环保型有机肥料生产设备及生产有机肥的方法与流程

本发明属农用肥料生产领域，尤其涉及一种含有纳米气泡(nano bubble water)有机肥料生产设备及生产有机肥的方法。

背景技术：

有机肥料富含有机物质和作物生长所需的营养物质，不仅能提供作物生长所需养分，改良土壤，还可以改善作物品质，提高作物产量，促进作物高产稳产，保持土壤肥力，同时可提高肥料利用率，降低生产成本。充分合理利用有机肥料能增加作物产量、培肥地力、改善农产品品质、提高土壤养分的有效性。

有机肥料含有植物需要的大量营养成分，对植物的养分供给比较平缓持久，有很长的后效。有机肥料还含有多种微量元素。由于有机肥料中各种营养元素比较完全，而且这些物质完全是无毒、无害、无污染的自然物质，这就为生产高产、优质、无污染的绿色食品提供了必须条件。有机肥料含有多种糖类，施用有机肥增加了土壤中各种糖类。有了糖类，有了有机物在降解中释放的大量能量，土壤微生物的生长、发育、繁殖活动就有了能源。

有机质堆肥在发酵和腐烂的同时形成，会产生带有二氧化碳气体及煤气等臭气的有害微生物大肠菌、葡萄球菌及有毒性霉菌，致使室内栽培和需要清洁环境的公园、高尔夫球场草地等场所无法使用。

为使农产品的生产效率化，有机肥料不仅要具有优秀的补充养分能力、软化土地能力与补充水分能力，还需具有恢复土壤中微生物生态环境的能力，达到使用限制最小化的目的。

另外，目前在有机肥生产领域，普遍存在着有机肥生产机械化程度低，环保性能差等问题，对有机肥原料的粉碎常常通过人工完成，尤其在边缘农村，大都采用手工工具对有机肥原料进行敲打，使其松散成粉状，采用人工粉碎方式费时费力，生产效率低下，且粉碎效果不理想，品质低，直接影响农作物对有机肥营养成分的吸收。

技术实现要素：

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种利用结构简单，生产效率高，原料粉碎效果理想，环保性能显著，适用范围广泛的环保型有机肥料生产设备。

本发明还提供一种利用上述设备制备有机肥的方法，基于该方法生产的目的产物，其可有效防止土壤氧化，降低过度施肥造成的土壤受损失程度，有效去除温室土壤中产生的有害气体，恢复微生物生态环境，治疗预防病虫害。含纳米气泡液体肥料含有作物需要的多种元素，并具有溶解含有纳米气泡的纳米气泡水效果，自我加压效果及带电效果等特征。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

一种环保型有机肥料生产设备，它包括原料预处理单元、驱动电动机、驱动轴、热交换单元、原料微化处理单元、原料输入单元及收料搅拌单元；所述原料微化处理单元置于热交换单元上侧。

所述原料微化处理单元包括壳体、动磨盘及静磨盘；所述动磨盘及静磨盘位于壳体内，且间隔一定距离水平设置；所述静磨盘的中心部位设有通孔；在所述壳体上设有物料出口；所述物料出口与收料搅拌单元的物料入口相通；在所述收料搅拌单元上设有真空吸料机构；所述真空吸料机构的吸料端口与收料搅拌单元储料仓相通。

所述原料输入单元包括外部单元及内部单元；所述内部单元置于外部单元内，且与外部单元内壁动配合；所述内部单元水平中心部位设有原料流通通道；所述内部单元一端与静磨盘的中心部位垂直固定相接，其另一端与端盖固定相接。

