新型酶制剂处理秸秆制肥系统的制作方法

本发明涉及有机肥料制备技术领域，更具体地说，它涉及新型酶制剂处理秸秆制肥系统。

背景技术：

秸秆是农作物子实收获后剩余的茎秆和残留的叶片，在农业生产中，会产生很多的秸秆。近年来，随着农村经济的快速发展，农业的生产方式和农民的生活方式发生了很大变化，秸秆已不再是农民的主要生活燃料，农作物秸秆传统利用的价值和地位急剧下降，极少一部分发展畜牧养殖业，大部分堆积在田间地头，任其腐烂。尽管很多地方地采取了多种方式杜绝秸秆焚烧现象，如向农民发放补贴﹑加重罚款等，不过收效还是不理想。特别是每年的夏收秋收时节，为了保障下一季粮食的丰收，农民一般会直接把秸秆扔掉，或者分期﹑晚上进行焚烧。这样，不仅浪费了庞大的秸秆资源，还造成了严重的环境污染，致使农村生态环境和农民的居住环境进一步恶化，甚至埋下安全隐患，危害交通，引发火灾，破坏农田生态，必须予以禁止。

农作物秸秆属于一种巨大的可再生资源，正日益得到重视和利用。如何搞好农作物秸秆的综合利用，寻找变废为宝的新途径，促进农业可持续发展，已成为全社会高度关注和噬待解决的热点﹑难点问题。

目前常见的的农作物秸秆的综合利用方式，主要有以下几个方面：1、秸秆能源化利用：实现秸秆能源化利用的主要途径包括直接燃烧、沼气、气化、液化、固化成型、发电等。其中，由于秸秆沼气成本低、可行性强，在农村已进行大量推广应用，但沼气池的发展很大程度上靠政府推广和资金扶持，并且一些配套设施发展不完善，农户过度依赖政府的指导和管理。而焚烧秸秆的方法主要很存在于偏远落后的地区。而秸秆气化、液化、发电、固化成型等不仅技术要求高、成本也高，多配套技术还没有跟上。因此，大多数都还在示范及试用阶段；2、秸秆还田：秸秆内包括了极为丰富的有机质、n、p、k及微量元素，经粉碎还田后，能进一步改良土壤，提升耕地基础地力。但是直接还田，易引发由秸秆转化来的微生物与农作物之间争夺养分现象，要适当补充氮肥和磷肥，才能保证幼苗的健康成长；而且秸秆中携带的虫卵﹑菌体﹑杂草种子等会直接留在土壤里，导致杂草和病虫害的发生；3、其它利用方式：对秸秆的综合利用方式还有很多，比如，秸秆造纸、秸秆加工饲料、青贮氨化等。不过，部分技术由于比较复杂，不易掌握，还未进行大规模推广应用。

基于上述问题，本发明提出一种不仅可以缓解资源紧缺问题，还可以避免秸秆环境污染问题的新型酶制剂处理秸秆制肥系统。

技术实现要素：

针对实际运用中这一问题，本发明目的在于提出新型酶制剂处理秸秆制肥系统，具体方案如下：

新型酶制剂处理秸秆制肥系统，包括依次设置的粉碎组件、输送组件、酶解组件、出料组件、除臭组件以及自动控制组件，所述粉碎组件的输出端连接所述输送组件的输入端，所述输送组件的输出端连接所述酶解组件的输入端，所述酶解组件包括酶解酵化仓以及安装于所述酶解酵化仓上的温度调节件、湿度调节件、自动加酶件以及微负压发生件，所述酶解组件的输出端连接所述出料组件的输入端，所述酶解组件上设置有除臭组件；

所述自动加酶件用于向所述酶解酵化仓内添加酶制剂，以实现秸秆的酶解；

所述粉碎组件、输送组件、酶解组件、出料组件以及除臭组件均与所述自动控制组件电性连接。

进一步的，所述粉碎组件采用粉碎机，所述粉碎机内设置有动态锤刀。

进一步的，所述输送组件采用刮板输送机，所述刮板输送机设为全封闭式输送结构。

进一步的，所述自动加酶件包括加酶电磁阀、输送管道以及管道流量计，所述输送管道一端连通于所述酶解酵化仓上，另一端连通酶制剂储存装置，所述加酶电磁阀安装于所述输送管道与酶解酵化仓连接处，所述输送管道上设有所述管道流量计。

进一步的，所述温度调节件包括温度探头、加热件以及水温机，所述温度探头安装于所述酶解酵化仓内，所述加热件采用外盘管结构，且所述外盘管盘绕于酶解酵化仓侧壁上，所述水温机与外盘管连通，所述水温机用于为所述外盘管提供加热水源。

进一步的，所述湿度调节件包括湿度探头、喷淋电磁阀以及喷淋器，所述湿度探头安装于所述酶解酵化仓内，所述喷淋电磁阀安装于所述酶解酵化仓上，且所述喷淋电磁阀连接所述喷淋器。

