专利名称：高效缓释生物有机肥的生产设备及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种肥料的生产设备及其制备方法，特别是一种高效缓释生物有机肥的生产设备及其制备方法。
背景技术：
生物有机肥基质是肥料发展的方向，未来发展的空间是巨大的。“十二五”期间，改善农业生态环境与提高农产品质量问题已成为当前我国农业持续发展的突出问题，特别是随着经济和社会的发展、人民生活水平的提高以及生态环境意识的增强，城乡人民对食物质量的要求越来越高，国内外对绿色食品的消费需求日益增长。近年来我国农产品呈现低水平的过剩，生产者在千方百计地寻求提高农产品质量的出路，消费者对食品的安全性和营养性愈来愈重视。我国绿色食品呈现出迅猛的发展趋势，而绿色食品专用肥是绿色食品生产的重要生产资料，而且随着绿色食品基地的不断扩大，国内对绿色食品专用肥的需求量也不断加大。随着我国经济改革的不断深入，农村经济得到快速的发展，促进了养殖业的蓬勃发展。然而养殖业所产生的大量排泄物却给环境卫生带来了很大的压力，长期堆制的畜禽粪便滋生大量的苍蝇蚊虫，带着各种病菌到处传播，给养殖业安全及从业人员健康均带来严重的威胁。而另一方面，化肥在农业生产中的大量使用，虽然农产品产量有了很大的提高，但也带来诸如农产品品质下降、土壤板结、污染水源等问题，而这些都是由于土壤长期缺乏有机质和化肥过量使用造成的，而要解决这些问题最根本的办法是减少化肥的使用量增加土壤有机质。特别是随着我国人民生活水平的提高以及入世后我国农产品应对国际竞争的需求，对农产品的品质提出了更高的要求，这些都给有机肥创造了巨大的市场空间。目前我国农民绝大多数使用有机肥还是传统的堆制方法，堆制时间长、肥效低、污染环境、使用不方便、而且不充分腐熟的有机肥还是作物土传病害的主要传染源，使用不充分腐熟的有机肥还经常造成烧根烧苗。我国每年玉米种植面积约3亿亩，年产玉米秸杆高达5亿多吨，因此玉米秸杆是非常宝贵的生物资源。除了秸杆资源，社会上还存在大量的资源浪费，如植物茎叶。若采用微生物发酵技术则是解决这些问题的最理想选择，能够使各种秸杆茎叶充分脱毒。随着生活质量的提高，居民的厨余垃圾日益增加，然而现在我国餐厨垃圾主要处置方法是与生活垃圾一起处理，生活垃圾的处置方法通常有焚烧和填埋，如果将城市生活垃圾进行焚烧，由于餐厨垃圾的水分含量常常高达90 %左右，热值为2100kJ/kg 3000kJ/ kg左右，和其它垃圾一起进行焚烧，不但不能满足垃圾焚烧发电的发热量要求(5000kJ/kg 左右)，反而会致使焚烧炉燃烧不充分而产生二恶英等物质；如果将生活垃圾进行填埋，同样会因为混入的餐厨垃圾水分含量高而不宜处理。而且焚烧、填埋不仅会导致大量有机物的浪费，其垃圾渗滤液也将造成面源污染，因此餐厨垃圾有必要进行个别处理。综上所述，生物有机肥的发展迫在眉睫。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可满足人们对绿色食品生产需求的高效缓释生物有机肥的生产设备及其制备方法。本发明的目的是提供一种安全无污染，可直接施用于田间作物，且能够提高作物的产量与质量的高效缓释生物有机肥的生产设备及其制备方法。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种高效缓释生物有机肥的生产设备，包括粉碎机、固液分离器、好氧发酵装置、 厌氧发酵装置、燃气锅炉或垃圾热解消纳器、负离子发生器、造粒装袋装置、模块式污水处理系统和离子水发生器，所述粉碎机通过管道与固液分离器连接，所述固液分离器分别与好氧发酵装置和模块式污水处理系统连接，所述模块式污水处理系统与好氧发酵装置之间连接有离子水发生器，所述好氧发酵装置与厌氧发酵装置连接，所述厌氧发酵装置分别与燃气锅炉或垃圾热解消纳器、负离子发生器和造粒装袋装置连接，所述燃气锅炉或垃圾热解消纳器通过管道与负离子发生器连接。