CN116969794B - 一种生物有机肥的制备方法及其制备系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物有机肥的制备方法，包括如下步骤：S1混料：首先将小麦秸秆、玉米秸秆、甘蔗渣粉碎，然后与大蒜渣、自来水混合均匀，使发酵初始物料含水率为30％‑40％；S2发酵：称取发酵菌剂加入S1中的混料，将混料转移至发酵箱，并将木醋液喷在混料表面，发酵温度为55‑60℃，发酵时间为3‑5天，发酵箱每隔12‑24小时进行一次翻堆，并同时供氧；S3腐熟：将发酵后的物料转移至陈化区，翻抛、通风，降至室温腐熟3‑5天；S4生产：将腐熟后的有机物料干燥，粉碎，加入钙镁磷肥，黄腐酸，复硝酚钠、氨基酸液，搅拌混匀，得到生物有机肥。本发明以小麦秸秆、玉米秸秆、甘蔗渣为主要原料，通过发酵，降低成本，操作简单。

Description

一种生物有机肥的制备方法及其制备系统

技术领域

本发明涉及生物有机肥制备技术领域，尤其涉及一种生物有机肥的制备方法及其制备系统。

背景技术

生物有机肥的制备需要经历混料、发酵、腐熟等步骤，在原料发酵的过程中，通常会将原料添加进发酵翻堆机中进行，用以控制原料发酵过程中与空气接触的时间，并且对原料进行定期的翻堆，让原料能够充分的发酵，用以提升物料后续的使用效果。

在现有的发酵翻堆机使用过程中，容易出现原料附着于翻堆所用的辊体及叶片上，造成辊体和叶片表面附着物的堆积，对翻堆处理效率造成影响，随之会对辊体和叶片的使用寿命造成影响。

并且原料在发酵翻堆机内堆积发酵中，原料会附着于翻堆机内部的壁面，长期的附着堆积会让发酵翻堆机难以清理，对下次原料的发酵处理造成影响。

为此，本发明人设计开发了一种生物有机肥制备用发酵翻堆设备，用以对原料进行充分的翻堆处置。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种生物有机肥的制备方法，包括如下步骤：

S1混料：首先将小麦秸秆、玉米秸秆、甘蔗渣粉碎，然后与大蒜渣、自来水混合均匀，使发酵初始物料含水率为30%-40％；

S2发酵：称取发酵菌剂加入S1中的混料，将混料转移至发酵箱，并将木醋液喷在混料表面，发酵温度为55-60℃，发酵时间为3-5天，发酵箱每隔12-24小时进行一次翻堆，并同时供氧；

S3腐熟：将发酵后的物料转移至陈化区，翻抛、通风，降至室温腐熟3-5天；

S4生产：将腐熟后的有机物料干燥，粉碎，加入钙镁磷肥，黄腐酸，复硝酚钠、氨基酸液，搅拌混匀，得到生物有机肥。

优选的，原料质量份配比如下：

小麦秸秆30-40份、玉米秸秆30-40份、甘蔗渣10-20份、大蒜渣3-5份、自来水23-30份、发酵菌剂1-2份、木醋液0.5份、钙镁磷肥1-2份，黄腐酸1-2份，复硝酚钠1-2份、氨基酸液3-5份。

优选的，所述发酵菌剂由枯草芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉和纤维素酶按（8-10）:（3-5）:（3-5）:10的比例混合制成。

一种生物有机肥的制备系统，包括发酵箱，所述发酵箱上设有盖板，盖板上连通有通气管，所述发酵箱内设有翻堆辊，所述发酵箱两侧均开设有供翻堆辊往复横移的横移口，横移口底部设有直齿条，所述发酵箱上还设有为翻堆辊表面附着物进行刮除处理的刮附机构，所述翻堆辊上设有翻动发酵箱内部物料的翻堆板；

所述刮附机构包括与发酵箱顶部连接的安装架，所述安装架上套设有固定架，所述固定架上设有与安装架匹配的挡条，所述固定架底部设有作用于翻堆辊表面的刮板。

优选地，所述固定架底部设有安装刮板的内嵌空腔，内嵌空腔内设有弹簧腔，所述刮板上设有与弹簧腔内部连接的复位弹簧。

优选地，所述翻堆辊两端均设有中空架设筒，中空架设筒上设有与直齿条啮合匹配的直齿轮，所述翻堆辊上设有内嵌槽，以及用于套装翻堆板的插孔。

优选地，所述发酵箱外侧设有与中空架设筒套装的驱动机构，所述驱动机构包括与发酵箱连接的支架，支架上设有往复丝杆，所述驱动机构还包括与中空架设筒轴承套装的吊架，吊架的顶端与往复丝杆螺纹套装。

