一种堆肥发酵装置

本发明涉及发酵设备技术领域，特别是涉及一种堆肥发酵装置。

背景技术：

在农业生产中，果树落叶、作物秸秆、豆粕、棉粕以及蔓生作物茎叶等都被我们视作废弃物，往往不能得到合理的处置；在养殖业中，动物粪便是养殖污染的主力军，对于养殖户来说，粪便的处理被视作头等难题；在工业生产中的酒糟、醋糟、糖渣等；居家生活中产生的生活垃圾、厨余垃圾等；城市管理的河道污泥、下水道淤泥等，对环境造成的污染问题已经不得不引起我们的重视；现有的处理方法和装置有多种，但对在发酵过程中产生的挥发性气体的处理均为简单的净化后排放到大气中，而此挥发性气体中存在大量的具备应用价值的气体，例如nh3、h2s等等，由此就使得资源得不到充分的利用，且会污染大气。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种堆肥发酵装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高资源利用率，且不会污染环境。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种堆肥发酵装置，包括：粉碎装置、堆肥装置和气体回收净化装置，所述粉碎装置用于对物料进行粉碎，所述堆肥装置的进料口与所述粉碎装置的出料口密封连通，所述堆肥装置的排气口与所述气体回收净化装置的进气口密封连通，所述气体回收净化装置用于对发酵过程中产生的气体进行净化以及对其内的氨气、硫化氢气体以及有机气体进行回收，所述粉碎装置中设有一粉碎腔，所述粉碎装置的出料口开设于所述粉碎腔的底部，所述粉碎装置的进料口开设于所述粉碎腔的顶部，所述堆肥装置的进料口位于所述粉碎装置的出料口的下方。

优选的，所述粉碎装置的粉碎腔倾斜设置，所述粉碎装置的出料口和所述粉碎装置的进料口之间设置有粉碎刀组。

优选的，还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌杆组，所述搅拌轴的一端传动连接于所述搅拌电机的输出轴上，所述搅拌电机固定设置，所述搅拌轴设置于所述堆肥装置中的发酵腔体内，所述搅拌轴沿着所述堆肥装置中的发酵腔体的长度方向设置，各所述搅拌杆组均包括若干个所述搅拌杆，所述搅拌杆的一端固定设置于所述搅拌轴上，另一端向远离所述搅拌轴的方向延伸，多个所述搅拌杆组沿所述搅拌轴的长度方向布设。

优选的，还包括洒水装置、加热装置、鼓风装置、温度检测传感器和湿度检测传感器，所述洒水装置的出水端、所述鼓风装置的出风端、所述温度检测传感器的检测端和所述湿度检测传感器的检测端均设置于所述堆肥装置中的发酵腔体内，所述加热装置的加热端用于给堆肥进行加热。

优选的，所述堆肥装置中的发酵腔体为密封腔体，所述出风端设置于所述发酵腔体长度方向一端的底部，所述发酵腔体的排气口设置于发酵腔体长度方向另一端的顶部。

优选的，所述洒水装置包括水箱，所述水箱上开设有菌剂添加口，所述水箱与所述出水端连通。

优选的，所述发酵腔体的底部还设置有排水口和熟料出口。

优选的，所述加热装置包括软管，所述软管呈螺旋状布设，所述软管均匀的布设于所述堆肥装置中的发酵腔体的内壁上，所述软管内用于循环流动恒温水。

优选的，所述气体回收净化装置包括冷却装置和净化回收装置，所述冷却装置上设置有第一进气口和第一排气口，所述净化回收装置上设置有第二进气口，所述第一排气口和所述第二进气口连通，所述第一进气口用于直接与堆肥发酵罐体连通，所述冷却装置用于对废气进行冷却处理，所述净化回收装置用于对冷却处理后的废气进行净化并回收废气内的有机气体。

优选的，所述净化回收装置包括吸附罐、吸附管、吸收罐、尾管、敞口罐和单管，所述吸附罐内装设有用于吸附氨气、硫化氢气体以及有机气体的固体介质，所述吸附管埋设于所述固体介质中，且所述吸附管上开设有多个散气孔；所述吸附管的两端分别为所述第二进气口和第二排气口；

