入秸秆输送器的秸秆为≤5mm的颗粒,调整粪污输送器和秸秆输送器的转速和扭矩使得包含粪污原料和秸秆原料的低碳酶解微氧堆肥原料的碳氮比调节至25:1至35:1;
(b)、控制混料干湿度:
粪污原料含水率控制在75%至85%,秸秆原料含水率控制在10%至20%,粪污原料和秸秆原料混合后含水率控制在50%至60%;
(c)、调节粪污原料和秸秆原料混合均匀度:
将步骤(a)的低碳酶解微氧堆肥原料在连续混拌机进行充分混拌,并且根据粪污与秸秆的配比和重量及混合均匀度检测仪检测到粪污原料和秸秆原料混拌后的混合均匀度,来控制混料输送机和连续混拌机的转速和扭矩,使得最终从连续混拌机送入出料口的低碳酶解微氧堆肥原料混合均匀度大于0.7。
本发明的低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置和方法与现有的堆肥原料连续混拌的装置和方法相比,通过对畜禽粪污与大田作物秸秆的C/N比调节、大田作物秸秆颗粒大小控制、大田作物秸秆含水率配比、混拌连续入料方式、物料连续混拌方式、混拌连续出料方式来达到畜禽粪污发酵有机肥原料混拌最佳的方法,实现了在微氧状态下的低碳酶解堆肥。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置示意图;
图2为图1的A-A处入料口、连续混拌机和出料口的放大纵向剖视图。
在图1和图2中,标号1为粪污水份仪;标号2为粪污温度仪;标号3为粪污液位仪;标号4为粪污输送器;标号5为秸秆水份仪;标号6为秸秆温度仪;标号7为秸秆密度仪;标号8为秸秆输送器;标号9为混料输送机;标号10为入料口;标号11为连续混拌机;标号12为出料口;标号13混拌中控器;标号14为挡板;标号15为混合均匀度检测仪;标号16为混合物水分仪。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1和图2所示,本发明低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置包括:粪污水份仪1、粪污温度仪2、粪污液位仪3、粪污输送器4、秸秆水份仪5、秸秆温度仪6、秸秆密度仪7、秸秆输送器8、混料输送机9、连续混拌机11、混拌中控器13和混合均匀度检测仪15,粪污输送器4、秸秆输送器8和混料输送机9为螺旋式输送机。在混料输送机9的输入端分别布置有粪污输送器4和秸秆输送器8,在混料输送机9的输出端通过入料口10与连续混拌机11的输入端相连,连续混拌机11的输出端设有出料口12,在粪污输送器4内分别装有粪污水份仪1、粪污温度仪2和粪污液位仪3;在秸秆输送器8内分别装有秸秆水份仪5、秸秆温度仪6和秸秆密度仪7。
在出料口12装有混合均匀度检测仪15和混合物水分仪16;混拌中控器13的输入端分别与粪污水份仪1、粪污温度仪2、粪污液位仪3、秸秆水份仪5、秸秆温度仪6、秸秆密度仪7、混合均匀度检测仪15和混合物水分仪16相连,混拌中控器13的输出端分别与粪污输送器4、秸秆输送器8、混料输送机9和连续混拌机11相连。
在滚筒式搅拌机的滚筒内设有沿着圆筒中心线均匀布置的挡板14,混拌中控器13根据送入粪污输送器4的粪污水份、粪污温度和粪污液位与送入秸秆输送器8的秸秆水份、秸秆温度和秸秆密度及混合物水分仪16反馈的粪污原料和秸秆原料混合后含水率,来控制粪污输送器4和秸秆输送器8的转速和扭矩,并根据粪污与秸秆的配比和重量及通过混合均匀度检测仪15检测到的混合均匀度进一步地分别控制混料输送机9和连续混拌机11的转速和扭矩。
本发明连续混拌粪污和秸秆的方法包括以下步骤:
(a)、调节粪污C/N比
测量粪污原料的含氮量,将粪污原料和秸秆原料分别送入粪污输送器4和秸秆输送器8中,送入秸秆输送器8的秸秆为≤5mm的颗粒,调整粪污输送器4和秸秆输送器8的转速和扭矩使得包含粪污原料和秸秆原料的低碳酶解微氧堆肥原料的碳氮比调节至25:1至35:1;
(b)、控制混料干湿度:
粪污原料含水率控制在75%至85%,秸秆原料含水率控制在10%至20%,粪污原料和秸秆原料混合后含水率控制在50%至60%;
(c)、调节粪污原料和秸秆原料混合均匀度:
将步骤(a)的低碳酶解微氧堆肥原料在连续混拌机11进行充分混拌,并且根据粪污与秸秆的配比和重量及混合均匀度检测仪15检测到粪污原料和秸秆原料混拌后的混合均匀度,来控制混料输送机9和连续混拌机11的转速和扭矩,使得最终从连续混拌机11送入出料口12的低碳酶解微氧堆肥原料混合均匀度大于0.7。
实际使用过程中,首先,在秸秆输送器8上的秸秆经过秸秆水份仪5、秸秆温度仪6和秸秆密度仪7测量出水份、温度和密度,秸秆水份仪5、秸秆温度仪6和秸秆密度仪7把测量的数据传输给混拌中控器13,其次,在粪污输送器4的畜禽粪污经过粪污水份仪1、粪污温度仪2和粪污液位仪3的测量水份、温度和液位,粪污水份仪1、粪污温度仪2、粪污液位仪3把测量数据传输给混拌中控器13,秸秆输送器8先将秸秆送入混料输送机9,然后粪污输送器4再将畜禽粪污送入到混料输送机9,以达到粪污不直接接触混料输送机9,两种原料经混料输送机9混合后进入入料口10,最后,连续入料口10把两种原料投入到连续混拌机11中的挡板14上,连续混拌机11为圆筒形,筒内侧面为连续挡板14,混拌中控器13根据收集两种原料数据控制连续混拌机11以中心为轴作圆周转动的转速及扭矩,把连续混拌机11中上挡板14上的两种物料抛向连续混拌机11的中心,由另一面挡板14接料后再次抛向连续混拌机11的中心,以达到混合物料又向前连续出料的目地,最后原料经挡板14不断抛向输送到达出料口12排出混合后的物料,以达到连续混料的目地。