优选地，所述发酵箱内部两侧均设有平衡架，发酵箱两端均开设有与平衡架匹配的限位孔；

所述平衡架内设有与中空架设筒转动套装的封闭板，封闭板上设有与中空架设筒进行转动套装的架筒孔，所述封闭板两端均通过限位孔延伸至发酵箱的外侧，封闭板端部设有连接板。

优选地，所述翻堆板端部设有匹配内嵌槽的清壁刮片，所述翻堆辊内部设有用于调整翻堆板使用长度的调节机构，所述调节机构包括两端均连接有翻堆板的套框，套框内套装有主框体，主框体上设有与套框套装的导向板，所述导向板端部设有导向杆；

所述调节机构还包括为导向杆提供导向的导向框，以及将导向框安装于翻堆辊内部的定位架，导向框上设有匹配导向杆嵌入其中的导向槽。

优选地，所述翻堆辊内设有与主框体啮合匹配的主动齿轮，所述中空架设筒端部设有同步电机，同步电机的输出轴通过同步轴对主动齿轮进行同步传动。

优选地，所述盖板的数量为两个，两个盖板分别安装于刮附机构的两侧。

优选地，所述横移口的大小和形状与直齿轮的大小和形状相适配。

优选地，所述支架上设有驱动往复丝杆旋转的驱动电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明以小麦秸秆、玉米秸秆、甘蔗渣为主要原料，通过发酵，降低成本，操作简单。

2、通过刮附机构的设置，在复位弹簧对于刮板的弹性影响下，让刮板的底端能够始终与翻堆辊的表面进行接触，用以对翻堆辊表面的附着物进行刮除处理，避免附着物过多对翻堆处理造成影响。

3、通过翻堆辊和翻堆板的设置，让翻堆辊能够带动翻堆板在发酵箱的内部进行旋转，用以让翻堆板对发酵箱内的物料进行翻堆处理，并且让清壁刮片对发酵箱的底面进行刮壁操作，避免物料附着于发酵箱的底面。

4、通过调节机构的设置，利用翻堆辊、中空架设筒、调节机构、同步电机、同步轴和主动齿轮之间的相互配合，能够让翻堆板的使用长度跟随其位于发酵箱内部的位置进行调整，方便刮附机构对于翻堆辊进行表面附着物刮除操作。

5、通过驱动机构的设置，利用直齿轮和直齿条之间的啮合匹配，能够在中空架设筒通过驱动机构的内部组件进行往复移动的时候，让中空架设筒发生转动，用以控制翻堆辊在发酵箱的内部旋转，让翻堆板对发酵箱内部的物料进行翻堆处理。

6、通过翻堆板的设置，利用插孔和翻堆板之间的相互配合，能够对翻堆板表面附着的物料进行刮除处置。

综上，本发明克服了现有技术的不足，设计合理，利用往复式移动旋转，对物料进行充分的翻堆处置，并且在翻堆处置的过程中，对翻堆部件进行表面附着物的刮除，避免物料附着堆积在翻堆部件的表面，具有较高的社会使用价值和应用前景。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明的整体结构爆炸示意图；

图4为本发明中发酵箱的结构示意图；

图5为本发明中刮附机构的结构示意图；

图6为本发明中刮附机构的结构正视剖面图；

图7为本图6中A处的局部结构放大图；

图8为本发明中驱动机构与发酵箱的结构拼装示意图；

图9为本发明中发酵箱与封闭板的结构拼装示意图；

图10为本发明中翻堆辊及其内部结构的爆炸示意图；

图11为本发明中翻堆辊的结构示意图；

图12为本图11中B处的局部结构放大图；

图13为本发明中调节机构的结构示意图；

图14为本发明中调节机构与主动齿轮的结构拼接示意图；

图15为本发明中主动齿轮与主框体的结构拼接示意图；

图16为本发明中导向杆的安装位置示意图；

图17为本发明中套框与翻堆板的结构拼接示意图；

图18为本发明中导向框与定位架的结构拼接示意图。

图中：1、发酵箱；101、横移口；1011、直齿条；102、平衡架；1021、限位孔；2、盖板；201、通气管；3、刮附机构；301、安装架；302、固定架；3021、挡条；303、内嵌空腔；304、刮板；305、弹簧腔；306、复位弹簧；4、翻堆辊；41、中空架设筒；411、直齿轮；42、内嵌槽；43、插孔；5、驱动机构；501、支架；502、往复丝杆；503、驱动电机；504、吊架；6、翻堆板；61、清壁刮片；7、调节机构；701、套框；702、主框体；703、导向板；704、导向杆；705、导向框；7051、导向槽；706、定位架；8、同步电机；81、同步轴；82、主动齿轮；9、封闭板；901、架筒孔；91、连接板。

