CN208829564U - 一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统，包括混料系统、加热灭杂菌无害化系统、冷却系统、干燥系统及肥料输出系统和接种系统，加热灭杂菌无害化系统包括带有挂料机构的加热腔，加热腔的入料口位于下端，出料口位于侧部，加热腔内壁均布有加热装置，挂料机构包括一组竖向板，加热腔在竖向板下端设置有伸向出料口的倾斜式伸缩板；入料口下端连接有曝料管，曝料管包括依次连接的输料管、输气腔室及喇叭状的喷料管，喷料管输出端与入料口相连；通过高压蒸汽对混合料进行爆破，实现一级高温杀菌消毒，混合料在竖向板上进行二级高温杀菌消毒，所需高温杀菌消毒时间较短，蒸汽喷吹也为混合料提供了三级高温杀菌消毒，大大缩短了生产周期。

Description

一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统

技术领域

本实用新型属于农业生产技术领域，具体涉及一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统。

背景技术

近年来，随着畜禽养殖业的不断发展和产业结构的调整，规模化、集约化的养殖场不断增加，畜禽养殖数量也急剧扩增，大量粪便、垫料以及废弃物对养殖环境的空气、土壤、水质等造成了严重污染。第一次全国污染源普查动态更新数据显示,规模化畜禽养殖粪便产生量2.43亿t，尿液产生量1.63亿t，2010年我国畜禽养殖业主要水污染物排放量中COD、NH3-N 排放量分别是当年工业源排放量的3.23倍、2.3倍,分别占全国污染物排放总量的45％、25％,畜牧业已成为我国环境污染的重要来源。另一方面，我国秸秆每年可收集利用量为7亿多吨，养分还田率为35％，很多地方作物秸秆由于没有消纳渠道，还在被大量遗弃或焚烧。秸秆过量还田造成病虫害加重；过量的化肥和农药造成土壤酸化、板结；农产品农药残留和品质下降。种养脱离，结合部紧密直接影响着我国农业的可持续发展，然而，畜禽粪便和作物秸秆是有机肥生产的最佳原料，有机肥料的介入，实现了“种植—养殖—种植”的农业循环，促进了农业的可持续发展。传统堆肥工艺一般包括升温阶段、高温阶段、降温阶段，发酵周期一般为45天左右，且技术含量低，质量参差不齐，前几年推广的槽式发酵模式，由于效率低，能耗高，目前已基本淘汰；现主要采用堆置发酵方式，因缺乏标准化管理，发酵周期长，时常出现发酵不彻底，臭味大，肥料烧苗等现象。规模养殖场、有机肥厂畜禽粪便处理工艺落后、设施设备简陋，固液气环境污染严重，急需工艺和设备创新。

实用新型内容

本实用新型弥补了现有技术的不足，提供了一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统，直接进入高温杀菌阶段，该生产系统能够实现短时间高温杀菌无害化，加工周期大大缩短，能够显著提高肥料加工的效率。

本实用新型的具体技术方案是：

一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统，该生产系统包括依次连接的混料系统、加热灭杂菌无害化系统、冷却系统、干燥系统及肥料输出系统，生产系统还包括设置于混料系统与加热灭杂菌无害化系统之间、或者冷却系统与肥料输出系统之间的接种系统，所述的混料系统包括混料罐及与之输入端相连的粪便收集机构和秸秆粉碎机构，关键点是，所述的加热灭杂菌无害化系统包括带有挂料机构的加热腔，加热腔的入料口位于下端，出料口位于侧部，加热腔内壁均布有加热装置，挂料机构包括一组竖向板，所述加热腔在竖向板下端设置有伸向出料口的倾斜式伸缩板；所述入料口下端连接有曝料管，曝料管包括依次连接的输料管、输气腔室以及喇叭状的喷料管，喷料管输出端与入料口相连；所述的混料系统、加热灭杂菌无害化系统、干燥系统、接种系统均设置有尾气回收管路，尾气回收管路均与尾气回收装置相连。