所述吸收罐内用于装设能够吸收氨气、硫化氢气体以及有机气体的溶解液，所述尾管的一端为第三进气口，所述尾管的另一端用于置于所述溶解液内，位于所述溶解液的液面以上的所述吸收罐的侧壁上开设有第三排气口，所述第三进气口和所述第二排气口连通；

所述敞口罐内用于装设水，所述敞口罐的敞口端为第四排气口，所述单管的一端开口为第四进气口，另一端用于置于所述敞口罐中且位于水面以下；所述第四进气口和所述第三排气口连通，所述第四排气口用于向外界排放剩余气体。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供了一种堆肥发酵装置，包括粉碎装置、堆肥装置和气体回收净化装置，粉碎装置用于对物料进行粉碎，堆肥装置用于给粉碎后的物料提供适宜的发酵环境，气体回收净化装置用于净化堆肥发酵过程中产生的气体并将气体中的氨气、硫化氢气体以及有机气体进行回收；另外，粉碎装置的出料口和进料口分别开设于粉碎腔的底部和顶部，且堆肥装置的进料口位于粉碎装置的出料口的下方，因此，将物料从粉碎装置的进料口放置于粉碎腔内后，物料会在自身的重力作用向下移动，并在向下移动的过程中完成粉碎过程，最终下落至堆肥装置，无需动力输送物料，节省了电力；因此，本发明提供的堆肥发酵装置提高了资源利用率、节省了电力资源且不会污染环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的堆肥发酵装置的结构简图；

图2为图1中的堆肥发酵装置中的粉碎装置的结构简图；

图3为图1中的堆肥发酵装置中的粉碎装置以及堆肥装置的结构简图；

图4为图1的左视图；

图5为图1中的堆肥发酵装置中的气体回收净化装置的结构简图；

图中：1-冷却罐、2-吸附罐、3-吸收罐、4-敞口罐、5-冷却管、6-泄液管、7-吸附管、8-尾管、9-单管、10-气压安全阀、11-排液口、12-散气孔、13-堆肥装置、14-粉碎装置、15-气体回收净化装置、16-发酵腔体、17-鼓风装置、18-排水口、19-螺旋刀、20-中部支撑杆、21-搅拌装置、22-温度检测传感器、23-湿度检测传感器、24-软管、25-搅拌杆、26-熟料出口、27-菌剂添加口、28-水箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种堆肥发酵装置，以解决现有技术存在的问题，本发明提供的堆肥发酵装置提高了资源利用率且不会污染环境。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种堆肥发酵装置，如图1～5所示，包括：粉碎装置14、堆肥装置13和气体回收净化装置15，粉碎装置14用于对物料进行粉碎，堆肥装置13的进料口与粉碎装置14的出料口密封连通，堆肥装置13的排气口与气体回收净化装置15的进气口密封连通，气体回收净化装置15用于对发酵过程中产生的气体进行净化以及对其内的氨气、硫化氢气体以及有机气体进行回收，粉碎装置14中设有一粉碎腔，粉碎装置14的出料口开设于粉碎腔的底部，粉碎装置14的进料口开设于粉碎腔的顶部，堆肥装置13的进料口位于粉碎装置14的出料口的下方。

本发明中的粉碎装置14用于对物料进行粉碎，堆肥装置13用于给粉碎后的物料提供适宜的发酵环境，气体回收净化装置15用于净化堆肥发酵过程中产生的气体并将气体中的氨气、硫化氢气体以及有机气体进行回收；另外，粉碎装置14的出料口和进料口分别开设于粉碎腔的底部和顶部，且堆肥装置13的进料口位于粉碎装置14的出料口的下方，因此，将物料从粉碎装置14的进料口放置于粉碎腔内后，物料会在自身的重力作用向下移动，并在向下移动的过程中完成粉碎过程，最终下落至堆肥装置13，无需动力输送物料，节省了电力；因此，本发明提供的堆肥发酵装置提高了资源利用率、节省了电力资源且不会污染环境。

进一步的，粉碎装置14的粉碎腔倾斜设置，倾斜设置的粉碎腔能够减缓物料的下落速度，使得物料在下落的过程中得以充分的粉碎，粉碎装置14的出料口和粉碎装置14的进料口之间设置有粉碎刀组，粉碎刀组包括两个螺旋刀19，螺旋刀19并排设置且交错设置，交错设置即为一个螺旋刀19的刀峰对应于另一个螺旋刀19的刀谷，以提高粉碎质量，螺旋刀19的旋转轴的两端分别绕自身轴线转动连接于粉碎腔的两端，为了加强结构的稳定性，各旋转轴均对应设置有一个中部支撑杆20，旋转轴的中部转动连接于中部支撑杆20的一端，中部支撑杆20的另一端固定连接于粉碎腔的内壁上。

