CN1181015C - 用固体废弃物生产生物有机复合肥料机械成套设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用固体废弃物生产生物有机复合肥料机械成套设备，该成套设备由太阳能浓缩发酵装置、烘干设备、粉碎设备、电子配料系统、混合设备、造粒设备、低温烘干冷却装置、筛分设备、筛分设备等主要部分组成，利用该成套设备就可将如城市生活垃圾，城市废水中的污泥、淤泥、机械化养鸡、养猪场的畜禽粪便、作物茎杆、发电厂的粉煤灰、炉渣、矿业的褐煤、煤矸石、食品行业的下脚料、废渣、制糖业糖渣、化工行业的有机废弃物等多种多样的造成环境污染的废弃物制成生物有机复合肥料，既治理了环境污染又为农业改良了土壤，使农业增产增收，创造出很好的社会效益。

Description

用固体废弃物生产生物有机复合肥料机械成套设备

技术领域：本发明涉及一种将城市污水处理后的污泥，城市垃圾，禽畜粪便，糖厂废渣，农业废弃物，煤矸石等固体废弃物制造成生物有机复合肥料的机械成套设备。

背景技术：目前，随着人类文明社会的发展，固体废弃物的生产量愈来愈大，它造成了严重的环境污染。另外在我国农业生产中，施用化肥过多，造成土壤板结，土壤肥力持续下降。

固体废弃物对人类环境的危害表现在以下五个方面。

(1)、侵占土地：固体废物产生以后，须占地堆放，堆积量越大，占地越多。据估算，每堆积1×10⁴t渣约须占地1亩，我许多城市利用市郊设置垃圾堆场，也侵占了大量的农田。

(2)、污染土壤：废物堆置，其中有害组分容易污染土壤。如果直接利用来自医院，肉类联合厂，生物制品厂的废渣作为肥料施入农田，其中的病菌，寄生虫等。就会使土壤污染，人与污染的土壤直接接触或生吃此类土壤上种植的蔬菜、瓜果就会致病。

(3)、污染水体：固体废物随天然降水或地表经流进入河流、湖泊，会造成水体污染。

(4)、污染大气：一些有机固体废物在适宜的温度下被微生物分解，能释放出有害气体，固体废物在运输和处理过程中也能产生有害气体和粉尘。

(5)、影响环境卫生：我国工业固体废物的综合利用率很低城市垃圾、粪便清运能力不高，严重影响城市容貌和环境卫生，对人的健康构成潜在的威胁。我国是一个发展中国家，据1996年统计，中国工业废弃物年产生量为6.4亿吨，固体废弃物产生量如此之大，而处理设置却严重不足，综合利用率很低，多数固体废弃物仍处于简单堆放，任意排放状态。

我国目前对有机废物主要是采用堆肥处理的方法，它存在两个主要问题：一是产品粗糙，堆肥中常杂有螺壳，玻璃瓦砾，铁屑等碎块，影响农业应用；二是其中N、P、K等营养元素低，没有速效作用。在单施堆肥的情况下其增产效益无法与其他肥料相比，缺乏竞争力。解决这一问题的理想之路就是对堆肥产品进行深加工，把堆肥粗品经工业化生产变为一种颗粒状生物有机复合肥，而我国目前还没有制造颗粒状生物有机复合肥的理想的成套的设备，为了加快生态农业的建设，保持农业可持续发展，现在急需制造生物有机复合肥的生产设备。

发明内容：本发明的目的在于提供一种用固体废弃物制造生物有机复合肥料的机械成套设备，对堆肥产品进行深加工，把堆肥粗品经工业化生产变为一种颗粒状的生物有机复合肥，以改变固体废弃物侵占土地，污染土壤，污染水体，污染大气，影响环境卫生的危害。

本发明的目的是这样实现的：该生物有机复合肥料机械成套设备依次包括：

一套太阳能浓缩发酵装置：发酵的目的是用来将固体废物熟化、灭菌、脱水、除臭；

一个烘干设备，用来去除有机固体废物原料发酵后所含的多余水份，进行烘干；

一个粉碎设备，用来将烘干后粒度不等的物料进行粉碎处理，粉碎后粒度在80目左右即可；

一个电子配料系统，用粉碎后的物料作载体，根据配方工艺添加N、P、K、中微量元素及菌剂，植物生长调解剂，除草剂等，以上各种原料要根据配方要求由计算机控制配料系统来完成；