所述的一组竖向板为平行间隔分布，竖向板侧端面上均布有翻转式鱼鳞板，同一方向上的翻转式鱼鳞板连接有同一翻转轴。

所述竖向板间隔部位设置有升降刮料装置，升降刮料装置包括竖向伸缩杆及其下端的刮料板，刮料板包括中部的金属板及其两侧的橡胶板。

所述的金属板端面均布有蒸汽喷射通孔，金属板上端连接有蒸汽管路。

所述的一组竖向板为呈辐射状分布在竖向旋转轴上，所述加热腔顶部设置有一组蒸汽喷头，蒸汽喷头的输出端朝向加热腔的内壁。

所述的输气腔室的输入端连接有蒸汽发生器。

所述的冷却系统为立式双螺旋管道结构，一个螺旋管道为冷水套，另一个螺旋管道为与加热灭杂菌无害化系统输出端相连的导料管，导料管上端设置有气缸驱动的伸缩压杆。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过曝料管的设置来进行混合料向竖向板上喷涂，使得混合料均匀、分散地分布在竖向板侧面，为短时间内完成高温杀菌消毒提供了可能，而且喷涂时采用的高温蒸汽杀菌消毒、加热腔内加热装置的高温杀菌消毒以及刮料时采用的蒸汽喷吹形成了三级高温杀菌消毒，能够大大缩短混合料加热的时间，加热充分均匀，现有加热方式均为往复搅拌加热，本技术方案的加热周期由现有的几天缩短为几分钟，打破了制约行业发展的瓶颈，大大提升了用粪便制造肥料的生产速率；

蒸汽的使用还为后续混合料进行螺旋换热时的输送提供了便利，蒸汽喷吹后的混合料较为湿滑，打破了现有换热方式的单一，为双螺旋换热方式提供了技术支撑。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中加热消毒机构的内部结构示意图。

图3是图2中A的放大结构示意图。

图4是本实用新型中冷却系统的结构示意图。

图5是本实用新型中实施例1竖向板的结构示意图。

图6是图5中鱼鳞板闭合状态的结构示意图。

图7是实施例2中加热消毒机构的内部结构示意图。

图8是实施例2中竖向板的分布结构示意图。

附图中，101、混料罐，102、粪便收集机构，103、秸秆粉碎机构，2、加热灭杂菌无害化系统，3、冷却系统，4、接种系统，5、肥料输出系统， 6、倾斜式伸缩板，701、输料管，702、输气腔室，703、喷料管，8、翻转式鱼鳞板，801、旋转轴，9、竖向伸缩杆，10、金属板，1001、蒸汽喷射通孔，11、橡胶板，12、蒸汽管路，13、竖向旋转轴，14、蒸汽喷头，15、加热腔，1501、入料口，1502、出料口，16、加热装置，17、竖向板，18、尾气回收装置，1801、尾气回收管路，19、冷水套，20、伸缩压杆，21、接种菌仓，22、保温壳体，23、导料管，24、干燥系统。

具体实施方式

本实用新型涉及一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统，该生产系统包括依次连接的混料系统、加热灭杂菌无害化系统2、冷却系统3、干燥系统24及肥料输出系统5，生产系统还包括设置于混料系统与加热灭杂菌无害化系统2之间、或者冷却系统3与肥料输出系统5之间的接种系统4，所述的混料系统包括混料罐101及与之输入端相连的粪便收集机构102和秸秆粉碎机构103，所述的加热灭杂菌无害化系统2包括带有挂料机构的加热腔15，加热腔15的入料口1501位于下端，出料口1502位于侧部，加热腔 15内壁均布有加热装置16，挂料机构包括一组竖向板17，所述加热腔15 在竖向板17下端设置有伸向出料口1502的倾斜式伸缩板6；所述入料口 1501下端连接有曝料管，曝料管包括依次连接的输料管701、输气腔室702 以及喇叭状的喷料管703，喷料管703输出端与入料口1501相连；所述的混料系统、加热灭杂菌无害化系统2、干燥系统24、接种系统4均设置有尾气回收管路1801，尾气回收管路均与尾气回收装置18相连。

当接种系统4位于混料系统和加热灭菌无害化系统2之间时，发酵菌选用耐高温发酵菌，经过加热灭菌无害化系统之后，除耐高温发酵菌之外的其他菌种均被高温无害化处理掉，而当接种系统4位于冷却系统3与肥料输出系统5之间时，由于温度已经降至常温，发酵菌的选取就不必限定为耐高温发酵菌。

实施例1，如图1至图6所示，所述生产系统设置在养殖场，位于地面以下，不侵占地面面积，粪便收集机构102包括养殖场饲养棚的粪便收集箱，所有粪便收集箱借助下方的管道输送至粪便储存箱中，秸秆粉碎机构103包括地面上的粉碎箱及其下端的管道，畜禽粪便和粉碎后的秸秆被输送至混料罐101中，混料罐101内部设置有沿输送方向运转的搅拌叶片，混料罐101上端设置有送料口，经过搅拌后的混合料超过送料口高度时，混合料就向加热灭杂菌无害化系统2进行输送；

