一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备的制作方法
一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备的制作方法
【专利摘要】一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备，是一种利用常压通气发酵设备进行的好氧发酵方法，其特征在于：利用铡碎的干秸秆或发酵好的有机肥或其它干的有机物料作为吸水原料，添加或不添加有机物料腐熟剂，与粪便混合，或者将它们直接撒到畜禽圈或厕所茅坑吸收粪便中的水分，将混合物的含水量调整到30～50％，放进发酵设备中发酵；当物料内发酵温度上升至55℃以上，又降至35℃以下时，停止发酵，经过后熟，有机肥料含水量达到≤15％；发酵设备选用保温保湿网框箱群、保温保湿网框箱车队及其日光增温发酵室；发酵环境，温度控制在16℃以上，湿度在60％以下，便于通风；制做颗粒有机肥时，先造粒后发酵，发酵干燥一步完成，免去烘干、排烟尘工序。
【专利说明】一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备 一、
【技术领域】：
[0001] 一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备属于微生物好氧发酵方法与设备领域。 二、
【背景技术】
[0002] 用粪便制做颗粒状有机肥和生物有机肥，由于粪便中含水量太高，通常要经过（1) 调整水分，（2)配料发酵，（3)粉碎过筛，（4)造粒，（5)烘干，（6)筛分包装6道工序。调整 水分最常用的方法是摊开日晒，减少含水量。日晒法占地面积大，臭气污染环境，晒场成了 苍蝇繁殖场所，是脏乱臭的重灾区。调整水分另一种方法是烘烤干燥。烘烤法能耗高，烟尘 和异味污染环境。颗粒有机肥和颗粒生物有机肥的生产方法，大部分厂家采用先发酵，再加 水造粒，然后加热烘干肥料颗粒。这种工艺生产的颗粒状有机肥和颗粒状生物有机肥，含 水量较低，颗粒硬度较高，存储时间比较长，能够满足机播的需要；其不足之处在于：①生 产成本高，每生产一吨肥料，成本费大约150?200元左右；②费工耗时；③污染环境，干燥 方法通常用滚筒干燥，热风吹过滚筒带走颗粒上的水分，同时吹走有机肥的粉尘污染空气， 即便有排污设备，也难免污染空气；④烘干过程杀死了一部分有益微生物，破坏了一部分不 耐高温的活性物质，损失了一部分易挥发物质，降低了肥效。专利号为ZL03109489. 9介绍 了一种先造粒后发酵的颗粒有机肥发酵干燥一步完成的生产方法。它节省了能源，减少了 污染，存在的不足之处是：①发酵以后，有机肥颗粒的硬度降低，往往不能满足机播需要； ②颗粒肥含水量20%左右，含水量仍然偏高，装袋以后继续发酵，产生的蒸汽在袋子上部凝 结成水，形成粘性泥状物料，不便机播使用；③它是采用堆垛法发酵，发酵需要翻堆，费工耗 时，发酵时间长达半月，甚至更长。专利文献CN102603380A介绍了一种发酵干燥一步完成 的方法，发酵物料的干湿度控制在50%?75%，发酵过程使水分蒸发，能够使有机肥干燥， 产品含水量在20%左右。不足之处在于：①产品含水量比较高，有机肥会继续发酵，商品肥 料不便于较长时间存放；②发酵设备造价比较高，不能移动，应用范围受到限制。实用新型 专利CN202099212U介绍了一组常压通气发酵设备，其核心部分保温保湿双层网通气发酵 框群，虽然有很多优点，仍有不足之处，其双层网通气架比较重，人工搬动拆装比较困难，发 酵物料运输时还须要再装到运输工具中，有必要进行改进。
[0003] 三、发明目的
[0004] 本发明目的在于提供一种有机肥发酵干燥一步完成的方法与设备，特别是提供一 种能够将排出不久的粪便（下简称粪便）制做成颗粒有机肥的发酵干燥一步完成的方法 与设备，利用发酵过程中产生的生物热将物料干燥，发酵和干燥一步完成，并且使发酵物料 含水量达到15%以下，便于保存，而且满足有机肥料和生物有机肥料等颗粒肥料机播的需 要；
[0005] 四、发明原理
[0006] 本发明从整个生物质有机废弃物处理系统思考问题，总体考量，统筹安排，以改革 废弃物处理制度，改革有机肥生产制度，以节能减排、绿色环保为目标，从我国农业以小农 经济为主向合作经济、规模化工厂化过度的现实出发，发明以简单实用、小型集合、成本低 廉为特点，既适合小农户使用，也适合合作社和大工厂使用。
[0007] 五、
【发明内容】
：一种粪便发酵、干燥一步完成的方法与设备
[0008] 1、一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备，其方法是一种利用常压通气发酵设 备进行的固体好氧发酵，其特征在于：
[0009] i.利用铡碎的干秸杆，或者利用发酵好的干燥有机肥，或者利用其它干的有机物 料作为吸收水分的原料，并添加或不添加有机物料腐熟剂，与粪便混合，或者将它们直接撒 到畜禽圈或厕所的茅坑吸收粪便中过多的水分，将混合物的含水量调整到30?50%，将混 合物放进发酵设备中发酵；发酵设备选用保温保湿网框箱群和保温保湿网框箱车队及其发 酵室；发酵设备放置在露天发酵，或者放置在发酵室内发酵；发酵环境，或发酵室的环境条 件：平均温度控制在16°C以上，湿度在60%以下，并且便于通气。
[0010] 利用干秸杆或者其它干的有机物料作为调节发酵料含水量的吸水剂，把烘烤粪便 和日晒粪便转化为晒秸杆，解决了日晒粪便或烘烤粪便污染环境问题。
