一種農(nóng)業(yè)廢棄物高溫快速發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于農(nóng)業(yè)廢棄物污染控制與治理領(lǐng)域，涉及農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥裝置，特別涉及到一種農(nóng)業(yè)廢棄物高溫快速發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)統(tǒng)計，全球每年產(chǎn)生約17億噸的農(nóng)作物秸桿。1998-2000年期間，西歐累計排放農(nóng)業(yè)廢棄物達(dá)7億噸；法國在1995-2006年年均產(chǎn)生約3.65億噸的農(nóng)業(yè)廢棄物；德國在2000年累計排放農(nóng)業(yè)廢棄物達(dá)1.75億噸。我國是世界上農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國家，每年大約產(chǎn)出40多億t，其中農(nóng)作物秸桿7.0億t，畜禽糞便排放量26.1億t，廢棄農(nóng)膜等塑料2.5萬t，蔬菜廢棄物I億?1.5億t，鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾和人糞便2.5億t，肉類加工廠廢棄物0.5億?0.65億t，餅柏類0.25億t，林業(yè)廢棄物每年約3 700萬m3。
[0003]農(nóng)業(yè)廢棄物的處理與利用技術(shù)主要包括以下4種:
[0004]( I)農(nóng)業(yè)廢棄物資源綜合利用技術(shù)
[0005]農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)適當(dāng)處理還可作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)很好的基質(zhì)原料，可用來栽培食用菌和花丼，養(yǎng)殖高蛋白蠅蛆、蚯蚓等。農(nóng)業(yè)廢棄物資源的綜合生態(tài)化利用是根據(jù)生態(tài)學(xué)的食物鏈原理，將農(nóng)業(yè)廢棄物作為產(chǎn)業(yè)鏈中的一個重要環(huán)節(jié)，進(jìn)而實現(xiàn)物質(zhì)的多重循環(huán)和多次轉(zhuǎn)化利用，提高資源利用率及整體效益。以“秸桿一食用菌一豬一沼氣一肥田”模式為例，其能量利用率可達(dá)50%以上，有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)元素的利用率可達(dá)95%。但若秸桿只經(jīng)過牲畜過腹還田，則其能量利用率僅為20%，氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素的利用率僅為60%。目前，我國這方面的生態(tài)農(nóng)業(yè)利用模式很多，如豬一沼一果模式、豬一沼一魚模式等，最大程度的利用農(nóng)業(yè)廢棄物中有益的物質(zhì)循環(huán)利用，是未來農(nóng)業(yè)廢棄物利用的一個重要方向。
[0006](2)農(nóng)業(yè)廢棄物能源化利用技術(shù)
[0007]農(nóng)業(yè)廢棄物能源化利用技術(shù)在農(nóng)村最典型的運(yùn)用方式就是沼氣。目前關(guān)于農(nóng)業(yè)廢棄物能源化方面主要集中在高效沼氣發(fā)酵裝置與配套設(shè)備及其發(fā)電工程系統(tǒng)的研宄；中熱值秸桿氣化裝置和燃?xì)鈨艋夹g(shù)的研宄；秸桿直接燃燒供熱系統(tǒng)技術(shù)的研宄；纖維素原料生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)的研宄；生物質(zhì)熱解液化制備燃料油、間接液化生產(chǎn)合成柴油和副產(chǎn)物綜合利用技術(shù)的研宄；有機(jī)垃圾混合燃燒發(fā)電技術(shù)的研宄，以及“能源一環(huán)境工程”生態(tài)農(nóng)業(yè)綜合利用模式的研宄等方面。以能源為導(dǎo)向的沼氣發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)成為世界上許多國家的共識。發(fā)展以能源開發(fā)為主的有機(jī)生物質(zhì)綜合開發(fā)必將成為廢棄物資源化的熱點。
[0008](3)農(nóng)業(yè)廢棄物飼料化利用技術(shù)
[0009]農(nóng)業(yè)廢棄物飼料化利用技術(shù)包括植物纖維性廢棄物的飼料化和動物性廢棄物的飼料化。植物纖維性廢棄物主要指農(nóng)作物秸桿類物質(zhì)，其中含有纖維類物質(zhì)和少量的蛋白質(zhì)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)處理，便可作為飼料應(yīng)用。主要的技術(shù)有通過微生物處理轉(zhuǎn)化，將秸桿、木肩等植物廢棄物加工變?yōu)槲⑸锏鞍桩a(chǎn)品的技術(shù)；通過發(fā)酵對青綠秸桿處理的青貯飼料化技術(shù)；通過對秸桿氨化處理，改善原料適口性和營養(yǎng)價值的氨化技術(shù)。
