一種用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置及使用方法和效果。裝置美觀實(shí)用，為中空?qǐng)A筒體，包括發(fā)酵、滅菌、監(jiān)測(cè)、通風(fēng)、濾液收集、保溫、除臭和工具8大系統(tǒng)；可溫濕度、氣體和壓力傳感測(cè)定，結(jié)合取樣分析，為發(fā)酵提供及時(shí)全面的數(shù)據(jù)；可蒸汽滅菌和控溫壓，最高發(fā)酵溫度45℃，壓力0.02～0.03Mpa；根據(jù)取樣、出料和清理及外形要求，進(jìn)行了取樣管和出料耙及防止物料從發(fā)酵室掉入布?xì)馐业脑O(shè)計(jì)；裝置控溫壓發(fā)酵廢棄物在提高腐熟度和菌數(shù)，減少病菌及縮短周期上，效果好于不控溫壓發(fā)酵及對(duì)照同體積普通塑料桶的發(fā)酵，控溫壓發(fā)酵需10～12天，不控溫壓19天，對(duì)照37天；裝置處理未檢出黃瓜枯萎病菌，而對(duì)照每克2×103個(gè)。
【專利說(shuō)明】一種用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物發(fā)酵處理蔬菜廢棄物【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著天津市設(shè)施蔬菜種植面積的增加，蔬菜廢棄物日益增多，種植廢棄物已成為我市設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的問(wèn)題之一。蔬菜溫室、大棚，每年產(chǎn)生大量蔬菜殘茬、雜草和拔除的病株等種植廢棄物，往往都是隨手丟棄、堆放在棚室外面，蔬菜廢棄物含水量高、容易腐爛，孽生蚊蠅害蟲(chóng)和病菌等。種植廢棄物中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，作為廢棄物丟棄，不但污染環(huán)境，還會(huì)造成資源的極大浪費(fèi)。
[0003]傳統(tǒng)堆肥技術(shù)具有發(fā)酵時(shí)間久，無(wú)害化不徹底，技術(shù)較粗放等缺點(diǎn)，因此，研究一種能夠使蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，為快速有效處理蔬菜廢棄物提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)蔬菜廢棄物減量化、無(wú)害化和資源化的目的將勢(shì)在必行。目前，國(guó)內(nèi)固體廢棄物腐熟發(fā)酵裝置的研究很多，但蔬菜廢棄物腐熟發(fā)酵裝置以及消毒滅菌系統(tǒng)應(yīng)用于蔬菜廢棄物滅菌的研究還未見(jiàn)報(bào)道，另外，應(yīng)用中溫(45°C )發(fā)酵和高于大氣壓的恒壓條件下發(fā)酵來(lái)加快蔬菜廢棄物的發(fā)酵研究也鮮有報(bào)道。
[0004]基于此，特提出本發(fā)明。該發(fā)明涉及到一種用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置和使用方法，專門(mén)用于蔬菜廢棄物快速發(fā)酵研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及到一種用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，專門(mén)用于蔬菜廢棄物發(fā)酵研究，具有發(fā)酵和監(jiān)測(cè)兩大實(shí)驗(yàn)功能。
[0006]為此，本發(fā)明的目的是提供一種蔬菜廢棄物的發(fā)酵裝置，該裝置具有耐溫、耐壓和耐酸堿的特性。
[0007]本發(fā)明的發(fā)酵裝置可以對(duì)溫度、濕度、氣體、壓力進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，結(jié)合取樣分析，為蔬菜廢棄物發(fā)酵提供及時(shí)和全面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)蔬菜廢棄物規(guī)?；焖侔l(fā)酵生產(chǎn)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了如下的技術(shù)方案:
一種用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，其特征在于該裝置外形為中空的圓筒體，包括發(fā)酵系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、蒸汽滅菌系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、滲濾液系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)和輔助工具8大系統(tǒng)；所述的發(fā)酵系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)微機(jī)和打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)、管理和打印。
[0009]其中發(fā)酵系統(tǒng)包括:發(fā)酵室1、取樣口 2、出料口 3、內(nèi)筒4、外筒5、保溫層6、法蘭密封保溫蓋7、進(jìn)料口 8、觀測(cè)燈9、透視孔10、移動(dòng)輪27、固定螺母28，還包括給其它系統(tǒng)開(kāi)的各種孔；
取樣口 2開(kāi)于發(fā)酵室I 一側(cè)的正中間，出料口 3開(kāi)于發(fā)酵室I的底部，出料口底部平于布?xì)舛嗫装?9的表面，取樣口 2與出料口 3開(kāi)于發(fā)酵室I的同一側(cè)，圓心在同一垂直線上，內(nèi)筒4放置于外筒5內(nèi)，并于頂部焊接固定，兩筒內(nèi)外壁均垂直平行，并形成一空腔，在空腔內(nèi)填置保溫棉后形成保溫層6，在內(nèi)外筒連接處的頂部設(shè)有凸出于筒體并平行于地面的一圈邊緣部分，呈法蘭狀，并在上開(kāi)有螺母孔，法蘭密封蓋7分為兩部分，一部分為處于蓋中央的保溫層，嵌入發(fā)酵室，另一部分為較薄的邊緣部分，也呈法蘭狀，也開(kāi)有螺母孔，通過(guò)固定螺母28與內(nèi)外筒頂部設(shè)置的邊緣部分進(jìn)行固定連接，進(jìn)料口 8開(kāi)于法蘭密封保溫蓋7保溫層的一側(cè)，突出于法蘭密封保溫蓋形成法蘭狀，可與進(jìn)料口 8密封保溫蓋進(jìn)行固定連接，觀測(cè)燈孔9開(kāi)于法蘭密封保溫蓋7保溫層的一側(cè)，由透明材料封閉，在孔口放置發(fā)光源，透視孔開(kāi)于進(jìn)料口 8密封保溫蓋的中央，外筒5外壁中間兩邊對(duì)稱處各設(shè)有I個(gè)把手，移動(dòng)輪27安裝于發(fā)酵裝置的底部。
[0010]監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:濕度氣體傳感器11、溫度壓力傳感器12、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13和微機(jī)14 ；
濕度氣體傳感器11孔和溫度壓力傳感器12孔開(kāi)于法蘭密封保溫蓋7圓心與內(nèi)筒4內(nèi)壁之間，用內(nèi)螺紋打孔，傳感器上有外螺紋，可以固定在法蘭密封保溫蓋7上，傳感器與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13連接于微機(jī)14上。
