本發(fā)明屬于有機(jī)肥加工領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)肥的復(fù)合式加熱快速發(fā)酵裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)是農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國(guó)家。畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等長(zhǎng)期得不到有效利用。畜禽糞便易引起土壤及地下水污染，農(nóng)作物秸稈焚燒是大氣霧霾污染的主要原因之一。農(nóng)業(yè)廢棄物得不到有效利用一方面造成了環(huán)境污染，另一方面造成土地貧化日趨嚴(yán)重。畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物，經(jīng)過(guò)一系列工藝，可生產(chǎn)出各式有機(jī)肥。這些工藝包括：混勻、通風(fēng)、翻堆、后熟、干燥等。發(fā)酵過(guò)程中進(jìn)行充分?jǐn)嚢杩杉涌彀l(fā)酵速度，而在高溫環(huán)境下進(jìn)行發(fā)酵，一方面可滅活有機(jī)廢棄物中的有害微生物和病原體，另一方面可配合高溫發(fā)酵菌種，提高發(fā)酵效率。

目前市場(chǎng)上所用發(fā)酵設(shè)備多為不帶加熱裝置的普通攪拌設(shè)備或帶有加熱裝置的臥式攪拌設(shè)備。不帶加熱裝置的常溫?cái)嚢柙O(shè)備無(wú)法滅活有機(jī)廢棄物中的有害微生物和病原體，會(huì)有致病微生物、寄生性蟲卵和雜草種子進(jìn)入田地，間接污染農(nóng)產(chǎn)品，還可能引發(fā)病蟲害，同時(shí)增加農(nóng)藥使用量。常溫?cái)嚢柙O(shè)備發(fā)酵周期長(zhǎng)，需要30-60天，效率較低。常溫發(fā)酵設(shè)備在攪拌過(guò)程中養(yǎng)分損失較大；帶有加熱裝置的臥式設(shè)備上料系統(tǒng)復(fù)雜，通常需要配備單獨(dú)的進(jìn)料機(jī)；攪拌效果單一，僅靠螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)混合物料；由于設(shè)備臥式放置，通常需要較大的占地面積。

CN201310674881公開了一種有機(jī)肥料發(fā)酵機(jī)，其特征在于，所述的有機(jī)肥料發(fā)酵機(jī)包括進(jìn)料口、儲(chǔ)料倉(cāng)、出料口、轉(zhuǎn)軸、攪輪；所述的儲(chǔ)料倉(cāng)為桶狀，進(jìn)料口安裝在儲(chǔ)料倉(cāng)的上部，在桶狀儲(chǔ)料倉(cāng)的遠(yuǎn)離進(jìn)料口一端的端面上開有出料口，儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)部設(shè)置有一根轉(zhuǎn)軸，攪輪螺旋式安裝在轉(zhuǎn)軸上；所述的攪輪為分段式，攪輪上開有便于肥料流動(dòng)的窗口；所述的出料口采用錐形設(shè)計(jì)；所述的儲(chǔ)料倉(cāng)的外層設(shè)置有一層保溫層。

CN201510951827公開了一種有機(jī)肥發(fā)酵裝置，包括發(fā)酵機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括供氧機(jī)構(gòu)，所述發(fā)酵機(jī)構(gòu)包括發(fā)酵池，所述發(fā)酵池頂部固定安裝有太陽(yáng)棚，所述發(fā)酵池內(nèi)部安裝有攪拌機(jī)，所述發(fā)酵池底部開有單向氣道，所述供養(yǎng)機(jī)構(gòu)包括滅菌室、熱氣泵，所述滅菌室通過(guò)氣管與熱氣泵進(jìn)口端連接，所述熱氣泵出口端通過(guò)氣管與單向氣道連接。

CN201510985138公開了一種立式生物肥發(fā)酵器，其特征在于，包括發(fā)酵桶、攪拌桿、電機(jī)、扇葉、沼氣管和沼氣發(fā)電機(jī)組，所述發(fā)酵桶上設(shè)有出氣口，所述攪拌桿伸入出氣口并轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在發(fā)酵桶上，所述攪拌桿位于發(fā)酵桶之外的一端與電機(jī)的輸出軸同軸連接，所述出氣口處罩設(shè)有密封罩，所述沼氣管的一端與密封罩連通，另一端與沼氣發(fā)電機(jī)組連通，所述沼氣發(fā)電機(jī)組與電機(jī)電連。

