一种大型发酵罐的搅拌轴和叶片的制作方法

本发明属于有机物发酵设施领域，具体涉及一种大型发酵罐的搅拌轴和叶片，适用于有机肥无污染生产技术。

背景技术：

猪作为我国重要的食物，其饲养史已经有数百年之久。据资料显示，2017年度我国出栏68861万头猪，目前我国猪场总数6713.7万个，100头以上的规模养殖场达50％。美国猪场总数仅7.1万个，但5000头以上猪场占60％。

猪粪数量巨大、臭气足，堆放场地蚊蝇孳生，周围数里范围内人类难以居住，猪粪一直是环保处理的老大难问题，如何把猪粪集中起来密闭处理一直是环保工作者的努力目标，2018105500011《一种大型发酵筒的搅拌装置》专利为我们提供了一种猪粪处理装置，高6米、直径6米的筒体内一次容纳十多吨猪粪肥在其中发酵，为了使粪肥发酵快、发酵均匀、发酵“熟透”，除了提供优良的发酵菌种外，还得有合适的发酵工艺，发酵工艺中很重要的一条就是要提供充分的新鲜空气和原料疏松的发酵环境，要让发酵菌种和猪粪便充分混合。提到混合，大家常想到的方法就是搅拌，在一根转轴上横向设置几根棍状、板状或螺旋浆形状的搅拌叶片不就行了，对于常规的液体、固体粉粒的搅拌确实比较简单，但如果要搅拌粘稠、泥泞的猪粪肥就像“淘浆糊”，要搅拌均匀、疏松，再充分混入空气，几乎不可能完成；试用过棍状、板状或螺旋浆形状的搅拌叶片都不行，那么另辟蹊径，把猪粪先晒干点再敲碎，或者在猪粪中拌入三分之一的木屑或谷壳，这确实不失为是一种解决方案，但是前期工序太麻烦、太污染，或是减少了三分之一的处理量，而且生成的有机肥里有三分之一是杂质。

因此，为了解决上述技术问题，确有必要根据猪粪的泥泞特点，设计出更加精细的搅拌叶片，藉以克服现有技术中的所述缺陷。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：一种大型发酵罐的搅拌轴和叶片，包括：转轴和固定在转轴上的六层搅拌叶片，每层叶片分别命名为A叶、B叶、C叶、D叶、E叶、F叶，每层搅拌叶片之间的距离在400～900mm之间；

所述A叶、B叶、C叶、D叶、E叶、F叶的基本形状和长度都一样，其截面都是直角三角形，由水平放置的底板、垂直放置的后板和斜着放置的坡板组成，水平放置的底板和转轴的轴心线垂直；三角形尖的一侧指向转轴的旋转方向；叶片靠近筒体的外侧是封闭的，叶片靠近转轴的一侧设置了圆弧形缺口，并固定在转轴外壁上；

所述的转轴内部是空腔，空腔形成的气流通道连通着供应新鲜空气的高压气源；

所述的A叶有三片，三片A叶呈幅射状，均布在最低的水平面上；其垂直的后板上固定了三角形气管，并且三角形气管与转轴中央的气流通道连通，三角形气管的下侧面设置有许多喷气孔，新鲜空气从转轴的气流通道经过三角形气管从喷气孔里向外喷出；

所述的B叶有二片，从垂直方向看，互相之间呈135度角，B叶与三片A叶之间的某一搅拌叶片夹角为67.5度；B叶的后板上也设置了三角形气管，并和转轴内的气流通道相联通；B叶的坡板上斜向设置了三根角钢，与叶片长度方向有夹角；

所述的C叶、D叶都只有两片，且每层的两片叶片分布在一条直线上，即每两片叶片之间夹180度角；在垂直方向上，C叶和B叶之间夹67.5度角；C叶和B叶的坡板上都斜向设置有一个角钢；C叶和D叶之间夹45度角；

所述C叶、D叶、E叶、F叶的后板上都不设置三角形气管；

所述的E叶只有一片叶片，在垂直方向看，E叶和D叶的交叉角是45度；

所述的F叶又是两片叶片，分布在一条直线上；从垂直方向看，F叶和E叶，又是滞后45度角；并且F叶的某根叶片坡板上斜向设置了两根角钢；

总起来看，那六层叶片在转轴上是呈螺旋形分布的，从垂直方向看，相邻层的上下叶片之间都设置有不小于45度的夹角。

进一步设置，三角形气管的喷气孔间距是有疏密的，靠近转轴处疏远点，远离转轴处密集点，因为搅拌叶片外侧划过猪粪的路径比较长，所以需要多供应一些新鲜空气，藉以便于满足筒体各处的发酵需要；