一种高效缓释生物有机肥的制备方法，包括如下的步骤A.将收集的初始复合材料按一定比例在粉碎机内粉碎并混匀后经固液分离器进行固液分尚处理；B.由固液分离器所分离出来的液体经过模块式污水处理系统，部分经过离子水发生器进行处理，剩余部分即可达标排放，而固体部分则进入好氧发酵装置中进行高温好氧发酵处理，好氧发酵周期为72h;好氧发酵后，进行密封处理，再将由固液分离器分离提取出的并经过模块式污水处理系统处理的浓缩回用液与浸泡过钾长石的弱次氯酸钠溶液，对好氧发酵后的基质进行均匀雾化喷湿处理，使发酵基质中富含钾元素；C.经过好氧发酵装置处理后的固体基质进入厌氧发酵装置，在厌氧发酵装置中进行厌氧发酵处理100小时后，厌氧发酵装置内产生的大量可燃性气体作为燃气锅炉或垃圾热解消纳器的燃料；D.对于厌氧发酵装置内剩余的基质，利用燃气锅炉或垃圾热解消纳器加热水产生的热风，与负离子发生器产生的负离子同时吹入基质烘干；E.经上述处理后，即可与施肥当地的土壤性质相结合，完成不同配方，在造粒装置内完成造粒装袋。所述初始复合材料包括人畜粪便、尾菜、农作物秸杆、植物茎叶和餐厨垃圾。所述B步骤中的好氧发酵处理，由好氧发酵装置完成间歇式搅拌。好氧发酵过程所需要的高温由太阳能板提供。所述高温为50°C。烘干后再加入一定比例的沸石粉和钾长石粉。本发明具有的优点和积极效果是本发明在传统有机肥基质优点的基础上，可同时与现代先进控释肥的技术相结合，生产出一种高效的、可缓释矿物质的复合有机肥，成功生产出营养元素齐全、能够改良土壤、改善使用化肥造成的土壤板结的有机肥。该有机肥能够改善土壤理化性状，增强土壤保水、保肥、供肥的能力。本发明中的有益微生物进入土壤后与土壤中微生物形成相互间的共生增殖关系，抑制有害菌生长并转化为有益菌，相互作用，相互促进，起到群体的协同作用，有益菌在生长繁殖过程中产生大量的代谢产物，促使有机物的分解转化，能直接或间接为作物提供多种营养和刺激性物质，促进和调控作物生长，提高土壤孔隙度、通透交换性及植物成活率、增加有益菌和土壤微生物及种群。同时，在作物根系形成的优势有益菌群能抑制有害病原菌繁衍，增强作物抗逆抗病能力降低重茬作物的病情指数，连年施用可大大缓解连作障碍，减少环境污染，对人、畜、环境安全、无毒，是一种新型的环保型肥料。
图I是本发明设备示意图；图2是本发明工艺流程图。图I中，I.初始复合材料装置，2.粉碎机，3.固液分离器，4.好氧发酵装置，5.燃气锅炉，6.燃气锅炉(或垃圾热解消纳器)，7.负离子发生器，8.造粒装袋装置，9.模块式污水处理系统，10.离子水发生器。图2中,虚线箭头表示气体流向，点划线箭头表示液体流向，直线箭头表示固体流动方向。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参见图1，一种高效缓释生物有机肥的生产设备，包括粉碎机2、固液分离器3、 好氧发酵装置4、厌氧发酵装置5、燃气锅炉(或垃圾热解消纳器)6、负离子发生器7、造粒装袋装置8、模块式污水处理系统9和离子水发生器10，粉碎机2通过管道与固液分离器3 连接，固液分离器3分别与好氧发酵装置4与模块式污水处理系统9连接，模块式污水处理系统9与好氧发酵装置4之间连接有离子水发生器10，好氧发酵装置4与厌氧发酵装置5 连接，厌氧发酵装置5分别与燃气锅炉(或垃圾热解消纳器)6、负离子发生器7和造粒装袋装置8连接，燃气锅炉(或垃圾热解消纳器)6通过管道与负离子发生器7连接。