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

背景技術(shù)：

我國是農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量最大的國家。畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等長期得不到有效利用。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重。畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物，經(jīng)過一系列工藝，可生產(chǎn)出各式有機肥。這些工藝包括：混勻、通風、翻堆、后熟、干燥等。發(fā)酵過程中進行充分攪拌可加快發(fā)酵速度，而在高溫環(huán)境下進行發(fā)酵，一方面可滅活有機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。

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

CN201310674881公開了一種有機肥料發(fā)酵機，其特征在于，所述的有機肥料發(fā)酵機包括進料口、儲料倉、出料口、轉(zhuǎn)軸、攪輪；所述的儲料倉為桶狀，進料口安裝在儲料倉的上部，在桶狀儲料倉的遠離進料口一端的端面上開有出料口，儲料倉內(nèi)部設置有一根轉(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的窗口；所述的出料口采用錐形設計；所述的儲料倉的外層設置有一層保溫層。

CN201510951827公開了一種有機肥發(fā)酵裝置，包括發(fā)酵機構(gòu)，其特征在于還包括供氧機構(gòu)，所述發(fā)酵機構(gòu)包括發(fā)酵池，所述發(fā)酵池頂部固定安裝有太陽棚，所述發(fā)酵池內(nèi)部安裝有攪拌機，所述發(fā)酵池底部開有單向氣道，所述供養(yǎng)機構(gòu)包括滅菌室、熱氣泵，所述滅菌室通過氣管與熱氣泵進口端連接，所述熱氣泵出口端通過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、扇葉、沼氣管和沼氣發(fā)電機組，所述發(fā)酵桶上設有出氣口，所述攪拌桿伸入出氣口并轉(zhuǎn)動設置在發(fā)酵桶上，所述攪拌桿位于發(fā)酵桶之外的一端與電機的輸出軸同軸連接，所述出氣口處罩設有密封罩，所述沼氣管的一端與密封罩連通，另一端與沼氣發(fā)電機組連通，所述沼氣發(fā)電機組與電機電連。

目前有機肥發(fā)酵設備非常多，但是它們的共同問題是發(fā)酵時間過長，一般都伴隨有沼氣生成裝置，占地面積大、設備結(jié)構(gòu)復雜。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，而提供一種有機肥的復合式加熱快速發(fā)酵裝置,采用復合式加熱，通過良好的攪拌效果，不會產(chǎn)生沼氣，使有機肥發(fā)酵時間大大減少。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種有機肥的復合式加熱快速發(fā)酵裝置,包括帶有進、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，所述筒體外壁設有加熱夾套，加熱夾套上設有夾套加熱器，筒體的進、出料口均設在筒體底部，筒體下部側(cè)壁設有與筒體內(nèi)腔聯(lián)通的通風管路，所述通風管路上設有加熱風管；所述螺旋攪拌器一端通過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)設有若干只能夠?qū)崟r監(jiān)測筒體內(nèi)不同位置溫度的測溫探頭，構(gòu)成立體式測溫結(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)明采用復合加熱方式，增加了熱量的來源，通過往內(nèi)部輸入熱風以及筒體加熱夾套同時進行加熱，可以加速熱量的傳遞，加熱效率更高，且在向筒體通熱風的同時，由于熱風本身具備動能，因此可進一步促進物料混勻；采用熱風加熱，加熱的同時可為發(fā)酵菌體提供額外的氧氣，加速發(fā)酵過程。采用立式設備設計，物料進料時可隨螺旋攪拌器上升，物料出料時可以依靠重力自動完成，無需提供額外動力。堆漚肥成品含水率通常在50％以上，本設備生產(chǎn)有機肥含水率在30％以下。本發(fā)明占地面積小，便于操作、維修。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是立體式測溫結(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、進料口，4、出料口，5、加熱夾套，6、夾套加熱器，7、通風管路，8、加熱風管，9、電機，10、測溫探頭，11、保溫層，12、電氣控制箱。

具體實施方式

下面結(jié)合較佳實施例詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。

詳見附圖，一種有機肥的復合式加熱快速發(fā)酵裝置,包括帶有進、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，所述筒體外壁設有加熱夾套5，加熱夾套上設有夾套加熱器6，筒體的進、出料口均設在筒體底部，筒體下部側(cè)壁設有與筒體內(nèi)腔聯(lián)通的通風管路7，所述通風管路上設有加熱風管8，空氣經(jīng)加熱風管進入筒體內(nèi)壁時，可通過通風管路中設置的加熱風管對送入的空氣進行加熱，加熱后的熱風送入筒體內(nèi)部，實現(xiàn)不同物料加熱和通風供氧的效果。也可以不開啟加熱夾套，獨立使用通風管路送入加熱供氧的目的。所述螺旋攪拌器一端通過軸承支撐座(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9軸端連接，出料時反轉(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°，通過上述參數(shù)設計，物料在攪拌過程中物料可充分受到擠壓、并實現(xiàn)螺旋上升、傘狀拋灑的循環(huán)往復，得到更好的攪拌效果；該參數(shù)設計同時兼顧了設備單次攪拌物料體積。筒體外層及頂部設有保溫層11，以保溫。夾套加熱器及加熱風管通過電發(fā)熱體實現(xiàn)加熱或利用保溫層和筒體內(nèi)壁之間設置的多條管路，利用外接熱源輸入的高溫導熱油、蒸汽等進行加熱。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)設置上、中、下三個控溫區(qū)，三個控溫區(qū)內(nèi)發(fā)熱體的設置相對獨立，可以單獨接受控制系統(tǒng)的控制，依據(jù)溫度傳感器傳輸?shù)男盘?，可以保證單獨一個控溫區(qū)維持在一個指定的溫度下。夾套加熱器可采用在外壁和保溫層之間設置的2-4加熱管路，管路利用外接熱源輸入的高溫導熱油、蒸汽等進行加熱。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，從而實驗傳熱介質(zhì)在管內(nèi)流通，將熱量傳遞至筒體。管道進口處設置電磁閥門(圖中未示)，管內(nèi)傳熱介質(zhì)的流動通過控制系統(tǒng)依據(jù)溫度傳感器傳輸?shù)男盘杹砜刂崎y門來控制控制升溫速度和維持桶內(nèi)溫度。