具体实施方式

除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

实施例1

参照图1，一种生物有机肥的制备方法，包括如下步骤：

S1混料：首先将小麦秸秆、玉米秸秆、甘蔗渣粉碎，然后与大蒜渣、自来水混合均匀，使发酵初始物料含水率为35％左右；

S2发酵：称取发酵菌剂加入S1中的混料，将混料转移至发酵箱1，并将木醋液喷在混料表面，发酵温度为55℃，发酵时间为4天，发酵箱1每隔24小时进行一次翻堆，并同时供氧；

S3腐熟：将发酵后的物料转移至陈化区，翻抛、通风，降至室温腐熟4天；

S4生产：将腐熟后的有机物料干燥，粉碎，加入钙镁磷肥，黄腐酸，复硝酚钠、氨基酸液，搅拌混匀，得到生物有机肥。

原料质量份配比如下：

小麦秸秆35份、玉米秸秆35份、甘蔗渣15份、大蒜渣4份、自来水25份、发酵菌剂1.5份、木醋液0.5份、钙镁磷肥1.5份，黄腐酸1.5份，复硝酚钠1.5份、氨基酸液4份。

所述发酵菌剂由枯草芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉和纤维素酶按9:4:4:10的比例混合制成。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：小麦秸秆30份、玉米秸秆30份、甘蔗渣10份、大蒜渣3份，其余部分与实施例1完全相同。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于：小麦秸秆40份、玉米秸秆40份、甘蔗渣20份、大蒜渣5份，其余部分与实施例1完全相同。

结果与检测

樱桃番茄；采用盆栽试验。

试验用盆高40cm、内径30cm。试验设3组（对应实施例1-3制备的生物有机肥），每组5盆，3次重复，栽培用土与生物有机肥按照体积比4:1混合均匀，放置于盆中备用。温室内育苗，一月后移栽定苗，秧苗大小一致，各组管理一致。移栽后在自然条件下进行管理。

试验移栽定植后，平均单果重、单株果重进行适时采摘测量，待试验结束时累加计算单株平均产量。结果如表1所示。

表1

	平均单果重	单株平均产量
			实施例1	13.15g	1.83kg
实施例2	12.88g	1.52kg
			实施例3	12.50g	1.55kg

实施例4

参照图2、图3和图5-7，一种生物有机肥的制备系统，包括发酵箱1，发酵箱1上设有盖板2，盖板2上连通有通气管201，通气管201能够对发酵箱1的内部进行空气的输入和输出处理，通气管201可以分别与外部的排气、供气管道连通，发酵箱1内设有翻堆辊4，发酵箱1两侧均开设有供翻堆辊4往复横移的横移口101，横移口101底部设有直齿条1011，发酵箱1上还设有为翻堆辊4表面附着物进行刮除处理的刮附机构3，翻堆辊4上设有翻动发酵箱1内部物料的翻堆板6；

刮附机构3包括与发酵箱1顶部连接的安装架301，安装架301上套设有固定架302，固定架302上设有与安装架301匹配的挡条3021，固定架302底部设有作用于翻堆辊4表面的刮板304。

具体的，固定架302底部设有安装刮板304的内嵌空腔303，内嵌空腔303内设有弹簧腔305，刮板304上设有与弹簧腔305内部连接的复位弹簧306，通过刮附机构3的设置，让刮板304底端能够在清壁刮片61嵌入内嵌槽42内部的时候，对翻堆辊4表面进行附着物刮除，用以保证物料不会长期附着于翻堆辊4的外表面，避免物料在翻堆处理中发生损失。