[0010](4)農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化利用技術(shù)
[0011]農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化利用技術(shù)主要包括秸桿肥料化技術(shù)和畜禽糞便肥料化技術(shù)。歐美國家的種植制度多為一年一季，收獲時，在聯(lián)合收割機(jī)后面懸掛秸桿粉碎機(jī)或直接懸掛深翻犁翻入土壤內(nèi)，直接還田。美國從20世紀(jì)40年代開始研宄覆蓋免耕技術(shù)，現(xiàn)有70%的耕地實行農(nóng)作物秸桿免耕覆蓋種植。美國也有農(nóng)場將秸桿青貯發(fā)酵，用作飼料，過腹還田。在日本畜禽糞便堆肥化已實現(xiàn)工廠化，他們研制的臥式轉(zhuǎn)筒式和立式多層式快速堆肥裝置，發(fā)酵時間約I?2周，具有占地少、發(fā)酵快、質(zhì)地優(yōu)等特點。俄羅斯研制的有機(jī)發(fā)酵裝置每天生產(chǎn)100 t有機(jī)肥，最后成品肥每噸中約含N、P、K量為45 kg ο美國B10TEC2120高溫堆肥系統(tǒng)，由10個大型旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器組成，通過微生物發(fā)酵可以在72 h內(nèi)處理1300 t的畜禽糞便或垃圾，使之成為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，這種方法對于高濕物料具有特殊的作用。韓國采用槽式發(fā)酵和螺旋式攪拌在國際上屬于較先進(jìn)的糞便發(fā)酵技術(shù)。國外在堆肥發(fā)酵工藝、技術(shù)和設(shè)備上已日趨完善，基本上達(dá)到了規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本實用新型的目的是提供一種農(nóng)業(yè)廢棄物高溫快速發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥裝置，利用電加熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)發(fā)酵裝置內(nèi)溫度，滅活農(nóng)業(yè)廢棄物中的有害微生物和病原體，同時激活嗜熱復(fù)合微生物菌劑活性，加速農(nóng)業(yè)廢棄物有機(jī)質(zhì)的降解和腐殖質(zhì)的形成，生產(chǎn)出穩(wěn)定化、腐熟化、無害化的有機(jī)肥產(chǎn)品，實現(xiàn)整個發(fā)酵時間控制在9小時之內(nèi)，較普通堆肥發(fā)酵大幅提高產(chǎn)肥效率，形成高溫滅菌、快速發(fā)酵、資源再生和節(jié)能環(huán)保的發(fā)酵裝置。
[0013]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型由儲料系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、抽濕與生物除臭系統(tǒng)、充氧系統(tǒng)、進(jìn)出料系統(tǒng)、電氣自動控制系統(tǒng)組成，所述的儲料系統(tǒng)為不銹鋼的U型發(fā)酵箱I置于整體機(jī)架2上；所述的加熱系統(tǒng)由加熱保溫夾套3、導(dǎo)熱油4和電加熱管5組成，加熱保溫夾套3位于U型發(fā)酵箱I外壁，導(dǎo)熱油4和電加熱管5位于夾套3內(nèi)，通過連接線與電氣控制設(shè)備箱6連接，為裝置加熱和控制溫度；所述的攪拌系統(tǒng)由減速電機(jī)7、攪拌軸8和雙層螺旋攪拌葉片9組成，雙層螺旋攪拌葉片固定在攪拌軸8上，攪拌軸與減速電機(jī)連接，減速電機(jī)通過連接線與電氣控制設(shè)備箱6連接，能調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行時間；所述的抽濕與生物除臭系統(tǒng)由抽濕機(jī)10和生物除臭濾料11組成，生物除臭濾料位于抽濕機(jī)內(nèi)，由活性炭、火山巖等組成；所述充氧系統(tǒng)由空壓機(jī)12、輸氧管道13組成，通過空壓機(jī)和輸氧管道間歇性地向U型發(fā)酵箱I充氧；所述的進(jìn)出料系統(tǒng)由進(jìn)料口 14和出料口 15組成，進(jìn)料口位于U型發(fā)酵箱上方中心位置，出料口位于U型發(fā)酵箱底部中心位置，進(jìn)料口和出料口均采用氣動方式實現(xiàn)自動開閉；各單元電氣自動控制系統(tǒng)均統(tǒng)一連接到電氣控制設(shè)備箱6中，實現(xiàn)各個單元的自動控制功能。
[0014]所述的U型發(fā)酵箱為封閉式箱體，材質(zhì)為具有防腐蝕和耐高溫的304或316L不銹鋼，發(fā)酵箱體上部2/3處設(shè)置有物料容積報警器16。
[0015]所述的加熱保溫夾套由不銹鋼外殼包裹保溫材料與U型發(fā)酵箱外殼共同連接而成，加熱保溫夾套設(shè)置有導(dǎo)熱油的進(jìn)口 17和排空口 18。
