本發(fā)明涉及一種有機肥反應設備，從物料粉碎、輸送到混合反應的過程。

背景技術：

在農(nóng)業(yè)大國的背景下，對肥料的需求是非?？捎^的，以往人們常常使用農(nóng)家肥，但其時間長，肥品低下，所以現(xiàn)在常用反應器系統(tǒng)來提高肥料的品質。我國農(nóng)作物面積廣，產(chǎn)量多，在生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生大量的秸稈等有機廢棄物，另外，在飼養(yǎng)牲畜時也會產(chǎn)生生物糞便。因此，利用反應器系統(tǒng)將有機廢棄物與生物糞便混合來制備有機肥。

目前有機肥進行發(fā)酵時，通常采用立式發(fā)酵罐進行發(fā)酵。如專利號為201620407135.4公開的一種發(fā)酵罐，其發(fā)酵罐體上端一側設置有進料口，發(fā)酵罐體下端一側設置有出料口，攪拌桿一、攪拌桿二、攪拌桿三和攪拌桿四中間位置均固接在轉軸上，攪拌桿一兩端向上翹起，攪拌桿二、攪拌桿三水平設置，攪拌桿三兩端設置有豎桿，攪拌桿四兩端向下彎曲。但是對農(nóng)業(yè)有機廢棄物和生物糞便來說，一般都是干固物質，采用立式發(fā)酵罐物料會沉積在底部，難以攪拌、混合均勻。

如專利號為201510186386.4公開的固態(tài)發(fā)酵反應器，其是臥式發(fā)酵罐，但只能利用先混合好的物料進行發(fā)酵，不直接在反應器中進行攪拌混合再發(fā)酵。因此增加工作量，操作復雜。

上述專利都存在攪拌不均勻或無法攪拌的問題，這會影響物料的反應時間，以及最終肥料的品質。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于更好的使物料充分混合，優(yōu)化反應流程。在反應過程中可以對溫度進行控制，選用適用的溫度范圍。此外，還優(yōu)化物料的輸送，保證整個的輸送過程通暢。

本發(fā)明的設備包括依次相連的粉碎機、U型螺旋輸送機和臥式加熱反應機。

該臥式加熱反應機特征在于：臥式加熱反應機內筒中有一可繞軸線轉動的圓柱軸，其軸上置有攪拌葉片，該攪拌葉片由兩組旋轉葉片組成，每組旋轉葉片由外螺旋葉片和內螺旋葉片組成，外螺旋葉片上有兩個支撐軸，該軸垂直于圓柱軸，既具有支撐作用，又具有縱向攪拌作用。

所述的兩組旋轉葉片的距離L為400mm，是圓柱軸總長的1/2；外螺旋葉片與圓柱軸角度為θ1，θ1為60°，內螺旋葉片與圓柱軸角度為θ2，θ2為30°；兩個支撐軸之間的水平距離L1為100mm。

所述的臥式加熱反應機采用熱煤油加熱方式，以滿足物料混合過程中的溫度需要，加熱溫度的范圍控制在0-150℃；在臥式加熱反應機內筒中安裝溫度傳感器，其內筒外部布置U型煤油管道，其管道的兩端都接油箱，形成循環(huán)。

所述U型管道包裹在內筒下部，占內筒筒壁總長的1/3。該油箱的兩側采用電阻絲加熱裝置，對其中的煤油進行加熱，最終熱煤油管道產(chǎn)生的熱量使內筒中溫度上升，達到加熱的效果；所述油箱還具有一個注油口和出油口，在進行加熱時，注油口和出油口是關閉的，該油箱內安裝一個溫度傳感器，在油箱接煤油管道入口上，設置一個閥門，該溫度傳感器和閥門的控制端都接到控制箱。其臥式加熱反應機內筒外兩側加裝保溫棉裝置，對反應中的加熱過程進行保溫。

所述的臥式加熱反應機的上蓋采用雙錐形制造，該上蓋兩端設置水蒸氣收集槽，以收集混合反應中加熱時產(chǎn)生的水蒸氣。該臥式加熱反應機內筒底部出料口采用100×350氣缸拖板式手動操作。

