CN210314044U - 一种粪便和作物秸秆综合发酵装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，包括喂料器、粉碎上料装置、发酵生物反应器和光伏发电装置；粉碎上料装置包括储气罐、上料罐、进料管、出料管、粉碎轴和粉碎叶片；发酵生物反应器包括壳体，在壳体侧面设有冷却水进口、冷却水出口和温度控制装置；壳体底部设有发酵产物出口；壳体内贯穿有至少三根空心管，空心管上密布有空气发散孔；壳体顶部上设有纤维素分解酶混合液喷淋口和排气口；光伏发电装置包括太阳能电池板、逆变器和蓄电池组。本实用新型实现了对动物粪便和秸秆的共同高速发酵，实现秸秆和动物粪便的大批量处理，加快了秸秆和粪便发酵过程的反应速率，提高了秸秆和粪便处理的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物质发酵技术领域，更具体的说是涉及一种粪便和作物秸秆综合发酵装置。
背景技术
我国禽畜粪便资源化利用的重要途径之一是生产有机肥，主要采用生物处理技术，包括自然堆肥、高温堆肥、厌氧发酵等，其中商品化有机肥的生产工艺普遍采用高温好氧堆肥技术。对于牛粪、猪粪等大宗畜类粪便，一般按照建设固定生产线就近集中处理的原则来组织生产，但对于鸡、鸭等禽类粪便，由于养殖场每天粪便产量小且分散，除特大型禽类养殖场外，其余受运输卫生条件限制，难以采用规模化生产线集中处理；禽类粪便堆积过多不仅污染了环境，引起了畜禽生长和人体健康等问题，同时也影响了养殖业的可持续发展；现有禽类粪便处理方法是将原料搜集在一起，通过物理法脱水调质，搅拌均匀后再送入发酵装置，进行高温堆肥发酵处理。现有的畜禽粪便的处理方式都过于复杂，并且处理后的粪便利用率较低，不便于实际使用，同时现有的粪便发酵设备运行需要大量的电能，发酵耗能较大，
同时，我国是农业资源大国，每年产生的秸秆7亿多吨，秸秆资源大部分被作为农户生活燃料或在田间焚烧或被弃置乱堆,不仅造成了秸秆资源的严重浪费，而且还导致了环境的污染。随着秸秆的综合利用技术越来越成熟，越来越多的秸秆将被综合利用，其中利用秸秆发酵制造肥料是秸秆利用的一个重要方面，但是目前秸秆发酵都是在自然状态下进行的，发酵时间较长，不能满足大量处理秸秆的要求。
因此需要设计出一种具有快速发酵反应速率的粪便和作物秸秆综合发酵装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，以解决上述背景技术中提出的问题，实现对动物粪便和秸秆的共同高速发酵。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，包括喂料器、粉碎上料装置、发酵生物反应器和光伏发电装置；
所述粉碎上料装置包括储气罐、上料罐、进料管、出料管、粉碎轴和粉碎叶片；所述上料罐设置在所述储气罐的内部，所述上料罐和所述储气罐通过进气管路连通；所述进料管一端与所述喂料器的出料口连通，并且另一端穿过所述储气罐连通所述上料罐；所述粉碎轴和所述粉碎叶片均位于所述上料罐内，所述粉碎叶片安装在所述粉碎轴上，并且所述粉碎轴伸出至所述上料罐外传动连接有粉碎电机；所述出料管设置在所述上料罐的底部，所述上料罐通过所述出料管连接所述发酵生物反应器；
所述发酵生物反应器包括壳体，在所述壳体侧面设有冷却水进口、冷却水出口和温度控制装置，并且所述冷却水进口位于所述冷却水出口上方；所述壳体底部设有发酵产物出口；所述壳体内贯穿有至少三根空心管，所述空心管上密布有空气发散孔；所述壳体顶部上设有纤维素分解酶混合液喷淋口和排气口；
光伏发电装置包括太阳能电池板、逆变器和蓄电池组，所述太阳能电池板电性连接所述逆变器，所述逆变器电性连接所述蓄电池组，所述蓄电池组与所述喂料器、粉碎电机和温度控制装置电性连接。
优选的，在上述一种粪便和作物秸秆综合发酵装置中，所述喂料器为螺旋喂料机，并且设置有秸秆粪便混合加料口，螺旋喂料机的螺旋叶片边缘设置有刀刃，能够对加入的秸秆原料进行初期切割，将其切割为小段，方便后期粉碎处理。
优选的，在上述一种粪便和作物秸秆综合发酵装置中，所述上料罐顶部设置有泄压阀，当所述上料罐堵塞时，其内部压力达到所述泄压阀承受气压最大值，所述泄压阀开启进行泄压，然后对设备进行疏通处理。
优选的，在上述一种粪便和作物秸秆综合发酵装置中，所述进料管上设置有进料开关阀门。
优选的，在上述一种粪便和作物秸秆综合发酵装置中，所述储气罐通过管道连接空压机，所述空压机设置在所述储气罐的外侧，并且所述进气管路上设置有进气开关阀门，所述空压机与所述蓄电池组电性连接。
优选的，在上述一种粪便和作物秸秆综合发酵装置中，所述储气罐为圆柱体，所述储气罐固定在所述上料罐的外周上，所述上料罐为上粗下细的圆锥体。
优选的，在上述一种粪便和作物秸秆综合发酵装置中，所述空心管竖直设置有三根，所述空心管顶端开口，且伸出至所述壳体外。