加热灭杂菌无害化系统2是为了进行灭杂菌、无害化处理，为后续接种发酵菌提供良好的生存环境，混合料首先进入曝料管，输料管701与混料罐101的送料口相连，混合料随后进入输气腔室702，输气腔室702连接有高压蒸汽，输料管701中设置有电磁阀，当需要向加热腔15中进行喷料时，将电磁阀闭合，输气腔室702通入高压蒸汽，混合料经过喇叭口形状的喷料管703后爆破喷料，将原有的混合料形态爆破形成分散状，而且高压蒸汽在这个过程中进行均匀的高温杀菌消毒，此处为一级高温杀菌消毒；

混合料被喷入加热腔15之后，均匀分散地粘附在竖向板17的两侧面上，所有竖向板17为平行间隔分布，竖向板17侧端面上均布有翻转式鱼鳞板8，同一方向上的翻转式鱼鳞板8连接有同一翻转轴801；加热装置对加热腔15内部进行加热，此时，混合料进行二级高温杀菌消毒，混合料在竖向板17侧面上的下滑时间即为加热时间，喷料管703喷料动作结束后，倾斜式伸缩板6立即伸出并延伸至出料口1502位置，下落的混合料经过倾斜式伸缩板6送至出料口1502，随即输出；当需要控制出料速度或者控制加热时间的情况下，可以通过翻转式鱼鳞板8来进行控制，抬起角度越大，混合料的下滑时间越长，当翻转式鱼鳞板8闭合时不起延缓下滑速度的作用，当翻转式鱼鳞板8抬平时，混合料处于水平状态，不易下滑，能够稳定进行高温杀菌消毒；

经过长时间使用后，竖向板17两侧面会粘附一定量的混合料，为了消除这些位置的混合料，竖向板17间隔部位设置有升降刮料装置，升降刮料装置包括竖向伸缩杆9及其下端的刮料板，刮料板的宽度不小于间隔距离，刮料板包括中部的金属板10及其两侧的橡胶板11，橡胶板11外侧边缘与竖向板接触进行由上而下的刮料，金属板10端面均布有蒸汽喷射通孔 1001，金属板10上端连接有蒸汽管路12，在刮料的同时通过蒸汽喷射通孔 1001进行高压蒸汽的喷射，此时既能够实现粘附的混合料的喷吹下料，又是对此处混合料的高温杀菌消毒，此处的混合料被喷吹分散并脱落至倾斜式伸缩板6上，蒸汽的加热也较为均匀；

加热腔15的混合料经过出料口1502输送至冷却系统3中，其目的是为接种创造适宜的温度，冷却系统3为立式双螺旋管道结构，一个螺旋管道为冷水套19，另一个螺旋管道为与加热灭杂菌无害化系统2输出端相连的导料管23，导料管23上端设置有气缸驱动的伸缩压杆20进行混合料的压料推送，经过蒸汽加热后的混合料表面比较湿滑，利用自身重力就能够通过导料管23，当出现堵塞不动的时候，通过伸缩压杆20进行压料，新进入螺栓管道中的混合料中的水分会沿螺旋管向下流动起到润滑管壁的作用，冷水换热后为蒸汽发生器提供热水，两个螺旋管道的进出口处均设置有温度传感器，通过温度反馈来控制冷水的流速，最终实现混合料的预期温度；

混合料经过温度调节后进入接种系统4中，地面上设置有接种菌仓21，通过下方的管路输送至接种系统4中，接种系统4包括带有温控系统的保温壳体22及其内部由上向下依次布置的多级输送带，下层输送带的输入端位于上层输送带的输出端下方，最下层输送带的输出端位于肥料输出系统5 的输入端上方，经过多级往复的运输将混合料和发酵菌进行均匀混合和发酵，通过发酵菌的作用将混合料发酵产生可用作种植业的肥料，肥料输出系统5为倾斜设置的绞龙机构，将最终的肥料成品输送至地面，方便地面的包装、运输和储存。