进一步的，所述微负压发生件包括插板阀、风机、风管以及风量调节阀，所述酶解酵化仓的进料口与出料口分别安装一插板阀，所述酶解酵化仓的顶部通过插板阀、风管连接风机，所述风量调节阀安装于所述风管上，所述风管上连接除臭组件，所述除臭组件采用纳米除臭设备。

进一步的，所述酶解酵化仓内还设有搅拌装置。

进一步的，所述出料组件采用螺旋出料设备。

进一步的，还包括监控系统，所述监控系统与所述自动控制组件信号连接，所述监控系统采用可移动终端远程监控，所述自动控制组件采用plc控制器。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)通过依次设置的粉碎组件、输送组件、酶解组件、除臭组件以及出料组件，实现了系统化流程，将粉碎、输送、酶解、除臭等设备集成在一起，发酵仓兼具温度、湿度调节功能，自动加酶等技术，集成度高，占地面积小，且酶解仓采用微负压和水温加热的处理方式，操作简单，减少人工，节省运行成本；

(2)采用科学配方的特定酶制剂，4小时内可将秸秆酶解酵化成植物可吸收的小分子营养物质，在8小时内可将秸秆转化成有机肥，该肥料含有农作物生长所需的各种有机物和微量元素，且可促进土壤微生物的活力和提高土壤综合肥力，改善土壤，优化农田生态环境，整个酶解组件处理时间短，工艺简单易操作，秸秆无需外运、堆制，整个处理过程无需过多劳动力；

(3)将微负压技术应用于酶解仓，低温脱水能耗低，有机物挥发少，封闭式处理，控制氨气和二氧化碳释放，减排环保，秸秆经过酶解及后期干燥，已消灭自身所带的虫卵、菌体、杂草种子等，对农作物无危害；秸秆源头转化为有机肥，可直接还田，实现资源化利用，并且可有效解决秸秆污染问题；

(4)整个系统内各设备采用304不锈钢材质，各部件撬装式组合设计，合页连接，结构紧凑，易于维修，节省人力成本，运行采用plc控制，显示屏操作，可手机远程监控运行，保证运行过程的安全稳定。

附图说明

图1为本发明的实施例的整体示意图；

图2为本发明的实施例的俯视图。

附图标记：1、粉碎组件；2、输送组件；3、酶解组件；4、出料组件；5、除臭组件；6、自动控制组件；7、插板阀；8、风机；9、风管；10、水温机。

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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

针对目前各种技术占地大、工艺复杂、处理时间长、成本高、发酵不完全、制肥肥效低、大面积推广差等缺点。本申请采用特定的酶制剂，在短时间内，可以把秸秆等有机质材料酶解制成复合标准的有机肥，实现秸秆资源化利用。

如图1-2所示，新型酶制剂处理秸秆制肥系统，包括依次设置的粉碎组件1、输送组件2、酶解组件3、出料组件4、除臭组件5、自动控制组件6以及监控系统。具体地，粉碎组件1的输出端连接输送组件2的输入端，输送组件2的输出端连接酶解组件3的输入端，酶解组件3的输出端连接出料组件4的输入端，酶解组件3的气体排出端设置有除臭组件5。

采用本申请系统进行秸秆制肥时，秸秆经粉碎组件1粉碎后通过输送组件2输送至酶解组件3进行酶解，酶解完毕后抽成微负压，并经干燥后由出料组件4实现出料，抽出的气体经除臭组件5处理后排放，经酶解、干燥、除臭后的秸秆造成有机肥，实现秸秆的资源化利用。整个制肥过程，由自动控制组件6和监控系统实现全自动化操作以及远程监控，自动化程度高、设备稳定性强。

具体地，在一个可能的实施例中，首先，秸秆先经过粉碎组件1，粉碎组件1采用粉碎机，粉碎机内设置有动态锤刀。粉碎组件1内还设有斩断机构。秸秆自皮带输送机输送至粉碎机，经强制进料和斩断机构后，斩断后的秸秆再经动态锤刀粉碎，直至将秸秆粉碎至5mm以下。

接着，粉碎后的秸秆经输送组件2往下输送，具体地，输送组件2采用刮板输送机，刮板输送机设为全封闭式输送结构。全封闭式的输送结构，可以保证输送过程全封闭，可以防尘防水，以避免秸秆受到灰尘和水分的污染，以保证后面工序的正常进行，保证酶解效果。

再接着，输送组件2粉碎后的秸秆输送至酶解组件3进行酶解，具体地，酶解组件3包括酶解酵化仓以及安装于酶解酵化仓上的温度调节件、湿度调节件、自动加酶件以及微负压发生件。

其中，自动加酶件用于向酶解酵化仓内添加酶制剂，以实现秸秆的酶解。自动加酶件向酶解酵化仓内所添加的酶制剂采用科学配比，为固体粉末经过1:10水稀释后形成的液体。

自动加酶件包括加酶电磁阀、输送管道以及管道流量计，输送管道一端连通于酶解酵化仓上，另一端连通酶制剂储存装置，加酶电磁阀安装于输送管道与酶解酵化仓连接处，输送管道上设有管道流量计。

