CN204162614U - 一种粪便发酵干燥一步完成的设备 - Google Patents

Abstract

一种粪便发酵干燥一步完成的设备，是一种常压通气固体好氧发酵设备，其特征在于：发酵设备是一种网框箱群或者是一种网框箱车队及其发酵室；网框箱群和网框箱车队配有海绵被；发酵室为一个或多个门和一个或多个排气筒的日光增温发酵室；发酵环境，或发酵室的环境条件，温度控制在16℃以上，湿度在60％以下，并且便于通气。

Description

一种粪便发酵干燥一步完成的设备

一、技术领域：

一种粪便发酵干燥一步完成的设备属于微生物好氧发酵设备领域。

二、背景技术

随着农业的发展，生物质废弃物成倍增加，废弃物自然发酵或半自然发酵对环境带来的污染，对农业生产带来的不良后果越来越明显。将生物质废弃物通过微生物发酵无害化转化为有机肥循环利用是最佳出路。我国生物质废弃物污染环境的特点是，面积大、规模小、污染点多、难治理。尤其是畜禽粪便污染的治理更难。由于粪便含水量太高，将粪便运送到发酵场沿途常常污染环境。用粪便制做颗粒状有机肥或生物有机肥，通常要经过(1)调整水分，(2)配料发酵，(3)粉碎过筛，(4)造粒，(5)烘干，(6)筛分包装6道工序。调整水分最常用的方法是摊开日晒，减少含水量。日晒法占地面积大，臭气污染环境，晒场成了苍蝇繁殖场所，是脏乱臭的重灾区。调整水分另一种方法是烘烤干燥。烘烤法能耗高，烟尘和异味污染环境。颗粒有机肥和颗粒生物有机肥的生产方法，大部分厂家采用先发酵，再加水造粒，然后加热烘干肥料颗粒。这种工艺生产的颗粒状有机肥和颗粒状生物有机肥，含水量较低，颗粒硬度较高，存储时间比较长，能够满足机播的需要；其不足之处在于：①生产成本高，每生产一吨肥料，成本费大约150～200元左右；②费工耗时；③污染环境，干燥方法通常用滚筒干燥，热风吹过滚筒带走颗粒上的水分，同时吹走有机肥的粉尘污染空气，即便有排污设备，也难免污染空气；④烘干过程杀死了一部分有益微生物，破坏了一部分不耐高温的活性物质，损失了一部分易挥发物质，降低了肥效。专利号为ZL 03109489.9介绍了一种先造粒后发酵的颗粒有机肥发酵干燥一步完成的生产方法。它节省了能源，减少了污染，存在的不足之处是：①发酵以后，有机肥颗粒的硬度降低，往往不能满足机播需要；②颗粒肥含水量20％左右，含水量仍然偏高，装袋以后继续发酵，产生的蒸汽在袋子上部凝结成水，形成粘性泥状物料，不便机播使用；③它是采用堆垛法发酵，发酵需要翻堆，费工耗时，发酵时间长达半月，甚至更长。专利文献CN 102603380 A介绍了一种发酵干燥一步完成的方法，发酵物料的干湿度控制在50％～75％，发酵过程使水分蒸发，能够使有机肥干燥，产品含水量在20％左右。不足之处在于：①产品含水量比较高，有机肥会继续发酵，商品肥料不便于较长时间存放；②发酵设备造价比较高，不能移动，应用范围受到限制。实用新型专利CN 202099212U介绍了一组常压通气发酵设备，其核心部分保温保湿双层网通气发酵框群，虽然有很多优点，仍有不足之处，其双层网通气架比较重，人工搬动拆装比较困难，发酵物料运输时还须要再装到运输工具中，有必要进行改进。

本发明目的在于提供一种有机肥发酵干燥一步完成的设备，特别是提供一种能够 将排出不久的新鲜粪便(下简称粪便)制做成颗粒有机肥的发酵干燥一步完成的设备，利用发酵过程中产生的生物热将物料干燥，发酵和干燥一步完成，并且使发酵物料含水量达到15％以下，便于保存，而且满足有机肥料和生物有机肥料等颗粒肥料机播的需要。

