CN114907156B - 一种有机肥腐熟方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型有机肥腐熟方法及其装置,该装置包括:从左至右依次通过第一管路连接的厌氧发酵罐、补氧装置、好氧发酵罐,厌氧发酵罐包括内胆发酵罐、套接在内胆发酵罐上的保温防护罩,内胆发酵罐内有密封纤维薄膜,密封纤维薄膜上端有间歇摆动机构,间歇摆动机构摆动时,密封纤维薄膜震动,密封纤维薄膜下端有弧形板,弧形板与内胆发酵罐内壁连接处有含吸水海绵的容纳孔,保温防护罩连接有一端连接进料系统,另一端延伸至内胆发酵罐内部的第二管路,内胆发酵罐内壁上有液位传感器红外探测器,液位传感器红外探测器与进料系统电力连接。本发明能够有效解决现有技术中发酵过程中容易形成水膜,且没有补氧辅助发酵,从而影响良品率的问题。
Description
技术领域
本发明涉及有机肥腐熟制备技术领域,具体是涉及有机肥腐熟方法及其装置。
背景技术
有机肥腐熟发酵技术是指利用各种新鲜家畜粪尿和垫圈材料进行混合,得到原始有机混合肥料,然后在密封或者密闭的环境下,让原始有机混合肥料经过高温或者常温发酵从而形成对植被有利用价值的有机复合肥,而该肥料通常比无机化学肥料含有更高的营养成分。常用的腐熟设备是在桶体上覆盖遮光密闭的纤维布料,使得其能够在无氧、无光照条件下进行发酵,期间通过单独的温度控制装置进行温控设定,以满足发酵所需的温度。但是上述设备往往是通过厌氧环境进行发酵,而家畜粪便中含有大量好氧型微生物,而通过厌氧环境发酵后,上述好氧型微生物将会失去活性,从而影响有机肥腐熟效果,导致最终腐熟成型的有机肥料含有营养成分不高,从而增加生产成本的同时,降低上述有机肥料的利用率。
同时,由于在桶体上覆盖密闭的纤维布料,导致有机肥原料诸如家畜粪便、其它秸秆类有机物等在腐熟的过程中往往通过有氧呼吸作用,将桶体内的氧气消耗的同时产生二氧化碳和水蒸气,其中水蒸气会附着在纤维布料表面形成多个小水滴,而小水滴最终会落入桶内的家畜粪便上,过多的小水滴会在家畜粪便表面形成水膜,而水膜将阻止好氧微生物的呼吸作用,从而影响好氧微生物的活性,进一步影响有机肥腐熟的效果,最终导致良品率下降。
发明内容
针对上述问题,本发明提供的有机肥腐熟方法及其装置,能够有效解决现有技术中发酵过程中容易形成水膜,且没有补氧辅助发酵,从而影响最终良品率的问题。
本发明的技术方案是:一种有机肥腐熟装置,包括:厌氧发酵罐、补氧装置、好氧发酵罐、第一管路,厌氧发酵罐、补氧装置、好氧发酵罐通过第一管路顺次连通,厌氧发酵罐包括内胆发酵罐、套接在内胆发酵罐上的保温防护罩,内胆发酵罐内固定连接有密封纤维薄膜,密封纤维薄膜上端设置有固定于内胆发酵罐内壁的间歇摆动机构,间歇摆动机构摆动时,与密封纤维薄膜接触,激发密封纤维薄膜震动,密封纤维薄膜下端设置有若干间隙排列的弧形板,弧形板固定连接于内胆发酵罐内壁上,且连接处设置有容纳孔,容纳孔上固定连接有吸水海绵,保温防护罩连接有第二管路,第二管路一端连接有进料系统,另一端延伸至内胆发酵罐内部,弧形板下端的内胆发酵罐内壁上设置有红外探测器,红外探测器与进料系统电力连接。
作为一种改进,所述吸水海绵可以采用另外一种方案进行替代:在容纳孔上设置一个导水管,将水引入到一个冷凝水小储罐,然后定时排出罐外。
进一步地,间歇摆动机构包括与内胆发酵罐内壁固定连接的安装板,安装板上固定连接有第一驱动电机,第一驱动电机的输出轴上固定连接有第一转动臂,第一转动臂上转动连接有第一连接臂,第一连接臂上铰接有第一摆动件,安装板上设置有第一柱体第一摆动件中心处套接于第一柱体上,并随第一连接臂摆动,安装板上还设置有第二柱体,第二柱体上套接有第二摆动件,第二摆动件一端与第一摆动件传动连接,第二摆动件的另一端设置有接触球,第二摆动件摆动时,接触球与密封纤维薄膜间歇接触。由于第一驱动电机驱动第一摆动件沿第一柱体圆周摆动,随即第一摆动件将摆动力传递给第二摆动件,使得第二摆动件左右摆动,而在此过程中,由于第二摆动件摆动到与密封纤维薄膜的近地点,其上面设置的接触球会与密封纤维薄膜发生点接触,由于点接触会产生局部摩擦力,而这种局部摩擦力能够带动密封纤维薄膜发生颤动,同时,由于接触球的存在避免第二摆动件在摆动过程中,其棱角划伤密封纤维薄膜,进一步保护密封纤维薄膜的完整性。而由于密封纤维薄膜发生间歇震动,使得将密封纤维薄膜上的小水滴震动到弧形板上,一方面避免小水滴过多而使得密封纤维薄膜发生形变失去弹性性能,另一方面避免水滴进入到原始有机混合肥料内,继而影响发酵效果。