[0011]蒸汽滅菌系統(tǒng)包括:蒸汽發(fā)生器26、布?xì)夤艿?7、布?xì)馐?8、布?xì)舛嗫装?9、布?xì)舛嗫装謇h(huán)20、出氣管道21和排水管道25 ；
蒸汽發(fā)生器26與布?xì)夤艿?7連接，布?xì)夤艿?7穿過(guò)外筒5和內(nèi)筒4進(jìn)入從布?xì)馐?8，布?xì)馐?8筒壁設(shè)有一突出環(huán)形圈，布?xì)舛嗫装?9放置突出環(huán)形圈上，布?xì)舛嗫装蹇梢苿?dòng)，靠近邊上對(duì)稱處設(shè)有兩個(gè)布?xì)舛嗫装謇h(huán)20，出氣管道21安裝于法蘭密封保溫蓋7上一側(cè)，排水管道25安裝于裝置底部，管道有分支，一支從筒的側(cè)面伸出，一支從布?xì)馔驳牡撞可斐觥?br> [0012]通風(fēng)系統(tǒng)包括空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐15、時(shí)控器、溫控器、壓控器和流量計(jì)16、布?xì)夤艿?7、布?xì)馐?8、布?xì)舛嗫装?9、布?xì)舛嗫装謇h(huán)20、出氣管道21 ；
空壓機(jī)儲(chǔ)氣罐15與時(shí)控器溫控器壓控器和流量計(jì)16連接，控制器16與布?xì)夤艿?7連接，布?xì)夤艿?7穿過(guò)外筒5和內(nèi)筒4進(jìn)入從布?xì)馐?8，布?xì)馐?8筒壁設(shè)有一突出環(huán)形圈，布?xì)舛嗫装?9放置突出環(huán)形圈上，布?xì)舛嗫装蹇梢苿?dòng)，靠近邊上對(duì)稱處設(shè)有兩個(gè)布?xì)舛嗫装謇h(huán)20，出氣管道21安裝于法蘭密封保溫蓋7上一側(cè)。
[0013]滲濾液系統(tǒng)包括:收集室18 (即布?xì)馐?、滲濾多孔板19 (即布?xì)舛嗫装?、斜坡面23、防堵地漏24和排水管道25 ；
收集室18底部為斜坡面23，滲濾液出口位于最低處，防堵地漏24放于滲濾液出口，排水管道25與滲濾液出口連接，排水管道25安裝于裝置底部，管道有分支，一支從筒的側(cè)面伸出，一支從布?xì)馔驳牡撞可斐觥?br> [0014]保溫系統(tǒng)包括:取樣口 2密封保溫塞、出料口 3密封保溫塞、內(nèi)筒4、外筒5、保溫層6、法蘭密封保溫蓋7、進(jìn)料口 8密封保溫蓋和透視孔10保溫塞；
取樣口 2密封保溫塞和出料口 3密封保溫塞通過(guò)固定螺母28密閉連接固定于發(fā)酵裝置側(cè)面，法蘭密封保溫蓋7通過(guò)固定螺母28密閉連接固定于發(fā)酵裝置頂部，進(jìn)料口 8密封保溫蓋通過(guò)固定螺母28密閉連接固定于法蘭密封保溫蓋7上，透視孔10密封保溫塞直接插入透視孔10中。
[0015]除臭系統(tǒng)包括:出氣管道21和裝有除臭填料的除臭柜22 ;出氣管道21與發(fā)酵室I連接，裝有除臭填料的除臭柜22連接于出氣管道21 ;發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣通過(guò)出氣管道21進(jìn)入裝有除臭填料的除臭柜22進(jìn)行除臭后排出；所述的除臭填料指的是由牛糞發(fā)酵腐熟后的成品。
[0016]工具系統(tǒng)包括:出料刮耙、取樣管和多孔板取出鉤。
[0017]本發(fā)明所述中空的圓筒體，筒高1220mm，內(nèi)筒4直徑500mm，外筒5直徑600mm，保溫層6厚度50mm。
[0018]所述的發(fā)酵室I高900mm，布?xì)馐?8高100mm，兩室通過(guò)布?xì)舛嗫装?9隔開(kāi)，布?xì)舛嗫装宓目讖綖?mm、6mm和8mm。發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵室I中堆體產(chǎn)生的滲濾液可通過(guò)滲濾多孔板19 (即布?xì)舛嗫装?進(jìn)入到收集室18 (即布?xì)馐?暫時(shí)保存，或通過(guò)排水管道25排出收集進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，收集室18 (即布?xì)馐?底部為斜坡面，滲濾液口為最低處，可避免滲濾液在收集室18 (即布?xì)馐?中長(zhǎng)期積壓，影響滲濾液分析數(shù)據(jù)，防堵地漏24可防止大塊發(fā)酵物料掉入滲濾液孔堵塞排水管道25。
[0019]所述的內(nèi)筒4材質(zhì)為聚丙烯材料；外筒5材質(zhì)為不銹鋼材料；保溫層6材質(zhì)為保溫棉。
[0020]本發(fā)明所述取樣口 2、出料口 3和進(jìn)料口 8均填充保溫棉和安上密封圈做成帶有手柄的塞子，長(zhǎng)60mm，設(shè)有螺母孔，可通過(guò)螺母28與圓筒體上設(shè)置螺母孔連接，使塞子與圓筒體之間能夠緊密固定，達(dá)到保溫和密閉的作用，同時(shí)具有操作方便的功能。
[0021]所述取樣 口 2內(nèi)徑80mm，出料口 3內(nèi)徑260mm，進(jìn)料口 8內(nèi)徑200mm ;法蘭密封蓋7也填充保溫棉和安上密封圈，設(shè)有螺母孔，通過(guò)螺母28與圓筒體上設(shè)置螺母孔連接。
[0022]法蘭密封蓋7總直徑700mm，保溫層部分直徑500mm，厚度50mm，及螺母孔邊緣部分，厚度為20mm，包括設(shè)置螺母孔邊緣部分；透視孔10開(kāi)于進(jìn)料口保溫蓋8的中央，透視孔10為透明材料制成，安裝于進(jìn)料口保溫蓋的里層，內(nèi)徑為60_，并配有保溫塞。
[0023]預(yù)處理好的蔬菜廢棄物進(jìn)入發(fā)酵室I前，擰緊和固定住取樣口 2密封保溫塞、出料口 3密封保溫塞和法蘭密封保溫蓋7，在擰緊和固定法蘭密封保溫蓋7之前，放入布?xì)舛嗫装?9于布?xì)馐?8內(nèi)壁突出環(huán)形圈上,布?xì)舛嗫装蹇梢苿?dòng),靠近邊上對(duì)稱處設(shè)有兩個(gè)布?xì)舛嗫装謇h(huán)20，然后將蔬菜廢棄物通過(guò)進(jìn)料口 8進(jìn)入發(fā)酵室I，蓋上進(jìn)料口 8密封保溫蓋和透視孔10密封保溫塞；
本發(fā)明所述觀測(cè)燈9用來(lái)發(fā)出光源，便于透視孔10觀察，透視孔開(kāi)于進(jìn)料口保溫蓋的中央，透視孔用來(lái)觀察蔬菜廢棄物發(fā)酵的物理狀況，觀測(cè)燈孔和透視孔為透明材料制成，安裝于進(jìn)料口保溫蓋的里層，內(nèi)徑為60mm，不觀察時(shí)用保溫塞塞緊利于保溫；濕度氣體傳感器孔11和溫度壓力傳感器孔開(kāi)于法蘭密封蓋圓心與內(nèi)筒邊緣之間，運(yùn)用內(nèi)螺紋進(jìn)行打孔，直徑為25mm，不用時(shí)用塞子塞上，用時(shí)插上各種傳感器。移動(dòng)輪27高150mm，方便滲濾液管道的使用和維護(hù)，圓筒外壁中間兩邊對(duì)稱處各設(shè)有I個(gè)把手，方便實(shí)驗(yàn)裝置的搬運(yùn)。
[0024]本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)了采用蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置進(jìn)行發(fā)酵的方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行:
(I)原料預(yù)處理:將各種粉碎好的蔬菜廢棄物與其它輔料混合均勻，使物料的碳氮比達(dá)到25~30:1，水分達(dá)到55~60%;其中蔬菜廢棄物指的是在蔬菜種植生產(chǎn)中蔬菜收獲后產(chǎn)生的各種秧子和尾菜，如黃瓜秧子、西紅柿秧子、豆角秧子、辣椒秸桿、茄子秸桿、大白菜葉等等，其它輔料指的是雞糞和蘑菇渣；其中蔬菜廢棄物:輔料的重量份數(shù)比為75:25。[0025](2)裝料前的準(zhǔn)備:首先把密封保溫塞插入取樣口和出料口，并用螺母擰緊固定在發(fā)酵裝置上；其次用多孔板掛鉤把布?xì)舛嗫装宸胖糜诓細(xì)馐覂?nèi)壁突出環(huán)形圈上，然后擰緊固定法蘭密封保溫蓋于發(fā)酵裝置上；接下來(lái)取下法蘭密封保溫蓋上所有傳感器元件，用螺母替代傳感器將所有孔擰緊密封；然后將出氣口、滲濾液出口和進(jìn)氣口的閥門(mén)全關(guān)緊密閉；最后，取出進(jìn)料口密封保溫蓋，露出進(jìn)料口 ；
(3 ) 裝料:把預(yù)處理好的發(fā)酵原料通過(guò)進(jìn)料口均勻放入帶有刻度的裝置發(fā)酵室內(nèi)，物料堆置高度為85cm，物料裝好后擰緊進(jìn)料口法蘭密封保溫塞。
[0026](4)滅菌:通過(guò)蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽，然后通過(guò)布?xì)夤艿?、布?xì)馐液筒細(xì)舛嗫装灏颜羝ㄈ氚l(fā)酵室進(jìn)行高溫高壓滅菌，罐壓達(dá)到并保持0.11-0.15Mpa，溫度控制在121-123°C，維持時(shí)間30分鐘；
(5)接菌:物料滅完菌冷切后，打開(kāi)進(jìn)料口，均勻撒入微生物活性菌劑，補(bǔ)充因滅菌殺死的微生物，加速發(fā)酵進(jìn)程，所述的微生物菌劑為蔬菜廢棄物腐熟菌劑，它的活性成分包括黃抱平革菌(Phanerochaetechrysosporium)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)、枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)和膠腺樣芽抱桿菌(Bacillus mucilaginosus)。黃抱平革菌:哈茨木霉:枯草芽孢桿菌:膠胨樣芽孢桿菌的重量份數(shù)為0.5~2:0.5~2:0.5~2: 0.5~
2。物料:菌劑重量比為100:1。
[0027](6)發(fā)酵:蓋上進(jìn)料口密封保溫塞和透視孔保溫塞，擰下各傳感器孔上的螺母，連接濕度氣體傳感器和溫度壓力傳感器于法蘭密封保溫蓋上，再把各種傳感器連接到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器上，以便通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器發(fā)酵溫度、濕度、壓力和氣體情況顯示在微機(jī)上便于數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)、管理和打印。溫度傳感器可測(cè)發(fā)酵室上、中、下三層的發(fā)酵溫度；
發(fā)酵初期，通過(guò)時(shí)間控制器在8點(diǎn)、16點(diǎn)和24點(diǎn)每天向發(fā)酵堆體強(qiáng)制通風(fēng)三次，每次通風(fēng)時(shí)間40分鐘，在直至發(fā)酵溫度達(dá)45°C進(jìn)入發(fā)酵中期；發(fā)酵中期應(yīng)用溫度控制器、壓力控制器、流量計(jì)、出氣口閥門(mén)和儲(chǔ)氣罐進(jìn)行控制，向堆體自動(dòng)連續(xù)通風(fēng)，保持發(fā)酵裝置壓力恒定在0.02~0.03Mpa，溫度恒定在45°C，直至溫度開(kāi)始下降低于45°C進(jìn)入發(fā)酵后期；發(fā)酵后期應(yīng)用時(shí)控器控制通風(fēng)時(shí)間每次為20分鐘，休息時(shí)間4小時(shí)，直至發(fā)酵溫度與外界環(huán)境溫度一樣，整個(gè)發(fā)酵周期大約為10~12天；
(7)取樣檢測(cè):取樣包括發(fā)酵物料和滲濾液的取樣，發(fā)酵物料取樣分四次時(shí)間，發(fā)酵初期、發(fā)酵中期、發(fā)酵后期和發(fā)酵成品，發(fā)酵初期、發(fā)酵中期、發(fā)酵后期從發(fā)酵裝置取樣口抽取，打開(kāi)取樣口法蘭密封塞，用取樣鏟插入發(fā)酵室腔進(jìn)行取樣，抽出時(shí)樣品留于取樣鏟凹槽內(nèi)，發(fā)酵成品的取樣在出料時(shí)刻抽取，滲濾液的取樣從滲濾液出口??；
(8)出料:
發(fā)酵完成后打開(kāi)出料口法蘭密封保溫塞，用出料刮耙進(jìn)行出料，出料后用掛鉤把布?xì)舛嗫装迦〕鲞M(jìn)行發(fā)酵室的清理。
[0028]本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)了用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，及在提高腐熟程度和菌數(shù)，減少病菌及縮短發(fā)酵時(shí)間等方面的應(yīng)用試驗(yàn)。所述發(fā)明裝置通過(guò)滅菌、控壓、控溫、通風(fēng)、保溫和滲濾液收集的作用加速了蔬菜廢棄物的發(fā)酵速度和發(fā)酵質(zhì)量。
[0029]本發(fā)明提供的用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，具有如下的技術(shù)特點(diǎn):
(I)本發(fā)明配有蒸滅菌汽設(shè)備，可對(duì)蔬菜廢棄物進(jìn)行蒸汽滅菌后發(fā)酵。
[0030](2)蒸汽滅菌，可為研究專用腐熟菌劑對(duì)蔬菜廢棄物快速發(fā)酵的影響提供精準(zhǔn)條件；
(3)全密閉保溫設(shè)計(jì)，可進(jìn)行溫度控制，最高發(fā)酵溫度控制在45°C之間。
[0031](4)可在0.02~0.03Mpa壓力下進(jìn)行蔬菜廢棄物的快速發(fā)酵研究。
[0032](5)發(fā)酵室設(shè)有刻度，利于裝料量的穩(wěn)定，進(jìn)行了防止發(fā)酵物料從發(fā)酵室掉入布?xì)馐业脑O(shè)計(jì)，以及便于發(fā)酵后發(fā)酵室和布?xì)馐仪謇淼脑O(shè)計(jì)。
[0033](6)根據(jù)發(fā)酵裝置取樣、出料和清洗的要求，并結(jié)合裝置的外形特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了渾然一體的取樣管、出料刮耙和多孔板取出鉤作為發(fā)酵輔助工具。
[0034]本發(fā)明用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置所具有的優(yōu)點(diǎn)在于:
(I)蒸汽滅菌可徹底殺死蔬菜廢棄物中攜帶的病蟲(chóng)卵，可為裝置中溫(45°C)發(fā)酵提供可能，45°C的中溫發(fā)酵，防止了高溫抑制微生物的繁殖生長(zhǎng)，促進(jìn)了大部分中低溫微生物的生長(zhǎng)，從而加速蔬菜廢棄物的腐熟進(jìn)程。
[0035](2)蒸汽滅菌后，通過(guò)加入專用蔬菜廢棄物腐熟菌劑能加快腐熟進(jìn)程； (3)—定壓力狀態(tài)下的發(fā)酵可促進(jìn)生物酶活性，加速蔬菜廢棄物的發(fā)酵速度和質(zhì)量。