目前有機(jī)肥發(fā)酵設(shè)備非常多，但是它們的共同問題是發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，一般都伴隨有沼氣生成裝置，占地面積大、設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此，推廣難度大，農(nóng)村處理農(nóng)業(yè)廢棄物仍然以焚燒或隨意丟棄為主，造成環(huán)境的極大污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種有機(jī)肥的復(fù)合式加熱快速發(fā)酵裝置,采用復(fù)合式加熱，通過(guò)良好的攪拌效果，不會(huì)產(chǎn)生沼氣，使有機(jī)肥發(fā)酵時(shí)間大大減少。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種有機(jī)肥的復(fù)合式加熱快速發(fā)酵裝置,包括帶有進(jìn)、出料口的筒體和螺旋攪拌器，其特征是：所述筒體為立式變徑式筒體，所述筒體外壁設(shè)有加熱夾套，加熱夾套上設(shè)有夾套加熱器，筒體的進(jìn)、出料口均設(shè)在筒體底部，筒體下部側(cè)壁設(shè)有與筒體內(nèi)腔聯(lián)通的通風(fēng)管路，所述通風(fēng)管路上設(shè)有加熱風(fēng)管；所述螺旋攪拌器一端通過(guò)軸承支撐座與筒體底部中央支撐，其上一端與固接在筒體上部的電機(jī)軸端連接。

所述筒體的變徑段采用上下段比例為3:1，傾角范圍為30-75°。

所述筒體內(nèi)設(shè)有若干只能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)筒體內(nèi)不同位置溫度的測(cè)溫探頭，構(gòu)成立體式測(cè)溫結(jié)構(gòu)。

所述筒體的出料口置于變徑段下部。

所述筒體外層及頂部設(shè)有保溫層。

所述螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速范圍為10-120r/min。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用復(fù)合加熱方式，增加了熱量的來(lái)源，通過(guò)往內(nèi)部輸入熱風(fēng)以及筒體加熱夾套同時(shí)進(jìn)行加熱，可以加速熱量的傳遞，加熱效率更高，且在向筒體通熱風(fēng)的同時(shí)，由于熱風(fēng)本身具備動(dòng)能，因此可進(jìn)一步促進(jìn)物料混勻；采用熱風(fēng)加熱，加熱的同時(shí)可為發(fā)酵菌體提供額外的氧氣，加速發(fā)酵過(guò)程。采用立式設(shè)備設(shè)計(jì)，物料進(jìn)料時(shí)可隨螺旋攪拌器上升，物料出料時(shí)可以依靠重力自動(dòng)完成，無(wú)需提供額外動(dòng)力。堆漚肥成品含水率通常在50％以上，本設(shè)備生產(chǎn)有機(jī)肥含水率在30％以下。本發(fā)明占地面積小，便于操作、維修。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是立體式測(cè)溫結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3是筒體變徑段的示意圖。

圖中：1、筒體，2、螺旋攪拌器，3、進(jìn)料口，4、出料口，5、加熱夾套，6、夾套加熱器，7、通風(fēng)管路，8、加熱風(fēng)管，9、電機(jī)，10、測(cè)溫探頭，11、保溫層，12、電氣控制箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