请参见图I和图2，一种高效缓释生物有机肥的制备方法，包括如下几个步骤A.将收集的初始复合材料装置I内的初始复合材料(包括人畜粪便、尾菜、农作物秸杆、植物茎叶和餐厨垃圾)按一定比例在粉碎机2内粉碎并混匀后经固液分离器3进行固液分尚处理；B.由固液分离器3所分离出来的液体经过模块式污水处理系统9，部分经过离子水发生器10进行处理，剩余部分即可达标排放，而固体部分则进入自动力模块式好氧发酵装置4中进行高温好氧发酵处理，发酵处理过程中，由好氧发酵装置4完成间歇式搅拌，以保证氧气量的充足，好氧过程顺利进行，好氧发酵过程所需要的高温(50°C左右)由太阳能板提供，好氧发酵周期为72小时；好氧发酵后，进行密封处理，再将由固液分离器3分离提取出的并经过模块式污水处理系统9处理的浓缩回用液与浸泡过钾长石(富含并能缓慢释放钾元素的长石)的弱次氯酸钠溶液(一种电解离子水的弱酸性水)，对好氧发酵后的基质进行均匀雾化喷湿处理，使发酵基质中富含钾元素；C.经过好氧发酵装置4处理后的固体基质进入厌氧发酵装置5，在厌氧发酵装置5 中进行厌氧发酵处理IOOh后，厌氧发酵装置5内产生的大量的H2、H2S, CH4等可燃性气体，收集后作为燃气锅炉(或垃圾热解消纳器)6的燃料。D.对于厌氧发酵装置5内剩余的基质，利用燃气锅炉(或垃圾热解消纳器)6加热水产生的热风，与负离子发生器7产生的负离子同时吹入基质，真正做到在源头消菌杀毒， 也可烘干剩余基质；烘干后再加入一定比例的沸石粉和钾长石粉(具有增加养份、缓慢释放钾元素、减少水分流失、改良土壤的功效)；E.经上述处理后，即可与施肥当地的土壤性质相结合，创造不同配方完成过不同配方在造粒装置8内完成造粒装袋。本发明在传统有机肥基质优点的基础上，可同时与现代先进控释肥的技术相结合，生产出一种高效的、可缓释矿物质的复合有机肥，成功生产出营养元素齐全、能够改良土壤、改善使用化肥造成的土壤板结的有机肥。该有机肥能够改善土壤理化性状，增强土壤保水、保肥、供肥的能力。本发明中的有益微生物进入土壤后与土壤中微生物形成相互间的共生增殖关系，抑制有害菌生长并转化为有益菌，相互作用，相互促进，起到群体的协同作用，有益菌在生长繁殖过程中产生大量的代谢产物，促使有机物的分解转化，能直接或间接为作物提供多种营养和刺激性物质，促进和调控作物生长，提高土壤孔隙度、通透交换性及植物成活率、增加有益菌和土壤微生物及种群。同时，在作物根系形成的优势有益菌群能抑制有害病原菌繁衍，增强作物抗逆抗病能力降低重茬作物的病情指数，连年施用可大大缓解连作障碍，减少环境污染，对人、畜、环境安全、无毒，是一种新型的环保型肥料。由于本发明是生物有机肥，安全无污染，可直接施用于田间作物，且能够提高作物的产量与质量，可满足人们日益提高对绿色食品生产需求。本发明兼具现代先进的缓控释肥料的优点，保证了作物的整个生长周期的营养均衡，同时又可根据施用当地的土壤特点具体配方，效果更佳。本发明可广泛应用于全世界各国家、地区，不仅解决了农作物秸杆与经济作物茎叶的资源浪费问题，餐厨垃圾和尾菜堆积，以及养殖业所产生的大量排泄物给环境卫生带来的污染问题，还从源头做到了农业、养殖业的互助模式，因此节约了大量的资源，大大减少了环境污染，真正做到了减量化、资源化、无害化。
权利要求