混拌中控器13根据送入粪污输送器4的粪污水份、粪污温度和粪污液位与送入秸秆输送器8的秸秆水份、秸秆温度和秸秆密度及混合物水分仪16反馈的粪污原料和秸秆原料混合后含水率,来控制粪污输送器4和秸秆输送器8的转速和扭矩,并根据粪污与秸秆的配比和重量(通过粪污输送器4和秸秆输送器8的转速得到)及混合均匀度检测仪15检测到的混合均匀度进一步地分别控制混料输送机9和连续混拌机11的转速和扭矩。
以上所述实施例仅仅是对本发明优选实施方法进行描述,并非对本发明范围进行限定,在不脱离本发明设计精神前提下,本领域普通技术人员对本发明技术方案做出各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定保护范围内。
Claims (6)
1.一种低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置,它包括:粪污水份仪(1)、粪污温度仪(2)、粪污液位仪(3)、粪污输送器(4)、秸秆水份仪(5)、秸秆温度仪(6)、秸秆密度仪(7)、秸秆输送器(8)、混料输送机(9)、连续混拌机(11)、混拌中控器(13)、混合均匀度检测仪(15)和混合物水分仪(16),在混料输送机(9)的输入端分别布置有粪污输送器(4)和秸秆输送器(8),在混料输送机(9)的输出端通过入料口(10)与连续混拌机(11)的输入端相连,连续混拌机(11)的输出端设有出料口(12),在粪污输送器(4)内分别装有粪污水份仪(1)、粪污温度仪(2)和粪污液位仪(3);在秸秆输送器(8)内分别装有秸秆水份仪(5)、秸秆温度仪(6)和秸秆密度仪(7);其特征在于:在出料口(12)装有混合均匀度检测仪(15)和混合物水分仪(16);混拌中控器(13)的输入端分别与粪污水份仪(1)、粪污温度仪(2)、粪污液位仪(3)、秸秆水份仪(5)、秸秆温度仪(6)、秸秆密度仪(7)、混合均匀度检测仪(15)和混合物水分仪(16)相连,混拌中控器(13)的输出端分别与粪污输送器(4)、秸秆输送器(8)、混料输送机(9)和连续混拌机(11)相连。
2.如权利要求1所述低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置,其特征在于:所述粪污输送器(4)和秸秆输送器(8)为螺旋式输送机。
3.如权利要求2所述低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置,其特征在于:所述混料输送机(9)为螺旋式输送机。
4.如权利要求3所述低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置,其特征在于:所述连续混拌机(11)为滚筒式搅拌机。
5.如权利要求4所述低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置,其特征在于:在滚筒式搅拌机的滚筒内设有沿着圆筒中心线均匀布置的挡板(14),混拌中控器(13)根据送入粪污输送器(4)的粪污水份、粪污温度和粪污液位与送入秸秆输送器(8)的秸秆水份、秸秆温度和秸秆密度及混合物水分仪(16)反馈的粪污原料和秸秆原料混合后含水率,来控制粪污输送器(4)和秸秆输送器(8)的转速和扭矩,并根据粪污与秸秆的配比和重量及混合均匀度检测仪(15)检测到的混合均匀度进一步地分别控制混料输送机(9)和连续混拌机(11)的转速和扭矩。
6.用权利要求5所述低碳酶解微氧堆肥原料连续混拌精准量化控制装置来连续混拌粪污和秸秆的方法,其特征在于:它包括以下步骤:
(a)、调节粪污C/N比
根据粪污原料的含氮量,将粪污原料和秸秆原料分别送入粪污输送器(4)和秸秆输送器(8)中,送入秸秆输送器(8)的秸秆为≤5mm的颗粒,调整粪污输送器(4)和秸秆输送器(8)的转速和扭矩使得包含粪污原料和秸秆原料的低碳酶解微氧堆肥原料的碳氮比调节至25:1至35:1;
(b)、控制混料干湿度
粪污原料含水率控制在75%至85%,秸秆原料含水率控制在10%至20%,粪污原料和秸秆原料混合后含水率控制在50%至60%;
(c)、调节粪污原料和秸秆原料混合均匀度
将步骤(a)的低碳酶解微氧堆肥原料在连续混拌机(11)进行充分混拌,并且根据粪污与秸秆的配比和重量及混合均匀度检测仪(15)检测到粪污原料和秸秆原料混拌后的混合均匀度,来控制混料输送机(9)和连续混拌机(11)的转速和扭矩,使得最终从连续混拌机(11)送入出料口(12)的低碳酶解微氧堆肥原料混合均匀度大于0.7。
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