实施例5

参照图2-4和图8-18，本实施例与实施例4的区别在于，翻堆辊4两端均设有中空架设筒41，中空架设筒41上设有与直齿条1011啮合匹配的直齿轮411，翻堆辊4上设有内嵌槽42，以及用于套装翻堆板6的插孔43，插孔43能够让翻堆板6在其中穿过，用以调整翻堆板6伸出翻堆辊4外部的操作提供通道，内嵌槽42的设置能够让清壁刮片61嵌入其中，用以让清壁刮片61的外表面与翻堆辊4的外表面平齐，使得刮板304能够作用于翻堆辊4的外表面，中空架设筒41的设置能够匹配横移口101进行使用，用以在中空架设筒41通过驱动机构5内部组件带动进行往复移动的时候，让中空架设筒41带动翻堆辊4在发酵箱1的内部进行旋转。

具体的，发酵箱1外侧设有与中空架设筒41套装的驱动机构5，驱动机构5包括与发酵箱1连接的支架501，支架501上设有往复丝杆502，驱动机构5还包括与中空架设筒41轴承套装的吊架504，吊架504的顶端与往复丝杆502螺纹套装，吊架504底端与中空架设筒41进行转动套装，使得中空架设筒41在旋转的过程中不会带动吊架504进行转动，往复丝杆502能够带动吊架504进行往复横移，用以带动中空架设筒41在横移口101内部进行往复移动，使得直齿轮411能够与直齿条1011进行啮合匹配，横移口101顶部预留有直齿轮411转动的空间。

具体的，发酵箱1内部两侧均设有平衡架102，发酵箱1两端均开设有与平衡架102匹配的限位孔1021；

平衡架102内设有与中空架设筒41转动套装的封闭板9，封闭板9上设有与中空架设筒41进行转动套装的架筒孔901，封闭板9两端均通过限位孔1021延伸至发酵箱1的外侧，封闭板9端部设有连接板91，通过封闭板9的设置能够为中空架设筒41的往复移动提供平衡作用，并且能够阻挡发酵箱1内部的物料从横移口101泄露，为发酵箱1的内部提供了封闭的环境。

具体的，翻堆板6端部设有匹配内嵌槽42的清壁刮片61，翻堆辊4内部设有用于调整翻堆板6使用长度的调节机构7，调节机构7包括两端均连接有翻堆板6的套框701，套框701内套装有主框体702，主框体702上设有与套框701套装的导向板703，导向板703端部设有导向杆704；

调节机构7还包括为导向杆704提供导向的导向框705，以及将导向框705安装于翻堆辊4内部的定位架706，导向框705上设有匹配导向杆704嵌入其中的导向槽7051，通过调节机构7的内部组件配合，能够让翻堆板6伸出翻堆辊4外部的长度进行适配调节，用于让翻堆辊4在旋转半圈的时候，让位于翻堆辊4顶部的翻堆板6移动至翻堆辊4的底端，并且翻堆板6端部的清壁刮片61能够与发酵箱1的内部底面接触，随着翻堆辊4再旋转半圈的时候，让位于翻堆辊4底部的翻堆板6能够移动至翻堆辊4的顶端，并且清壁刮片61能够同步嵌入内嵌槽42的内部，用以保证刮附机构3对翻堆辊4的外表面进行刮除处理时，不会因为翻堆板6的设置形成阻碍。

具体的，翻堆辊4内设有与主框体702啮合匹配的主动齿轮82，中空架设筒41端部设有同步电机8，同步电机8的输出轴通过同步轴81对主动齿轮82进行同步传动，主动齿轮82的设置数量需要与调节机构7的设置数量相匹配，翻堆板6的设置数量为调节机构7设置数量的一倍，两个相邻套框701所连接的翻堆板6采用垂直错位的安装方式进行摆放，用以满足对发酵箱1内部物料的充分翻堆处理。

具体的，盖板2的数量为两个，两个盖板2分别安装于刮附机构3的两侧。

具体的，横移口101的大小和形状与直齿轮411的大小和形状相适配，直齿轮411的转动不会受到横移口101开设空间的影响，在直齿条1011与直齿轮411啮合匹配的过程中，能够在中空架设筒41带动直齿轮411往复横移时，让中空架设筒41进行转动。

具体的，支架501上设有驱动往复丝杆502旋转的驱动电机503，驱动电机503为往复丝杆502的转动提供了动力输入，让往复丝杆502能够通过吊架504带动中空架设筒41在横移口101的内部进行往复移动。

其他未描述结构参照实施例4。

工作原理：本发明中，将需要发酵处理的物料放入发酵箱1的内部，然后根据物料发酵的时间，对物料进行翻堆处理，进行翻堆处理时，同步开启驱动电机503和同步电机8，让驱动电机503能够带动往复丝杆502旋转，使得翻堆辊4能够在中空架设筒41和吊架504的作用下进行往复横移，并且根据直齿条1011和直齿轮411之间的啮合匹配，使得中空架设筒41在带动翻堆辊4往复移动的过程中能够发生旋转，用以对物料进行翻堆处置；