一个混合设备，用来将配好的原料进行混合，混合必须充分，混合均匀；

一个造粒设备，用皮带输送机将混合好的物料送至圆盘造粒机的圆盘上方，连续定量加进圆盘，圆盘内的物料由喷淋下来的粘合剂或水粘合，包裹成粒，随着圆盘翻滚，颗粒逐步长大，由于圆盘具有显著分级能力，大的颗粒浮在上面，从圆盘下方连续卸出，而小的颗粒留在盘中与新加入的物料粘在一起；

一个低温烘干冷却装置，由于造粒和菌剂的加入，使物料的含水量增加，需要再次烘干，生物有机肥的物料接受温度为60℃，否则将造成细菌的大量死亡，烘干后要进行冷却；

一个筛分设备，用来将低温烘干后物料进行筛分和分选，细物料返回重新造粒，粗大物料经粉碎后再重新造粒，合格物料经皮带输送机送入电子打包秤；

一个计量包装设备，用于合格物料的称重和包装；

各系统或设备之间联接及物料的输送主要采用皮带输送机、螺旋输送机和斗式提升机，可根据工艺要求分别选用。

菌剂生产过程是将固氮菌、磷细菌、钾细菌、放线菌、光合菌等多种有益微生物菌接种到有机载体上，经扩培后与物料充分混合，使物料中含菌量达到要求，有机载体一般采用玉米面、次面粉、淀粉等，其设备采用生物工程设备。

本成套设备具有以下优点：

(1)、该成套设备可利用的固体废弃物有多种多样，(如城市生活垃圾，城市废水中的污泥、淤泥、机械化养鸡、养猪场的畜禽粪便、作物茎杆、发电厂的粉煤灰、炉渣、矿业的褐煤、煤矸石、食品行业的下脚料、废渣、制糖业糖渣、化工行业的有机废物如糠醛渣等)。将这些固体废弃制成有机肥料，既治理了环境污染又为农业改良了土壤，使农业增产增收。创造出很好的社会效益。据我们实际测算，每生产一吨有机肥料，可消耗2吨固体废弃物。如一年生产100套年产2万吨有机肥料设备，则可消化掉400万吨固体废弃物，可见产生的社会效益之大。

(2)、经济效益也是十分可观的，每生产一套可得利税10-15万元。如本公司达年产30套时，可得利税300-450万元。届时，还可解决100人的就业。在农业方面，使用有机肥料比使用化肥降低成本10-20％，又可使农作物增产10％以上。如按亩产1000斤计算，则可增产100斤，每斤粮食按0.5元计算，则每亩地可增收50-70元人民币。这样也给农民带来了很大的经济收入。

附图说明：

图1为用固体废弃物生产生物有机复合肥料机械成套设备结构示意图

图2为本发明成套设备左半部分结构放大示意图

图3为本发明成套设备右半部分结构放大示意图

图4为采用该机械成套设备生产生物有机复合肥料的工艺流程图。

具体实施方式：

(1)、太阳能浓缩发酵装置：将含有机质的固体废弃物放入发酵装置中，发酵的整个过程包括通风、温度控制、翻推、水分控制、无害化控制、腐熟等几个方面，本装置1是采用温室大棚的太阳能集热作用，经设置大棚内的滩铺推进设备作用于水泥槽体内的固体废弃物，使之适时翻动推进出料，通过以上物理过程实现固体废物的发酵、脱水、熟化，为了缩短发酵时间，可在物料中加入EM菌(酵素菌)，使发酵时间缩短至5-7天。