[0011] 将干秸杆或其它干的有机物料和腐熟剂撒到畜禽圈或者撒到厕所茅坑有四大好 处：①在畜禽圈调整降低有机物料含水量，避免运输过程因水分太大，脏水流淌，污染沿途； ② 将有机物料腐熟剂撒到畜禽圈，使发酵工序提前到粪便产生时即进行，这有利于除臭，改 善畜禽圈的卫生环境；③北方冬季寒冷，不利于发酵，畜禽圈室往往采取加温措施，平均温 度控制在18°C左右，将干秸杆和有机物料腐熟剂预撒在畜禽圈，收集起粪便与有机物料混 合物，使含水量达到发酵要求，并能够充分利用物料在畜禽圈吸收的热量，趁热发酵，升温 快，温度高，改变北方冬季不宜发酵的状况；在畜禽圈的发酵属于中低温微生物参与的发 酵，装进发酵设备的发酵主要是中高温微生物参与的发酵；采用这种方法发酵，参与发酵的 微生物种类多，产生的酶种类多活性强，有机物发酵更充分；④为禁止焚烧秸杆工作提供了 一种高效利用秸杆的方法，为克服秸杆直接还田把病虫害也还进田里的缺点，提供了新的 利用方法；
[0012] ii.当发酵温度上升至55°C以上，然后降至35°C以下时，停止发酵，取出物料堆放 到车间后熟，使含水量达到15%，直接用作肥料；或者将发酵好的干燥肥料当作吸水料再 撒到畜禽圈或茅坑用来调整物料含水量；或者将其过筛，筛分为粉剂和大颗粒渣子两部分， 分别用作肥料和调整发酵原料含水量的吸水料，或者用作进一步加工的原料。
[0013] 用发酵好的干燥有机肥作为吸水剂撒进畜禽圈或茅坑有三大好处：①解决了缺 少干秸杆调节水分的问题，确保粪便发酵干燥一步完成的方法能够在缺少干秸杆时也能实 施，为利用生物热干燥创造了广泛利用的条件；②用发酵好的或经过发酵的干燥有机肥作 为吸水剂把大量有益微生物带进有机物料，能够促进发酵，减少或不添加有机物料腐熟剂； ③ 粪便比较容易发酵分解，不易长时间发酵；秸杆类物质纤维素木质素含量高，不易分解， 分筛后再作为吸水剂发酵，有利于其充分分解，也节省烘烤干燥的能源。
[0014] iii.不仅粪便可以用这种方法发酵，含水分高的农产品加工残渣、病果、烂叶、杂 草、生物质生活垃圾，都可以用这种方法发酵。
[0015] 常规处理这些生物质废弃物的方法是随地堆放、深埋、焚烧。随地堆放污染环境， 滋生病虫害。深埋很麻烦。焚烧污染环境、浪费资源。这种及时用发酵设备发酵的方法，能 够及时杀死病虫草害，分解农药残毒，还能够将其转化为微生物有机肥，是一种净化化境， 治理污染再利用的好方法。
[0016] 2、以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其方法是一种利用常压 通气发酵设备进行的好氧发酵方法，其特征在于：
[0017] i.将发酵好的，经过筛分的干燥有机肥粉剂用作吸水料，并且添加0?15%的粘 合剂，添加或不添加有机物料腐熟剂，直接与运来的粪便掺混，或者将其撒到畜禽圈或厕 所的茅坑吸收过多的水分，经过收集、掺混、造粒、抛光以后，使发酵物料颗粒含水量达到 25?45%，将颗粒放进发酵设备中发酵；
[0018] 对于比较松散的物料，添加粘合剂有利于增强颗粒硬度。用经过筛分的干燥有机 肥粉剂作为吸水剂调节物料含水量，可以代替或节约有机物料腐熟剂，加速物料分解；其中 一些能够吸收利用硫化氢、氨气等易挥发有毒物质的有益微生物，能够除臭消毒改善畜禽 圈的环境；
[0019] ii.当物料内发酵温度上升至55°C以上，然后降至35°C以下时，停止发酵，取出肥 料颗粒，过筛，不合格颗粒返回重新加工，把合格颗粒堆放到车间后熟，使肥料颗粒含水量 达到彡15%。
[0020] 这种先造粒后发酵的方法，充分利用有机物料发酵产生的生物热，使发酵干燥一 步完成，而且确保肥料含水量达到< 15%。这主要依靠调节发酵料的含水量、保温通气的发 酵设备和控制发酵室或发酵环境的温度湿度，使其产生比较高的温度，水分蒸发较快。
[0021] iii.所用粘合剂为粘土、膨润土，或选用风化煤腐殖酸钠这些不易被微生物分解 的物质。
[0022] 3、以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备是一种保温 保湿网框箱群，其特征在于：
[0023] i.保温保湿网框箱群是由网框箱（1)、支撑架（2)和保温保湿被组成，网框箱的 四面箱壁是四个网框，网框的边框用角材围成；其中一对较短的网框两个横边框外端设置 伸出的卡槽（3)，卡槽卡放另一对较长网框的边角；卡槽有三面槽壁，即内壁、外壁和侧壁； 每个卡槽相对的内壁和外壁上各设有一个相对应的卡槽孔，即内卡槽孔（4)和外卡槽孔 (5);卡槽孔的位置、大小与卡放的另一网框边框上的插孔（6)匹配，并且设有丁字形插销 柱（7)，插销柱的长度可以穿过外卡槽孔、插孔、内卡槽孔三个孔有余，其长度富余量达到1 倍以上；较长的网框中部设有一个或几个突出的网脐（8)，网脐1?3厘米高；坚起两对网 框，将较长的网框（14)边角与较短的网框（13)边框卡槽对好，插上插销柱（7)，组成网框 箱，就可以将调配好的发酵物料装进网框箱发酵；网框箱的高度1?2米，以便于装卸料操 作为原则；网框箱的长度1?4米，以其重量便于拆装操作及适配发酵环境为原则；网框 箱宽度〇. 2?1. 2米，以发酵料颗粒大小及透气性要求为准；网片网眼大小和网丝粗细以 物料不外漏、网片基本不变形为准；将网框箱紧贴着并排放置组成网框箱群，网脐将网框箱 隔开，网框箱之间形成通气层缝；设置若干丁字形支撑架，将支撑架平行排列插到网框箱的 物料中相对固定，丁字形横梁与两边的网框连接固定，横梁之间用几条绳索捆绑固定，形成 网状结构，然后用保温保湿被覆盖网框箱群；支撑架组成的网状结构支起保温保湿被，在发 酵物料上部形成空间；覆盖保温保湿被时注意在下方网框箱之间隔缝处和上部留有通气孔 缝；保温保湿网框箱群能够在野外使用，或者将其放置到能够控制温度湿度的发酵室内使 用，避免不良气候干扰发酵；网框箱群可以集群使用，也可以单个网框箱单独使用；
[0024] 保温保湿网框箱群便于在废弃物产生地收集生物质废弃物发酵，发酵完成后将物 料运至储备库。保温保湿网框箱群比专利号为CN202099212U的保温保湿双层网通气发酵 框群更轻便，同样面积的网框比双层网通气架的重量减少一半，使拆装操作更方便。
[0025] 4、以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备是一种保温 保湿网框箱车队：其特点在于：