干燥系统24可以采用多种形式，例如真空负压干燥、风机吹干或者烘干等方式，保证后续产品的含水量在较低水平。

各个系统在有料经过的过程中不可避免地产生一些尾气，采用尾气回收管路1801连接至地面上的尾气回收装置18，尾气回收装置18包括燃烧腔和喷淋装置，燃烧腔中对尾气进行燃烧，热量可供蒸汽锅炉使用，燃烧后的尾气变为固体小颗粒，随后采用喷淋装置进行回收，使用后的喷淋水用于浇灌牧草，其中的烟尘可以为牧草提供养分，尾气回收做到了节能环保。

实施例2，如图7和图8所示，作为加热腔15内部竖向板17的另一种实施方式，所有竖向板17为呈辐射状分布在竖向旋转轴13上，当竖向板17侧面粘附有混合料时，通过竖向旋转轴13的旋转即可脱料，脱离的混合料一部分落至倾斜式伸缩板6上随后输出，另一部分甩至加热腔15内壁上，加热腔15顶部设置有一组蒸汽喷头14，蒸汽喷头14的输出端朝向加热腔15的内壁，蒸汽喷头14的设置，不仅能够对加热腔15内部进行高温蒸汽杀菌消毒，还能够将内壁上的混合料喷吹脱落。

本实用新型通过高压蒸汽对混合料进行爆破喷出，不仅能够打散混合料，而且在该爆破过程中实现了一级高温杀菌消毒，爆破打散后的混合料粘附在加热腔内部的竖向板上进行二级高温杀菌消毒，由于混合料打散均匀，所需高温杀菌消毒的时间较短，此外，为清除粘附在竖向板上的混合料进行的蒸汽喷吹也为混合料提供了三级高温杀菌消毒，通过三级高温的设置方式，大大缩短了粪便接种前的杀菌消毒的时间，极大缩短了整个生产过程的周期。

Claims (7)

1.一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统，该生产系统包括依次连接的混料系统、加热灭杂菌无害化系统(2)、冷却系统(3)、干燥系统(24)及肥料输出系统(5)，生产系统还包括设置于混料系统与加热灭杂菌无害化系统(2)之间、或者冷却系统(3)与肥料输出系统(5)之间的接种系统(4)，所述的混料系统包括混料罐(101)及与之输入端相连的粪便收集机构(102)和秸秆粉碎机构(103)，其特征在于：所述的加热灭杂菌无害化系统(2)包括带有挂料机构的加热腔(15)，加热腔(15)的入料口(1501)位于下端，出料口(1502)位于侧部，加热腔(15)内壁均布有加热装置(16)，挂料机构包括一组竖向板(17)，所述加热腔(15)在竖向板(17)下端设置有伸向出料口(1502)的倾斜式伸缩板(6)；所述入料口(1501)下端连接有曝料管，曝料管包括依次连接的输料管(701)、输气腔室(702)以及喇叭状的喷料管(703)，喷料管(703)输出端与入料口(1501)相连；所述的混料系统、加热灭杂菌无害化系统(2)、干燥系统(24)、接种系统(4)均设置有尾气回收管路(1801)，尾气回收管路均与尾气回收装置(18)相连。

2.根据权利要求1所述的一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统，其特征在于：所述的一组竖向板(17)为平行间隔分布，竖向板(17)侧端面上均布有翻转式鱼鳞板(8)，同一方向上的翻转式鱼鳞板(8)连接有同一翻转轴(801)。

3.根据权利要求2所述的一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统，其特征在于：所述竖向板(17)间隔部位设置有升降刮料装置，升降刮料装置包括竖向伸缩杆(9)及其下端的刮料板，刮料板包括中部的金属板(10)及其两侧的橡胶板(11)。

4.根据权利要求3所述的一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统，其特征在于：所述的金属板(10)端面均布有蒸汽喷射通孔(1001)，金属板(10)上端连接有蒸汽管路(12)。

5.根据权利要求1所述的一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统，其特征在于：所述的一组竖向板(17)为呈辐射状分布在竖向旋转轴(13)上，所述加热腔(15)顶部设置有一组蒸汽喷头(14)，蒸汽喷头(14)的输出端朝向加热腔(15)的内壁。

6.根据权利要求1所述的一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统，其特征在于：所述的输气腔室(702)的输入端连接有蒸汽发生器。

7.根据权利要求1所述的一种利用畜禽粪便生产肥料的生产系统，其特征在于：所述的冷却系统(3)为立式双螺旋管道结构，一个螺旋管道为冷水套(19)，另一个螺旋管道为与加热灭杂菌无害化系统(2)输出端相连的导料管(23)，导料管(23)上端设置有气缸驱动的伸缩压杆(20)。