在翻堆处置的过程中，同步电机8能够带动同步轴81旋转，使得主动齿轮82与主框体702之间发生啮合匹配，让主框体702与主动齿轮82之间的啮合位置发生改变，使得主框体702在套框701内部的位置能够随之发生变化，用以带动两端均连接有翻堆板6的套框701进行移动，使得翻堆板6伸出翻堆辊4外部的长度能够调整，在翻堆板6处于发酵箱1内部下方时，翻堆板6伸出翻堆辊4外侧的长度达到最长，并且翻堆板6底部连接的清壁刮片61能够与发酵箱1内部的底面接触，在翻堆板6对物料翻堆处理中，清壁刮片61能够对发酵箱1的内部底面附着物进行刮除，当翻堆板6外侧端部处于发酵箱1内部最上方时，清壁刮片61会嵌入内嵌槽42内，并且在翻堆板6通过插孔43缩入翻堆辊4内部的时候，能够对翻堆板6表面的附着物进行同步刮除，根据驱动电机503和同步电机8的驱动作用，让翻堆板6和翻堆辊4满足对于发酵箱1内部物料的翻堆处理，并且让清壁刮片61对发酵箱1内壁进行附着物的刮除处理即可。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

Claims (2)

1.一种生物有机肥的制备系统，包括发酵箱（1），其特征在于：所述发酵箱（1）上设有盖板（2），盖板（2）上连通有通气管（201），所述发酵箱（1）内设有翻堆辊（4），所述发酵箱（1）两侧均开设有供翻堆辊（4）往复横移的横移口（101），横移口（101）底部设有直齿条（1011），所述发酵箱（1）上还设有为翻堆辊（4）表面附着物进行刮除处理的刮附机构（3），所述翻堆辊（4）上设有翻动发酵箱（1）内部物料的翻堆板（6）；

所述刮附机构（3）包括与发酵箱（1）顶部连接的安装架（301），所述安装架（301）上套设有固定架（302），所述固定架（302）底部设有作用于翻堆辊（4）表面的刮板（304）；

所述翻堆辊（4）两端均设有中空架设筒（41），中空架设筒（41）上设有与直齿条（1011）啮合匹配的直齿轮（411），所述翻堆辊（4）上设有内嵌槽（42），以及用于套装翻堆板（6）的插孔（43）；

所述发酵箱（1）外侧设有与中空架设筒（41）套装的驱动机构（5），所述驱动机构（5）包括与发酵箱（1）连接的支架（501），支架（501）上设有往复丝杆（502），所述驱动机构（5）还包括与中空架设筒（41）轴承套装的吊架（504），吊架（504）的顶端与往复丝杆（502）螺纹套装；

所述发酵箱（1）内部两侧均设有平衡架（102），发酵箱（1）两端均开设有与平衡架（102）匹配的限位孔（1021）；

所述平衡架（102）内设有与中空架设筒（41）转动套装的封闭板（9），所述封闭板（9）两端均通过限位孔（1021）延伸至发酵箱（1）的外侧，封闭板（9）端部设有连接板（91）；

所述翻堆板（6）端部设有匹配内嵌槽（42）的清壁刮片（61），所述翻堆辊（4）内部设有用于调整翻堆板（6）使用长度的调节机构（7），所述调节机构（7）包括两端均连接有翻堆板（6）的套框（701），套框（701）内套装有主框体（702），主框体（702）上设有与套框（701）套装的导向板（703），所述导向板（703）端部设有导向杆（704）；

所述调节机构（7）还包括为导向杆（704）提供导向的导向框（705），以及将导向框（705）安装于翻堆辊（4）内部的定位架（706）；

所述翻堆辊（4）内设有与主框体（702）啮合匹配的主动齿轮（82），所述中空架设筒（41）端部设有同步电机（8），同步电机（8）的输出轴通过同步轴（81）对主动齿轮（82）进行同步传动。

2.根据权利要求1所述的一种生物有机肥的制备系统，其特征在于：所述固定架（302）底部设有安装刮板（304）的内嵌空腔（303），内嵌空腔（303）内设有弹簧腔（305），所述刮板（304）上设有与弹簧腔（305）内部连接的复位弹簧（306）。