当粉碎后的秸秆进入酶解酵化仓后，加酶电磁阀打开，酶制剂从酶制剂储存装置经输送管道和加酶电磁阀进入酶解酵化仓内。过程中，酶制剂的添加量由管道流量计控制。

酶制剂添加完毕后，湿度调节件对酶解酵化仓内的湿度进行调节、控制。

湿度调节件包括湿度探头、喷淋电磁阀以及喷淋器，湿度探头安装于酶解酵化仓内，喷淋电磁阀安装于酶解酵化仓上，且喷淋电磁阀连接喷淋器。

向酶解酵化仓内加入酶制剂的同时，温度探头探测物料湿度后，开启喷淋电磁阀，水源自喷淋器经喷淋电磁阀进入酶解酵化仓，向仓体内补充水分，直至将物料含水率调节至55％左右。

此外，酶解酵化仓内还设有搅拌装置。搅拌装置可采用电机结合搅拌桨的方式设置于酶解酵化仓上，即工作时，电机驱动搅拌桨进行搅拌。

当粉碎后的秸秆通过刮板输送机输送至酶解酵化仓的同时，将搅拌装置启动，搅拌装置即开始对酶解酵化仓内的物料进行搅拌，随之加入粉碎物料和酶制剂，即在整个酶解过程中，搅拌装置始终处于运行状态，对物料进行搅拌，有助于加速酶解。2-4小时后，酶解反应完毕，秸秆酶解为植物可吸收的小分子营养物质。

酶解结束后，由微负压发生件将酶解酵化仓内抽成微负压，具体地，微负压发生件包括插板阀7、风机8、风管9以及风量调节阀，酶解酵化仓的进料口与出料口分别安装一插板阀7，酶解酵化仓的顶部通过一插板阀7、风管9连接风机8，风量调节阀安装于风管9上。

微负压时，将进料口与出料口上的插板阀7打开，将酶解酵化仓仓体密闭，并打开风机8，通过仓体顶上的风管9将仓体内抽成微负压，过程中，由风量调节阀调节仓内真空度。

风管9上还连接除臭组件5，优选的，除臭组件5采用纳米除臭设备。微负压过程中，酶解酵化仓内因发酵产生的气体经过除臭组件5除臭处理后再进行排放，避免了对有害气体对环境的污染。

微负压完成后，由温度调节件对酶解酵化仓内的秸秆进行干燥。

具体地，温度调节件包括温度探头、加热件以及水温机10，温度探头安装于酶解酵化仓内，加热件采用外盘管结构，通过外盘管间接加热的方式进行加热，且外盘管盘绕于酶解酵化仓侧壁上，水温机10与外盘管连通，水温机10用于为外盘管提供加热水源。

干燥时，首先温度探头探测到物料温度后再启动加热件和水温机10，水温机10内加热后的水源通过管道进入外盘管，对酶解酵化仓进行间接加热，将仓体内温度控制在60-70℃，经过4-6小时的干燥，直至符合有机肥标准的高效有机肥完成。

在干燥的过程中，搅拌装置同样处于运行状态，对干燥中的物料进行搅拌，有助于加速干燥。

整个搅拌装置在酶解和干燥过程中始终处于运行状态，但需要注意的是，酶解和干燥过程中搅拌装置的搅拌频率不一致，可根据实际情况进行频率的调节。

最后，完成的有机肥由出料组件4导出。

出料组件4采用螺旋出料设备。出料时，关闭酶解酵化仓上的插板阀7，打开出料口，形成的秸秆有机肥通过出料组件4螺旋输送后装袋外运。

此外，在整个系统加工过程中，还包括自动化控制组件以及监控系统。

粉碎组件1、输送组件2、酶解组件3、出料组件4以及除臭组件5均与自动控制组件6电性连接。自动化控制组件包括可编程逻辑控制器(即plc控制器)、以及与可编程逻辑控制器电性连接的继电器组，通过显示屏操作。实现了对系统中各个组件的自动化控制。

监控系统，监控系统与自动控制组件6信号连接，监控系统采用可移动终端远程监控，优选的，可移动终端可以是手机、ipad等设备。利用可移动终端远程监控运行，保证整个系统运行过程中的安全和稳定。

本申请秸秆制肥系统，将粉碎、输送、酶解、除臭集成于一体，实现系统化流程，不仅能得到优质秸秆有机肥，加工过程无恶臭，而且整个系统加工效率高，自动化程度好，可以有效减少成本，可广泛应用于农作物产区。

本发明的具体实施原理为：加工时，秸秆经粉碎组件1、输送组件2、酶解组件3、除臭组件5以及出料组件4依次进行粉碎、输送、经酶制剂酶解、除臭、干燥和输出的工序，得到符合有机肥标准的高效、优质有机肥，相较于现有处理方式的弊端，本申请系统化的处理方式，综合利用秸秆所含营养成分，实现了秸秆的资源化利用，施用后对于促进土壤养分转化，改善土壤物理性质，增强农作物抗病能力，优化农田生态环境都有十分良好的效果。此方式不仅可以缓解资源紧缺问题，还可以避免秸秆环境污染问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。