[0036](4)用本發(fā)明發(fā)酵裝置進(jìn)行蔬菜廢棄物的處理發(fā)酵，從提高腐熟程度和菌數(shù)，減少病菌及縮短發(fā)酵時(shí)間等方面來(lái)比較，效果好于對(duì)照同體積普通塑料桶的發(fā)酵，裝置控溫壓發(fā)酵周期10~12天，不控溫壓需19天，對(duì)照37天，其中用所述發(fā)明裝置處理蔬菜廢棄物所得成品未檢出黃瓜枯萎病菌，而對(duì)照每克達(dá)2 X IO3個(gè)。
[0037](5)該發(fā)酵裝置可進(jìn)行溫度、濕度、氣體、壓力進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，結(jié)合取樣分析，為蔬菜廢棄物發(fā)酵提供及時(shí)和全面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以便指導(dǎo)蔬菜廢棄物規(guī)?；焖侔l(fā)酵生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為蔬菜廢棄物發(fā)酵裝置的縱剖面圖；
圖2為蔬菜廢棄物發(fā)酵裝置的俯視圖；
圖3為蔬菜廢棄物發(fā)酵裝置的側(cè)面圖；
圖4為出料刮耙示意圖；
圖5為取樣纟產(chǎn)示意圖；
其中:1為發(fā)酵室、2為取樣口、3為出料口、4為內(nèi)筒、5為外筒、6為保溫層、7為法蘭密封保溫蓋、8進(jìn)料口、9為觀測(cè)燈、10為透視孔、11為濕度氣體傳感器、12為溫度壓力傳感器、13為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、14為微機(jī)、15空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐、16為時(shí)控器、溫控器、壓控器和流量計(jì)、17為布?xì)夤艿馈?8為布?xì)馐摇?9為布?xì)舛嗫装濉?0為布?xì)舛嗫装謇h(huán)、21為出氣管道、22為裝有除臭填料的除臭柜、23為斜坡面、24為防堵地漏、25為排水管道、26為蒸汽發(fā)生器、27為移動(dòng)輪、28為固定螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。其中的聚丙烯材料、不銹鋼材料、保溫棉均有市售；所述黃孢平革菌的來(lái)源為中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心保藏編號(hào)為ACCC30414的菌株。所述哈茨木霉具體的來(lái)源為中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心保藏編號(hào)為ACCC30371的菌株。所述枯草芽孢桿菌的來(lái)源為中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心保藏編號(hào)為ACCC11089的菌株。所述膠胨樣芽孢桿菌的來(lái)源為中國(guó)農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心保藏編號(hào)為ACCC10013的菌株。
[0040]實(shí)施例1:
裝置的構(gòu)造說(shuō)明
結(jié)合圖1-5圖，一種用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，其特征在于該裝置外形為中空的圓筒體，包括發(fā)酵系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、蒸汽滅菌系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、滲濾液系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)和輔助工具8大系統(tǒng)；所述的發(fā)酵系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)微機(jī)和打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)、管理和打印。
[0041]其中發(fā)酵系統(tǒng)包括:發(fā)酵室1、取樣口 2、出料口 3、內(nèi)筒4、外筒5、保溫層6、法蘭密封保溫蓋7、進(jìn)料口 8、觀測(cè)燈9、透視孔10、移動(dòng)輪27、固定螺母28，還包括給其它系統(tǒng)開(kāi)的各種孔；
取樣口開(kāi)于發(fā)酵室一側(cè)的正中間，出料口 3開(kāi)于發(fā)酵室I的底部，出料口底部平于布?xì)舛嗫装?9的表面,取樣口與出料開(kāi)于發(fā)酵室I的同一側(cè)，圓心在同一垂直線上，內(nèi)筒放置于外筒內(nèi)，并于頂部焊接固定，兩筒內(nèi)外壁均垂直平行，并形成一空腔，在空腔內(nèi)填置保溫棉后形成保溫層6，在內(nèi)外筒連接處的頂部設(shè)有凸出于筒體并平行于地面的一圈邊緣部分，呈法蘭狀，并在上開(kāi)有螺母孔，法蘭密封蓋7分為兩部分，一部分為處于蓋中央的保溫層，嵌入發(fā)酵室，另一部分為較薄的邊緣部分，也呈法蘭狀，也開(kāi)有螺母孔，通過(guò)固定螺母28與內(nèi)外筒頂部設(shè)置的邊緣部分進(jìn)行固定連接，進(jìn)料口 8開(kāi)于法蘭密封保溫蓋7保溫層的一側(cè)，突出于法蘭密封保溫蓋形成法蘭狀，可與進(jìn)料口 8密封保溫蓋進(jìn)行固定連接，觀測(cè)燈孔9開(kāi)于法蘭密封保溫蓋7保溫層的一側(cè)，由透明材料封閉，在孔口放置發(fā)光源，透視孔開(kāi)于進(jìn)料口8密封保溫蓋的中央， 外筒5外壁中間兩邊對(duì)稱處各設(shè)有I個(gè)把手，移動(dòng)輪27安裝于發(fā)酵裝置的底部。
[0042]監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括濕度氣體傳感器11、溫度壓力傳感器12、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13和微機(jī)14 ； 通風(fēng)系統(tǒng)包括空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐15、時(shí)控器、溫控器、壓控器和流量計(jì)16、布?xì)夤艿?7、
布?xì)馐?8、布?xì)舛嗫装?9、布?xì)舛嗫装謇h(huán)20、出氣管道21 ；
滲濾液系統(tǒng)包括收集室18 (即布?xì)馐?、滲濾多孔板19 (即布?xì)舛嗫装?、斜坡面23、防堵地漏24和排水管道25 ；
發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵室中堆體產(chǎn)生的滲濾液可通過(guò)滲濾多孔板19 (即布?xì)舛嗫装?進(jìn)入到收集室18 (即布?xì)馐?暫時(shí)保存，或通過(guò)排水管道25排出收集進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，收集室18(即布?xì)馐?底部為斜坡面，滲濾液口為最低處，可避免滲濾液在收集室(即布?xì)馐?中長(zhǎng)期積壓，影響滲濾液分析數(shù)據(jù)，防堵地漏24可防止大塊發(fā)酵物料掉入滲濾液孔堵塞排水管道25。
[0043]保溫系統(tǒng)包括取樣口 2密封保溫塞、出料口 3密封保溫塞、內(nèi)筒4、外筒5、保溫層