进一步设置，A叶和B叶的三角形气管上设置了挡泥板，防止猪粪坠落在喷气孔上，堵塞气流通道；

进一步设置，在三角形气管末端设置了堵头，便于检修三角形气管的内部通道；

进一步设置，在A叶的叶片坡板上设置了数个薄铁片，便于铲刮粘附在罐底的有机肥粉末，使物流通畅；且两支叶片上的薄铁片分布位置“互补”，即前面薄铁片没铲刮到的空隙，刚好由后一根叶片上设置的薄铁片来铲刮到。

进一步设置，在A叶、B叶、C叶、D叶、E叶、F叶的底板下面都固定设置了加强板，加强板同时固定在转轴上。

设计的最高境界是适用而简单，人们向往的高科技决不是仅仅体现在猎奇、精度高、材料贵、形状复杂上，本发明由于根据工艺特性进行了精细化设计，与现有技术相比，明显具有以下有益效果：各层叶片的结构和形状能适应各层搅拌物料的物理特性，保证了猪粪肥最佳的发酵工艺能够得以实现；结构简洁，工作性能稳定可靠，操作简单、维修简单、制造成本低、运行成本低。

【附图说明】

图1是本发明总装配示意图。

图2是本发明搅拌叶片基本结构图。

图3是带三角形气管的搅拌叶片结构示意图。

图4是本发明总装配正视图；

图5是图4的B--B线剖视图；

图6是图4的C--C线剖视图；

图7是图4的E--E线剖视图；

图8是本发明的总装配俯视图。

附图标记：

1.转轴，11.气流通道，12加强板；

2.A叶，21.三角形气管，211喷气孔，212.堵头，22.挡泥板；

3.B叶，31.坡板，32.后板，33.底板，34.圆弧形缺口；

4.C叶，5.D叶，6.E叶，7.F叶，

8薄铁片，9.斜角钢。

【具体实施方式】

下面通过实施例和附图对本发明进行详细阐述，方便本领域技术人员深刻理解。

实施例1

为了说明本发明的精细化设计道理，先介绍一下发酵罐筒体内的猪粪肥发酵状态：筒体上面设置有进料口，猪粪便从罐顶倒入筒体内，筒体底部有出料口，发酵完成的有机肥从筒底排出；粪便在罐体内的发酵时间约为6～7天，环境温度高的时候，发酵就快一点。每天从罐顶倒入待发酵的猪粪便，从筒体底部排出2吨粉末状的有机肥，在不断的搅拌和输入新鲜空气的操作中，猪粪便发酵时能产生50～80℃的温度，再加上空气从下向上不断的吹送，在筒体上部泥泞的猪粪便经过7天的发酵过程到达筒底时，已经成为粉末状的有机肥，新鲜猪粪便的含水率约为60～80％，发酵完成的有机肥含水率是24～25％(符合有机肥含水率低于30％的国家标准)，每立方大约650～700公斤。筒体内的发酵状态是按垂直方向梯次渐变的，其物理状态也是由上而下逐步变干燥的，所以六个层次的搅拌叶片应该有不同的附加设置来优化各层的物理状态，以达到搅拌均匀、发酵充分、粉碎达标的目的。

参看附图1，本发明为一种大型发酵罐的搅拌轴和叶片，包括：转轴1和固定在转轴1上的六层搅拌叶片，按照从下而上的顺序，每层叶片分别命名为A叶2、B叶3、C叶4、D叶5、E叶6、F叶7，每层搅拌叶片之间的距离在400～900mm之间；

参看附图2，所述A叶2、B叶3、C叶4、D叶5、E叶6、F叶7的基本形状和长度都一样，其截面都是直角三角形，由水平放置的底板33、垂直放置的后板32和斜着放置的坡板31组成，水平放置的底板33和转轴1的轴心线垂直；三角形尖的一侧指向转轴1的旋转方向；叶片靠近筒体的外侧是封闭的，叶片靠近转轴1的一侧设置有圆弧形缺口34，并固定在转轴1外壁上；参看图1，在三根A叶2的底板下面固定设置了圆形加强板；在B叶3、C叶4、D叶5、E叶6、F叶7的底板下面都固定设置了矩形加强板，加强板同时焊接在转轴上。