进一步地,第一摆动件包括一体成型的传动机构和摆动机构,传动机构包括中空支撑架,支撑架中轴线处设置有固定杆,固定杆上固定连接有传动块,传动块位于支撑架内并与第一连接臂铰接,摆动机构包括半圆形摆动板,半圆形摆动板圆心处固定连接有摆动杆,半圆形摆动板圆弧处设置有第一容纳槽,第二摆动件三面分别设置有与半圆形摆动板的圆弧弧度相同的圆弧板,接触球位于相邻圆弧板的连接处,第二摆动件的另一面对称设置有限位柱,限位柱之间形成第二容纳槽,间歇摆动机构摆动时,摆动杆的一端位于第二容纳槽内并被限位柱限位,限位柱能够顺利通过第一容纳槽。传动机构和摆动机构一体成型的设计能够将摆动力快速传递到摆动机构上,并作用于第二摆动件,而第一容纳槽能够在摆动的过程中避免干涉到第二摆动件行径路线,两限位柱之间的第二容纳槽既能够容纳摆动杆的端部,又能够在限位柱的限位下带动第二摆动件摆动,而圆弧板的弧度与半圆形摆动板则最大可能的让第二摆动件与第一摆动件顺利相对滑动,避免第二摆动件与第一摆动件造成机械卡滞现象。
进一步地,补氧装置包括射流补氧器、第三管路、间歇打氧器,射流补氧器与间歇打氧器通过第三管路连接,第三管路上还设置有单向阀体,射流补氧器为两端直径大中间直径小的柱状体,柱状体中间位置开设有射流孔,射流孔与第三管路连通,射流补氧器的两端均连接于第一管路上,且在第一管路上设置有第一泵体、第二泵体,第一泵体、第二泵体分别位于射流补氧器的两端,柱状体上靠近第一泵体的一端设置有滤网。补氧装置是一种间歇补氧装置,其中,间歇打氧器将外部空气通过射流孔补入射流补氧器内,由于射流补氧器中间窄两端宽,因此在中间部位能够满足足够的局部压力,使得与补入的空气瞬间混合,为了避免中间局部压力过大导致有机肥料通过第三管路回流,因此在第三管路上设置有单向阀体,其能够单向导通空气进入射流补氧器内,而避免有机肥料回流至间歇打氧器内,提高机械性能的安全性和可靠性。
进一步地,间歇打氧器包括补氧管,补氧管内设置滑动连接有活塞,活塞上铰接有第二连接臂,第二连接臂转动连接有第二转动臂,还包括第二驱动电机,第二驱动电机的输出轴与第二转动臂固定连接,补氧管上设置有过氧孔,活塞位于补氧管内滑动时,间歇堵塞过氧孔。活塞在补氧管内往复运动,从而使得空气通过过氧孔被抽入补氧管内,进而随着活塞被推入第三管路内,并沿着第三管路进入射流补氧器内。
进一步地,内胆发酵罐与保温防护罩之间设置有加热装置,加热装置包括加热电阻、设置于加热电阻末端的温度传感器、设置于保温防护罩外表面的温控箱,温控箱设置有外接电源线、控制回路、加热阻断开关,控制回路分别电力连接温度传感器、加热阻断开关、外接电源线、加热电阻,外接电源线、加热电阻、加热阻断开关通过控制回路电力连接,温度传感器温度设定为60℃,当温度传感器检测到温度为60℃时,控制回路接收温度传感器发出的信号,并控制加热阻断开关阻断外接电源线与加热电阻之间的通路。由于厌氧发酵过程中需要温度的参与,其温度不易过高,通常不能高于60℃,否则厌氧微生物会失去活性。因此,在内胆发酵罐与保温防护罩之间设置设置加热装置,其能够将现有技术中额外的加热设备与厌氧发酵设备相结合,从而形成在厌氧发酵罐中间放置加热设备,保证厌氧发酵的温度需求的同时节省空间。
进一步地,好氧发酵罐内设置有氙光杀菌装置和搅拌装置,好氧发酵罐顶部设置有控制盒,控制盒内设置有第三驱动电机,第三驱动电机输出轴固定连接有第一支撑杆,第一支撑杆位于好氧发酵罐内,且与搅拌装置固定连接,控制盒上设置有氙光杀菌电源插接头,氙光杀菌装置包括第二支撑杆,第二支撑杆套接于第一支撑杆上,第二支撑杆的一端固定于好氧发酵罐内壁上,第二支撑杆的另一端与第一支撑杆转动连接,第二支撑杆上沿圆周方向设置有固定支架,固定支架上开设有若干固定孔,固定孔内安装有氙气灯管,氙气灯管与氙光杀菌电源插接头电力连接,氙光杀菌电源插接头与外部电源电力连接。其中,搅拌装置能够充分搅拌好氧发酵罐内的混合有机肥料,而氙光杀菌装置能够对已经发酵好的有机肥料消杀过多的例如大肠杆菌、金黄色葡萄糖菌、及其它的真菌土传病源菌等有害菌种,避免后续对有机肥料烘干、制粒工序的影响,同时,保证最终成型后的混合有机肥料少含甚至不含上述有害菌种。