本发明从整个生物质有机废弃物处理系统思考问题，总体考量，统筹安排，以改革废弃物处理制度，改革有机肥生产制度，以节能减排、绿色环保为目标，从我国农业以小农经济为主向合作经济、规模化工厂化过度的现实出发，发明以简单实用、小型集合、成本低廉为特点，既适合小农户使用，也适合合作社和大工厂使用。

三、实用新型内容：

1、一种粪便发酵干燥一步完成的设备，是一种保温保湿网框箱群和发酵室，其特征在于：

保温保湿网框箱群是由网框箱(1)、支撑架(2)和保温保湿被组成，网框箱的四面箱壁是四个网框，网框的边框用角材围成；设定较长的网框(14)比较短的网框(13)稍高，使较短的网框(13)能够卡进较长的网框(14)里，并且它们侧边相垂直的两个面上下都设有对应的插孔(6)，设有与插孔匹配的丁字形插销柱(7)；将两对网框摆好，相对应的插孔对好，插销柱从两个相互垂直的方向插入网框边框的插孔(6)，使其固定为网框箱；较长的网框中部设有一个或几个突出的网脐(8)，网脐1～3厘米高；网框箱的高度1～2米，以便于装卸料为原则；网框箱的长度1～4米，以其重量便于拆装及适配发酵环境为原则；网框箱宽度0.2～1.2米，以发酵料颗粒大小及透气性要求为准；网片网眼大小和网丝粗细以物料不外漏、网片基本不变形为准；将网框箱紧贴着并排放置组成网框箱群，网脐将网框箱隔开，网框箱之间形成通气层缝；设置若干拱形丁字支撑架(2)，将支撑架平行排列插到网框箱的物料中相对固定，拱形横梁与两边的网框连接临时固定，横梁之间用几条绳索捆绑固定，形成网状结构，然后用保温保湿被覆盖网框箱群；拱形丁字支撑架组成的网状结构支起保温保湿被，在发酵物料上部形成空间；覆盖保温保湿被时注意在下方网框箱之间隔缝处和上部保温保湿被留有通气孔缝；在温暖季节保温保湿网框箱群能够在野外使用，在寒冷季节可以将其放置到能够控制温度湿度的发酵室内使用，避免不良气候干扰发酵；网框箱群可以集群使用，也可以单个网框箱单独使用。

保温保湿网框箱群不仅比专利文献CN 102603380 A的设备轻便，便于移动；而且它具备实用新型专利CN 202099212U的全部优点：不翻堆、能 耗低、占地面积小、发酵质量好、发酵快、便移动、适应广；特别是保温保湿网框箱群比专利号为CN 202099212U的保温保湿双层网通气发酵框群更轻便，同样面积的网框比双层网通气架的重量减少一半，使拆装操作更方便。

2、以上发明内容1所述一种粪便发酵、干燥一步完成的设备，其发酵设备是一种保温保湿网框箱车队和发酵室：其特点在于：

i.保温保湿网框箱车队是由若干网框箱车、拱形丁字支撑架(2)和保温保湿被组成，网框箱车由网框箱(1)、平板车(10)组成；网框箱的长、高以运输、操作方便为根据，网框箱的宽度根据物料颗粒大小及通气要求确定；一个网框箱车可以安放1个或多个网框箱，网框箱之间留有通气缝，通气缝的宽度由网脐高度限制；对于要求通气条件好，物料粒度较小的发酵料，需要宽度较小的网框箱，几个网框箱安装在同一辆车上，相邻网框箱其相邻网框上方设有以活页连接的挡料板(11)，当装料时，挡料板朝其网框箱外倾倒，相邻的网框箱挡料板相靠，组成脊形导料板，将落向网框箱缝隙的物料导向网框箱；网框箱的网框下边框设置若干插脚；平板车设置牵引挂钩和360度转向的转向轮，靠动力车牵引运动，或靠人力推动；将网框箱装在平板车上，网框的插脚插进平板车平板上对应的插孔内，并将其固定；将网框箱车紧挨着并排放置组成发酵车队，网框箱车之间的网脐(8)相接触，网脐限定了网框箱车之间形成通气层缝的宽窄；在网框箱车中物料上插装若干拱形丁字支撑架，支撑架的网状结构支起保温保湿被。