所述的臥式加熱反應機上配有一組控制箱，該控制箱上主要有物料溫度表(附感應棒)、蜂鳴器、電流表、電壓表和緊急停止按鈕等。

所述臥式加熱反應機的進料口與U型螺旋輸送機的出料口相連接。該U型螺旋輸送機有四個活動剎車輪和固定腳架，既方便其的移動，又可以提供支撐作用。利用U型結構有利于物料傾斜運輸。

所述物料在經(jīng)過粉碎機粉碎后，放入入料斗中，經(jīng)U型螺旋輸送機使物料運輸?shù)巾敳浚M入臥式加熱反應機的入料口。該U型螺旋輸送機的上蓋板采用每隔一定距離，設置一個小擋板，該擋板具有當物料過多時，起到隔斷，減緩物料的上升，使物料輸送順暢，不產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。

利用本發(fā)明有機肥反應設備生產(chǎn)有機肥的方法是以農(nóng)業(yè)固體廢棄物和秸稈等為原料生產(chǎn)有機肥。

將畜禽糞便和農(nóng)作物秸稈原料加入到粉碎機中，進行粉碎；粉碎后的物料直接進入U型螺旋輸送機的入料斗中，經(jīng)輸送物料通過入料口進入臥式加熱反應機的內筒中，此時，在入料口中加入生物酶，比例為原料質量的0.1～0.5‰。同時熱煤油開始加熱，內筒中的軸轉動，攪拌葉片開始工作，其攪拌速率為低速，當攪拌一定時間后，軸停止轉動，攪拌停止。此時，溫度也升到設定溫度，筒內的物料與生物酶也充分混合，其反應時間為5-8h。內筒中的溫度傳感器測到的值為設定溫度時，油箱停止加熱，當在設定溫度上下浮動5℃時，視為設定溫度范圍，當溫度低于設定溫度范圍時，油箱開始加熱。當油箱內的溫度傳感器測得溫度值超過150℃時，系統(tǒng)就停止加熱，同時閥門打開，出油口也打開。經(jīng)過5-8h后物料通過出料口出來。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的設備示意圖。

圖2為攪拌葉片示意圖。

圖3為臥式加熱反應機的軸向示意圖。

圖4為U型熱煤油管道的示意圖。

圖5為該反應過程的流程圖。

附圖標記

1——入料斗；2——U型螺旋輸送機；3——入料口；4——外螺旋葉片；4-1——支撐軸1；4-2——支撐軸2；5——內螺旋葉片；6——圓柱軸；7——臥式加熱反應器；7-1——內筒；7-2——溫度傳感器1；8——出料口；9——控制箱；10——熱煤油管道；10-1——U型管道；10-2——注油口；10-3——電阻絲加熱裝置；10-4——出油口；10-5——閥門；10-6——溫度傳感器2；11——保溫棉裝置；12——粉碎機；13——水蒸氣收集槽；14——上蓋。

畜禽糞便和農(nóng)作物秸稈的混合原料

生物酶

發(fā)酵后的產(chǎn)物

具體實施方式

畜禽糞便和農(nóng)作物秸稈原料經(jīng)粉碎機12粉碎后，放入U型螺旋輸送機2的入料斗1中，經(jīng)螺旋軸向上輸送；當輸送機中的物料過多時，上蓋板上特制擋板會起到阻擋物料前進的作用，每隔一段距離，就有一部分物料被擋住，減緩物料上升的速率，使物料不堵塞入料口3。物料通過入料口3進入臥式加熱反應機7的內筒7-1中。在入料口3中再加入生物酶，比例為原料質量的0.1～0.5‰，此時，筒內的圓柱軸6轉動，帶動軸上的兩組攪拌葉片4、5旋轉，使物料充分的混合，熱煤油通過管道對內筒進行加熱。經(jīng)過一定時間后，攪拌停止，溫度升到設定值，加熱5-8h，生物酶與原料充分混合反應，該臥式加熱反應機的內筒同時可通過控制箱9設定一定的溫度。最終，物料通過內筒底部的出料口8進行收集。

由該方法最終獲得的有機肥的總養(yǎng)分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)含量/(％)＞4.3，滿足了有機肥料的含量標準，且比不加生物酶和加熱所需的反應時間明顯縮短，總養(yǎng)分的含量明顯提高，由原來的3.8％提高到4.3％。