專利名稱：植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用工藝及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有機廢棄物處理，具體為一種蔬菜基地蔬菜殘體的快速無害化處理和肥料化利用的處理技術及設備。
背景技術：
蔬菜基地在生產過程會產生大量的菜葉、藤蔓、病株、殘體和雜草等有機廢棄物，這些植株殘體常常被菜農堆放在田頭、路邊或棄置河道。一部分植株殘體會經自然干燥后就地焚燒，污染空氣；大部分植株殘體則在溝邊、地頭任其自然腐爛，一方面成為蔬菜病蟲害的繁衍和越冬場所，使蔬菜病蟲害不斷交叉?zhèn)鞑ズ吐?，形成惡性循環(huán)；另一方面這些有機物大量腐爛、發(fā)臭，滋生蚊蠅、病源物，對空氣、水源造成嚴得污染，成為農田生態(tài)環(huán)境主 要面源污染之一。然而，蔬菜植株殘體又是很好的可利用資源，如科學處理，可制成優(yōu)質的生物有機肥，歸還到土壤中，可大大增加土壤有機質和養(yǎng)分，解決土壤板結和耕性變差等不利因素，使蔬菜基地良性循環(huán)和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。尤其是對綠色、有機蔬菜產業(yè)來說，其作用和意議十分重大。目前，國內外蔬菜殘體都是采用傳統(tǒng)的堆慪方法處理，最先進的方法也就是將蔬菜殘體粉碎，然后加入菌種，集中自然堆制；還有將蔬菜殘體與豬糞混合堆制的方法，如以蔬菜根莖及花卉秸桿廢棄物、鮮豬糞、有機物腐熟劑為原料，按不同比例混合堆肥處理，自然發(fā)酵；還有堆肥過程中，外表糊上稀泥的，采用沼氣池進行發(fā)酵的，加入炭粉除臭的等等，技術都停留在自然堆制發(fā)酵處理層面上。這些處理方法都存在著各種問題蔬菜殘體種類多樣，如有多汁類的，如塊莖、瓜果、菜葉，水分多，不好粉碎，極易腐敗污染環(huán)境，要及時處理，而纖維多的殘體，如辣椒桿、茄子桿等，很難腐爛，造成處理困難；普通堆慪存在發(fā)酵慢，溫度低，很難殺滅蔬菜病蟲害，不利于蔬菜基地持續(xù)生產；由于處理時間長，造成場地占用大，由于露天處理，一下雨，污水四流，第二次污染大；沒有進行合理的配比，肥效低；人工堆制，勞動強度大，效果不理想，菜農不愿意干，很難推廣。

發(fā)明內容
本發(fā)明所解決的技術問題在于提供一種植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用工藝及設備，以解決上述背景技術中的缺點。本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)
植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用工藝，采用自動化機械處理和快速發(fā)酵處理的工藝來處理蔬菜殘體，具體工藝步驟如下
(1)物料預處理將收集到的蔬菜殘體分類，為綠葉蔬菜殘體、茄果類蔬菜殘體、瓜果類蔬菜殘體和塊莖類蔬菜殘體，分別投入粉碎設備進行粉碎；
(2)配比將分類好的蔬菜殘體分別于木屑、谷殼和油柏混合，根據(jù)不同的分類來調整不同的配比比例，混合均勻，保持物料50%左右的含水率；
(3)發(fā)酵將混合均勻后的物料投入發(fā)酵設備進行發(fā)酵，發(fā)酵過程分為4個階段①高溫殺菌將發(fā)酵設備內的物料提升至80°C左右，并保持4-6小時，殺滅物料中絕大多數(shù)的病菌；
②適溫發(fā)酵將物料降溫至60°C左右，加入發(fā)酵菌，發(fā)酵15-20小時，分解到物料中大部分有機物；
③低溫發(fā)酵將物料降溫至40°C左右，加入土壤有益菌，攪拌培養(yǎng)I小時左右；