在温暖季节保温保湿网框箱车队能够在野外使用，在寒冷季节可以将其放置到能够控制温度湿度的发酵室内使用，避免不良气候干扰发酵；保温保湿网框箱车集群使用，或者单个单独使用。

网框箱车便于在废弃物产生地收集生物质废弃物，或者在配料车间装满车后整车运到发酵室发酵，发酵完成后再运至储备库；网框箱车能够整车直接运输，减少装卸车的次数，比较省工，有利于提高发酵室的利用效率。

3、以上发明内容1所述一种粪便发酵、干燥一步完成的设备，其发酵室是一种日光增温发酵室，其特征在于：

i.发酵室用保温材料制做，并且向阳面用透明材料，或者用双层透明材料；背阴面设置进出料的门，或者设有多个进出料的门；

ii.发酵室顶部透明材料上再加盖保温卷帘，以便保存太阳能；

iii.发酵室的顶部设有排气筒，或者设有多个排气筒；发酵室进出料门的中部设有可调的进气孔；利用发酵室内外气体的温度差产生的压 强差排除室内气体，或者排气筒中设排风扇，强制排气。

日光增温发酵室与保温保湿网框箱群和保温保湿网框箱车队配合使用，能够更好地避免严寒风雪等不良气候干扰，常年发酵，确保发酵干燥一步完成。

4、以上发明内容1所述一种粪便发酵、干燥一步完成的设备，其保温保湿被是一种海绵被，其特征在于：

i.海绵被由两层塑料膜被面和海绵被芯组成；

ii.海绵被的两面边上分别固定尼龙雌雄褡裢条或褡裢块，以便海绵被相互搭接；

iii.海绵被的大小以其重量便于操作，以及所用的位置确定；

保温保湿海绵被与网框箱群及网框箱车队配合，低成本的有效预防风寒雨雾不良气候干扰；在不翻堆的情况下，使内外上下各部分物料的温度、湿度、通气等发酵条件基本一致，确保发酵快、发酵好、发酵质量均一，使发酵干燥一步完成工作可以在野外较好进行。

四、附图说明

1、附图符号说明

网框箱(1)，拱形丁字支撑架(2)，插孔(6)，丁字形插销柱(7)，网脐(8)，平板车(10)，挡料板(11)，短网框(13)，长网框(14)；

2、附图说明 

i.附图1：发酵工艺流程图

ii.附图2：网框箱群、拱形丁字支撑架示意图

iii.附图3：网框箱、插孔与丁字形插销柱示意图

iv.附图4：网框箱车示意图

五、实施例

实施例一。畜禽粪便和人粪尿等粪肥发酵干燥一步完成的实例。利用铡碎的干秸秆，作为吸收水分的原料，并添加适量有机物料腐熟剂，与鸡粪便混合，或者与猪粪便混合，或者与牛粪便混合，或者与人粪便混合，将混合物的含水量调整到30～50％，将混合物装进保温保湿网框箱，网框箱的网框箱宽度0.5～0.7米，网框箱装满后并排放置，组成网框箱群，并插装拱形丁字支撑架，盖上海绵被，注意在网框箱之间对应的缝隙处下方留进气孔，在上方保温保湿被留排气孔缝，进行发酵；在温暖季节，可以将保温保湿网框箱群在野外露天使用，在寒冷季节，将保温保湿网框箱群放到发酵室发酵；发酵室的环境条件：平均温度控制在16℃以上，湿度在60％以下；发酵2～3天料温可以达到55℃以上，最高可以达到75℃，继续发酵5～7天，温度降至45℃以下，停止发酵，取出物料可以直接用作粗制有机肥；或者放进库房后熟1～2周，再经过分筛，细粉作为商品有机肥，其含水 量可以达到≤15％，渣滓作为吸水剂掺进粪便再发酵。如果发酵料含水量过高，或者环境温度较低，或者环境湿度较大，或者网框箱的宽度较大，需要适当延长发酵时间。日光增温发酵室可以每天进料出料，连续发酵。