[0026] i.发酵设备保温保湿网框箱车队是由若干网框箱车（9)、丁字形支撑架和保温保 湿被组成，网框箱车由网框箱、平板车（10)组成；网框箱的长、高以运输、操作方便为根据， 网框箱的宽度根据物料颗粒大小及通气情况确定；一个网框箱车可以安放1个到几个网框 箱，网框箱之间留有通气缝，通气缝的宽度由网脐高度限制；对于要求通气条件好，物料粒 度较小的发酵料，需要宽度较小的网框箱，几个网框箱安装在同一辆车上，相邻网框箱其相 邻网框上方设有以活页连接的挡料板（11)，当装料时，挡料板朝其网框箱外倾倒，相邻的网 框箱挡料板相靠，组成脊形导料板，将落向网框箱缝隙的物料导向网框箱；网框箱的网框下 边框设置若干插脚（12);平板车设置360度转向的转向轮和牵引挂钩，靠动力车牵引运动， 或人力推动；将网框箱装在平板车上，网框的插脚插进平板车平板上对应的插孔内；将网 框箱车紧挨着并排放置组成发酵车队，网框箱车之间的网脐（8)相接触，网框箱车之间形 成通气层缝；在网框箱车上安装若干丁字形支撑架，支撑架的网状结构支起保温保湿被；
[0027] 保温保湿网框箱车队能够在野外使用，或者将其放置到能够控制温度湿度的发酵 室内使用，避免不良气候干扰发酵；保温保湿网框箱车集群使用，或者单个单独使用；
[0028] 网框箱车便于在废弃物产生地收集生物质废弃物，或者在配料车间装满车后整车 运到发酵室发酵，或者发酵完成后运至储备库；网框箱车能够整车直接运输，减少装卸车的 次数，比较省工。
[0029] 5、以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备的发酵室是 一种日光增温发酵室，其特征在于：
[0030] i.发酵室用保温材料制做，并且向阳面用透明材料，或者用双层透明材料；背阴 面设置进出料的门，或者设有多个进出料的门；
[0031] ii.发酵室顶部透明材料上再加盖保温卷帘，以便保存太阳能；
[0032] iii.发酵室的顶部设有排气筒，或者设有多个排气筒；发酵室进出料门的中部设 有可调的进气孔；利用发酵室内外气体的温度差产生的压强差排除室内气体，或者排气筒 中设排风扇，强制排气；
[0033] 6、以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备的保温保湿 被是一种海绵被，其特征在于：
[0034] i.海绵被由两层塑料膜被面和海绵被芯组成；
[0035] ii.海绵被的两面边上分别固定尼龙雌雄褡裢条或褡裢块，以便海绵被相互搭 接；
[0036] iii.海绵被的大小以其重量便于操作，以及所用的位置确定。 六、【专利附图】
【附图说明】
[0037] 1、附图符号说明
[0038] 网框箱（1)，支撑架（2)，卡槽（3)，内卡槽孔（4)，外卡槽孔（5)，插孔（6)，丁字形 插销柱（7)，网脐（8)，网框箱车（9)，平板车（10)，挡料板（11)，插脚（12)，短网框（13)，长 网框（14);
[0039] 2、【专利附图】
【附图说明】
[0040] i.附图1 :发酵工艺流程图 [0041] ii.附图2:网框箱群、支撑架示意图
[0042] iii.附图3 :网框箱、卡槽与插销柱示意图
[0043] iv.附图4 :网框箱车队示意图 七、实施例
[0044] 实施例一。畜禽粪便和人粪尿等粪肥发酵干燥一步完成的实例。利用铡碎的干秸 杆，作为吸收水分的原料，并添加适量有机物料腐熟剂，与鸡粪便混合，或者与猪粪便混合， 或者与牛粪便混合，或者与人粪便混合，将混合物的含水量调整到30?50%，将混合物装 进保温保湿网框箱车，网框箱车的网框箱宽度〇. 5?0. 7米，网框箱车装满后并排放置到日 光增温发酵室内，并安装支撑架，盖上海绵被，关闭进出料门，启动通气系统，正常发酵；发 酵室的环境条件：平均温度控制在16°C以上，湿度在60%以下；发酵2?3天料温可以达到 55°C以上，最高可以达到75°C，继续发酵5?7天，温度降至35°C以下，停止发酵，取出物料 可以直接用作粗制有机肥；或者放进库房后熟1?2周，再经过分筛，细粉作为商品有机肥， 其含水量可以达到<15%，渣滓作为吸水剂掺进粪便再发酵。如果发酵料含水量过高，或者 环境温度较低，或者环境湿度较大，或者网框箱的宽度较大，需要适当延长发酵时间。日光 增温发酵室可以每天进料出料，连续发酵。
[0045] 实施例2,畜禽圈和厕所人粪尿等粪便颗粒肥的发酵干燥一步完成实例。将发酵 好的干燥有机肥料粉剂当作吸水料再撒到畜禽圈用来调整吸收物料中过多的水分，使物料 含水量达到25?45 %，收集混合物，加入适量粘合剂，原料为牛粪的加入干物质重量7? 15%的粘土和0?3%的风化煤腐殖酸钠，原料为猪粪的加入干物质重量的5?10%的粘 土和0?3%的风化煤腐殖酸钠，原料为鸡粪的加入干物质重量的0?5%的粘土和0?3% 的风化煤腐殖酸钠，搅拌均匀；然后造粒、抛圆，放进网框箱车；网框箱车网框箱宽度〇. 5? 0. 7米，网框箱车装满后，运至日光增温发酵室并排放置，插上支撑架，盖好海绵被，关闭发 酵室的门，开启通风系统，发酵2?3天料温可以达到55°C以上，最高温度可以达到75°C， 再发酵5?7天温度降至35°C以下，停止发酵，推出网框箱车，将颗粒筛分，合格颗粒送至 库房，后熟1?2周后备用，不合格颗粒返工再造，或者撒到畜禽圈用作吸水剂吸收粪便中 过量水分；日光增温发酵室的环境条件：平均温度控制在16°C以上，湿度控制在60%以下。 如果环境温度较低，或者颗粒含水量较高，或者环境湿度太大，或者网框箱宽度较大，发酵 时间可以适当延长。日光增温发酵室可以每天进料出料，连续发酵。