熱風系統(tǒng)內(nèi)設置溫度傳感器，熱風系統(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)溫度傳感器的信號進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)控制熱風輸出溫度的目的。

本實施例的優(yōu)選方案是，所述筒體內(nèi)設有若干只能夠?qū)崟r監(jiān)測筒體內(nèi)不同位置溫度的測溫探頭10，構(gòu)成立體式測溫結(jié)構(gòu)，可實時監(jiān)測筒體內(nèi)不同位置溫度。通過對不同位置溫度監(jiān)測可實現(xiàn)對熱風加熱以及筒體加熱兩種加熱方式的功率調(diào)節(jié)。

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

所述螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速范圍為10-120r/min。

實施例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，由下端進料口進料，設定螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速為120r/min，利用電機帶動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，短時間內(nèi)即可將大量原料均勻的混合完畢。在指定發(fā)酵時間結(jié)束后，開啟下部出料口，反向旋轉(zhuǎn)攪拌軸，導出發(fā)酵完成后的有機肥。

實施例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，由下端進料口進料，設定螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速80r/min后，利用電機帶動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，短時間內(nèi)即可將大量原料均勻的混合完畢。進料至指定位置后，開啟熱風加熱，空氣進入加熱風管被加熱后送入筒體；同時開啟夾套加熱器。根據(jù)分布于筒體外部的溫度探頭測量結(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)酵一段時間后，停止加熱風管加熱，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，導出發(fā)酵完成后的有機肥。

實施例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，由下端進料口進料，設定螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速10r/min后，利用電機帶動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，短時間內(nèi)即可將大量原料均勻的混合完畢。進料至指定位置后，開啟熱風加熱，空氣進入加熱風管被加熱后送入筒體；同時開啟夾套加熱器。根據(jù)分布于筒體外部的溫度探頭測量結(jié)果，電氣控制箱控制筒體內(nèi)溫度至85℃，具體控制方式為：如外部測點溫度高于(或低于)設定值85℃，則減小(或加大)筒體加熱功率；如內(nèi)部測點溫度高于(或低于)設定值85℃，則減小(或加大)熱風加熱功率。筒體外層及上部設置有(1)保溫層以保溫。在指定溫度下，高溫發(fā)酵一段時間后，停止加熱，通入正?？諝馐狗柿辖禍?，而后開啟下部出料口，反向旋轉(zhuǎn)攪拌軸，導出發(fā)酵完成后的有機肥。

實施例4：

選用需氧量相對較小的發(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，由下端進料口進料，設定螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速50r/min后，電機帶動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，短時間內(nèi)即可將大量原料均勻的混合完畢。進料至指定位置后，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)酵一段時間后，停止加熱，通入正?？諝馐狗柿辖禍?，而后開啟下部出料口，反向旋轉(zhuǎn)攪拌軸，導出發(fā)酵完成后的有機肥。

實施例5

優(yōu)選本實施例為：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，由下端進料口進料，設定螺旋攪拌器轉(zhuǎn)速10-40r/min后，電機帶動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，短時間內(nèi)即可將大量原料均勻的混合完畢。進料至指定位置后，開啟夾套加熱器。根據(jù)分布于筒體外部的溫度探頭測量結(jié)果，將罐體分為上中下三個控溫區(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)溫度達到指定發(fā)酵溫度。在指定溫度下，發(fā)酵一段時間后，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，導出發(fā)酵完成后的有機肥。

工作原理

使用立式設備設計：畜禽糞便、食用菌棒、秸稈，發(fā)酵用菌體等原料利用設備攪拌過程中提供的提升動力由底部自動提升，無需提供額外的進料動力。設備內(nèi)部依靠螺旋槳轉(zhuǎn)動充分混勻原料。

傳統(tǒng)堆漚肥生產(chǎn)時間為3-6個月，而傳統(tǒng)拋翻有機肥生產(chǎn)時間為30-60天，冬季生產(chǎn)時間會相應增長。一般采用臥式攪拌設備的高溫堆肥可將有機肥生產(chǎn)時間縮短至10小時左右，應用本設備和應用臥式攪拌設備相比，可將高溫堆肥的時間縮短到8小時。且全年均可生產(chǎn)。

采用熱風加熱，使用熱風加熱以及筒體加熱進行復合加熱，可有效滅活有機廢棄物中的有害微生物和病原體，同時為發(fā)酵菌體提供適宜溫度。使用熱風可以對發(fā)酵菌體供氧，從而加速高溫發(fā)酵的進程，能夠加速肥料內(nèi)部水分散失，達到堆肥體積、重量減少的目的。由于在攪拌與高溫作用下，有機肥發(fā)酵更加完全，本設備每生產(chǎn)一噸有機肥，可減排生長過程中廢物化學需氧量當量0.014噸，可減排氨氮0.03噸，可減排氨氣0.195公斤。

上述參照實施例對該一種有機肥的復合式加熱快速發(fā)酵裝置進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應屬本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。