[0016]所述的加熱保溫夾套連接著溫控系統(tǒng)，用于控制夾套內(nèi)的反應(yīng)溫度，溫度可在300C -250°C 間調(diào)節(jié)。
[0017]所述的攪拌系統(tǒng)由減速電機(jī)、攪拌軸和雙層螺旋攪拌葉片連接為一體，能進(jìn)行變頻調(diào)速運(yùn)行。
[0018]所述雙層螺旋攪拌葉片，工作時內(nèi)螺旋帶動靠近軸心處物料做軸心旋轉(zhuǎn)，軸向由內(nèi)至兩側(cè)推動，外螺旋帶動靠近桶壁物料做軸心旋轉(zhuǎn)，軸向由兩側(cè)至內(nèi)推動，從而保證了混合物料能夠在較短時間內(nèi)均勻混合。
[0019]所述的抽濕與生物除臭系統(tǒng)通過變頻控制實現(xiàn)間歇性的運(yùn)行。
[0020]所述的充氧系統(tǒng)在發(fā)酵箱體內(nèi)設(shè)有含氧量在線檢測探頭19，通過傳輸線連接到電氣控制設(shè)備箱顯示屏上。
[0021]所述的進(jìn)出料系統(tǒng)中進(jìn)料口同時作為清理、檢修設(shè)備時的人孔，出料口作為排空
□ O
[0022]本實用新型公開的農(nóng)業(yè)廢棄物高溫快速發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥裝置與現(xiàn)有的技術(shù)相比所具有的積極效果在于:
[0023](I)農(nóng)業(yè)廢棄物高溫快速發(fā)酵裝置為一封閉式的箱體，并且在設(shè)備頂部設(shè)置有抽濕與生物除臭系統(tǒng)，保障了無異味散發(fā)，不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染；
[0024](2)裝置通過自控系統(tǒng)能有效調(diào)節(jié)設(shè)備內(nèi)溫度、含氧量、濕度和pH值等參數(shù)，并在高溫發(fā)酵過程將滅活混合物料中的病原微生物及寄生蟲(卵)，保障了公共衛(wèi)生安全；
[0025](3)同時利用嗜高溫菌群加速有機(jī)碳的分解、減少氮素?fù)p失，減少發(fā)酵過程中氨氣的揮發(fā)，縮短發(fā)酵時間，整個發(fā)酵時間控制在9h之內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)節(jié)約了傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)肥時間，提高了產(chǎn)肥效率，適宜在畜禽養(yǎng)殖、秸桿、農(nóng)村生活垃圾等農(nóng)業(yè)廢棄物治理工程中應(yīng)用。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實用新型的農(nóng)業(yè)廢棄物高溫快速發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本實用新型的農(nóng)業(yè)廢棄物高溫快速發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥裝置橫向剖面示意圖；
[0028]其中:
[0029]I為U型發(fā)酵箱，2為整體機(jī)架，3為加熱保溫夾套，4為導(dǎo)熱油，
[0030]5為電加熱管，6為電氣控制設(shè)備箱，7為減速電機(jī)，8為攪拌軸，
[0031]9為雙層螺旋攪拌葉片，10為抽濕機(jī)，11為生物除臭濾料，
[0032]12為空壓機(jī)，13為輸氧管道，14為進(jìn)料口，15為出料口，
[0033]16為物料容積報警器，17為導(dǎo)熱油進(jìn)口，18為導(dǎo)熱油排空口，
[0034]19為含氧量在線檢測探頭。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明本實用新型農(nóng)業(yè)廢棄物高溫快速發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥裝置及其使用方法。但本實施例并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實用新型的保護(hù)范圍。
[0036]實施例1
[0037]農(nóng)業(yè)廢棄物高溫快速發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥裝置
[0038]一種農(nóng)業(yè)廢棄物高溫快速發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥裝置，它是由儲料系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、抽濕與生物除臭系統(tǒng)、充氧系統(tǒng)、進(jìn)出料系統(tǒng)、電氣自動控制系統(tǒng)組成，所述的儲料系統(tǒng)為不銹鋼的U型發(fā)酵箱I置于整體機(jī)架2上；所述的加熱系統(tǒng)由加熱保溫夾套3、導(dǎo)熱油4和電加熱管5組成，加熱保溫夾套3位于U型發(fā)酵箱I外壁，導(dǎo)熱油4和電加熱管5位于夾套3內(nèi)，并設(shè)有導(dǎo)熱油進(jìn)口