进一步地,搅拌装置包括与第一支撑杆固定连接且沿第一支撑杆轴向排列的若干套接环,还包括若干沿第一支撑杆轴向排列且直径逐渐变大的搅拌环,搅拌环与套接环位置相对应,且相对应的搅拌环与套接环之间设置有支撑板。此时,由于混合有机肥料还处于粘稠状态,因此设置多层直径不同的搅拌环,使得在搅拌过程中,搅拌环能够顺着粘稠混合有机肥料流动的方向均匀搅拌,避免搅拌力度过大导致混合有机肥料粘黏位于搅拌装置上端的氙光杀菌装置,从而保证氙光杀菌装置整体清洁,从而防止氙光杀菌装置因被遮挡而减弱或者丧失杀菌功能。
进一步地,搅拌环上两端对称铰接有转动刀片。由于混合有机肥料为粘稠状,因此,使用转动刀片使得在搅拌过程中,产生对粘稠状混合有机肥料的切割力,避免粘稠状混合有机肥料粘黏到搅拌环上,从而增强混合搅拌效果。
本发明还提供了利用上述有机肥腐熟装置进行腐熟的方法,包括以下步骤:
S1、厌氧发酵
S1.1、输送原始有机混合肥料
通过进料系统将原始有机混合肥料输送进入厌氧发酵罐内,当原始有机混合肥料到达红外探测器的位置时,停止输送;
S1.2、自然发酵及温度控制
将原始有机混合肥料在厌氧发酵罐内进行一次静置10~15天,期间通过加热装置进行持续加热,并在一次静置的第二天开启间歇摆动机构,对密封纤维薄膜进行震动;
S2、持续补氧
一次静置完毕之后,将原始有机混合肥料通过第一管路输送到好氧发酵罐内进行二次静置5~8天,期间补氧装置处于开启状态,补氧量为原始有机混合肥料总体积的1/50;
S3、搅拌杀菌
二次静置完毕后立即开启搅拌装置,所述搅拌装置搅拌速率为100r/min,待充分搅拌30~60min后开启氙光杀菌装置,进行杀菌处理,所述杀菌处理时间为10~25min。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明通过在厌氧发酵罐内增设间歇摆动机构以及弧形板、吸水海绵,使得密封纤维薄膜上的水蒸气被大落到弧形板上,由于弧形板具有一定的弧度,因此,水蒸气中的小水滴能够沿着弧形板弧面进入到吸水海绵上,进而使得吸水海绵吸收小水滴,避免小水滴混入有机肥料中,从而影响有机肥发酵效果。同时,在厌氧发酵罐后端增设补氧装置和好氧发酵罐,使得有机肥料进行无氧发酵后通过打氧,进行有氧发酵,进而使得好氧类发酵菌体能够得到活性,从而提升发酵效果;另外,红外探测器由于和进料系统连接,其中进料系统为现有技术,例如新乡市巨宝机电设备制造有限公司生产的气动式真空上料机,其中红外探测器与气动式真空上料机的控制系统相互电力连接,同时将控制开关电力连接到控制系统的电源通路上,当红外探测器采集到原始有机混合肥料位置信息,即原始有机混合肥料到达红外探测器的位置,则红外探测器发出信号给控制系统,控制系统通过控制开关关闭电源通路通路,使得气动式真空上料机断电,从而停止向厌氧发酵罐内注肥。
附图说明
图1为有机肥腐熟方法的流程图;
图2为有机肥腐熟装置的结构示意图;
图3为间歇摆动机构的结构示意图;
图4为图2中A-A的局部放大图;
图5为图2中B-B的局部放大图;
图6为活塞与第二连接臂的连接关系图;
图7为搅拌装置的结构示意图;
图8为氙气灯管的结构示意图。