6、法蘭密封保溫蓋7、進(jìn)料口 8密封保溫蓋和透視孔10保溫塞；
蒸汽滅菌系統(tǒng)包括蒸汽發(fā)生器26、布?xì)夤艿?7、布汽室18 (即布?xì)馐?、布汽多孔板19(即布?xì)舛嗫装?、布汽多孔板拉環(huán)20、出氣管道21和排水管道25 ；
除臭系統(tǒng)包括出氣管道21和裝有除臭填料的除臭柜22 ；
工具系統(tǒng)包括出料刮耙(圖4)、取樣管(圖5)和多孔板取出鉤。
[0044]蔬菜廢棄物發(fā)酵裝置，外形為中空的圓筒形，利于發(fā)酵均勻，無(wú)死角。筒高1220mm，內(nèi)筒4直徑500mm，外筒5直徑600mm，保溫層6厚度50mm。內(nèi)筒4材料為pp (即聚丙烯)材料，耐酸堿、耐壓和耐高溫；外筒5材料為不銹鋼材料，耐腐蝕，實(shí)用、美觀；保溫層6材料為保溫棉，用于蔬菜廢棄物發(fā)酵蒸汽滅菌和產(chǎn)生熱量的保溫。取樣口 2、出料口 3和進(jìn)料口8均填充保溫棉和安上密封圈做成帶有手柄的塞子(2、3和8)，長(zhǎng)60mm，設(shè)有螺母孔，可通過(guò)螺母28與圓筒體上設(shè)置螺母孔連接，使塞子與圓筒體之間能夠緊密固定，達(dá)到保溫和密閉的作用，同時(shí)具有操作方便的功能，取樣口 2內(nèi)徑80mm，取樣口 2設(shè)于發(fā)酵室正中間，出料口3內(nèi)徑260mm，出料口 3設(shè)于發(fā)酵室底部平于布?xì)舛嗫装?9上表面，進(jìn)料口 8內(nèi)徑200mm ；法蘭密封蓋7也填充保溫棉和安上密封圈，設(shè)有螺母孔，可通過(guò)螺母28與圓筒體上設(shè)置螺母孔連接，使密封蓋與圓筒體之間能夠緊密固定，達(dá)到保溫和密閉的作用，同時(shí)具有操作方便的功能，法蘭密封蓋7總直徑700mm，保溫層部分直徑500mm，厚度50mm，及螺母孔邊緣部分，厚度為20mm，包括設(shè)置螺母孔邊緣部分，呈法蘭狀；觀測(cè)燈9用來(lái)發(fā)出光源，便于透視孔10觀察，透視孔保溫塞10開(kāi)于進(jìn)料口保溫蓋8的中央，透視孔10用來(lái)觀察蔬菜廢棄物發(fā)酵的物理狀況，觀測(cè)燈孔9和透視孔10為透明材料制成，安裝于進(jìn)料口保溫蓋的里層，內(nèi)徑為60mm，不觀察時(shí)用保溫塞10塞緊利于保溫；濕度氣體傳感器孔11和溫度壓力傳感器孔12開(kāi)于法蘭密封蓋圓心與內(nèi)筒邊緣之間，運(yùn)用內(nèi)螺紋進(jìn)行打孔，直徑為25_，不用時(shí)用塞子塞上，用時(shí)插上各種傳感器。移動(dòng)輪27高150mm，方便滲濾液管道的使用和維護(hù)，圓筒外壁中間兩邊對(duì)稱處各設(shè)有I個(gè)把手，方便實(shí)驗(yàn)裝置的搬運(yùn)。
[0045]預(yù)處理好的蔬菜廢棄物進(jìn)入發(fā)酵室I前，擰緊和固定住取樣口 2密封保溫塞、出料口 3密封保溫塞和法蘭密封保溫蓋7，在擰緊和固定法蘭密封保溫蓋7之前，放入布?xì)舛嗫装?9于內(nèi)筒底部，然后將蔬菜廢棄物通過(guò)進(jìn)料口 8進(jìn)入發(fā)酵室I，蓋上進(jìn)料口 8密封保溫蓋和透視孔保溫塞10，接著通過(guò)螺紋把濕度氣體傳感器11、溫度壓力傳感器12連接固定在法蘭密封保溫蓋7上，再把各種傳感器連接到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13上，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器13把發(fā)酵溫度、濕度、壓力和氣體情況顯示在微機(jī)14上，便于數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)、管理和打印。
[0046]蔬菜廢棄物進(jìn)入發(fā)酵室I后可通過(guò)蒸汽滅菌系統(tǒng)進(jìn)行滅菌，殺死蔬菜廢棄物所攜帶的病蟲(chóng)卵，具體方法是通過(guò)蒸汽發(fā)生器26產(chǎn)生蒸汽，通過(guò)進(jìn)氣管17、布?xì)馐?8和布汽多孔板19把蒸汽通入發(fā)酵室進(jìn)行高溫高壓滅菌，滅完菌冷切降壓后通過(guò)進(jìn)料口 8加入活性微生物菌劑，以利加速發(fā)酵進(jìn)程。
[0047]下面進(jìn)入蔬菜廢棄物發(fā)酵階段，發(fā)酵室設(shè)有裝料刻度，保證裝料量準(zhǔn)確，裝料后可通過(guò)空壓機(jī)儲(chǔ)氣罐15通風(fēng)，并通過(guò)時(shí)控器、溫控器、壓控器和流量計(jì)16控制流量供應(yīng)設(shè)計(jì)需要的氧氣量，氧氣通過(guò)進(jìn)氣管道17進(jìn)入布?xì)馐?8，然后通過(guò)布?xì)舛嗫装?9上的孔進(jìn)入發(fā)酵室I中的蔬菜廢棄物發(fā)酵堆體進(jìn)行好氧發(fā)酵。發(fā)酵室I高900mm，布?xì)馐?8高100mm，兩室通過(guò)布?xì)舛嗫装?9隔開(kāi)，布?xì)舛嗫装?9為pp (即聚丙烯)材料，根據(jù)不同物料，孔徑可為5mm、6mm和8mm。布?xì)舛嗫装?9放置于布?xì)馐?8內(nèi)壁突出環(huán)形圈上,上下空間不留縫隙，防止發(fā)酵物料從布?xì)舛嗫装?9四周掉入布?xì)馐?8，也便于清理，布?xì)舛嗫装?9可移動(dòng)，靠近邊上對(duì)稱處設(shè)有兩個(gè)布?xì)舛嗫装謇h(huán)20，便于用多孔板取出鉤從上取出和放置，也便于發(fā)酵后的清理；發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵室I中堆體產(chǎn)生的滲濾液可通過(guò)滲濾多孔板19 (即布?xì)舛嗫装?進(jìn)入到收集室18 (即布?xì)馐?暫時(shí)保存，或通過(guò)排水管道25排出收集進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，收集室18 (即布?xì)馐?)底部為斜坡面，滲濾液口為最低處，可避免滲濾液在收集室18(即布?xì)馐?中長(zhǎng)期積壓，影響滲濾液分析數(shù)據(jù)，防堵地漏24可防止大塊發(fā)酵物料掉入滲濾液孔。發(fā)酵過(guò)程中可打開(kāi)取樣口 2密封保溫塞，用取樣管(圖5)進(jìn)行取樣，然后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行物理、化學(xué)和生物指標(biāo)的分析，取得最佳的發(fā)酵工藝和參數(shù)。發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的臭氣可通過(guò)除臭系統(tǒng)進(jìn)行處理，產(chǎn)生的臭氣通過(guò)出氣管道21進(jìn)入裝有除臭填料的除臭柜22進(jìn)行除臭后排出。
[0048]蔬菜廢棄物發(fā)酵腐熟完成后打開(kāi)出料口 3密封保溫塞，然后用鏟子從底部把發(fā)酵物料鏟出一部分，最后用出料刮耙(圖4)把大部分發(fā)酵物料刮耙到出料口取出，取出的腐熟成品可作進(jìn)一步檢測(cè)分析或用于田間使用。
[0049]實(shí)施例2:
裝置的使用方法
1、原料預(yù)處理
按干配濕、硬配軟、碳配氮等原則，將各種粉碎好的蔬菜廢棄物與其它輔料混合均勻，使物料的碳氮比達(dá)到25~30:1，水分達(dá)到55~60% ;其中蔬菜廢棄物指的是在蔬菜種植生產(chǎn)中蔬菜收獲后產(chǎn)生的各種秧子和尾菜，如黃瓜秧子、西紅柿秧子、豆角秧子、辣椒秸桿、茄子秸桿、大白菜葉等等，其它輔料指的是雞糞和蘑菇渣；其中蔬菜廢棄物:輔料的重量份數(shù)比為75:25。