实施例2，畜禽圈和厕所人粪尿等粪便发酵干燥一步完成实例。将发酵好的干燥有机肥料粉剂当作吸水料再撒到畜禽圈和茅坑用来调整吸收物料中过多的水分，使物料含水量达到25～45％，收集混合物，搅拌均匀，放进网框箱车，其后与实施例一相同。

实施例2，畜禽圈和厕所人粪尿等粪便发酵干燥一步完成实例。将发酵好的干燥有机肥料粉剂当作吸水料再撒到畜禽圈和茅坑用来调整吸收物料中过多的水分，使物料含水量达到25～45％，收集混合物，搅拌均匀，放进网框箱，网框箱装满后并排放置，插上支撑架，盖好海绵被，发酵2～3天料温可以达到55℃以上，最高温度可以达到75℃，再发酵5～7天温度降至45℃以下，停止发酵，后熟1～2周后，筛分备用，渣滓撒到畜禽圈用作吸水剂吸收粪便中过量水分；环境条件：平均温度控制在16℃以上，湿度控制在60％以下。如果环境温度较低，或者颗粒含水量较高，或者环境湿度太大，或者网框箱宽度较大，发酵时间可以适当延长。实施例3：田间水分含量大的病果、烂叶、杂草发酵干燥一步完成实例。在温暖季节，将麦糠、干燥的食用菌渣滓、稻糠和适量的有机物料腐熟剂预先混合，在田间地头与病果、烂叶、杂草等含水分高的有机物料混合，调整水分含量达到30～50％，然后装进网框箱群，插上支撑架，盖好海绵被，发酵7～10天温度上升至55℃以上又降至45℃以下，停止发酵，可以直接用作肥料撒到田里。环境平均温度16℃以上，湿度60％以下。如果环境温度较低，或者环境湿度较高，或者网框箱宽度较大，应适当延长发酵时间。如果急用，发酵3天杀死其中病虫害后可用做肥料。

实施例4，干燥动物粪便先造粒，发酵干燥一步完成实例。将经过筛分的干燥动物粪便粉剂，加入适量有机物料腐熟剂，并且添加0～15％的粘合剂，原料为牛粪的加入干物质重量的7～15％的粘土和0～3％的风化煤腐殖酸钠，原料为猪粪的加入干物质重量的5～10％的粘土和0～3％的风化煤腐殖酸钠，原料为鸡粪的加入干物质重量的0～5％的粘土和0～3％的风化煤腐殖酸钠，搅拌均匀；然后造粒、抛圆，放进网框箱车中，网框箱车并排放置，网框箱宽度0.5～0.7米，网框箱车装满后，运至日光增温发酵室，并排放置，组成网框箱车队，在网框箱车上插上支撑架，盖好海绵被，关闭发酵室的门，开启通风系统，发酵2～3天料温可以达到55℃以上，最高温度可以达到75℃，再发酵5～7天温度降至45℃以下，停止发酵，从网框箱取走物料进行筛分，合格颗粒送至库房，后熟1～2周备用；不合格颗粒返工再造；日光增温发酵室的环境条件：平均温度控制在16℃以上，湿度控制在60％以下。如果环境温度较低，或者颗粒含水量较高，或者环境湿度太大，或者网框箱宽度较大，发酵时间可以适当延长。日光增温发酵室可以每天进料出料， 连续发酵。