进一步的，还包括搅拌装置21，搅拌装置21包括搅拌电机、搅拌轴和搅拌杆组，搅拌轴的一端传动连接于搅拌电机的输出轴上，搅拌电机固定设置，搅拌轴设置于堆肥装置13中的发酵腔体16内，搅拌轴沿着堆肥装置13中的发酵腔体16的长度方向设置，各搅拌杆组均包括若干个搅拌杆25，搅拌杆25的一端固定设置于搅拌轴上，另一端向远离搅拌轴的方向延伸，多个搅拌杆组沿搅拌轴的长度方向布设，各搅拌杆组均包括三个搅拌杆25，同一个搅拌杆组中的三个搅拌杆25之间的夹角为120°，设置搅拌装置21能够对堆肥物料进行拌和，使其与空气充分接触，便于堆肥进行好氧发酵腐熟的过程。

进一步的，还包括洒水装置、加热装置、鼓风装置17、温度检测传感器22和湿度检测传感器23，洒水装置的出水端、鼓风装置17的出风端、温度检测传感器22的检测端和湿度检测传感器23的检测端均设置于堆肥装置13中的发酵腔体16内，加热装置的加热端用于给堆肥进行加热；在堆肥发酵过程中，堆肥物料的含水率需保持在60％～75％之间，由于空气流通，堆肥物料会发生部分水分蒸发，因此，设置洒水装置以便于对其进行补水；设置加热装置以确保发酵腐熟过程的环境温度。

进一步的，堆肥装置13中的发酵腔体16为密封腔体，鼓风装置17的出风端设置于发酵腔体16长度方向一端的底部，发酵腔体16的排气口设置于发酵腔体16长度方向另一端的顶部，设置鼓风装置17具备以下效果：(1)置换空气，由于堆肥发酵过程中产生nh3、h2s等挥发性气体，空气进入能够将挥发性气体排压出罐体；(2)堆肥发酵是微生物好氧生长过程，空气的补充可以为堆肥提供更多的氧气量；另外，基于空气动力学原理，空气流通采用“下进上出”的通风方式，以便于发酵腔体16内的空气形成对流。

进一步的，洒水装置包括水箱28，水箱28上开设有菌剂添加口27，水箱28与出水端连通；人工向水箱28内添加加速腐熟的菌剂，菌剂在水中溶解随水直接喷洒到堆肥材料中。

进一步的，由于不同堆肥材料对水分的吸收能力不一样，在上部喷洒补水的同时，发酵腔体16底部设置有排水口18，及时将多余水排出罐外，防止淤积在发酵腔体16底部影响堆肥发酵过程，发酵腔体16的底部还设置有熟料出口26，堆肥发酵完成后将熟料从熟料出口26取出。

进一步的，加热装置包括软管24，软管24呈螺旋状布设，软管24均匀的布设于堆肥装置13中的发酵腔体16的内壁上，软管24内用于循环流动恒温水，以便于对堆肥进行均匀加热。

具体地，堆肥发酵装置中的气体回收净化装置15包括：冷却装置和净化回收装置，冷却装置上设置有第一进气口和第一排气口，净化回收装置上设置有第二进气口，第一排气口和第二进气口连通，第一进气口用于直接与堆肥发酵罐体连通，冷却装置用于对废气进行冷却处理，净化回收装置用于对冷却处理后的废气进行净化并回收废气内的氨气、硫化氢以及有机气体。

在使用此气体回收净化装置15时，从堆肥发酵罐体内排出的废气直接通入冷却装置中进行冷却处理，而后将冷却后的废气通入到净化回收装置中进行净化和回收，设置冷却装置预先对废气进行降温处理能够防止因废气的温度过高在后续处理过程中与净化回收装置中的物质发生化学反应，影响回收和净化过程；且净化回收装置能够在净化废气的同时回收利用气体中的氨气、硫化氢以及有机气体。