其中,1.厌氧发酵罐,1-1.内胆发酵罐,1-2.保温防护罩,2.补氧装置,2-1.射流补氧器,2-2.第三管路,2-3.间歇打氧器,3.好氧发酵罐,4.第一管路,5.密封纤维薄膜,6.间歇摆动机构,6-1.安装板,7.弧形板,8.吸水海绵,9.第二管路,10.红外探测器,11.第一驱动电机,12.第一转动臂,13.第一连接臂,14.第一摆动件,14-1.传动机构,14-2.摆动机构,15.第一柱体,16.第二柱体,17.第二摆动件,18.接触球,19.支撑架,20.固定杆,21.传动块,22.半圆形摆动板,23.摆动杆,24.第一容纳槽,25.圆弧板,26.限位柱,27.第二容纳槽,28.单向阀体,29.第一泵体,30.第二泵体,31.滤网,32.补氧管,33.活塞,34.第二连接臂,35.第二转动臂,36.第二驱动电机,37.加热装置,38.加热电阻,39.温度传感器,40.温控箱,41.氙光杀菌装置,42.搅拌装置,43.控制盒,44.第三驱动电机,45.第一支撑杆,46.氙光杀菌电源插接头,47.第二支撑杆,48.固定支架,49.氙气灯管,49-1.管体,49-2.阳极柱,49-3.阴极柱,50.套接环,51.搅拌环,52.支撑板,53.转动刀片,54.废气溢流口,55.检修通道,56.蒸汽排出口,57.出料口,58.过氧孔。
实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“横向”、“纵向”、“垂向”、“边缘”、“侧端”、“上”、“下”、“表面”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
实施例
如图2所示,一种有机肥腐熟装置,包括:厌氧发酵罐1、补氧装置2、好氧发酵罐3、第一管路4,厌氧发酵罐1、补氧装置2、好氧发酵罐3通过第一管路4顺次连通,厌氧发酵罐1包括内胆发酵罐1-1、套接在内胆发酵罐1-1上的保温防护罩1-2,内胆发酵罐1-1内固定连接有密封纤维薄膜5,密封纤维薄膜5上端设置有固定于内胆发酵罐1-1内壁的间歇摆动机构14-26,间歇摆动机构14-26摆动时,与密封纤维薄膜5接触,激发密封纤维薄膜5震动,密封纤维薄膜5下端设置有若干间隙排列的弧形板7,弧形板7固定连接于内胆发酵罐1-1内壁上,且连接处设置有容纳孔,容纳孔上固定连接有吸水海绵8,保温防护罩1-2连接有第二管路9,第二管路9一端连接有进料系统,另一端延伸至内胆发酵罐1-1内部,弧形板7下端的内胆发酵罐1-1内壁上设置有红外探测器10,红外探测器10与进料系统电力连接。
其中,如图2所示,间歇摆动机构14-26包括与内胆发酵罐1-1内壁固定连接的安装板6-1,安装板6-1上固定连接有第一驱动电机11,第一驱动电机11的输出轴上固定连接有第一转动臂12,第一转动臂12上转动连接有第一连接臂13,第一连接臂13上铰接有第一摆动件14,安装板6-1上设置有第一柱体15第一摆动件14中心处套接于第一柱体15上,并随第一连接臂13摆动,安装板6-1上还设置有第二柱体16,第二柱体16上套接有第二摆动件17,第二摆动件17一端与第一摆动件14传动连接,第二摆动件17的另一端设置有接触球18,第二摆动件17摆动时,接触球18与密封纤维薄膜5间歇接触。由于第一驱动电机11驱动第一摆动件14沿第一柱体15圆周摆动,随即第一摆动件14将摆动力传递给第二摆动件17,使得第二摆动件17左右摆动,而在此过程中,由于第二摆动件17摆动到与密封纤维薄膜5的近地点,其上面设置的接触球18会与密封纤维薄膜5发生点接触,由于点接触会产生局部摩擦力,而这种局部摩擦力能够带动密封纤维薄膜5发生颤动,同时,由于接触球18的存在避免第二摆动件17在摆动过程中,其棱角划伤密封纤维薄膜5,进一步保护密封纤维薄膜5的完整性。而由于密封纤维薄膜5发生间歇震动,使得将密封纤维薄膜5上的小水滴震动到弧形板7上,一方面避免小水滴过多而使得密封纤维薄膜5发生形变失去弹性性能,另一方面避免水滴进入到原始有机混合肥料内,继而影响发酵效果。
其中,第一摆动件14包括一体成型的传动机构14-1和摆动机构14-2,传动机构14-1包括中空支撑架19,支撑架19中轴线处设置有固定杆20,固定杆20上固定连接有传动块21,传动块21位于支撑架19内并与第一连接臂13铰接,摆动机构14-2包括半圆形摆动板22,半圆形摆动板22圆心处固定连接有摆动杆23,半圆形摆动板22圆弧处设置有第一容纳槽24,第二摆动件17三面分别设置有与半圆形摆动板22的圆弧弧度相同的圆弧板25,接触球18位于相邻圆弧板25的连接处,第二摆动件17的另一面对称设置有限位柱26,限位柱26之间形成第二容纳槽27,间歇摆动机构14-26摆动时,摆动杆23的一端位于第二容纳槽27内并被限位柱26限位,限位柱26能够顺利通过第一容纳槽24。传动机构14-1和摆动机构14-2一体成型的设计能够将摆动力快速传递到摆动机构14-2上,并作用于第二摆动件17,而第一容纳槽24能够在摆动的过程中避免干涉到第二摆动件17行径路线,两限位柱26之间的第二容纳槽27既能够容纳摆动杆23的端部,又能够在限位柱26的限位下带动第二摆动件17摆动,而圆弧板25的弧度与半圆形摆动板22则最大可能的让第二摆动件17与第一摆动件14顺利相对滑动,避免第二摆动件17与第一摆动件14造成机械卡滞现象。