优选的，在上述一种粪便和作物秸秆综合发酵装置中，所述温度控制装置包括加热丝和温度控制器，温度控制器的型号为542/7T型温度控制器。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，所述粉碎上料装置在施工过程中可减少土建施工量，便于物料一次性上完，不留余料；储气罐和上料罐双罐合一，占地面积小，节约用地，上料罐为圆锥体，便于原料在罐内流动，无死角和堵塞，进料彻底；畜牧，禽业，粪便，秸秆原料无需挑剔，均可进行分发酵；处理速度快，省时省力，节余开支。
发酵生物反应器设置喷淋口，在进料过程中将纤维素分解酶喷洒到秸秆、粪便混合物上，通过温度控制装置、冷却水进口和冷却水出口水控制反应的适宜温度，加快了粪便秸秆混合物发酵处理的反应速率，提高粪便秸秆处理效率，降解后的粪便秸秆混合物可以还田，减少化肥的使用，避免化肥使用过度，改善土壤生态环境，促进农业生产可持续发展。
太阳能电池板能够实现对光能的充分吸收，逆变器的设置保证了光能和电能的充分转换，同时提高了光伏发电装置的稳定性，蓄电池组的设置能够实现对整个装置中用电器运行供电，节约了电能，避免了资源的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例公开了一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，以实现对动物粪便和秸秆的共同高速发酵，实现秸秆和动物粪便的大批量处理，加快了秸秆和粪便发酵过程的反应速率，提高了秸秆和粪便处理的效率。
一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，包括喂料器1、粉碎上料装置2、发酵生物反应器3和光伏发电装置4；
粉碎上料装置2包括储气罐21、上料罐22、进料管23、出料管24、粉碎轴25和粉碎叶片26；上料罐22设置在储气罐21的内部，上料罐22和储气罐21通过进气管路27连通；进料管23一端与喂料器1的出料口连通，并且另一端穿过储气罐21连通上料罐22；粉碎轴25和粉碎叶片26均位于上料罐22内，粉碎叶片26安装在粉碎轴25上，并且粉碎轴25伸出至上料罐22外传动连接有粉碎电机28；出料管24设置在上料罐22的底部，上料罐22通过出料管24连接发酵生物反应器3；
发酵生物反应器3包括壳体31，在壳体31侧面设有冷却水进口32、冷却水出口33和温度控制装置34，并且冷却水进口32位于冷却水出口33上方；壳体31底部设有发酵产物出口35；壳体31内贯穿有至少三根空心管36，空心管36上密布有空气发散孔；壳体31顶部上设有纤维素分解酶混合液喷淋口37和排气口38；
光伏发电装置4包括太阳能电池板41、逆变器42和蓄电池组43，太阳能电池板41电性连接逆变器42，逆变器42电性连接蓄电池组43，蓄电池组43与喂料器1、粉碎电机28和温度控制装置34电性连接，当太阳能发电不足时，可以通过外接电源对喂料器1、粉碎电机28和温度控制装置34进行供电。
为了进一步优化上述技术方案，喂料器1为螺旋喂料机，并且设置有秸秆粪便混合加料口11，螺旋喂料机的螺旋叶片边缘设置有刀刃，能够对加入的秸秆原料进行初期切割，将其切割为小段，方便后期粉碎处理。
为了进一步优化上述技术方案，上料罐22顶部设置有泄压阀，当上料罐 22堵塞时，其内部压力达到泄压阀承受气压最大值，泄压阀开启进行泄压，然后对设备进行疏通处理。
为了进一步优化上述技术方案，进料管23上设置有进料开关阀门。
为了进一步优化上述技术方案，储气罐21通过管道连接空压机，空压机设置在储气罐21的外侧，并且进气管路27上设置有进气开关阀门，空压机与蓄电池组电性连接。
为了进一步优化上述技术方案，储气罐21为圆柱体，储气罐21固定在上料罐22的外周上，上料罐22为上粗下细的圆锥体。
为了进一步优化上述技术方案，空心管36竖直设置有三根，空心管36 顶端开口，且伸出至壳体31外。
为了进一步优化上述技术方案，纤维素分解酶混合液由市场上在售的纤维素分解酶和自来水按照1:200的比例混合配制而成
为了进一步优化上述技术方案，出料管24上设置有出料管24阀门。
为了进一步优化上述技术方案，温度控制装置34包括加热丝和温度控制器，温度控制器的型号为542/7T型温度控制器。
为了进一步优化上述技术方案，上料罐22上设置有透明可视窗，通过透明可视窗观察内部混合料量。
工作原理：设备启动时，进料开关阀门处于打开状态，开启螺旋喂料机，将动物粪便和秸秆经秸秆粪便混合加料口11加入，螺旋喂料机的螺旋叶片边缘设置有刀刃，能够对加入的秸秆原料进行初期切割，将其切割为小段，并将切割后的混合料经进料管23排入上料罐22内，通过透明可视窗观察内部混合料量，当上料罐22内囤积的混合料到达设定量时，关闭螺旋喂料机和进料开关阀门，停止进料；