[0050]2、裝料前的準(zhǔn)備
裝料前，需對(duì)發(fā)酵裝置做一些準(zhǔn)備。首先把密封保溫塞插入取樣口和出料口，并用螺母擰緊固定在發(fā)酵裝置上；其次用多孔板掛鉤把布?xì)舛嗫装宸胖糜诓細(xì)馐覂?nèi)壁突出環(huán)形圈上，然后擰緊固定法 蘭密封保溫蓋于發(fā)酵裝置上；接下來(lái)取下法蘭密封保溫蓋上所有傳感器元件，用螺母替代傳感器將所有孔擰緊密封；然后將出氣口、滲濾液出口和進(jìn)氣口的閥門(mén)全關(guān)緊密閉；最后，取出進(jìn)料口密封保溫蓋，露出進(jìn)料口。
[0051]3、裝料
把預(yù)處理好的發(fā)酵原料通過(guò)進(jìn)料口均勻放入帶有刻度的裝置發(fā)酵室內(nèi)，物料堆置高度為85cm，物料裝好后擰緊進(jìn)料口法蘭密封保溫塞。
[0052]4、滅菌
蔬菜廢棄物進(jìn)入發(fā)酵室后需通過(guò)蒸汽滅菌系統(tǒng)進(jìn)行滅菌消毒，殺死蔬菜廢棄物所攜帶的病蟲(chóng)卵，防止二次危害。工藝流程是:通過(guò)蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽，然后通過(guò)布?xì)夤?、布?xì)馐液筒计嗫装灏颜羝ㄈ氚l(fā)酵室進(jìn)行高溫高壓滅菌。
[0053]具體方法如下:
(1)蒸汽發(fā)生器的使用
打開(kāi)供水閥，向水箱加水，并加滿；接通電源，電源指示燈亮；啟動(dòng)加水開(kāi)關(guān)，水泵啟動(dòng)，把水由水箱抽入蒸發(fā)器，低水位燈亮并有報(bào)警聲，水位正常后燈滅，報(bào)警聲停；啟動(dòng)加熱開(kāi)關(guān)，加熱燈亮，達(dá)到設(shè)定壓力后，加熱燈滅，加熱停止；輸送和使用蒸汽；
(2)只打開(kāi)出氣口閥門(mén)，其它閥門(mén)保持關(guān)閉；
(3)打開(kāi)蒸汽發(fā)生器進(jìn)汽口閥門(mén)，蒸汽通過(guò)布汽管進(jìn)入到布?xì)馐遥ㄟ^(guò)多孔板進(jìn)入發(fā)酵室中的發(fā)酵物料；
(4)調(diào)整控制好蒸汽進(jìn)汽和出汽閥的開(kāi)度，使罐壓達(dá)到并保持0.11-0.15Mpa，溫度控制在121°C，維持時(shí)間30分鐘；
(5)滅菌時(shí)間到后，關(guān)上蒸汽進(jìn)汽閥，及按順序關(guān)閉蒸汽發(fā)生器加熱、水泵和電源開(kāi)關(guān)，停止工作。待罐內(nèi)壓力降到0.05Mpa時(shí)打開(kāi)空氣進(jìn)氣閥，啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行物料通風(fēng)冷切。[0054]5、接菌
物料滅完菌冷切后，打開(kāi)進(jìn)料口，均勻撒入微生物活性菌劑，補(bǔ)充因滅菌殺死的微生物，加速發(fā)酵進(jìn)程；所述的微生物菌劑為蔬菜廢棄物腐熟菌劑，它的活性成分包括黃孢平革菌(Phanerochaetechrysosporium)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)、枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)和膠腺樣芽抱桿菌(Bacillus mucilaginosus)。黃抱平革菌:哈茨木霉:枯草芽孢桿菌:膠胨樣芽孢桿菌的重量份數(shù)為0.5~2:0.5~2:0.5~2: 0.5~2。物料:菌劑重量比為100:1。
[0055]6、發(fā)酵
蓋上進(jìn)料口密封保溫塞和透視孔保溫塞，擰下各傳感器孔上的螺母，連接濕度氣體傳感器和溫度壓力傳感器于法蘭密封保溫蓋上，再把各種傳感器連接到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器上，以便通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器發(fā)酵溫度、濕度、壓力和氣體情況顯示在微機(jī)上便于數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)、管理和打印。溫度傳感器可測(cè)發(fā)酵室上、中、下三層的發(fā)酵溫度。
[0056]發(fā)酵初期，通過(guò)時(shí)間控制器在8點(diǎn)、16點(diǎn)和24點(diǎn)每天向發(fā)酵堆體強(qiáng)制通風(fēng)三次，每次通風(fēng)時(shí)間40分鐘，在直至發(fā)酵溫度達(dá)45°C進(jìn)入發(fā)酵中期；發(fā)酵中期應(yīng)用溫度控制器、壓力控制器、出氣口閥門(mén)和儲(chǔ)氣罐進(jìn)行控制，向堆體自動(dòng)連續(xù)通風(fēng)，保持發(fā)酵裝置壓力恒定在
0.02Mpa，溫度恒定在 45°C，直至溫度開(kāi)始下降低于45°C進(jìn)入發(fā)酵后期；發(fā)酵后期應(yīng)用時(shí)控器控制通風(fēng)時(shí)間每次為20分鐘，休息時(shí)間4小時(shí)，直至發(fā)酵溫度與外界環(huán)境溫度一樣。整個(gè)發(fā)酵周期大約為10~12天。
[0057]7、取樣檢測(cè)
取樣包括發(fā)酵物料和滲濾液的取樣，發(fā)酵物料取樣分四次時(shí)間，發(fā)酵初期、發(fā)酵中期、發(fā)酵后期和發(fā)酵成品，發(fā)酵初期、發(fā)酵中期、發(fā)酵后期從發(fā)酵裝置取樣口抽取，打開(kāi)取樣口法蘭密封塞，用本發(fā)明設(shè)計(jì)的配套取樣鏟插入發(fā)酵室腔進(jìn)行取樣，抽出時(shí)樣品留于取樣鏟凹槽內(nèi)，發(fā)酵成品的取樣在出料時(shí)刻抽取。滲濾液的取樣從滲濾液出口取。
[0058]8、出料
發(fā)酵完成后打開(kāi)出料口法蘭密封保溫塞，用本發(fā)明設(shè)計(jì)的配套出料刮耙進(jìn)行出料，出料后用掛鉤把布?xì)舛嗫装迦〕鲞M(jìn)行發(fā)酵室的清理。
[0059]實(shí)施例3:
裝置的應(yīng)用效果
以下是用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置在提高腐熟程度和菌數(shù)，減少病菌及縮短發(fā)酵時(shí)間等方面的應(yīng)用試驗(yàn)。
[0060]原料為粉碎曬干茄子秸桿+黃瓜秧子重量比1:3，輔料為雞糞和蘑菇渣重量比1:1。其中蔬菜廢棄物:輔料:菌種的重量份數(shù)比為75:25:1，總含水量為55%~60%，體積為170L，室溫21°C，設(shè)4個(gè)處理。
[0061]處理1:在所述發(fā)明裝置內(nèi)進(jìn)行控溫控壓好氧發(fā)酵；處理2:在所述發(fā)明裝置內(nèi)進(jìn)行控溫好氧發(fā)酵；處理3:在所述發(fā)明裝置內(nèi)進(jìn)行自然(不控溫控壓)好氧發(fā)酵；處理4:在170L普通塑料桶內(nèi)自然發(fā)酵(對(duì)照)，每個(gè)處理3次重復(fù)。
[0062]處理1、處理2和處理3都經(jīng)過(guò)高溫滅菌后均接入所述蔬菜廢棄物腐熟菌劑，發(fā)酵周期以發(fā)酵溫度降至室溫為止計(jì)算所得，發(fā)酵第10天對(duì)各處理進(jìn)行取樣分析，包括菌數(shù)、大腸桿菌和黃瓜枯萎病菌，取平均值，并觀察發(fā)酵的物理狀態(tài)，結(jié)果如下表所示:表1不同處理對(duì)蔬菜廢棄物的處理效果