詳見附圖，一種有機(jī)肥的復(fù)合式加熱快速發(fā)酵裝置,包括帶有進(jìn)、出料口3、4的筒體1和螺旋攪拌器2，所述筒體為立式變徑式筒體，所述筒體外壁設(shè)有加熱夾套5，加熱夾套上設(shè)有夾套加熱器6，筒體的進(jìn)、出料口均設(shè)在筒體底部，筒體下部側(cè)壁設(shè)有與筒體內(nèi)腔聯(lián)通的通風(fēng)管路7，所述通風(fēng)管路上設(shè)有加熱風(fēng)管8，空氣經(jīng)加熱風(fēng)管進(jìn)入筒體內(nèi)壁時(shí)，可通過(guò)通風(fēng)管路中設(shè)置的加熱風(fēng)管對(duì)送入的空氣進(jìn)行加熱，加熱后的熱風(fēng)送入筒體內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)不同物料加熱和通風(fēng)供氧的效果。也可以不開啟加熱夾套，獨(dú)立使用通風(fēng)管路送入加熱供氧的目的。所述螺旋攪拌器一端通過(guò)軸承支撐座(圖中未示)與筒體底部中央支撐，其上一端與固接在筒體上部的電機(jī)9軸端連接，出料時(shí)反轉(zhuǎn)螺旋攪拌器還可以加速出料。所述筒體的變徑段采用上下段比例為3:1，傾角范圍為30-75°，通過(guò)上述參數(shù)設(shè)計(jì)，物料在攪拌過(guò)程中物料可充分受到擠壓、并實(shí)現(xiàn)螺旋上升、傘狀拋灑的循環(huán)往復(fù)，得到更好的攪拌效果；該參數(shù)設(shè)計(jì)同時(shí)兼顧了設(shè)備單次攪拌物料體積。筒體外層及頂部設(shè)有保溫層11，以保溫。夾套加熱器及加熱風(fēng)管通過(guò)電發(fā)熱體實(shí)現(xiàn)加熱或利用保溫層和筒體內(nèi)壁之間設(shè)置的多條管路，利用外接熱源輸入的高溫導(dǎo)熱油、蒸汽等進(jìn)行加熱。夾套加熱器可采用電發(fā)熱系統(tǒng)，包括陶瓷發(fā)熱體、熱電阻、紅外發(fā)熱體等多種形式。在筒體范圍內(nèi)設(shè)置上、中、下三個(gè)控溫區(qū)，三個(gè)控溫區(qū)內(nèi)發(fā)熱體的設(shè)置相對(duì)獨(dú)立，可以單獨(dú)接受控制系統(tǒng)的控制，依據(jù)溫度傳感器傳輸?shù)男盘?hào)，可以保證單獨(dú)一個(gè)控溫區(qū)維持在一個(gè)指定的溫度下。夾套加熱器可采用在外壁和保溫層之間設(shè)置的2-4加熱管路，管路利用外接熱源輸入的高溫導(dǎo)熱油、蒸汽等進(jìn)行加熱。加熱管從筒體底部呈螺旋狀上升至頂部，在頂部折彎后再次程螺旋狀折返至底部，從而實(shí)驗(yàn)傳熱介質(zhì)在管內(nèi)流通，將熱量傳遞至筒體。管道進(jìn)口處設(shè)置電磁閥門(圖中未示)，管內(nèi)傳熱介質(zhì)的流動(dòng)通過(guò)控制系統(tǒng)依據(jù)溫度傳感器傳輸?shù)男盘?hào)來(lái)控制閥門來(lái)控制控制升溫速度和維持桶內(nèi)溫度。

熱風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，熱風(fēng)系統(tǒng)中電加熱體加熱功率可由電氣控制箱中的PLC裝置依據(jù)溫度傳感器的信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)控制熱風(fēng)輸出溫度的目的。

本實(shí)施例的優(yōu)選方案是，所述筒體內(nèi)設(shè)有若干只能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)筒體內(nèi)不同位置溫度的測(cè)溫探頭10，構(gòu)成立體式測(cè)溫結(jié)構(gòu)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)筒體內(nèi)不同位置溫度。通過(guò)對(duì)不同位置溫度監(jiān)測(cè)可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱風(fēng)加熱以及筒體加熱兩種加熱方式的功率調(diào)節(jié)。

本實(shí)施例的優(yōu)選方案是，所述筒體的出料口置于變徑段下部，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重力出料。