[0046] 实施例3 :田间水分含量大的病果、烂叶、杂草发酵干燥一步完成实例。在温暖季 节，将麦糠、干燥的食用菌渣滓、稻糠和适量的有机物料腐熟剂预先混合，在田间地头与病 果、烂叶、杂草等含水分高的有机物料混合，调整水分含量达到30?50%，然后装进网框箱 群，插上支撑架，盖好海绵被，发酵7?10天温度上升至55°C以上又降至35°C以下，物料水 分含量达到15%左右，可以直接用作肥料撒到田里。如果急用，发酵3天杀死其中病虫害后 可用做肥料。环境平均温度16°C以上，湿度60%以下。如果环境温度较低，或者环境湿度 较高，或者网框箱宽度较大，应适当延长发酵时间。
[0047] 实施例4,干燥动物粪便造粒干燥一步完成实例。将经过筛分的干燥动物粪便粉 齐U，加入适量有机物料腐熟剂，并且添加〇?15 %的粘合剂，原料为牛粪的加入干物质重 量的7?15%的粘土和0?3%的风化煤腐殖酸钠，原料为猪粪的加入干物质重量的5? 10%的粘土和0?3%的风化煤腐殖酸钠，原料为鸡粪的加入干物质重量的0?5%的粘 土和0?3%的风化煤腐殖酸钠，搅拌均匀；然后造粒、抛圆，放进日光增温发酵室的网框箱 中，网框箱并排放置，网框箱宽度〇. 5?0. 7米，网框箱装满后，插上支撑架，盖好海绵被， 关闭发酵室的门，开启通风系统，发酵2?3天料温可以达到55°C以上，最高温度可以达到 75°C，再发酵5?7天温度降至35°C以下，停止发酵，从网框箱取走物料进行筛分，合格颗粒 送至库房，后熟1?2周备用；不合格颗粒返工再造；日光增温发酵室的环境条件：平均温 度控制在16°C以上，湿度控制在60%以下。如果环境温度较低，或者颗粒含水量较高，或者 环境湿度太大，或者网框箱宽度较大，发酵时间可以适当延长。日光增温发酵室可以每天进 料出料，连续发酵。
[0048] 实施例5,城镇生物质有机垃圾的发酵干燥一步完成实施例。在小区偏僻处放置 网框箱群，将分拣的杂草、树叶、食物残渣、烂果、烂菜叶等生物质有机垃圾运至网框箱群旁 边，加入发酵过的干燥有机肥和适量有机物料腐熟剂，使含水量达到30?50%，经过粉碎， 装进网框箱，网框箱群并排放置，网框箱装满后插上支撑架，盖上海绵被，发酵7?10天，料 温上升至55°C以上，再降至35°C以下，可以停止发酵，发酵物料可以用作肥料供当地种植 花草使用。网框箱群可以根据需要续接，无限扩大，连续使用。
[0049] 八、发明的优点：
[0050] 1.利用干秸杆或者其它干的有机物料作为调节发酵料含水量的吸水剂，把烘烤粪 便和日晒粪便转化为晒秸杆，解决了日晒粪便或烘烤粪便污染环境问题；为禁止焚烧秸杆 工作提供了一种高效利用秸杆的方法，为克服秸杆直接还田把病虫害也还进田里的缺点， 提供了新的利用方法；
[0051] 2.将干秸杆或其它干的有机物料和有机物料腐熟剂撒到畜禽圈或者撒到厕所茅 坑有三大好处：①在畜禽圈调整降低有机物料含水量，避免运输过程因水分太大，脏水流 淌，污染沿途；②将有机物料腐熟剂撒到畜禽圈，使发酵工序提前到粪便产生时即进行，这 有利于除臭，改善畜禽圈的卫生环境；③北方冬季寒冷，不利于发酵，畜禽圈室往往采取加 温措施，平均温度控制在18°C左右，将干秸杆和有机物料腐熟剂预撒在畜禽圈，收集起粪便 与有机物料混合物，使含水量达到发酵要求，并能够充分利用物料在畜禽圈吸收的热量，趁 热发酵，升温快，温度高，改变北方冬季不宜发酵的状况；在畜禽圈的发酵属于中低温微生 物发酵，装进发酵设备的发酵主要是中高温微生物发酵；采用这种方法发酵，参与发酵的微 生物种类多，产生的酶种类多活性强，有机物发酵更充分；
[0052] 3.用发酵好的干燥有机肥作为吸水剂撒进畜禽圈或厕所茅坑有四大好处：①解 决了缺少干秸杆调节水分的问题，确保粪便发酵干燥一步完成的方法能够在缺少干秸杆时 也能实施，为利用生物热干燥创造了广泛利用的条件；②用发酵好的或经过发酵的干燥有 机肥作为吸水剂把大量有益微生物带进有机物料，能够促进发酵，减少或不添加有机物料 腐熟剂；③粪便比较容易发酵分解，不易长时间发酵；而秸杆类物质纤维素木质素含量高， 不易分解，分筛后再作为吸水剂发酵，有利于其充分分解，也节省烘烤干燥的能源；④用经 过筛分的干燥有机肥粉剂作为吸水剂调节物料含水量，可以代替或节约有机物料腐熟剂， 加速物料分解；其中一些能够吸收利用硫化氢、氨气等易挥发有毒物质的有益微生物，能够 除臭消毒改善畜禽圈的环境；
[0053] 4.对于牛粪、猪粪这些比较松散的物料，添加粘合剂有利于增强颗粒硬度，适应颗 粒肥料机播的需要。
[0054] 5.常规处理枯枝烂叶、杂草、病果等这些生物质废弃物的方法是随地堆放、深埋、 焚烧。随地堆放污染环境，滋生病虫害。深埋很麻烦。焚烧污染环境、浪费资源。这种及时 用发酵设备发酵的方法，能够及时杀死病虫草害，分解农药残毒，还能够将其转化为微生物 有机肥，是一种净化环境，治理污染，废物再利用的好方法。
[0055] 6.这种先造粒后发酵的方法，充分利用有机物料发酵产生的生物热，使发酵干燥 一步完成，而且确保肥料含水量达到< 15%。方法省去颗粒烘烤环节，不仅节约能源，还消 除污染，不必设置排污设备。
[0056] 7.农村厕所人粪尿和畜禽粪便的处理有多种方法。①建沼气池，进行沼气发酵。 这是个好方法。目前存在的问题是沼渣沼液肥养分太低，大部分是水分，运输量大，后续处 理工作更麻烦，有电的地方农民不愿意用；②建水厕所，将粪尿冲进茅坑，然后抽取浠粪便 晒半干发酵，或者卖粪干。这种方法浪费水资源，夏天厕所和晒粪场成了苍蝇繁殖场所，晒 粪场污染环境。③水冲畜禽圈，畜禽圈干净了，粪便污水横流，臭气难闻，污染环境；⑤旱厕 所。北方缺水，多数农村是旱厕所。粪尿、垃圾、污水都填进厕所堆怄。虽然管理粪便省事， 但自然发酵产生的臭气污染空气，夏天厕所成了苍蝇繁殖场所，群蝇乱舞是农村特点，极易 给人畜传播疾病。利用本发明可以很好地解决上述问题。根据估算每天排除粪便的数量， 预先将铡碎的干秸杆粉与有机物料腐熟剂的混合物撒进畜禽圈或厕所茅坑，排出粪尿当天 或2?3天内收集秸杆与粪便混合物集中到发酵场，将物料搅拌配料，放进保温保湿网框箱 群和网框箱车队及其日光增温发酵室发酵，不仅治理污染，还消除病虫毒，搞得好可以消除 农村群蝇乱舞的状况，实现农村无群蝇。