【權(quán)利要求】
1.一種用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，其特征在于該裝置外形為中空的圓筒體，包括發(fā)酵系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、蒸汽滅菌系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、滲濾液系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、除臭系統(tǒng)和輔助工具8大系統(tǒng)；所述的發(fā)酵系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)微機(jī)和打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)、管理和打?。? 其中發(fā)酵系統(tǒng)包括:發(fā)酵室(1)、取樣口(2)、出料口(3)、內(nèi)筒(4)、外筒(5)、保溫層(6)、法蘭密封保溫蓋(7)、進(jìn)料口(8)、觀測(cè)燈(9)、透視孔(10)、移動(dòng)輪(27)、固定螺母(28)，還包括給其它系統(tǒng)開(kāi)的各種孔； 取樣口(2)開(kāi)于發(fā)酵室(1) 一側(cè)的正中間，出料口(3)開(kāi)于發(fā)酵室(1)的底部，出料口底部平于布?xì)舛嗫装?19)的表面，取樣口(2)與出料口(3)開(kāi)于發(fā)酵室(1)的同一側(cè)，圓心在同一垂直線上，內(nèi)筒(4)放置于外筒(5)內(nèi)，并于頂部焊接固定，兩筒內(nèi)外壁均垂直平行，并形成一空腔，在空腔內(nèi)填置保溫棉后形成保溫層(6)，在內(nèi)外筒連接處的頂部設(shè)有凸出于筒體并平行于地面的一圈邊緣部分，呈法蘭狀，并在上開(kāi)有螺母孔，法蘭密封蓋(7)分為兩部分，一部分為處于蓋中央的保溫層，嵌入發(fā)酵室，另一部分為較薄的邊緣部分，也呈法蘭狀，也開(kāi)有螺母孔，通過(guò)固定螺母(28)與內(nèi)外筒頂部設(shè)置的邊緣部分進(jìn)行固定連接，進(jìn)料口(8)開(kāi)于法蘭密封保溫蓋(7)保溫層的一側(cè)，突出于法蘭密封保溫蓋(7)形成法蘭狀，可與進(jìn)料口(8)密封保溫蓋進(jìn)行固定連接，觀測(cè)燈孔(9)開(kāi)于法蘭密封保溫蓋(7)保溫層的一側(cè)，由透明材料封閉，在孔口放置發(fā)光源，透視孔開(kāi)于進(jìn)料口(8)密封保溫蓋的中央，外筒(5)外壁中間兩邊對(duì)稱處各設(shè)有1個(gè)把手，移動(dòng)輪(27)安裝于發(fā)酵裝置的底部； 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:濕度氣體傳感器(11)、溫度壓力傳感器(12)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(13)和微機(jī)(14)； 濕度氣體傳感器(11)孔和溫度壓力傳感器(12)孔開(kāi)于法蘭密封保溫蓋(7)圓心與內(nèi)筒(4)內(nèi)壁之間，用內(nèi)螺紋打孔，傳感器上有外螺紋，可以固定在法蘭密封保溫蓋(7)上，傳感器與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(13)連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(13)連接于微機(jī)(14)上； 蒸汽滅菌系統(tǒng)包括:蒸汽發(fā)生器(26)、布?xì)夤艿?17)、布?xì)馐?18)、布?xì)舛嗫装?19)、布?xì)舛嗫装謇h(huán)(20 )、出氣管道(21)和排水管道(25 ); 蒸汽發(fā)生器(26)與布?xì)夤艿?17)連接，布?xì)夤艿?17)穿過(guò)外筒(5)和內(nèi)筒(4)進(jìn)入從布?xì)馐?18)，布?xì)馐?18)筒壁設(shè)有一突出環(huán)形圈，布?xì)舛嗫装?19)放置突出環(huán)形圈上，布?xì)舛嗫装蹇梢苿?dòng)，靠近邊上對(duì)稱處設(shè)有兩個(gè)布?xì)舛嗫装謇h(huán)(20)，出氣管道(21)安裝于法蘭密封保溫蓋(7 )上一側(cè)，排水管道(25 )安裝于裝置底部，管道有分支，一支從筒的側(cè)面伸出，一支從布?xì)馔驳牡撞可斐觯? 通風(fēng)系統(tǒng)包括空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐(15)、時(shí)控器、溫控器、壓控器和流量計(jì)(16)、布?xì)夤艿?17)、布?xì)馐?18)、布?xì)舛嗫装?19)、布?xì)舛嗫装謇h(huán)20、出氣管道(21)； 空壓機(jī)儲(chǔ)氣罐(15)與時(shí)控器溫控器壓控器和流量計(jì)(16)連接，控制器(16)與布?xì)夤艿?17)連接，布?xì)夤艿?17)穿過(guò)外筒(5)和內(nèi)筒(4)進(jìn)入從布?xì)馐?18)，布?xì)馐?18)筒壁設(shè)有一突出環(huán)形圈，布?xì)舛嗫装?19)放置突出環(huán)形圈上，布?xì)舛嗫装蹇梢苿?dòng)，靠近邊上對(duì)稱處設(shè)有兩個(gè)布?xì)舛嗫装謇h(huán)(20 )，出氣管道(21)安裝于法蘭密封保溫蓋(7 )上一側(cè)； 滲濾液系統(tǒng)包括:收集室(18)(即布?xì)馐?、滲濾多孔板(19)(即布?xì)舛嗫装?、斜坡面(23)、防堵地漏(24)和排水管道(25)； 收集室(18)底部為斜坡面(23)，滲濾液出口位于最低處，防堵地漏(24)放于滲濾液出口，排水管道(25)與滲濾液出口連接，排水管道(25)安裝于裝置底部，管道有分支，一支從筒的側(cè)面伸出，一支從布?xì)馔驳牡撞可斐觯? 保溫系統(tǒng)包括:取樣口( 2 )密封保溫塞、出料口( 3 )密封保溫塞、內(nèi)筒(4 )、外筒(5 )、保溫層(6 )、法蘭密封保溫蓋(7 )、進(jìn)料口( 8 )密封保溫蓋和透視孔(10)保溫塞； 取樣口( 2)密封保溫塞和出料口( 3)密封保溫塞通過(guò)固定螺母(28)密閉連接固定于發(fā)酵裝置側(cè)面，法蘭密封保溫蓋(7)通過(guò)固定螺母(28)密閉連接固定于發(fā)酵裝置頂部，進(jìn)料口(8)密封保溫蓋通過(guò)固定螺母(28)密閉連接固定于法蘭密封保溫蓋(7)上，透視孔(10)密封保溫塞直接插入透視孔(10)中； 除臭系統(tǒng)包括:出氣管道(21)和裝有除臭填料的除臭柜(22)； 出氣管道(21)與發(fā)酵室(I)連接，裝有除臭填料的除臭柜(22)連接于出氣管道(21); 工具系統(tǒng)包括:出料刮耙、取樣管和多孔板取出鉤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，其特征在于所述中空的圓筒體，筒高1220mm，內(nèi)筒(4)直徑500mm，外筒(5)直徑600mm，保溫層(6)厚度50mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蔬菜廢棄物快速腐熟的好氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述的發(fā)酵室(I)高900mm，布?xì)馐?18)高100mm，兩室通過(guò)布?xì)舛嗫装?19)隔開(kāi)，布?xì)舛嗫装宓目讖綖?mm、6mm和 