所述螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速范圍為10-120r/min。

實(shí)施例1

使用常溫發(fā)酵菌種將畜禽糞便和農(nóng)作物秸等原料按照一定比例配制好之后，由下端進(jìn)料口進(jìn)料，設(shè)定螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速為120r/min，利用電機(jī)帶動(dòng)螺旋攪拌器的快速旋轉(zhuǎn)將原料從筒體底部由中心逐步提升至頂端，再以傘狀飛拋散落，回至底部，這樣原料在筒體內(nèi)上下翻滾攪拌，短時(shí)間內(nèi)即可將大量原料均勻的混合完畢。在指定發(fā)酵時(shí)間結(jié)束后，開啟下部出料口，反向旋轉(zhuǎn)攪拌軸，導(dǎo)出發(fā)酵完成后的有機(jī)肥。

實(shí)施例2

選用適宜溫度為80-100℃的發(fā)酵菌種，將畜禽糞便、農(nóng)作物秸等原料按照一定比例配制好之后，由下端進(jìn)料口進(jìn)料，設(shè)定螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速80r/min后，利用電機(jī)帶動(dòng)螺旋攪拌器的快速旋轉(zhuǎn)將原料從筒體底部由中心逐步提升至頂端，再以傘狀飛拋散落，回至底部，這樣原料在筒體內(nèi)上下翻滾攪拌，短時(shí)間內(nèi)即可將大量原料均勻的混合完畢。進(jìn)料至指定位置后，開啟熱風(fēng)加熱，空氣進(jìn)入加熱風(fēng)管被加熱后送入筒體；同時(shí)開啟夾套加熱器。根據(jù)分布于筒體外部的溫度探頭測(cè)量結(jié)果，由電氣控制箱12控制筒體內(nèi)溫度至80-100℃。在指定溫度下，高溫發(fā)酵一段時(shí)間后，停止加熱風(fēng)管加熱，通入正常空氣使肥料降溫，而后開啟下部出料口，反向旋轉(zhuǎn)攪拌軸，導(dǎo)出發(fā)酵完成后的有機(jī)肥。

實(shí)施例3

選用發(fā)酵溫度需控制在85℃左右的發(fā)酵菌種，將畜禽糞便、農(nóng)作物秸等原料按照一定比例配制好之后，由下端進(jìn)料口進(jìn)料，設(shè)定螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速10r/min后，利用電機(jī)帶動(dòng)螺旋攪拌器的快速旋轉(zhuǎn)將原料從筒體底部由中心逐步提升至頂端，再以傘狀飛拋散落，回至底部，原料在筒體內(nèi)上下翻滾攪拌，短時(shí)間內(nèi)即可將大量原料均勻的混合完畢。進(jìn)料至指定位置后，開啟熱風(fēng)加熱，空氣進(jìn)入加熱風(fēng)管被加熱后送入筒體；同時(shí)開啟夾套加熱器。根據(jù)分布于筒體外部的溫度探頭測(cè)量結(jié)果，電氣控制箱控制筒體內(nèi)溫度至85℃，具體控制方式為：如外部測(cè)點(diǎn)溫度高于(或低于)設(shè)定值85℃，則減小(或加大)筒體加熱功率；如內(nèi)部測(cè)點(diǎn)溫度高于(或低于)設(shè)定值85℃，則減小(或加大)熱風(fēng)加熱功率。筒體外層及上部設(shè)置有(1)保溫層以保溫。在指定溫度下，高溫發(fā)酵一段時(shí)間后，停止加熱，通入正?？諝馐狗柿辖禍兀箝_啟下部出料口，反向旋轉(zhuǎn)攪拌軸，導(dǎo)出發(fā)酵完成后的有機(jī)肥。

實(shí)施例4：

選用需氧量相對(duì)較小的發(fā)酵菌種，將畜禽糞便、農(nóng)作物秸等原料按照一定比例配制好之后，由下端進(jìn)料口進(jìn)料，設(shè)定螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速50r/min后，電機(jī)帶動(dòng)螺旋攪拌器快速旋轉(zhuǎn)將原料從筒體底部由中心逐步提升至頂端，再以傘狀飛拋散落，回至底部，這樣原料在筒體內(nèi)上下翻滾攪拌，短時(shí)間內(nèi)即可將大量原料均勻的混合完畢。進(jìn)料至指定位置后，開啟夾套加熱器。根據(jù)分布于筒體外部的溫度探頭測(cè)量結(jié)果，由電氣控制箱控制筒體內(nèi)溫度至指定發(fā)酵溫度。在指定溫度下，高溫發(fā)酵一段時(shí)間后，停止加熱，通入正常空氣使肥料降溫，而后開啟下部出料口，反向旋轉(zhuǎn)攪拌軸，導(dǎo)出發(fā)酵完成后的有機(jī)肥。