(4)后熱處理經過發(fā)酵的物料，可以作為成品肥料施用到土地中，也可堆置來提高肥效，堆置7天，其肥效和有益微生物達到最佳。在所述的發(fā)酵過程中，需要經常對物料進行翻動，以加快發(fā)酵的速度和進程。基于上述處理工藝，本發(fā)明采用植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用處理 設備來完成處理工作。所述植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用處理設備，包括預處理設備、力口溫設備和自動發(fā)酵設備，預處理設備處理后的物料投入到自動發(fā)酵設備中，加溫設備與自動發(fā)酵設備直接連接在一起，給自動發(fā)酵設備提供發(fā)酵時需要的熱量，其中，預處理設備為粉碎機，用于將收集到的蔬菜殘體進行粉碎，以便于后面的發(fā)酵過程；自動發(fā)酵設備包括外殼、螺旋攪拌機構、傳動系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和控制部分，所述傳動部分為電動機，設置在外殼的一邊，螺旋攪拌機構設置在外殼內的下部，通過鏈輪和鏈條連接減速機，在電動機的帶動下旋轉，所述控制部分設置在外殼上，通風系統(tǒng)由風機和管道組成，設置在機體的下面，向自動發(fā)酵設備外殼內通風；加溫設備設置在自動發(fā)酵設備的旁邊，通過軟管連接到自動發(fā)酵設備的外殼內，并能夠在自動發(fā)酵設備控制部分的控制下對自動發(fā)酵設備內的物料進行加熱。在本發(fā)明中，所述自動發(fā)酵設備的進料口在頂部，出料口設置在下部的中間位置。在本發(fā)明中，所述自動發(fā)酵設備的螺旋攪拌機構設置有螺旋推動式葉片，能充分攪拌自動發(fā)酵設備內的物料。在本發(fā)明中，所述自動發(fā)酵設備的控制部分在外殼上設置控制面板，設有溫度指示表、電源指示燈和升溫、降溫、攪拌按鈕。在本發(fā)明中，所述自動發(fā)酵設備采用耐腐蝕材料，使設備經久耐用，提高了使用壽命O在本發(fā)明中，所述處理工藝的發(fā)酵階段的攪拌采用間隙式攪拌，并自動化控制設備內的溫度、通氣和出料。在本發(fā)明中，所述處理工藝的發(fā)酵階段直接進入高溫發(fā)酵，加快了發(fā)酵速度，從而實現(xiàn)了 24小時內快速處理有機廢棄物。在本發(fā)明中，所述處理工藝選用了土壤改良需要的有益菌群，并篩選出加速發(fā)酵的品種，從而實現(xiàn)快速發(fā)酵，并能夠改善土壤環(huán)境的前提下提高肥效。有益效果本發(fā)明不僅能快速生成優(yōu)質活性有機肥，而且可完全解決蔬菜基地污染問題，真正實現(xiàn)蔬菜基地有機廢棄物的“零排放”，同時能夠生產出顏色、氣味、養(yǎng)份均佳的優(yōu)質有機肥及營養(yǎng)型有機基質，有機肥中有益菌群均處于活性狀態(tài)，施入土壤后能繼續(xù)產生有益的生物作用。


圖I為本發(fā)明的蔬菜殘體處理設備結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用工藝，采用自動化機械處理和快速發(fā)酵處理的工藝來處理蔬菜殘體，具體工藝步驟如下
(1)物料預處理將收集到的蔬菜殘體分類，為綠葉蔬菜殘體、茄果類蔬菜殘體、瓜果類蔬菜殘體和塊莖類蔬菜殘體，分別投入粉碎設備進行粉碎；
(2)配比將分類好的蔬菜殘體分別于木屑、谷殼和油柏混合，根據(jù)不同的分類來調整不同的配比比例，混合均勻，保持物料50%左右的含水率，其中，各類蔬菜殘體的較佳配比比例為方案一中，綠葉蔬菜殘體33%，茄果類蔬菜殘體56%，油柏11% ;方案二中，綠葉蔬菜殘體35%，瓜果類蔬菜殘體45%木屑5%，谷殼5%，油柏10% ;方案三種，綠葉蔬菜殘體20%，塊莖類蔬菜殘體35%，木屑15%，谷殼15%，油柏15% ;方案四種，綠葉蔬菜殘體50%，木屑20%，谷殼15%，油柏15% ；
(3)發(fā)酵將混合均勻后的物料投入發(fā)酵設備進行發(fā)酵，發(fā)酵過程分為4個階段
①高溫殺菌將發(fā)酵設備內的物料提升至80°C左右，并保持4小時，殺滅物料中絕大多數(shù)的病菌；