[0057] 8.改善城镇处理生物质有机垃圾的现状，变处理垃圾为生产微生物有机肥。城镇 生物质有机垃圾数量庞大，运输量大，常规处理办法是掩埋、焚烧。掩埋以后产生沼气，不仅 容易引起火灾，还污染环境，破坏臭氧层。焚烧污染环境，浪费资源。分拣发酵方法消除污 染，为绿色环保事业提供优质肥料，而且减少运输成本。
[0058] 9.本发明生产的微生物有机肥料，不仅能够提供营养，还能够改良土壤、防控多种 病虫、增强作物抗御旱涝风寒热的能力、提高肥料利用率、提高产量改善农作物品质，为农 业提供优质生产资料，对于减少化肥和化学农药用量，生产安全农产品有重要意义。
[0059] 10.本发明用途广泛，既适合小农户应用，也适合规模化工厂化常年使用；既可以 集群使用也可以单独使用。采用该项发明比常规堆腐法占地面积减少，仅为其三十分之一。 发酵不用翻堆，节省工时。发酵质量均匀，产品无害化。产品无臭味。发明从生物质有机废 弃物处理整个系统考虑问题，统筹安排，整体节省能源，治理污染，经济效益、环境效益、社 会效益良好。
【权利要求】
1. 一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备，其方法是一种利用常压通气发酵设备进 行的固体好氧发酵，其特征在于：
1. 利用铡碎的干秸杆，或者利用发酵好的干燥有机肥，或者利用其它干的有机物料作 为吸收水分的原料，并添加或不添加有机物料腐熟剂，与粪便混合，或者将它们直接撒到畜 禽圈或厕所的茅坑吸收粪便中过多的水分，将混合物的含水量调整到30?50%，将混合物 放进发酵设备中发酵；发酵设备选用保温保湿网框箱群、保温保湿网框箱车队及其发酵室； 发酵设备放置在露天发酵，或者放置在发酵室内发酵；发酵环境，或发酵室的环境条件：温 度控制在16°C以上，湿度在60%以下，并且便于通气。 ii. 当发酵温度上升至55°C以上，然后降至35°C以下时，停止发酵，取出物料堆放到车 间后熟，使含水量达到15%，直接用作肥料；或者将发酵好的干燥肥料当作吸水料再撒到 畜禽圈或茅坑用来调整物料含水量；或者将其过筛，筛分为粉剂和大颗粒渣子两部分，分别 用作肥料和调整发酵原料含水量的吸水料，或者用作进一步加工的原料。 iii. 不仅粪便可以用这种方法发酵，含水分高的农产品加工残渣、病果、烂叶、杂草、生 物质生活垃圾，都可以用这种方法发酵。
2. 以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其方法是一种利用常压通气 发酵设备进行的好氧发酵方法，其特征在于： i. 将发酵好的，经过筛分的干燥有机肥粉剂用作吸水料，并且添加〇?15%的粘合 齐U，添加或不添加有机物料腐熟剂，直接与运来的粪便掺混，或者将其撒到畜禽圈或厕所的 茅坑吸收过多的水分，经过收集、掺混、造粒、抛光以后，使发酵物料颗粒含水量达到25? 45%，将颗粒放进发酵设备中发酵； ii. 当物料内发酵温度上升至55°C以上，然后降至35°C以下时，停止发酵，取出肥料颗 粒，过筛，不合格颗粒返回重新加工，把合格颗粒堆放到车间后熟，使肥料颗粒含水量达到 <15%。 iii. 所用粘合剂为粘土、膨润土，或选用风化煤腐殖酸钠这些不易被微生物分解的物 质。
3. 以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备是一种保温保湿 网框箱群，其特征在于： i.保温保湿网框箱群是由网框箱、支撑架和保温保湿被组成，网框箱的四面箱壁是四 个网框，网框的边框用角材围成；其中一对较短的网框两个横边框外端设置伸出的卡槽， 卡放另一对较长网框的边角；卡槽有四面槽壁，即内壁、外壁、侧壁和上壁或下壁；每个卡 槽相对的内壁和外壁上各设有一个相对应的卡槽孔，即内卡槽孔和外卡槽孔，卡槽孔的位 置、大小与卡放的另一网框边框上的插孔匹配，并且设有丁字形插销柱，插销柱的长度可以 穿过外卡槽孔、插孔、内卡槽孔三个孔有余，其长度富余量达到1倍以上；较长的网框中部 设有一个或几个突出的网脐，网脐1?3厘米高；坚起两对网框，将较长的网框边角与较短 的网框边框卡槽对好，插上插销柱，组成网框箱，就可以将调配好的发酵物料装进网框箱发 酵；网框箱的高度1?2米，以便于装卸料操作为原则；网框箱的长度1?4米，以其重量 便于拆装操作及适配发酵环境为原则；网框箱宽度〇. 2?1. 2米，以发酵料颗粒大小及透气 性要求为准；网片网眼大小和网丝粗细以物料不外漏、网片基本不变形为准；将网框箱紧 贴着并排放置组成网框箱群，网脐将网框箱隔开，网框箱之间形成通气层缝；设置若干丁字 形支撑架，将支撑架平行排列插到网框箱的物料中相对固定，丁字形横梁与两边的网框连 接固定，横梁之间用几条绳索捆绑固定，形成网状结构，然后用保温保湿被覆盖网框箱群， 支撑架组成的网状结构支起保温保湿被，在发酵物料上部形成空间；覆盖保温保湿被时注 意在下方网框箱之间隔缝处和上部留有通气孔缝；保温保湿网框箱群在野外使用，或者将 其放置到能够控制温度湿度的发酵室内使用，避免不良气候干扰发酵；网框箱群可以集群 使用，也可以单个网框箱单独使用；保温保湿网框箱群便于在废弃物产生地收集生物质废 弃物发酵，发酵完成后将物料运至储备库。保温保湿网框箱群比专利号为CN202099212U的 保温保湿双层网通气发酵框群生产成本低，同样面积的网框比双层网通气架的重量减少一 半，使拆装操作更方便。