所述驱动轴的一端与动磨盘的中心部位垂直固定相接，其另一端接驱动电动机的动力输出端。

在所述原料输入单元上设有第一原料入口及第二原料入口；所述第一原料入口及第二原料入口分别与原料流通通道相通。

所述原料预处理单元包括混合搅拌器及螺旋送料机构；所述混合搅拌器的出口与螺旋送料机构的入口相通；所述螺旋送料机构的出口与第一原料入口相通。

所述热交换单元包覆于驱动轴；在热交换单元上设有冷媒入口及冷媒出口；所述冷媒出口经水泵与水箱相通；所述水箱出口与冷媒入口相通。

作为一种优选方案，本发明在所述原料输入单元的端部设有静磨盘水平位置调整机构；所述静磨盘水平位置调整机构包括装配盖板、螺杆、螺杆托架、第一螺母、第二螺母及第三螺母；所述第三螺母一端与端盖固定相接；所述螺杆一端依次分别穿过螺杆托架及装配盖板的中心孔与第三螺母固定相接；所述第二螺母与螺杆螺纹连接，且位于装配盖板外侧；所述第一螺母与螺杆螺纹连接，且位于螺杆托架外侧。

进一步地，本发明还设有温控组件；所述温控组件包括温度传感器、电磁阀及温控模块；所述温度传感器及电磁阀的信号传输端口接温控模块的信号传输端口；所述温控模块包括电源电路、CPU控制电路、显示电路及控制输出电路；所述CPU控制电路的信号传输端口分别接显示电路及控制输出电路的信号传输端口；所述温度传感器位于原料微化处理单元之上。

进一步地，本发明所述真空吸料机构的排气口与水箱相通。

上述环保型有机肥料生产设备生产有机肥的方法，可按如下步骤实施。

（1）将混合粉末原料注入原料预处理单元进行原料预处理。

（2）将原料预处理后的混合粉末原料从原料微化处理单元中的第一原料入口送入原料流通通道。

（3）将液体肥料原料及纳米气泡水从原料微化处理单元中的第二原料入口送入原料流通通道。

（4）启动驱动电动机，驱动电动机的输出动力经驱动轴传至动磨盘；位于原料流通通道的物料经通孔被送至静磨盘与动磨盘之间的研磨区进行物料研磨。

（5）经步骤（4）研磨后的物料被送至收料搅拌单元进行搅拌。

（6）将步骤（5）所得混合物经过过滤，即得目的产物。

进一步地，本发明所述混合粉末原料包括动物性氨基酸、石英斑岩、氮、钾、海藻素、熟成废渣粉末及柠檬酸。

进一步地，本发明所述混合粉末中，以环保型有机肥料总量1吨计，包括动物性氨基酸280kg、氮160kg、钾22kg、石英斑岩40kg、海藻素30kg、熟成废渣粉末5kg及柠檬酸2kg。

进一步地，本发明所述熟成废渣粉末是将石灰、鲍鱼壳、牡蛎壳、毛蚶壳、珍珠贝及泥蚶，在700～1400℃环境下，经过2～7小时熟成,再将其粉碎至制得。

进一步地，本发明所述液体肥料原料中，以环保型有机肥料总量1吨计，包括蜜糖40L、磷酸40L、硅酸盐40L、牧草液10L、钼7.8L、硼酸1.5L及乳酸1L。

进一步地，本发明所述纳米气泡水中，以环保型有机肥料总量1吨计，包括330,8L纳米气泡水。

本发明环保型有机肥料生产设备结构简单，生产效率高，原料粉碎效果理想，环保性能显著，适用范围广泛。本发明通过原料微化处理单元、原料输入单元及收料搅拌单元的封闭结构设计，系统环保性能得到明显提升。另外，本发明通过静磨盘水平位置调整机构的结构设计，可实现静磨盘的水平移动，有效控制静磨盘与动磨盘的间隙，从而适应有机肥原料不同的粒径需求。这种依据本发明而构成的原料微化处理单元是在强力旋转的动磨盘及在上述动磨盘隔离一定间隔的静磨盘之间形成的缝隙，混入有机肥原料物后，依据动磨盘的旋转力进行研磨、剪切等，在短时间内使物料细微粉碎。

本发明系统整体封闭运行，真空吸料机构排气口排出的废气被送入水箱中，从而避免了有机肥废气对周边环境的影响。

本发明的有机肥料及有机肥料制备方法具有：防止土壤氧化、减少过量施肥的土壤受到的损害，去除温室土壤产生的有害气体，恢复微生物生态环境，治疗预防病虫害多种优点。含纳米气泡液体肥料含有作物需要的多种元素，并具有溶解含有纳米气泡的纳米气泡水效果，自我加压效果及带电效果等特征。