进一步的，净化回收装置包括固体吸附装置和液体吸收装置，固体吸附装置上设置有第二进气口和第二排气口；液体吸收装置上设置有第三进气口，第二排气口与第三进气口连通；固体吸附装置用于对废气进行一级物理吸附，液体吸收装置用于对废气进行二级化学吸收，采用固体物理吸附和液体化学吸收两种过滤吸收方式，以实现充分过滤吸收。

进一步的，净化回收装置还包括洗气装置，液体吸收装置上还设置有第三排气口，洗气装置上设置有第四进气口和第四排气口，第四进气口与第三排气口连通，第四排气口用于向大气中排气，洗气装置对废气中残余物质进行最终的过滤后再排入大气中，提高了气体的洁净度。

进一步的，冷却装置包括冷却罐1和冷却管5，冷却罐1内用于装设冷却介质，冷却介质优选为水，取材方便，冷却罐1底部设置有排水口，冷却管5固定设置于冷却罐1内且部分或全部的冷却管5位于冷却介质内，冷却管5的两端分别为第一进气口和第一排气口，冷却管5可传导热量，直接在冷却管5中对废气进行冷却。

进一步的，固体吸附装置包括吸附罐2和吸附管7，吸附罐2内装设有用于吸附氨气、硫化氢以及有机气体的固体介质，吸附管7埋设于固体介质中，堆肥发酵产生的挥发性气体主要成份为nh3，无色，有强烈的刺激气味，固体介质优选为生物炭和过磷酸钙的混合物，生物炭可大量吸附nh3；过磷酸钙常用于农业化学磷肥，对氨气具有一定的吸附特性。吸附氨气的生物炭和过磷酸钙可作为农业化肥再次应用于农田生产中，补充氮肥，且吸附管7上开设有多个散气孔12，散气孔12为单向排气孔；吸附管7的两端分别为第二进气口和第二排气口；液体吸收装置包括吸收罐3和尾管8，吸收罐3内用于装设有溶解液，溶解液优选为稀酸溶液，溶解液吸收气体中的nh3，形成(nh4)2so4溶液，经稀释到15％-18％可作为氨肥直接灌溉作物，达到回收利用的效果，尾管8的一端为第三进气口，尾管8的另一端置于溶解液内，第三排气口开设于位于溶解液的液面以上的吸收罐3的侧壁上。

进一步的，吸附管7采用如图所示的迷宫式排布，增大与固体介质的接触面积，加快吸附效率。

进一步的，洗气装置包括敞口罐4和单管9，敞口罐4内装设有水，此为普通农业用水即可，敞口罐4的敞口端为第四排气口，单管9的一端开口为第四进气口，另一端用于置于敞口罐4中且位于水面以下，洗气装置用于净化废气中的溶于水的气体。

进一步的，冷却罐1、吸附罐2和吸收罐3均为封闭罐体，冷却罐1、吸附罐2和吸收罐3均为封闭罐体，冷却罐1、吸附罐2和吸收罐3的顶部均设置有气压安全阀10，气压安全阀10用于紧急时释放密封罐内的压力，防止因罐内压力过大而发生爆炸，且在冷却罐1、吸附罐2和吸收罐3的底部均设置有排料口或排液口11，用于排放罐体内的溶液或固体介质。

进一步的，冷却管5包括第一冷却管和第二冷却管，第一冷却管和第二冷却管均竖直地设置于冷却罐1内，第一冷却管和第二冷却管的底部连通，第一冷却管远离第二冷却管的一端为第一进气口，第二冷却管的上部位于冷却液的液面之上，位于冷却液的液面之上的部分第二冷却管上开设有泄液口，泄液口上连接有一泄液管6，泄液管6远离泄液口的一端用于置于冷却液的液面以下；废气中含有部分水蒸气，在冷却后变成液体水储存于冷却管5内，设置泄液管6以便于对其内的液体水进行泄放，防止水分进入到吸附罐2内。

进一步的，液体吸收装置还包括两个横管和一个竖管，两个横管水平设置，两个横管的一端均连接并连通于尾管8上，竖管垂直于横管，且竖管均与横管远离尾管8的一端连通，竖管的顶端与一个横管连通，任意一横管均用于设置于溶解液的液面之上；上述结构可平衡尾管8内的气压，防止溶解液倒流。

进一步的，部分单管9呈上大下小的锥形管，减轻水倒流的程度。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。