4. 以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备是一种保温保湿 网框箱车队：其特点在于： i.发酵设备保温保湿网框箱车队是由若干网框箱车、丁字形支撑架和保温保湿被组 成，网框箱车由网框箱、平板车组成；网框箱的长、高以运输、操作方便为根据，网框箱的宽 度根据物料颗粒大小及通气情况确定；一个网框箱车可以安放1个到几个网框箱，网框箱 之间留有通气缝，通气缝的宽度由网脐高度限制；对于要求通气条件好，物料粒度较小的 发酵料，需要宽度较小的网框箱，几个网框箱安装在同一辆车上，相邻网框箱其相邻网框上 方设有以活页连接的挡料板，当装料时，挡料板朝其网框箱外倾倒，相邻的网框箱挡料板相 靠，组成脊形导料板，将落向网框箱缝隙的物料导向网框箱；网框箱的网框下边框设置若干 插脚，插脚上设有缺口，称作锁定缺口；平板车设置360度的转向轮和牵引挂钩，靠动力车 牵引运动，或人力推动；将网框箱装在平板车上，网框的插脚插进平板车平板上对应的插 孔内，平板车底面下每个插孔旁边设置一个弹簧挂锁，搬起弹簧挂锁，锁杆前移到锁定缺口 前方，再按下弹簧挂锁，锁杆后移卡进插脚的锁定缺口，锁定插脚，或者插孔旁不设弹簧挂 锁；将网框箱车紧挨着并排放置组成发酵车队，网框箱车之间的网脐相接触，网框箱车之间 形成通气层缝；在网框箱车上安装若干丁字形支撑架，支撑架的网状结构支起保温保湿被； 保温保湿网框箱车队能够在野外使用，或者将其放置到能够控制温度湿度的发酵室内使 用，避免不良气候干扰发酵；保温保湿网框箱车集群使用，或者单个单独使用。
5. 以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备的发酵室是一种 日光增温发酵室，其特征在于： i. 发酵室用保温材料制做，并且向阳面用透明材料，或者用双层透明材料；背阴面设 置进出料的门，或者设有多个进出料的门； ii. 发酵室顶部透明材料上再加盖保温卷帘，以便保存太阳能； iii. 发酵室的顶部设有排气筒，或者设有多个排气筒；发酵室进出料门的中部设有大 小可调的进气孔；利用发酵室内外气体的温度差产生的压强差排除室内气体，或者排气筒 中设排风扇，强制排气。
6. 以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备的保温保湿被是 一种海绵被，其特征在于： i. 海绵被由两层塑料膜被面和海绵被芯组成； ii. 海绵被的两面边上分别固定尼龙雌雄褡裢条或褡裢块，以便海绵被相互搭接； iii. 海绵被的大小以其重量便于操作，以及所用的位置确定。
【文档编号】C05F3/06GK104193426SQ201410318401
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】郑伟杰, 郑育红, 郑兴耘 申请人:郑兴耘
【专利摘要】一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备，是一种利用常压通气发酵设备进行的好氧发酵方法，其特征在于：利用铡碎的干秸秆或发酵好的有机肥或其它干的有机物料作为吸水原料，添加或不添加有机物料腐熟剂，与粪便混合，或者将它们直接撒到畜禽圈或厕所茅坑吸收粪便中的水分，将混合物的含水量调整到30～50％，放进发酵设备中发酵；当物料内发酵温度上升至55℃以上，又降至35℃以下时，停止发酵，经过后熟，有机肥料含水量达到≤15％；发酵设备选用保温保湿网框箱群、保温保湿网框箱车队及其日光增温发酵室；发酵环境，温度控制在16℃以上，湿度在60％以下，便于通风；制做颗粒有机肥时，先造粒后发酵，发酵干燥一步完成，免去烘干、排烟尘工序。
【专利说明】一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备 一、
【技术领域】：
[0001] 一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备属于微生物好氧发酵方法与设备领域。 二、
【背景技术】
[0002] 用粪便制做颗粒状有机肥和生物有机肥，由于粪便中含水量太高，通常要经过（1) 调整水分，（2)配料发酵，（3)粉碎过筛，（4)造粒，（5)烘干，（6)筛分包装6道工序。调整 水分最常用的方法是摊开日晒，减少含水量。日晒法占地面积大，臭气污染环境，晒场成了 苍蝇繁殖场所，是脏乱臭的重灾区。调整水分另一种方法是烘烤干燥。烘烤法能耗高，烟尘 和异味污染环境。颗粒有机肥和颗粒生物有机肥的生产方法，大部分厂家采用先发酵，再加 水造粒，然后加热烘干肥料颗粒。这种工艺生产的颗粒状有机肥和颗粒状生物有机肥，含 水量较低，颗粒硬度较高，存储时间比较长，能够满足机播的需要；其不足之处在于：①生 产成本高，每生产一吨肥料，成本费大约150?200元左右；②费工耗时；③污染环境，干燥 方法通常用滚筒干燥，热风吹过滚筒带走颗粒上的水分，同时吹走有机肥的粉尘污染空气， 即便有排污设备，也难免污染空气；④烘干过程杀死了一部分有益微生物，破坏了一部分不 耐高温的活性物质，损失了一部分易挥发物质，降低了肥效。专利号为ZL03109489. 9介绍 了一种先造粒后发酵的颗粒有机肥发酵干燥一步完成的生产方法。它节省了能源，减少了 污染，存在的不足之处是：①发酵以后，有机肥颗粒的硬度降低，往往不能满足机播需要； ②颗粒肥含水量20%左右，含水量仍然偏高，装袋以后继续发酵，产生的蒸汽在袋子上部凝 结成水，形成粘性泥状物料，不便机播使用；③它是采用堆垛法发酵，发酵需要翻堆，费工耗 时，发酵时间长达半月，甚至更长。专利文献CN102603380A介绍了一种发酵干燥一步完成 的方法，发酵物料的干湿度控制在50%?75%，发酵过程使水分蒸发，能够使有机肥干燥， 产品含水量在20%左右。不足之处在于：①产品含水量比较高，有机肥会继续发酵，商品肥 料不便于较长时间存放；②发酵设备造价比较高，不能移动，应用范围受到限制。实用新型 专利CN202099212U介绍了一组常压通气发酵设备，其核心部分保温保湿双层网通气发酵 框群，虽然有很多优点，仍有不足之处，其双层网通气架比较重，人工搬动拆装比较困难，发 酵物料运输时还须要再装到运输工具中，有必要进行改进。
[0003] 三、发明目的
[0004] 本发明目的在于提供一种有机肥发酵干燥一步完成的方法与设备，特别是提供一 种能够将排出不久的粪便（下简称粪便）制做成颗粒有机肥的发酵干燥一步完成的方法 与设备，利用发酵过程中产生的生物热将物料干燥，发酵和干燥一步完成，并且使发酵物料 含水量达到15%以下，便于保存，而且满足有机肥料和生物有机肥料等颗粒肥料机播的需 要；