如图2、图3所示,补氧装置2包括射流补氧器2-1、第三管路2-2、间歇打氧器2-3,射流补氧器2-1与间歇打氧器2-3通过第三管路2-2连接,第三管路2-2上还设置有单向阀体28,射流补氧器2-1为两端直径大中间直径小的柱状体,柱状体中间位置开设有射流孔,射流孔与第三管路2-2连通,射流补氧器2-1的两端均连接于第一管路4上,且在第一管路4上设置有第一泵体29、第二泵体30,第一泵体29、第二泵体30分别位于射流补氧器2-1的两端,柱状体上靠近第一泵体29的一端设置有滤网31。补氧装置2是一种间歇补氧装置2,其中,间歇打氧器2-3将外部空气通过射流孔补入射流补氧器2-1内,由于射流补氧器2-1中间窄两端宽,因此在中间部位能够满足足够的局部压力,使得与补入的空气瞬间混合,为了避免中间局部压力过大导致有机肥料通过第三管路2-2回流,因此在第三管路2-2上设置有单向阀体28,其能够单向导通空气进入射流补氧器2-1内,而避免有机肥料回流至间歇打氧器2-3内,提高机械性能的安全性和可靠性。
如图5所示,间歇打氧器2-3包括补氧管32,补氧管32内设置滑动连接有活塞33,活塞33上铰接有第二连接臂34,其连接方式如图6所示,第二连接臂34转动连接有第二转动臂35,还包括第二驱动电机36,第二驱动电机36的输出轴与第二转动臂35固定连接,补氧管32上设置有过氧孔58,活塞33位于补氧管32内滑动时,间歇堵塞过氧孔58。活塞33在补氧管32内往复运动,从而使得空气通过过氧孔58被抽入补氧管32内,进而随着活塞33被推入第三管路2-2内,并沿着第三管路2-2进入射流补氧器2-1内。
其中,如图1、图7所示,好氧发酵罐3内设置有氙光杀菌装置41和搅拌装置42,好氧发酵罐3顶部设置有控制盒43,控制盒43内设置有第三驱动电机44,第三驱动电机44输出轴固定连接有第一支撑杆45,第一支撑杆45位于好氧发酵罐3内,且与搅拌装置42固定连接,控制盒43上设置有氙光杀菌电源插接头46,氙光杀菌装置41包括第二支撑杆47,第二支撑杆47套接于第一支撑杆45上,第二支撑杆47的一端固定于好氧发酵罐3内壁上,第二支撑杆47的另一端与第一支撑杆45转动连接,第二支撑杆47上沿圆周方向设置有固定支架48,固定支架48上开设有若干固定孔,固定孔内安装有氙气灯管49,氙气灯管49与氙光杀菌电源插接头46电力连接,氙光杀菌电源插接头46与外部电源电力连接。其中,氙气灯管49包括卡接在固定支架48上的管体49-1以及位于管体49-1中部的阳极柱49-2、阴极柱49-3,阳极柱49-2、阴极柱49-3通过固定孔上的电力孔与之电力连接。其中,搅拌装置42能够充分搅拌好氧发酵罐3内的混合有机肥料,而氙光杀菌装置41能够对已经发酵好的有机肥料消杀过多的例如大肠杆菌、金黄色葡萄糖菌、及其它的真菌土传病源菌有害菌种,避免后续对有机肥料烘干、制粒工序的影响,同时,保证最终成型后的混合有机肥料少含甚至不含上述有害菌种。
其中,参考图7,搅拌装置42包括与第一支撑杆45固定连接且沿第一支撑杆45轴向排列的若干套接环50,还包括若干沿第一支撑杆45轴向排列且直径逐渐变大的搅拌环51,搅拌环51与套接环50位置相对应,且相对应的搅拌环51与套接环50之间设置有支撑板52。此时,由于混合有机肥料还处于粘稠状态,因此设置多层直径不同的搅拌环51,使得在搅拌过程中,搅拌环51能够顺着粘稠混合有机肥料流动的方向均匀搅拌,避免搅拌力度过大导致混合有机肥料粘黏位于搅拌装置42上端的氙光杀菌装置41,从而保证氙光杀菌装置41整体清洁,从而防止氙光杀菌装置41因被遮挡而减弱或者丧失杀菌功能。