实施例5，城镇生物质有机垃圾的发酵干燥一步完成实施例。在小区偏僻处放置网框箱群，将分拣的杂草、树叶、食物残渣、烂果、烂菜叶等生物质有机垃圾运至网框箱群旁边，经过粉碎，加入发酵过的干燥有机肥和适量有机物料腐熟剂，使含水量达到30～50％，装进网框箱，网框箱群并排放置，网框箱装满后插上拱形丁字支撑架，盖上海绵被，发酵7～10天，料温上升至55℃以上，再降至45℃以下，可以停止发酵，发酵物料可以用作肥料供当地种植花草使用。网框箱群可以根据需要续接，无限扩大，连续使用。

发明的优点：

1.保温保湿网框箱群和保温保湿网框箱车队不仅比专利文献CN 102603380A的设备轻便，便于移动；而且它具备实用新型专利CN 202099212U的全部优点：能耗低、占地面积小、发酵质量好、发酵快、便移动、适应广；保温保湿网框箱群比实用新型专利CN 202099212U的保温保湿双层网发酵框群更轻便；其单层网框比双层网框重量减轻了一半；可以安放在田间地头、房前屋后、畜禽圈旁等生物质废弃物产生地，及时发酵，治理污染：

a)在田间地头很方便地发酵秸秆、果菜枝叶、食用菌菌渣等废弃物，将其转化成肥料，发酵完成后就地施肥；通过发酵产生的高温能够杀死生物质废弃物中的病虫草害，预防病虫草害的传播；

b)城镇生物质生活垃圾也可以在小区发酵用作小区绿化的肥料；不仅减少运输，防止运输途中污染环境，还能够及时无害化处理掉废弃物，避免存放期间病虫害繁殖危害环境，避免自然发酵产生有毒气体污染环境。

c)可以装置在畜禽圈旁，发酵好以后再运走，避免运输畜禽粪便的沿途污染；

d)设备能够安装到畜禽圈旁，将干秸秆或发酵好的干燥有机肥撒到畜禽圈吸收水分，收集起来及时装进保温保湿网框箱群，或装进保温保湿网框箱车队发酵，充分利用畜禽圈的热能启动发酵，为北方在寒冷季节正常进行高温发酵创造了条件；用干燥有机肥吸收粪便中过多水分，也为缺少干秸秆的地区实施发酵干燥一步完成创造了条件。

2.保温保湿网框箱车队比保温保湿网框箱群节省了装料卸料次数和工时，节约了保温保湿网框箱群在发酵室装料卸料占用的场地，提高了日光增温发酵室的利用效率；

3.海绵保温保湿被轻便，既保温保湿，还防风雨，为室外发酵创造了更好的条件，能够在生物质农业废弃物的产生地就地发酵；为解决农业废弃 物的面源污染提供了更好的工具，与新的发酵方法配合会发挥前所未有的效果：保温保湿海绵被与网框箱群及网框箱车队配合，低成本的有效预防风寒雨雾不良气候干扰；在不翻堆的情况下，使内外上下各部分物料的温度、湿度、通气等发酵条件基本一致，确保发酵快、发酵好、发酵质量均一，使发酵干燥一步完成工作可以在野外较好进行。

4.日光增温发酵室与保温保湿网框箱车队、保温保湿网框箱群配合确保在寒冷季节快速高质量发酵，使发酵干燥一步完成；即便是新造的肥料颗粒也可以发酵干燥一步完成。设备为工厂化集中发酵，特别是为颗粒肥料生产免烘烤工艺提供了条件，既节能又环保。每吨颗粒肥节本150～200元，没有烟尘污染。

Claims (4)