[0005] 四、发明原理
[0006] 本发明从整个生物质有机废弃物处理系统思考问题，总体考量，统筹安排，以改革 废弃物处理制度，改革有机肥生产制度，以节能减排、绿色环保为目标，从我国农业以小农 经济为主向合作经济、规模化工厂化过度的现实出发，发明以简单实用、小型集合、成本低 廉为特点，既适合小农户使用，也适合合作社和大工厂使用。
[0007] 五、
【发明内容】
：一种粪便发酵、干燥一步完成的方法与设备
[0008] 1、一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备，其方法是一种利用常压通气发酵设 备进行的固体好氧发酵，其特征在于：
[0009] i.利用铡碎的干秸杆，或者利用发酵好的干燥有机肥，或者利用其它干的有机物 料作为吸收水分的原料，并添加或不添加有机物料腐熟剂，与粪便混合，或者将它们直接撒 到畜禽圈或厕所的茅坑吸收粪便中过多的水分，将混合物的含水量调整到30?50%，将混 合物放进发酵设备中发酵；发酵设备选用保温保湿网框箱群和保温保湿网框箱车队及其发 酵室；发酵设备放置在露天发酵，或者放置在发酵室内发酵；发酵环境，或发酵室的环境条 件：平均温度控制在16°C以上，湿度在60%以下，并且便于通气。
[0010] 利用干秸杆或者其它干的有机物料作为调节发酵料含水量的吸水剂，把烘烤粪便 和日晒粪便转化为晒秸杆，解决了日晒粪便或烘烤粪便污染环境问题。
[0011] 将干秸杆或其它干的有机物料和腐熟剂撒到畜禽圈或者撒到厕所茅坑有四大好 处：①在畜禽圈调整降低有机物料含水量，避免运输过程因水分太大，脏水流淌，污染沿途； ② 将有机物料腐熟剂撒到畜禽圈，使发酵工序提前到粪便产生时即进行，这有利于除臭，改 善畜禽圈的卫生环境；③北方冬季寒冷，不利于发酵，畜禽圈室往往采取加温措施，平均温 度控制在18°C左右，将干秸杆和有机物料腐熟剂预撒在畜禽圈，收集起粪便与有机物料混 合物，使含水量达到发酵要求，并能够充分利用物料在畜禽圈吸收的热量，趁热发酵，升温 快，温度高，改变北方冬季不宜发酵的状况；在畜禽圈的发酵属于中低温微生物参与的发 酵，装进发酵设备的发酵主要是中高温微生物参与的发酵；采用这种方法发酵，参与发酵的 微生物种类多，产生的酶种类多活性强，有机物发酵更充分；④为禁止焚烧秸杆工作提供了 一种高效利用秸杆的方法，为克服秸杆直接还田把病虫害也还进田里的缺点，提供了新的 利用方法；
[0012] ii.当发酵温度上升至55°C以上，然后降至35°C以下时，停止发酵，取出物料堆放 到车间后熟，使含水量达到15%，直接用作肥料；或者将发酵好的干燥肥料当作吸水料再 撒到畜禽圈或茅坑用来调整物料含水量；或者将其过筛，筛分为粉剂和大颗粒渣子两部分， 分别用作肥料和调整发酵原料含水量的吸水料，或者用作进一步加工的原料。
[0013] 用发酵好的干燥有机肥作为吸水剂撒进畜禽圈或茅坑有三大好处：①解决了缺 少干秸杆调节水分的问题，确保粪便发酵干燥一步完成的方法能够在缺少干秸杆时也能实 施，为利用生物热干燥创造了广泛利用的条件；②用发酵好的或经过发酵的干燥有机肥作 为吸水剂把大量有益微生物带进有机物料，能够促进发酵，减少或不添加有机物料腐熟剂； ③ 粪便比较容易发酵分解，不易长时间发酵；秸杆类物质纤维素木质素含量高，不易分解， 分筛后再作为吸水剂发酵，有利于其充分分解，也节省烘烤干燥的能源。
[0014] iii.不仅粪便可以用这种方法发酵，含水分高的农产品加工残渣、病果、烂叶、杂 草、生物质生活垃圾，都可以用这种方法发酵。
[0015] 常规处理这些生物质废弃物的方法是随地堆放、深埋、焚烧。随地堆放污染环境， 滋生病虫害。深埋很麻烦。焚烧污染环境、浪费资源。这种及时用发酵设备发酵的方法，能 够及时杀死病虫草害，分解农药残毒，还能够将其转化为微生物有机肥，是一种净化化境， 治理污染再利用的好方法。
[0016] 2、以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其方法是一种利用常压 通气发酵设备进行的好氧发酵方法，其特征在于：
[0017] i.将发酵好的，经过筛分的干燥有机肥粉剂用作吸水料，并且添加0?15%的粘 合剂，添加或不添加有机物料腐熟剂，直接与运来的粪便掺混，或者将其撒到畜禽圈或厕 所的茅坑吸收过多的水分，经过收集、掺混、造粒、抛光以后，使发酵物料颗粒含水量达到 25?45%，将颗粒放进发酵设备中发酵；
[0018] 对于比较松散的物料，添加粘合剂有利于增强颗粒硬度。用经过筛分的干燥有机 肥粉剂作为吸水剂调节物料含水量，可以代替或节约有机物料腐熟剂，加速物料分解；其中 一些能够吸收利用硫化氢、氨气等易挥发有毒物质的有益微生物，能够除臭消毒改善畜禽 圈的环境；
[0019] ii.当物料内发酵温度上升至55°C以上，然后降至35°C以下时，停止发酵，取出肥 料颗粒，过筛，不合格颗粒返回重新加工，把合格颗粒堆放到车间后熟，使肥料颗粒含水量 达到彡15%。
[0020] 这种先造粒后发酵的方法，充分利用有机物料发酵产生的生物热，使发酵干燥一 步完成，而且确保肥料含水量达到< 15%。这主要依靠调节发酵料的含水量、保温通气的发 酵设备和控制发酵室或发酵环境的温度湿度，使其产生比较高的温度，水分蒸发较快。
[0021] iii.所用粘合剂为粘土、膨润土，或选用风化煤腐殖酸钠这些不易被微生物分解 的物质。
[0022] 3、以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备是一种保温 保湿网框箱群，其特征在于：