實(shí)施例5

優(yōu)選本實(shí)施例為：選用適宜菌種，將畜禽糞便、農(nóng)作物秸等原料按照一定比例配制好之后，由下端進(jìn)料口進(jìn)料，設(shè)定螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速10-40r/min后，電機(jī)帶動(dòng)螺旋攪拌器快速旋轉(zhuǎn)將原料從筒體底部由中心逐步提升至頂端，再以傘狀飛拋散落，回至底部，這樣原料在筒體內(nèi)上下翻滾攪拌，短時(shí)間內(nèi)即可將大量原料均勻的混合完畢。進(jìn)料至指定位置后，開啟夾套加熱器。根據(jù)分布于筒體外部的溫度探頭測(cè)量結(jié)果，將罐體分為上中下三個(gè)控溫區(qū)，下部為高溫區(qū)，范圍為80-100℃。中部為中溫區(qū)，溫度60-80℃，上部為低溫區(qū)溫度范圍為40-60℃。由電氣控制箱控制不同溫區(qū)的發(fā)熱體的功率和起停，從而使得筒體內(nèi)溫度達(dá)到指定發(fā)酵溫度。在指定溫度下，發(fā)酵一段時(shí)間后，停止加熱，自然降溫或通入常溫空氣加速降溫，而后開啟下部出料口，反向旋轉(zhuǎn)攪拌軸，導(dǎo)出發(fā)酵完成后的有機(jī)肥。

工作原理

使用立式設(shè)備設(shè)計(jì)：畜禽糞便、食用菌棒、秸稈，發(fā)酵用菌體等原料利用設(shè)備攪拌過(guò)程中提供的提升動(dòng)力由底部自動(dòng)提升，無(wú)需提供額外的進(jìn)料動(dòng)力。設(shè)備內(nèi)部依靠螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)充分混勻原料。

傳統(tǒng)堆漚肥生產(chǎn)時(shí)間為3-6個(gè)月，而傳統(tǒng)拋翻有機(jī)肥生產(chǎn)時(shí)間為30-60天，冬季生產(chǎn)時(shí)間會(huì)相應(yīng)增長(zhǎng)。一般采用臥式攪拌設(shè)備的高溫堆肥可將有機(jī)肥生產(chǎn)時(shí)間縮短至10小時(shí)左右，應(yīng)用本設(shè)備和應(yīng)用臥式攪拌設(shè)備相比，可將高溫堆肥的時(shí)間縮短到8小時(shí)。且全年均可生產(chǎn)。

采用熱風(fēng)加熱，使用熱風(fēng)加熱以及筒體加熱進(jìn)行復(fù)合加熱，可有效滅活有機(jī)廢棄物中的有害微生物和病原體，同時(shí)為發(fā)酵菌體提供適宜溫度。使用熱風(fēng)可以對(duì)發(fā)酵菌體供氧，從而加速高溫發(fā)酵的進(jìn)程，能夠加速肥料內(nèi)部水分散失，達(dá)到堆肥體積、重量減少的目的。由于在攪拌與高溫作用下，有機(jī)肥發(fā)酵更加完全，本設(shè)備每生產(chǎn)一噸有機(jī)肥，可減排生長(zhǎng)過(guò)程中廢物化學(xué)需氧量當(dāng)量0.014噸，可減排氨氮0.03噸，可減排氨氣0.195公斤。

上述參照實(shí)施例對(duì)該一種有機(jī)肥的復(fù)合式加熱快速發(fā)酵裝置進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說(shuō)明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個(gè)實(shí)施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。