参看图5、图6，所述的转轴1内部是空腔，空腔形成的气流通道11连通着供应新鲜空气的高压气源；

参看图1，所述的A叶2有三片，三片A叶2呈幅射状，均布在最低的水平面上；其垂直的后板32上固定了三角形气管21，参看图3；并且三角形气管21与转轴1中央的气流通道11连通，三角形气管21的下侧面设置有许多喷气孔211，新鲜空气从转轴1的气流通道11经过三角形气管21从喷气孔211喷出；三角形气管21的喷气孔211间距是有疏密的，靠近转轴1处疏远点，靠近筒壁处密集点，因为搅拌叶片外侧划过猪粪的路径比较长，所以需要多供应一些新鲜空气，便于满足筒体各处的发酵需要；

参看图3，在A叶2和B叶3的三角形气管21上设置了挡泥板22，防止猪粪坠落在喷气孔211上，堵塞气流通道；在三角形气管末端设置了堵头212，便于检修三角形气管212的内部通道；

参看图5，在二支A叶2的坡板31上设置了数个薄铁片8，便于铲刮粘附在罐底的有机肥粉末，使物流通畅；且两支叶片上的薄铁片8分布位置“互补”，即前面薄铁片8没铲刮到的空隙，刚好由后一根叶片上设置的薄铁片8来铲刮到。

参看附图5，所述的B叶3有二片，从垂直方向看，互相之间呈135度角，B叶3与三片A叶2之间的某一搅拌叶片夹角为67.5度；

B叶3的后板上也设置了三角形气管21，并和转轴1内的气流通道11相联通；B叶3的坡板31上不设置铲刮用的薄铁片，但斜向设置了三根角钢9，与叶片长度方向有夹角，促使叶片旋转时，把筒体外围的猪粪肥往转轴1中心“拢"，参看附图1；

所述的C叶4、D叶5都只有两片，且每层的两片叶片分布在一条直线上，即每两片叶片之间夹180度角；在垂直方向上，参看附图6，C叶4和B叶3之间夹113度角；C叶4和D叶5之间夹45度角；C叶4和B叶3的坡板上都斜向设置有一根角钢，也是为了把筒体外围的猪粪肥往转轴中心“拢"；

所述C叶4、D叶5、E叶6、F叶7的后板上都不设置三角形气管；

参看附图1、附图7，所述的E叶6只有一片叶片，在垂直方向看，E叶6和D叶5的交叉角是45度；

参看附图8，所述的F叶7又是两片叶片，分布在一条直线上；从垂直方向看，F叶7和E叶6，又是滞后45度角；并且F叶7的某根叶片坡板31上斜向设置了两根角钢9，也是为了把筒体外围的猪粪肥往转轴中心“拢"；

总起来看，那六层叶片在转轴上都是按螺旋形分布的，从垂直方向看，相邻层的上下叶片之间都设置有不小于45度的夹角，这样搅拌的效果能把筒体内的粪肥在螺旋面上一层层地向前推进扫掠，由于叶片前低后高，每块坡板31划过粪肥时，都把粪肥向上抬一下再摔一下，相当于把粪肥抖抖松，在抖松的过程中，三角形气管21把新鲜空气喷到粪肥中，充分满足发酵的充气需要，罐顶设置有引风装置帮助新鲜空气从下往上吹。下面的两层搅拌叶片A叶2和B叶3，主要是起疏松、打碎有机肥的作用，同时把新鲜空气充入到疏松的料层中，把发酵菌种向上吹送到粪肥中，上面的四层搅拌叶片C叶4、D叶5、E叶6、F叶7则起到上下翻滚、搅拌的的作用。

本发明是大型发酵罐的关键部件之一，经过发酵过程中自动产生的50～80℃的高温，把粪肥中的寄生虫卵绝大多数都杀死了，发酵罐把体量庞大的猪粪便通过发酵处理，变成了符合国家标准的优质有机肥，可以直接装袋出售，为我国的绿色农业奠定了坚实的基础。