其中,在厌氧发酵罐1与好氧发酵罐3上均设置有废气溢流口54,其中一个废气溢流口54从内胆发酵罐1-1穿过保温防护罩1-2与外部废气收集器连接,避免发酵过程中产生的废气进入到外部环境,从而避免造成污染环境以及降低人员误吸有毒废气而造成的伤亡。
其中,在厌氧发酵罐1的顶部设置有检修通道55,用于工作人员进入厌氧发酵罐1内部,便于内部零部件的维修与更换,厌氧发酵罐1工作时,需要在检修通道55上部覆盖塞体,避免空气进入厌氧发酵罐1内。
其中,在保温防护罩1-2外表面设置有蒸汽排出口56,便于将吸水海绵8上蒸发的气体排出,平衡厌氧发酵罐1中间夹层的压强。
其中,在好氧发酵罐3的底部设置有出料口57,便于发酵完毕的有机混合肥料流出好氧发酵罐3,从而让发酵完毕的有机混合肥料顺利进入下一道工序。
实施例
在实施例1的基础上,如图1所示,内胆发酵罐1-1与保温防护罩1-2之间设置有加热装置37,加热装置37包括加热电阻38、设置于加热电阻38末端的温度传感器39、设置于保温防护罩1-2外表面的温控箱40,温控箱40设置有外接电源线、控制回路、加热阻断开关,控制回路分别电力连接温度传感器39、加热阻断开关、外接电源线、加热电阻38,外接电源线、加热电阻38、加热阻断开关通过控制回路电力连接,温度传感器39温度设定为60℃,当温度传感器39检测到温度为60℃时,控制回路接收温度传感器39发出的信号,并控制加热阻断开关阻断外接电源线与加热电阻38之间的通路。由于厌氧发酵过程中需要温度的参与,其温度不易过高,通常不能高于60℃,否则厌氧微生物会失去活性。因此,在内胆发酵罐1-1与保温防护罩1-2之间设置设置加热装置37,其能够将现有技术中额外的加热设备与厌氧发酵设备相结合,从而形成在厌氧发酵罐1中间放置加热设备,保证厌氧发酵的温度需求的同时节省空间。
实施例
在实施例1的基础上,如图1所示,搅拌环51上两端对称铰接有转动刀片53。由于混合有机肥料为粘稠状,因此,使用转动刀片53使得在搅拌过程中,产生对粘稠状混合有机肥料的切割力,避免粘稠状混合有机肥料粘黏到搅拌环51上,从而增强混合搅拌效果。
上述实施例通过在厌氧发酵罐1内增设间歇摆动机构14-26以及弧形板7、吸水海绵8,使得密封纤维薄膜5上的水蒸气被大落到弧形板7上,由于弧形板7具有一定的弧度,因此,水蒸气中的小水滴能够沿着弧形板7弧面进入到吸水海绵8上,进而使得吸水海绵8吸收小水滴,避免小水滴混入有机肥料中,从而影响有机肥发酵效果。同时,在厌氧发酵罐1后端增设补氧装置2和好氧发酵罐3,使得有机肥料进行无氧发酵后通过打氧,进行有氧发酵,进而使得好氧类发酵菌体能够得到活性,从而提升发酵效果;另外,红外探测器10由于和进料系统连接,其中进料系统为现有技术,例如新乡市巨宝机电设备制造有限公司生产的气动式真空上料机,其中红外探测器10与气动式真空上料机的控制系统相互电力连接,同时将控制开关电力连接到控制系统的电源通路上,当红外探测器10采集到原始有机混合肥料位置信息,即原始有机混合肥料到达红外探测器10的位置,则红外探测器10发出信号给控制系统,控制系统通过控制开关关闭电源通路通路,使得气动式真空上料机断电,从而停止向厌氧发酵罐1内注肥。
综上,如图1所示,有机肥腐熟的方法包括以下步骤:
S1、厌氧发酵
S1.1、输送原始有机混合肥料
通过进料系统将原始有机混合肥料输送进入厌氧发酵罐1内,当原始有机混合肥料到达红外探测器10的位置时,停止输送;
S1.2、自然发酵及温度控制
将原始有机混合肥料在厌氧发酵罐1内进行一次静置10~15天,期间通过加热装置37进行持续加热,并在一次静置的第二天开启间歇摆动机构14-26,对密封纤维薄膜5进行震动;
S2、持续补氧
一次静置完毕之后,将原始有机混合肥料通过第一管路4输送到好氧发酵罐3内进行二次静置5~8天,期间补氧装置2处于开启状态,补氧量为原始有机混合肥料总体积的1/50;
S3、搅拌杀菌
二次静置完毕后立即开启搅拌装置42,所述搅拌装置42搅拌速率为100r/min,待充分搅拌30~60min后开启氙光杀菌装置41,进行杀菌处理,所述杀菌处理时间为10~25min。