②適溫發(fā)酵將物料降溫至60°C左右，加入發(fā)酵菌，發(fā)酵18小時，分解到物料中大部分有機物；
③低溫發(fā)酵將物料降溫至40°C左右，加入土壤有益菌，攪拌培養(yǎng)I小時左右；
(4)后熱處理經過發(fā)酵的物料，可以作為成品肥料施用到土地中，也可堆置來提高肥效，堆置7天，其肥效和有益微生物達到最佳。對于有些重金屬超標的的地區(qū)，可加入適量重金屬鈍化劑以改善土地環(huán)境，如粉煤灰、磷礦粉、石灰、沸石、草炭等。蔬菜殘體經過上述工藝處理過之后，對生產出的有機物肥料進行抽樣檢測，其具備的指標為:總養(yǎng)分(％)N+P205+K20彡4. 1，有機質(％)彡31. 2，水份(％)彡19，酸堿度(pH)=6. I, Hg (以元素計，mg/kg) =2. 53, Cd (以元素計，mg/kg) =2. 62, Cr (以元素計，mg/kg)= 187. 6,As (以元素計,mg/kg) =22. 4,Pb (以元素計,mg/kg) =42. 7,蛔蟲卵死亡率(％) =97,大腸桿菌值(MPN，IOOg) =0. 06。上述指標顯示營養(yǎng)元素含量均超過有機肥料的部頒標準，無害化指標也控制得很好?；谏鲜鎏幚砉に?，本發(fā)明采用植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用處理設備來完成處理工作。參見圖I的植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用處理設備，包括預處理設備、加溫設備和自動發(fā)酵設備，預處理設備處理后的物料投入到自動發(fā)酵設備中，加溫設備與自動發(fā)酵設備直接連接在一起，預處理設備為兩臺粉碎機，自動發(fā)酵設備包括外殼、螺旋攪拌機構、傳動系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和控制部分，所述傳動部分為電動機，設置在外殼的一邊，螺旋攪拌機構設置在外殼內的下部，通過鏈輪和鏈條連接減速機，在電動機的帶動下旋轉，所述控制部分設置在外殼上，通風系統(tǒng)由風機和管道組成，設置在機體的下面；加溫設備設置在自動發(fā)酵設備的旁邊，通過軟管連接到自動發(fā)酵設備的外殼內。本發(fā)明所述的處理設備在使用時，根據(jù)蔬菜殘體處理工藝的工藝流程，先將收集到的蔬菜殘體投入到預處理設備中粉碎，再添加木屑、谷殼和油柏投入到自動發(fā)酵設備中混合、攪拌和發(fā)酵，經過一系列的發(fā)酵過程，物料即可作為成品肥料施用到土地中，也可堆置以提高肥效或者添入添加劑以改善土壤環(huán)境或者整理貯存以備用。在發(fā)酵過程中的不同發(fā)酵階段，通過控制部分控制加溫設備進行加熱或者螺旋攪拌機構進行攪拌來達到發(fā)酵的目的。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定?！?br> 權利要求
1.植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用工藝，其特征在于，采用自動化機械處 理和快速發(fā)酵處理的工藝來處理蔬菜殘體，具體工藝步驟如下(1)物料預處理將收集到的蔬菜殘體分類，為綠葉蔬菜殘體、茄果類蔬菜殘體、瓜果類 蔬菜殘體和塊莖類蔬菜殘體，分別投入粉碎設備進行粉碎；(2)配比將分類好的蔬菜殘體分別于木屑、谷殼和油柏混合，根據(jù)不同的分類來調整 不同的配比比例，混合均勻，保持物料50%左右的含水率；(3)發(fā)酵將混合均勻后的物料投入發(fā)酵設備進行發(fā)酵，發(fā)酵過程分為4個階段①高溫殺菌將發(fā)酵設備內的物料提升至80°C左右，并保持4-6小時，殺滅物料中絕大 多數(shù)的病菌；②適溫發(fā)酵將物料降溫至60°C左右，加入發(fā)酵菌，發(fā)酵15-20小時，分解到物料中大 部分有機物；③低溫發(fā)酵將物料降溫至40°C左右，加入土壤有益菌，攪拌培養(yǎng)1小時左右；(4)后熱處理經過發(fā)酵的物料，可以作為成品肥料施用到土地中，也可堆置來提高肥 效，堆置7天，其肥效和有益微生物達到最佳。