本发明有机肥料经过检测富含农作物生长过程中必不可少的多种氨基酸、核糖核酸、钙及矿物质微量元素等营养物质。可以使得各类营养迅速进入植物体内，使农作物养分充足，根系粗壮发达、叶茂、抗寒、抗病性强，改善农作物品质，促进农作物提前成熟，并达到高产的效果。

本发明有机肥料具有提高农作物产量，减少化肥、农药使用量的特点。实验结果表明，与对照组相比，实验组农作物的开花率提高25%、果实变大、生虫率减少19%、产量提高21%。

本发明的含纳米气泡液体肥料含有作物需要的多种元素，并具有溶解含有纳米气泡的纳米气泡水效果，自我加压效果及带电效果等特征，作为液体肥料具有提供最优化液体肥料的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明环保型有机肥料生产设备结构示意图。

图2为本发明温控组件部分电路原理框图。

图中：1、驱动电动机；2、驱动轴；3、热交换单元；301、冷媒入口；302、冷媒出口；4、原料微化处理单元；401、壳体；402、动磨盘；403、静磨盘；404、通孔；405、物料出口；5、原料输入单元；501、外部单元；502、内部单元；503、原料流通通道；505、第一原料入口；506、第二原料入口；507、端盖；6、收料搅拌单元；601、储料仓；602、搅拌电机；7、静磨盘水平位置调整机构；701、装配盖板；702、螺杆；703、螺杆托架；801、第一螺母；802；第二螺母；803、第三螺母；9、真空吸料机构；10、温度传感器；11、电磁阀；12、水泵；13、水箱；15、混合搅拌器；16、螺旋送料机构；1501、原料入口；1502、搅拌电机。

具体实施方式

如图所示，环保型有机肥料生产设备，它包括原料预处理单元、驱动电动机1、驱动轴2、热交换单元3、原料微化处理单元4、原料输入单元5及收料搅拌单元6；所述原料微化处理单元4置于热交换单元3上侧。

所述原料微化处理单元4包括壳体401、动磨盘402及静磨盘403；所述动磨盘402及静磨盘403位于壳体401内，且间隔一定距离水平设置；所述静磨盘403的中心部位设有通孔404；在所述壳体401上设有物料出口405；所述物料出口405与收料搅拌单元6的物料入口相通；在所述收料搅拌单元6上设有真空吸料机构9；所述真空吸料机构9的吸料端口与收料搅拌单元6储料仓601相通。

所述原料输入单元5包括外部单元501及内部单元502；所述内部单元502置于外部单元501内，且与外部单元501内壁动配合；所述内部单元502水平中心部位设有原料流通通道503；所述内部单元502一端与静磨盘403的中心部位垂直固定相接，其另一端与端盖507固定相接。

所述驱动轴2的一端与动磨盘402的中心部位垂直固定相接，其另一端接驱动电动机1的动力输出端。

在所述原料输入单元5上设有第一原料入口505及第二原料入口506；所述第一原料入口505及第二原料入口506分别与原料流通通道503相通。

所述原料预处理单元包括混合搅拌器15及螺旋送料机构16；所述混合搅拌器15的出口与螺旋送料机构16的入口相通；所述螺旋送料机构16的出口与第一原料入口505相通。

所述热交换单元3包覆于驱动轴2；在热交换单元3上设有冷媒入口301及冷媒出口302；所述冷媒出口302经水泵12与水箱13相通；所述水箱13出口与冷媒入口301相通。

本发明在所述原料输入单元5的端部设有静磨盘水平位置调整机构7；所述静磨盘水平位置调整机构7包括装配盖板701、螺杆702、螺杆托架703、第一螺母801、第二螺母802及第三螺母803；所述第三螺母803一端与端盖507固定相接；所述螺杆702一端依次分别穿过螺杆托架703及装配盖板701的中心孔与第三螺母803固定相接；所述第二螺母802与螺杆702螺纹连接，且位于装配盖板701外侧；所述第一螺母801与螺杆702螺纹连接，且位于螺杆托架703外侧。