8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，其特征在于所述的內(nèi)筒(4)材質(zhì)為聚丙烯材料；外筒(5)材質(zhì)為不銹鋼材料；保溫層(6)材質(zhì)為保溫棉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，其特征在于所述的取樣口(2)、出料口(3)和進(jìn)料口(8)均填充保溫棉和安上密封圈做成帶有手柄的塞子，長(zhǎng)60mm，設(shè)有螺母孔，可通過(guò)螺母(28)與圓筒體上設(shè)置螺母孔連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，其特征在于所述取樣口(2)內(nèi)徑80mm，出料口(3)內(nèi)徑260mm，進(jìn)料口(8)內(nèi)徑200mm ;法蘭密封蓋(7)也填充保溫棉和安上密封圈，設(shè)有螺母孔，通過(guò)螺母(28)與圓筒體上設(shè)置螺母孔連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置，其特征在于所述法蘭密封蓋(7)總直徑700mm，保溫層部分直徑500mm，厚度50mm，及螺母孔邊緣部分，厚度為20_;透視孔(10)開(kāi)于進(jìn)料口保溫蓋(8)的中央，透視孔(10)為透明材料制成，安裝于進(jìn)料口保溫蓋的里層，內(nèi)徑為60_，并配有保溫塞。
8.一種采用權(quán)利要求1所述的蔬菜廢棄物發(fā)酵裝置進(jìn)行發(fā)酵的方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行: (1)原料預(yù)處理:將各種粉碎好的蔬菜廢棄物與其它輔料混合均勻，使物料的碳氮比達(dá)到25~30:1，水分達(dá)到55~60% ;其中蔬菜廢棄物指的是在蔬菜種植生產(chǎn)中蔬菜收獲后產(chǎn)生的各種秧子和尾菜，其它輔料指的是雞糞和蘑菇渣；其中蔬菜廢棄物:輔料的重量份數(shù)比為75:25 ； (2)裝料前的準(zhǔn)備:首先把密封保溫塞插入取樣口和出料口，并用螺母擰緊固定在發(fā)酵裝置上；其次用多孔板掛鉤把布?xì)舛嗫装宸胖糜诓細(xì)馐覂?nèi)壁突出環(huán)形圈上，然后擰緊固定法蘭密封保溫蓋于發(fā)酵裝置上；接下來(lái)取下法蘭密封保溫蓋上所有傳感器元件，用螺母替代傳感器將所有孔擰緊密封；然后將出氣口、滲濾液出口和進(jìn)氣口的閥門(mén)全關(guān)緊密閉；最后，取出進(jìn)料口密封保溫蓋，露出進(jìn)料口 ；(3 )裝料:把預(yù)處理好的發(fā)酵原料通過(guò)進(jìn)料口均勻放入帶有刻度的裝置發(fā)酵室內(nèi)，物料堆置高度為85cm，物料裝好后擰緊進(jìn)料口法蘭密封保溫塞； (4)滅菌:通過(guò)蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽，然后通過(guò)布?xì)夤艿?、布?xì)馐液筒細(xì)舛嗫装灏颜羝ㄈ氚l(fā)酵室進(jìn)行高溫高壓滅菌，罐壓達(dá)到并保持0.11-0.15Mpa，溫度控制在121_123°C，維持時(shí)間30分鐘； (5)接菌:物料滅完菌冷切后，打開(kāi)進(jìn)料口，均勻撒入微生物活性菌劑，補(bǔ)充因滅菌殺死的微生物，加速發(fā)酵進(jìn)程，所述的微生物菌劑為蔬菜廢棄物腐熟菌劑，它的活性成分包括黃抱平革菌(Phanerochaetechrysosporium)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)、枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)和膠腺樣芽抱桿菌(Bacillus mucilaginosus),黃抱平革菌:哈茨木霉:枯草芽孢桿菌:膠胨樣芽孢桿菌的重量份數(shù)為0.5~2:0.5~2:0.5~2: 0.5~.2 ； 物料:菌劑重量比為100:1 ； (6)發(fā)酵:蓋上進(jìn)料口密封保溫塞和透視孔保溫塞，擰下各傳感器孔上的螺母，連接濕度氣體傳感器和溫度壓力傳感器于法蘭密封保溫蓋上，再把各種傳感器連接到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器上，以便通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器發(fā)酵溫度、濕度、壓力和氣體情況顯示在微機(jī)上便于數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)、管理和打??； 溫度傳感器可測(cè)發(fā)酵室上、中、下三層的發(fā)酵溫度； 發(fā)酵初期，通過(guò)時(shí)間控 制器在8點(diǎn)、16點(diǎn)和24點(diǎn)每天向發(fā)酵堆體強(qiáng)制通風(fēng)三次，每次通風(fēng)時(shí)間40分鐘，在直至發(fā)酵溫度達(dá)45°C進(jìn)入發(fā)酵中期；發(fā)酵中期應(yīng)用溫度控制器、壓力控制器、流量計(jì)、出氣口閥門(mén)和儲(chǔ)氣罐進(jìn)行控制，向堆體自動(dòng)連續(xù)通風(fēng)，保持發(fā)酵裝置壓力恒定在0.02~0.03Mpa，溫度恒定在45°C，直至溫度開(kāi)始下降低于45°C進(jìn)入發(fā)酵后期；發(fā)酵后期應(yīng)用時(shí)控器控制通風(fēng)時(shí)間每次為20分鐘，休息時(shí)間4小時(shí)，直至發(fā)酵溫度與外界環(huán)境溫度一樣，整個(gè)發(fā)酵周期為10~12天； (7)取樣檢測(cè):取樣包括發(fā)酵物料和滲濾液的取樣，發(fā)酵物料取樣分四次時(shí)間，發(fā)酵初期、發(fā)酵中期、發(fā)酵后期和發(fā)酵成品，發(fā)酵初期、發(fā)酵中期、發(fā)酵后期從發(fā)酵裝置取樣口抽取，打開(kāi)取樣口法蘭密封塞，用取樣鏟插入發(fā)酵室腔進(jìn)行取樣，抽出時(shí)樣品留于取樣鏟凹槽內(nèi)，發(fā)酵成品的取樣在出料時(shí)刻抽取，滲濾液的取樣從滲濾液出口??； (8)出料:發(fā)酵完成后打開(kāi)出料口法蘭密封保溫塞，用出料刮耙進(jìn)行出料，出料后用掛鉤把布?xì)舛嗫装迦〕鲞M(jìn)行發(fā)酵室的清理。
9.權(quán)利要求8所述的蔬菜廢棄物發(fā)酵裝置進(jìn)行發(fā)酵的方法，其中蔬菜廢棄物指的是如黃瓜秧子、西紅柿秧子、豆角秧子、辣椒秸桿、茄子秸桿和大白菜葉等。
10.權(quán)利要求1所述的用于蔬菜廢棄物快速腐熟的發(fā)酵裝置在提高腐熟程度和菌數(shù)，減少病菌及縮短發(fā)酵 時(shí)間等方面的應(yīng)用試驗(yàn)。
【文檔編號(hào)】C05F17/00GK103964915SQ201410238303
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】何宗均, 梁海恬, 趙琳娜, 李峰 申請(qǐng)人:天津市農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所