1.一种高效缓释生物有机肥的生产设备，其特征在于，包括粉碎机(2)、固液分离器(3)、好氧发酵装置(4)、厌氧发酵装置(5)、燃气锅炉或垃圾热解消纳器￠)、负离子发生器(7)、造粒装袋装置(8)、模块式污水处理系统(9)和离子水发生器(10)，所述粉碎机(2)通过管道与固液分离器(3)连接，所述固液分离器(3)分别与好氧发酵装置(4)和模块式污水处理系统(9)连接，所述模块式污水处理系统(9)与好氧发酵装置(4)之间连接有离子水发生器(10)，所述好氧发酵装置(4)与厌氧发酵装置(5)连接，所述厌氧发酵装置(5)分别与燃气锅炉或垃圾热解消纳器出)、负离子发生器(7)和造粒装袋装置(8)连接，所述燃气锅炉或垃圾热解消纳器(6)通过管道与负离子发生器(7)连接。
2.一种高效缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，包括如下的步骤A.将收集的初始复合材料按一定比例在粉碎机(2)内粉碎并混匀后经固液分离器(3) 进行固液分离处理；B.由固液分离器(3)所分离出来的液体经过模块式污水处理系统(9)，部分经过离子水发生器(10)进行处理，剩余部分即可达标排放，而固体部分则进入好氧发酵装置(4)中进行高温好氧发酵处理，好氧发酵周期为72h ;好氧发酵后，进行密封处理，再将由固液分离器(3)分离提取出的并经过模块式污水处理系统(9)处理的浓缩回用液与浸泡过钾长石的弱次氯酸钠溶液，对好氧发酵后的基质进行均匀雾化喷湿处理，使发酵基质中富含钾元素；C.经过好氧发酵装置(4)处理后的固体基质进入厌氧发酵装置(5)，在厌氧发酵装置(5)中进行厌氧发酵处理100小时后，厌氧发酵装置(5)内产生的大量可燃性气体作为燃气锅炉或垃圾热解消纳器(6)的燃料；D.对于厌氧发酵装置(5)内剩余的基质，利用燃气锅炉或垃圾热解消纳器(6)加热水产生的热风，与负离子发生器(7)产生的负离子同时吹入基质烘干；E.经上述处理后，即可与施肥当地的土壤性质相结合，完成不同配方，在造粒装置(8) 内完成造粒装袋。
3.根据权利要求2所述的高效缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述初始复合材料包括人畜粪便、尾菜、农作物秸杆、植物茎叶和餐厨垃圾。
4.根据权利要求2所述的高效缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述B步骤中的好氧发酵处理，由好氧发酵装置(4)完成间歇式搅拌。
5.根据权利要求2所述的高效缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，好氧发酵过程所需要的高温由太阳能板提供。
6.根据权利要求5所述的高效缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述高温为 50。。。
7.根据权利要求2所述的高效缓释生物有机肥的制备方法，其特征在于，烘干后再加入一定比例的沸石粉和钾长石粉。
全文摘要
本发明涉及一种高效缓释生物有机肥的生产设备及其制备方法，利用该设备完成了生物有机肥的制备，其制备方法包括粉碎、固液分离、高温好氧发酵、厌氧发酵、消菌杀毒、烘干造粒等流程。本发明是真正的将人畜粪便、农作物秸秆、经济作物茎叶、尾菜与居民日常生活的餐厨垃圾转化为高效、可缓释矿物质的新型复合有机肥基质，可达到资源化、减量化与循环化的目的，可广泛地应用于全世界各国家、地区的各种土壤，对提高作物的产量与质量，减少秸秆焚烧所引起的环境问题具有明显效果。
文档编号C05F17/02GK102603383SQ20121007599
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者崔勇 申请人:崔勇