参见图1及图2所示，本发明还设有温控组件；所述温控组件包括温度传感器10、电磁阀11及温控模块；所述温度传感器10及电磁阀11的信号传输端口接温控模块的信号传输端口；所述温控模块包括电源电路、CPU控制电路、显示电路及控制输出电路；所述CPU控制电路的信号传输端口分别接显示电路及控制输出电路的信号传输端口；所述温度传感器10位于原料微化处理单元4之上。

本发明所述真空吸料机构9的排气口与水箱13相通。

上述环保型有机肥料生产设备生产有机肥的方法，可按如下步骤实施。

（1）将混合粉末原料注入原料预处理单元进行原料预处理。

（2）将原料预处理后的混合粉末原料从原料微化处理单元4中的第一原料入口505送入原料流通通道503。

（3）将液体肥料原料及纳米气泡水从原料微化处理单元4中的第二原料入口506送入原料流通通道503。

（4）启动驱动电动机1，驱动电动机1的输出动力经驱动轴2传至动磨盘402；位于原料流通通道503的物料经通孔404被送至静磨盘403与动磨盘402之间的研磨区进行物料研磨。

（5）经步骤4研磨后的物料被送至收料搅拌单元6进行搅拌。

（6）将步骤5所得混合物经过过滤，即得目的产物。

本发明所述混合粉末原料包括动物性氨基酸、石英斑岩、氮、钾、海藻素、熟成废渣粉末及柠檬酸。

本发明所述混合粉末中，以环保型有机肥料总量1吨计，包括动物性氨基酸280kg、氮160kg、钾22kg、石英斑岩40kg、海藻素30kg、熟成废渣粉末5kg及柠檬酸2kg。

本发明所述熟成废渣粉末是将石灰、鲍鱼壳、牡蛎壳、毛蚶壳、珍珠贝及泥蚶，在700～1400℃环境下，经过2～7小时熟成,再将其粉碎至制得。

本发明所述液体肥料原料中，以环保型有机肥料总量1吨计，包括蜜糖40L、磷酸40L、硅酸盐40L、牧草液（pasturage liquid）10L、钼7.8L、硼酸1.5L及乳酸1L。

本发明所述纳米气泡水中，以环保型有机肥料总量1吨计，包括330,8L纳米气泡水。

本发明混合粉末材料为动物性氨基酸、石英斑岩、氮、钾、海藻素、熟成废渣粉末及柠檬酸。重量比例最好为：以含纳米气泡液体有机肥料总量1吨计，包括动物性氨基酸280kg、氮160kg、钾22kg、石英斑岩40kg、海藻素30kg、熟成废渣粉末5kg及柠檬酸2kg。

以含有纳米气泡液体有机肥料总量1吨计，纳米泡沫水需要330,8L,所使用的纳米气泡水最好含有大量的纳米泡沫。

上述混合粉末材料，液体材料及纳米气泡水的量，实际制造过程中按照该比率进行配比。

本发明中的混合粉末材料与液体材料虽然也有其特点，需要利用纳米气泡将粉末材料与液体材料混合发挥下列说明中的有机肥料效果。

纳米泡沫即nano bubble，为微小的泡沫，普通微气泡直径为１０至数十㎛，纳米泡沫是指直径数百㎚(纳米)以下的微小泡沫。微气泡在水中迅速上升至水表发热，但纳米气泡以及其缓慢的速度上升到达前就会因压力原因湮灭，该过程中起到气体溶解、自我加压及带电效果。

本发明纳米气泡可采用公开号CN103460880A中所披露的微纳米气泡发生器生成。当然，也可采用其它设备采集。

由于纳米气泡漂浮速度慢增加了氧的溶解时间，气体溶解效果可以增加嫌气性细菌等同氧的接触面。自我加压效果在纳米气泡压缩破坏时可以使纳米气泡内部迅速上升至太阳表面温度5,500℃，同时产生带有40㎐的超音波的时速400km的冲击波，生成具有强大能量的羟基原子团OH-等游离基。

带电效果使各纳米气泡表面带有负电。水分子H₂O同电波生成的正极少量元素原子团H+完成。纳米气泡压缩减小相对的产生水负离子OH-带电。

可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。