然后开启粉碎电机28，通过粉碎轴25和粉碎叶片26对粪便和秸秆进行粉碎处理，同时开启空压机对储气罐21进行充气，当粪便和秸秆粉碎时间到后，开启出料管24阀门和进气开关阀门，此时粉碎后的粪便和秸秆混合物在重力和空气压力作用下，被压入出料管24内，最终进入到发酵生物反应器3 壳体31内，进料过程中，纤维素分解酶混合液喷淋口37喷洒纤维素分解酶混合液，充分喷洒到粪便和秸秆粉碎混合物上；位于发酵生物反应器3壳体 31内的粪便和秸秆粉碎混合物进行后期发酵，通过空心管36通入空气，空心管36上的空气发散孔通入混合物中，为了保证纤维素酶的活性必须保证设备的温度在35-50℃之间，白天阳光照射发酵生物反应器3壳体31吸收太阳能使得设备温度升高，通过温度控制装置34检测并控制温度，一旦温度超过 50℃，通过手动控制冷却水进口32的阀门开度调节冷却水的流量达到控制温度的目的，一旦温度低于35℃，温度控制装置34通过内部加热丝加温，保证温度适中，使用本装置可有效提高降解的速率，降解的秸秆和粪便混合物通过发酵生物反应器3壳体31底部的发酵产物出口35排出，和化肥进行混合制备有机秸秆肥料。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，其特征在于，包括喂料器、粉碎上料装置、发酵生物反应器和光伏发电装置；
所述粉碎上料装置包括储气罐、上料罐、进料管、出料管、粉碎轴和粉碎叶片；所述上料罐设置在所述储气罐的内部，所述上料罐和所述储气罐通过进气管路连通；所述进料管一端与所述喂料器的出料口连通，并且另一端穿过所述储气罐连通所述上料罐；所述粉碎轴和所述粉碎叶片均位于所述上料罐内，所述粉碎叶片安装在所述粉碎轴上，并且所述粉碎轴伸出至所述上料罐外传动连接有粉碎电机；所述出料管设置在所述上料罐的底部，所述上料罐通过所述出料管连接所述发酵生物反应器；
所述发酵生物反应器包括壳体，在所述壳体侧面设有冷却水进口、冷却水出口和温度控制装置，并且所述冷却水进口位于所述冷却水出口上方；所述壳体底部设有发酵产物出口；所述壳体内贯穿有至少三根空心管，所述空心管上密布有空气发散孔；所述壳体顶部上设有纤维素分解酶混合液喷淋口和排气口；
光伏发电装置包括太阳能电池板、逆变器和蓄电池组，所述太阳能电池板电性连接所述逆变器，所述逆变器电性连接所述蓄电池组，所述蓄电池组与所述喂料器、粉碎电机和温度控制装置电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，其特征在于，所述喂料器为螺旋喂料机，并且设置有秸秆粪便混合加料口，螺旋喂料机的螺旋叶片边缘设置有刀刃。
3.根据权利要求1所述的一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，其特征在于，所述上料罐顶部设置有泄压阀。
4.根据权利要求1所述的一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，其特征在于，所述进料管上设置有进料开关阀门。
5.根据权利要求1所述的一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，其特征在于，所述储气罐通过管道连接空压机，所述空压机设置在所述储气罐的外侧，并且所述进气管路上设置有进气开关阀门，所述空压机与所述蓄电池组电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，其特征在于，所述储气罐为圆柱体，所述储气罐固定在所述上料罐的外周上，所述上料罐为上粗下细的圆锥体。
7.根据权利要求1所述的一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，其特征在于，所述空心管竖直设置有三根，所述空心管顶端开口，且伸出至所述壳体外。
8.根据权利要求1所述的一种粪便和作物秸秆综合发酵装置，其特征在于，所述温度控制装置包括加热丝和温度控制器，温度控制器的型号为542/7T型温度控制器。
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2019
- 2019-05-23 CN CN201920752061.1U patent/CN210314044U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116277353A (zh) * | 2023-04-29 | 2023-06-23 | 西北农林科技大学 | 秸秆自动水热预处理系统 |
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