其中,根据进料量的多少选取合适的静置时间,其进料量与静置时间呈正比关系,例如:当进料量为厌氧发酵罐1总体积的1/5时,一次静置时间为10天,二次静置时间为5天;当进料量为厌氧发酵罐1总体积的2/5时,一次静置时间为15天,二次静置时间为6天;当进料量为厌氧发酵罐1总体积的1/2时,一次静置时间为15天,二次静置时间为6天;当进料量为厌氧发酵罐1总体积的3/5时,一次静置时间为25天,二次静置时间为8天。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种有机肥腐熟装置,其特征在于,包括:厌氧发酵罐(1)、补氧装置(2)、好氧发酵罐(3)、第一管路(4),所述厌氧发酵罐(1)、补氧装置(2)、好氧发酵罐(3)通过第一管路(4)顺次连通,所述厌氧发酵罐(1)包括内胆发酵罐(1-1)、套接在内胆发酵罐(1-1)上的保温防护罩(1-2),所述内胆发酵罐(1-1)内固定连接有密封纤维薄膜(5),所述密封纤维薄膜(5)上端设置有固定于内胆发酵罐(1-1)内壁的间歇摆动机构(6),所述间歇摆动机构(6)摆动时,与所述密封纤维薄膜(5)接触,激发密封纤维薄膜(5)震动,所述密封纤维薄膜(5)下端设置有若干间隙排列的弧形板(7),所述弧形板(7)固定连接于内胆发酵罐(1-1)内壁上,且连接处设置有容纳孔,所述容纳孔上固定连接有吸水海绵(8),所述保温防护罩(1-2)连接有第二管路(9),所述第二管路(9)一端连接有进料系统,另一端延伸至所述内胆发酵罐(1-1)内部,所述弧形板(7)下端的内胆发酵罐(1-1)内壁上设置有红外探测器(10),所述红外探测器(10)与所述进料系统电力连接;
所述间歇摆动机构(6)包括与所述内胆发酵罐(1-1)内壁固定连接的安装板(6-1),所述安装板(6-1)上固定连接有第一驱动电机(11),所述第一驱动电机(11)的输出轴上固定连接有第一转动臂(12),所述第一转动臂(12)上转动连接有第一连接臂(13),所述第一连接臂(13)上铰接有第一摆动件(14),所述安装板(6-1)上设置有第一柱体(15),所述第一摆动件(14)中心处套接于所述第一柱体(15)上,并随第一连接臂(13)摆动,所述安装板(6-1)上还设置有第二柱体(16),所述第二柱体(16)上套接有第二摆动件(17),所述第二摆动件(17)一端与所述第一摆动件(14)传动连接,所述第二摆动件(17)的另一端设置有接触球(18),所述第二摆动件(17)摆动时,所述接触球(18)与密封纤维薄膜(5)间歇接触;
所述第一摆动件(14)包括一体成型的传动机构(14-1)和摆动机构(14-2),所述传动机构(14-1)包括中空的支撑架(19),所述支撑架(19)中轴线处设置有固定杆(20),所述固定杆(20)上固定连接有传动块(21),所述传动块(21)位于支撑架(19)内并与所述第一连接臂(13)铰接,所述摆动机构(14-2)包括半圆形摆动板(22),所述半圆形摆动板(22)圆心处固定连接有摆动杆(23),所述半圆形摆动板(22)圆弧处设置有第一容纳槽(24),所述第二摆动件(17)三面分别设置有与所述半圆形摆动板(22)的圆弧弧度相同的圆弧板(25),所述接触球(18)位于相邻所述圆弧板(25)的连接处,所述第二摆动件(17)的另一面对称设置有限位柱(26),所述限位柱(26)之间形成第二容纳槽(27),所述间歇摆动机构(6)摆动时,摆动杆(23)的一端位于第二容纳槽(27)内并被所述限位柱(26)限位,所述限位柱(26)能够顺利通过第一容纳槽(24);
所述补氧装置(2)包括射流补氧器(2-1)、第三管路(2-2)、间歇打氧器(2-3),所述射流补氧器(2-1)与间歇打氧器(2-3)通过第三管路(2-2)连接,所述第三管路(2-2)上还设置有单向阀体(28),所述射流补氧器(2-1)为两端直径大中间直径小的柱状体,所述柱状体中间位置开设有射流孔,所述射流孔与第三管路(2-2)连通,所述射流补氧器(2-1)的两端均连接于第一管路(4)上,且在第一管路(4)上设置有第一泵体(29)、第二泵体(30),所述第一泵体(29)、第二泵体(30)分别位于射流补氧器(2-1)的两端,所述柱状体上靠近第一泵体(29)的一端设置有滤网(31);