2.基于上述處理工藝，本發(fā)明采用植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用處理 設備來完成處理工作，其特征在于，所述處理設備包括預處理設備、加溫設備和自動發(fā)酵設 備，預處理設備處理后的物料投入到自動發(fā)酵設備中，加溫設備與自動發(fā)酵設備直接連接 在一起，其中，預處理設備為粉碎機；自動發(fā)酵設備包括包括外殼、螺旋攪拌機構、傳動系 統(tǒng)、通風系統(tǒng)和控制部分，所述傳動部分為電動機，設置在外殼的一邊，螺旋攪拌機構設置 在外殼內的下部，通過鏈輪和鏈條連接減速機，在電動機的帶動下旋轉，所述控制部分設置 在外殼上，通風系統(tǒng)由風機和管道組成，設置在機體的下面；加溫設備設置在自動發(fā)酵設備 的旁邊，通過軟管連接到自動發(fā)酵設備的外殼內。
3.根據(jù)權利要求2所述的植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用處理設備，其特 征在于，所述自動發(fā)酵設備的進料口在頂部，出料口設置在下部的中間位置。
4.根據(jù)權利要求2所述的植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用處理設備，其特 征在于，所述自動發(fā)酵設備的螺旋攪拌機構設置有螺旋推動式葉片。
5.根據(jù)權利要求2所述的植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用處理設備，其特 征在于，所述自動發(fā)酵設備采用耐腐蝕材料。
6.根據(jù)權利要求1所述的植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用工藝，其特征在 于，所述發(fā)酵階段的攪拌采用間隙式攪拌，并自動化控制設備內的溫度、通氣和出料。
7.根據(jù)權利要求1所述的植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用工藝，其特征在 于，所述發(fā)酵階段直接進入高溫發(fā)酵，以實現(xiàn)24小時內快速處理有機廢棄物。
8.根據(jù)權利要求1所述的植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用工藝，其特征 在于，所述工藝選用了土壤改良需要的有益菌群，并篩選出加速發(fā)酵的品種，以實現(xiàn)快速發(fā) 酵。
全文摘要
植物有機殘體快速無害化處理及肥料化利用工藝及設備，是一種蔬菜基地蔬菜殘體的無害化高效處理技術及設備，通過采用自動化機械處理和快速發(fā)酵處理的工藝，利用蔬菜殘體處理設備來處理蔬菜殘體，其中蔬菜殘體處理設備包括預處理設備、加溫設備和自動發(fā)酵設備幾部分，蔬菜殘體處理工藝包括物料預處理、配比、發(fā)酵和后處理幾個步驟。本發(fā)明不僅能快速生成優(yōu)質活性有機肥，而且可完全解決蔬菜基地污染問題，真正實現(xiàn)蔬菜基地有機廢棄物的“零排放”，同時能夠生產出顏色、氣味、養(yǎng)份均佳的優(yōu)質有機肥及營養(yǎng)型有機基質，有機肥中有益菌群均處于活性狀態(tài)，施入土壤后能繼續(xù)產生有益的生物作用。
文檔編號C05F17/00GK102951939SQ201210432478
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權日2012年11月2日
發(fā)明者王征, 余建軍, 尋立之, 李定華, 岳麗 申請人:湖南回龍湖現(xiàn)代農業(yè)科技有限公司