(2)、烘干设备：当各有机固体废物原料发酵后，其含水量较高，为了去除多余水份，要进行烘干，该烘干设备由皮带输送机2、热风炉3、回转式圆筒干燥机4、引风机5、除尘器6构成；湿原料由皮带输送机2送入回转式圆筒干燥机4内，由于干燥机4机体倾斜放置(靠近引风机5的一端低)和转动，加之干燥机4内扬料板和引风机5的作用，物料在周边被不断的带起并被抛撒和滚动，与此同时热风炉3的高温气体由机体前端进入筒体。在整个筒体截面上均匀抛散的物料与高温干燥气体相接触而产生热交换过程中，物料被烘干，完成热交换。含湿、含尘废气由引风机5从出料端口被抽出，经除尘器6收尘后，由烟囱排入大气，被烘干物料收集后，被送入下道工序，操作中进气温度不得大于400℃，烘干后原料水份应在10％左右。

(3)、粉碎设备：粉碎设备由螺旋输送机7、9，锤式粉碎机8，雷蒙磨粉机10、分离器11构成。烘干后的物料，由于其粒度不等，为了制粒的需要而要将其进行粉碎处理，粉碎后粒度在80目左右即可，为达到此粒度，有的原料要进行二次粉碎。一次粉碎由锤式粉碎机8(或环链式粉碎机)进行，其原理是在主轴上有一组锤片或环链在高速旋转中与被粉碎物料相互撞击，使物料得以粉碎。但由于各种物料的物理特性不一，因而有进易造成粒度不均，达不到制粒要求，因而进行二次粉碎，二次粉碎采用雷蒙磨粉机10进行，工作时，物料由雷蒙磨侧面进料，依靠悬挂在主机梅花架上的三个磨辊装置，绕着垂直轴线公转，同时本身自转，由于旋转时离心力作用，磨辊向外动，紧压于磨环，使铲刀铲起物料送到磨辊与磨环之间，因磨辊转动而将物粉碎，同时有一风机将风吹入主机壳体内，吹起粉末，经置于研磨室内上方的分析器进行分选，粒度过大的物料又落入研磨室重磨，合乎规格的随风流进入旋风分离器，收集后由出料管排出，由输送机12送入电子配料系统13。

(4)、电子配料系统：用粉碎后的物料作载体，根据配方工艺添加N、P、K、中微量元素及菌剂，植物生长调解剂，除草剂等，以上各种原料要根据配方要求由计算机控制配料系统13来完成。

本成套设备计算机控制配料系统13是采用模块化结构和多种抗干扰措施，使其配料精度达到国外同类产品水平，静态配料精度为≤0.1％FS，动态配料精度为≤0.3％FS。该系统采用工业现场总线控制技术，由现场控制器及生产管理级主计算机组成。系统硬件由PC-586微机(包手主机、显示器、键盘)、打印机、压力传感器、模拟屏组成，系统软件为磁盘操作系统DIS6.0版本，中文操作系统UCDOS7.0，数据管理系统：汉字FOSBASE2.1，C语言编译TURBO-C2.0。外围配置由螺旋输送机、料包、汽动系统、软联接装置、称量斗、皮带机、振动装置和平台等设备构成。

其工作过程为：在PC-586计算机控制下，四个回旋喂料器气缸带动闭启门，按程序开始，然后进入配料程序计算机通过传感器，分别采集各种配料重量数据达到各喂料器定值后，喂料器停止工作。同时气缸带动秤斗门放料进入接料斗。秤斗门关闭，完成一次配料，原料配好后进入混合设备。

(5)混合设备：各原料配好后，由输送机送入混合机14进行混合，混合必须充分，混合均匀，本成套设备混合机为双螺旋锥混机，双螺旋锥混机体为锥形，有长短二根搅龙，不但自转还进行公转，当被混物料进入锥体内，由于长短搅龙的自转和公转，使物料不断由下部推向上部，再由上部落到下部，使物料达到均匀混合，混合后由输送机15将物料送入造粒工序。

(6)、造粒设备：造粒工序是生产生物有机复合肥的关键过程，造粒设备采用圆盘造粒机16，圆盘造粒机16由一个可以倾斜的圆盘和支撑构成，其倾角是可调的，混合好的物料由皮带输送机15送至园盘上方，连续定量加进园盘，园盘内的物料由喷淋下来的粘合剂或水粘合，包裹成粒，随着园盘翻滚，颗粒逐步长大，由于园盘具有显著分级能力，大的颗粒浮在上面，从园盘下方连续卸出，而小的颗粒留在盘中与新加入的物料粘在一起，继续长大，园盘造粒机16造粒非常均匀，能满足使用要求，其生产能力很大。本成套设备园盘直径为2.8米，转数为17转/分，生产率为4-6吨/小时。