1.一种粪便发酵、干燥一步完成的设备，其发酵设备是一种保温保湿网框箱群和发酵室，其特征在于：

i.保温保湿网框箱群是由网框箱(1)、支撑架(2)和保温保湿被组成，网框箱(1)的四面箱壁是四个网框，网框的边框用角材围成；设定较长的网框(14)比较短的网框(13)稍高，使较短的网框(13)能够卡进较长的网框(14)里，并且它们侧边相垂直的两个面上下都设有对应的插孔(6)，设有与插孔匹配的丁字形插销柱(7)；将两对网框摆好，对准它们相对应的插孔，把插销柱(7)从两个相互垂直的方向插入网框边框的插孔(6)，使其固定为网框箱；较长的网框中部设有一个或几个突出的网脐(8)，网脐1～3厘米高；网框箱的高度1～2米，以便于装料操作为原则；网框箱的长度1～4米，以其重量便于拆装操作及适配发酵环境为原则；网框箱宽度0.2～1.2米，以发酵料颗粒大小及透气性要求为准；网片网眼大小和网丝粗细以物料不外漏、网片基本不变形为准；将网框箱紧贴着并排放置组成网框箱群，网脐(8)将网框箱(1)隔开，网框箱之间形成通气层缝；设置若干拱形丁字支撑架(2)，将拱形丁字支撑架(2)平行排列插到网框箱的物料中相对固定，拱形横梁与两边的网框连接固定，横梁之间用几条绳索捆绑固定，形成网状结构，然后用保温保湿被覆盖网框箱群，拱形丁字支撑架(2)组成的网状结构支起保温保湿被，在发酵物料上部形成空间；覆盖保温保湿被时注意在下方网框箱之间隔缝处和上部留有通气孔缝；保温保湿网框箱群在野外使用，或者将其放置到能够控制温度湿度的发酵室内使用，避免不良气候干扰发酵；

2.权利要求1所述一种粪便发酵、干燥一步完成的设备，其发酵设备是一种保温保湿网框箱车队和发酵室：其特点在于：

i.保温保湿网框箱车队是由若干网框箱车、拱形丁字支撑架和保温保湿被组成，网框箱车由网框箱(1)、平板车(10)组成；网框箱的长、高以运输、操作方便为根据，网框箱的宽度根据物料颗粒大小及通气情况确定；一个网框箱车可以安放1个到几个网框箱，网框箱之间留有通气缝，通气缝的宽度由网脐高度限制；对于要求通气条件好，物料粒度较小的发酵料，需要宽度较小的网框箱，几个网框箱安装在同一辆车上，相邻网框箱其相邻网框上方设有以活页连接的挡料板(11)，当装料时，挡料板朝其网框箱外倾倒，相邻的网框箱挡料板相靠，组成脊形导料板，将落向网框箱缝隙的物料导向网框箱；网框箱的网框下边框设置若干插脚；平板车设置360度的 转向轮和牵引挂钩，靠动力车牵引运动，或人力推动；将网框箱装在平板车上，网框的插脚插进平板车平板上对应的插孔内，并将其固定；或者采取其它方法将网框箱固定在平板车上；将网框箱车紧挨着并排放置组成发酵车队，网框箱车之间的网脐相接触，网框箱车之间形成通气层缝；在网框箱车上安装若干丁字形支撑架(2)，支撑架的网状结构支起保温保湿被；保温保湿网框箱车队能够在野外使用，或者将其放置到能够控制温度湿度的发酵室内使用，避免不良气候干扰发酵；

3.权利要求1所述一种粪便发酵、干燥一步完成的设备，其发酵设备的发酵室是一种日光增温发酵室，其特征在于：

i.发酵室用保温材料制做，并且向阳面用透明材料，或者用双层透明材料；背阴面设置进出料的门，或者设有多个进出料的门；

ii.发酵室顶部透明材料上再加盖保温卷帘，以便保存太阳能；

iii.发酵室的顶部设有排气筒，或者设有多个排气筒；发酵室进出料门的中部设有大小可调的进气孔；利用发酵室内外气体的温度差产生的压强差排除室内气体，或者排气筒中设排风扇，强制排气。

4.权利要求1所述一种粪便发酵、干燥一步完成的设备，其发酵设备的保温保湿被是一种海绵被，其特征在于：

i.海绵被由两层塑料膜被面和海绵被芯组成；

ii.海绵被的两面边上分别固定尼龙雌雄褡裢条或褡裢块，以便海绵被相互搭接；

iii.海绵被的大小以其重量便于操作，以及所用的位置确定。