所述间歇打氧器(2-3)包括补氧管(32),所述补氧管(32)内设置滑动连接有活塞(33),所述活塞(33)上铰接有第二连接臂(34),所述第二连接臂(34)转动连接有第二转动臂(35),还包括第二驱动电机(36),所述第二驱动电机(36)的输出轴与所述第二转动臂(35)固定连接,所述补氧管(32)上设置有过氧孔(58),所述活塞(33)位于补氧管(32)内滑动时,间歇堵塞所述过氧孔(58);
所述内胆发酵罐(1-1)与保温防护罩(1-2)之间设置有加热装置(37),所述加热装置(37)包括加热电阻(38)、设置于加热电阻(38)末端的温度传感器(39)、设置于保温防护罩(1-2)外表面的温控箱(40),所述温控箱(40)设置有外接电源线、控制回路、加热阻断开关,所述控制回路分别电力连接温度传感器(39)、加热阻断开关、外接电源线、加热电阻(38),所述外接电源线、加热电阻(38)、加热阻断开关通过所述控制回路电力连接,所述温度传感器(39)温度设定为60℃,当所述温度传感器(39)检测到温度为60℃时,所述控制回路接收所述温度传感器(39)发出的信号,并控制加热阻断开关阻断外接电源线与加热电阻(38)之间的通路;
所述好氧发酵罐(3)内设置有氙光杀菌装置(41)和搅拌装置(42),所述好氧发酵罐(3)顶部设置有控制盒(43),所述控制盒(43)内设置有第三驱动电机(44),所述第三驱动电机(44)输出轴固定连接有第一支撑杆(45),所述第一支撑杆(45)位于好氧发酵罐(3)内,且与所述搅拌装置(42)固定连接,所述控制盒(43)上设置有氙光杀菌电源插接头(46),所述氙光杀菌装置(41)包括第二支撑杆(47),所述第二支撑杆(47)套接于所述第一支撑杆(45)上,所述第二支撑杆(47)的一端固定于所述好氧发酵罐(3)内壁上,所述第二支撑杆(47)的另一端与所述第一支撑杆(45)转动连接,所述第二支撑杆(47)上沿圆周方向设置有固定支架(48),所述固定支架(48)上开设有若干固定孔,所述固定孔内安装有氙气灯管(49),所述氙气灯管(49)与所述氙光杀菌电源插接头(46)电力连接,所述氙光杀菌电源插接头(46)与外部电源电力连接。
2.根据权利要求1所述的有机肥腐熟装置,其特征在于,所述搅拌装置(42)包括与所述第一支撑杆(45)固定连接且沿第一支撑杆(45)轴向排列的若干套接环(50),还包括若干沿第一支撑杆(45)轴向排列且直径逐渐变大的搅拌环(51),所述搅拌环(51)与套接环(50)位置相对应,且相对应的搅拌环(51)与套接环(50)之间设置有支撑板(52)。
3.根据权利要求2所述的有机肥腐熟装置,其特征在于,所述搅拌环(51)上两端对称铰接有转动刀片(53)。
4.一种利用权利要求1-3任意一项所述有机肥腐熟装置的腐熟方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、厌氧发酵
S1.1、输送原始有机混合肥料
通过进料系统将原始有机混合肥料输送进入厌氧发酵罐(1)内,当原始有机混合肥料到达红外探测器(10)的位置时,停止输送;
S1.2、自然发酵及温度控制
将原始有机混合肥料在厌氧发酵罐(1)内进行一次静置10~15天,期间通过加热装置(37)进行持续加热,加热温度控制在22~60℃,并在一次静置的第二天开启间歇摆动机构(6),对密封纤维薄膜(5)进行震动;
S2、持续补氧
一次静置完毕之后,将原始有机混合肥料通过第一管路(4)输送到好氧发酵罐(3)内进行二次静置5~8天,期间补氧装置(2)处于开启状态,补氧量为原始有机混合肥料总体积的1/50;
S3、搅拌杀菌
二次静置完毕后立即开启搅拌装置(42),所述搅拌装置(42)搅拌速率为100r/min,待充分搅拌30~60min后开启氙光杀菌装置(41),进行杀菌处理,所述杀菌处理时间为10~25min。
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