(7)、菌剂扩培：将固氮菌、磷细菌、钾细菌、放线菌、光合菌等多种有益微生物菌剂接种到有机载体上，经扩培后与物料充分混合，使物料中含菌量达到要求。在制成的肥料中，它即含有微生物又含有大量有机物，所以被称为生物有机肥料。

(8)、低温烘干冷却装置：由于造粒和菌剂的加入，使物料的含水量增加，需要再次烘干，烘干物料温度不大于60℃，否则将造成菌剂的大量死亡，烘干后要进行冷却。本成套设备采用获国家重点新产品称号的振动干燥机20，该机由多层环状孔板组成主机体，下部装有振动电机，用弹簧支撑在机架上，利用振动电机的激振，使造粒后的物料在水平环状孔板上沿螺旋线从上层向下层连续运动，热风从下向上依次透过孔板通过物料，使物料得以烘干，最下面一层与上面是隔开的，由一轴流风机向内吹入冷风使烘干的物料迅速冷却。本装置包括：输送机17、引风机18、热风炉23、振动干燥机20、风机21、除尘器19等设备。

(9)、筛分设备：低温烘干后物料，经输送机22送进筛分机分选，细物料返回重新造粒，粗大物料经粉碎后再重新造粒，合格物料经皮带输送机25送入电子打包秤26，本成套设备采用滚筒筛分机24。

(10)、计量包装设备：本成套设备的电子定打包秤26是一种机、电、气相结合的自动称重、打包、缝口设备，该设备主要由计量控制计算机及电器控制箱，打包秤体、夹包器、传感器、输送机及缝口机等组成。

其工作过程为，当原料进入料斗后，在计算机控制下，依靠智能表头、电器及气动控制装置、原料直接流入喂料器、靠喂料器下面的园弧门开启的大小，进行快慢加料，当达到给定重量后，园弧门自动关闭。将称重好的原料装入袋中。夹包机构打开，输送带在输送中进行缝口，然后成品入库。

各系统或设备之间的联接，及物料的输送主要采用皮带输送机，螺旋输送机和斗式提升机，据工艺要求可分别选用。

Claims (1)

1、一种用固体废弃物生产生物有机复合肥料的机械成套设备，其特征在于：该生物有机复合肥料机械成套设备依次包括：

一套太阳能浓缩发酵装置：发酵的目的是用来将固体废物熟化、灭菌、脱水、除臭；

一个烘干设备，用来去除有机固体废物原料发酵后所含的多余水份，进行烘干；

一个粉碎设备，用来将烘干后粒度不等的物料进行粉碎处理，粉碎后粒度在80目左右即可；

一个电子配料系统，用粉碎后的物料作载体，根据配方工艺添加N、P、K、中微量元素及菌剂，植物生长调解剂，除草剂等，以上各种原料要根据配方要求由计算机控制配料系统来完成；

一个混合设备，用来将配好的原料进行混合，混合必须充分，混合均匀；

一个造粒设备，用皮带输送机将混合好的物料送至圆盘造粒机的圆盘上方，连续定量加进圆盘，圆盘内的物料由喷淋下来的粘合剂或水粘合，包裹成粒，随着圆盘翻滚，颗粒逐步长大，由于圆盘具有显著分级能力，大的颗粒浮在上面，从圆盘下方连续卸出，而小的颗粒留在盘中与新加入的物料粘在一起；

一个低温烘干冷却装置，由于造粒和菌剂的加入，使物料的含水量增加，需要再次烘干，生物有机肥的物料接受温度为60℃，否则将造成细菌的大量死亡，烘干后要进行冷却；

一个筛分设备，用来将低温烘干后物料进行筛分和分选，细物料返回重新造粒，粗大物料经粉碎后再重新造粒，合格物料经皮带输送机送入电子打包秤；

一个计量包装设备，用于合格物料的称重和包装；

各系统或设备之间联接及物料的输送主要采用皮带输送机、螺旋输送机或斗式提升机，可根据工艺要求分别选用。

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