[0023] i.保温保湿网框箱群是由网框箱（1)、支撑架（2)和保温保湿被组成，网框箱的 四面箱壁是四个网框，网框的边框用角材围成；其中一对较短的网框两个横边框外端设置 伸出的卡槽（3)，卡槽卡放另一对较长网框的边角；卡槽有三面槽壁，即内壁、外壁和侧壁； 每个卡槽相对的内壁和外壁上各设有一个相对应的卡槽孔，即内卡槽孔（4)和外卡槽孔 (5);卡槽孔的位置、大小与卡放的另一网框边框上的插孔（6)匹配，并且设有丁字形插销 柱（7)，插销柱的长度可以穿过外卡槽孔、插孔、内卡槽孔三个孔有余，其长度富余量达到1 倍以上；较长的网框中部设有一个或几个突出的网脐（8)，网脐1?3厘米高；坚起两对网 框，将较长的网框（14)边角与较短的网框（13)边框卡槽对好，插上插销柱（7)，组成网框 箱，就可以将调配好的发酵物料装进网框箱发酵；网框箱的高度1?2米，以便于装卸料操 作为原则；网框箱的长度1?4米，以其重量便于拆装操作及适配发酵环境为原则；网框 箱宽度〇. 2?1. 2米，以发酵料颗粒大小及透气性要求为准；网片网眼大小和网丝粗细以 物料不外漏、网片基本不变形为准；将网框箱紧贴着并排放置组成网框箱群，网脐将网框箱 隔开，网框箱之间形成通气层缝；设置若干丁字形支撑架，将支撑架平行排列插到网框箱的 物料中相对固定，丁字形横梁与两边的网框连接固定，横梁之间用几条绳索捆绑固定，形成 网状结构，然后用保温保湿被覆盖网框箱群；支撑架组成的网状结构支起保温保湿被，在发 酵物料上部形成空间；覆盖保温保湿被时注意在下方网框箱之间隔缝处和上部留有通气孔 缝；保温保湿网框箱群能够在野外使用，或者将其放置到能够控制温度湿度的发酵室内使 用，避免不良气候干扰发酵；网框箱群可以集群使用，也可以单个网框箱单独使用；
[0024] 保温保湿网框箱群便于在废弃物产生地收集生物质废弃物发酵，发酵完成后将物 料运至储备库。保温保湿网框箱群比专利号为CN202099212U的保温保湿双层网通气发酵 框群更轻便，同样面积的网框比双层网通气架的重量减少一半，使拆装操作更方便。
[0025] 4、以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备是一种保温 保湿网框箱车队：其特点在于：
[0026] i.发酵设备保温保湿网框箱车队是由若干网框箱车（9)、丁字形支撑架和保温保 湿被组成，网框箱车由网框箱、平板车（10)组成；网框箱的长、高以运输、操作方便为根据， 网框箱的宽度根据物料颗粒大小及通气情况确定；一个网框箱车可以安放1个到几个网框 箱，网框箱之间留有通气缝，通气缝的宽度由网脐高度限制；对于要求通气条件好，物料粒 度较小的发酵料，需要宽度较小的网框箱，几个网框箱安装在同一辆车上，相邻网框箱其相 邻网框上方设有以活页连接的挡料板（11)，当装料时，挡料板朝其网框箱外倾倒，相邻的网 框箱挡料板相靠，组成脊形导料板，将落向网框箱缝隙的物料导向网框箱；网框箱的网框下 边框设置若干插脚（12);平板车设置360度转向的转向轮和牵引挂钩，靠动力车牵引运动， 或人力推动；将网框箱装在平板车上，网框的插脚插进平板车平板上对应的插孔内；将网 框箱车紧挨着并排放置组成发酵车队，网框箱车之间的网脐（8)相接触，网框箱车之间形 成通气层缝；在网框箱车上安装若干丁字形支撑架，支撑架的网状结构支起保温保湿被；
[0027] 保温保湿网框箱车队能够在野外使用，或者将其放置到能够控制温度湿度的发酵 室内使用，避免不良气候干扰发酵；保温保湿网框箱车集群使用，或者单个单独使用；
[0028] 网框箱车便于在废弃物产生地收集生物质废弃物，或者在配料车间装满车后整车 运到发酵室发酵，或者发酵完成后运至储备库；网框箱车能够整车直接运输，减少装卸车的 次数，比较省工。
[0029] 5、以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备的发酵室是 一种日光增温发酵室，其特征在于：
[0030] i.发酵室用保温材料制做，并且向阳面用透明材料，或者用双层透明材料；背阴 面设置进出料的门，或者设有多个进出料的门；
[0031] ii.发酵室顶部透明材料上再加盖保温卷帘，以便保存太阳能；
[0032] iii.发酵室的顶部设有排气筒，或者设有多个排气筒；发酵室进出料门的中部设 有可调的进气孔；利用发酵室内外气体的温度差产生的压强差排除室内气体，或者排气筒 中设排风扇，强制排气；
[0033] 6、以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备的保温保湿 被是一种海绵被，其特征在于：
[0034] i.海绵被由两层塑料膜被面和海绵被芯组成；
[0035] ii.海绵被的两面边上分别固定尼龙雌雄褡裢条或褡裢块，以便海绵被相互搭 接；
[0036] iii.海绵被的大小以其重量便于操作，以及所用的位置确定。 六、【专利附图】
【附图说明】
[0037] 1、附图符号说明
[0038] 网框箱（1)，支撑架（2)，卡槽（3)，内卡槽孔（4)，外卡槽孔（5)，插孔（6)，丁字形 插销柱（7)，网脐（8)，网框箱车（9)，平板车（10)，挡料板（11)，插脚（12)，短网框（13)，长 网框（14);
[0039] 2、【专利附图】
【附图说明】
[0040] i.附图1 :发酵工艺流程图 [0041] ii.附图2:网框箱群、支撑架示意图
[0042] iii.附图3 :网框箱、卡槽与插销柱示意图
[0043] iv.附图4 :网框箱车队示意图 七、实施例
[0044] 实施例一。畜禽粪便和人粪尿等粪肥发酵干燥一步完成的实例。利用铡碎的干秸 杆，作为吸收水分的原料，并添加适量有机物料腐熟剂，与鸡粪便混合，或者与猪粪便混合， 或者与牛粪便混合，或者与人粪便混合，将混合物的含水量调整到30?50%，将混合物装 进保温保湿网框箱车，网框箱车的网框箱宽度〇. 5?0. 7米，网框箱车装满后并排放置到日 光增温发酵室内，并安装支撑架，盖上海绵被，关闭进出料门，启动通气系统，正常发酵；发 酵室的环境条件：平均温度控制在16°C以上，湿度在60%以下；发酵2?3天料温可以达到 55°C以上，最高可以达到75°C，继续发酵5?7天，温度降至35°C以下，停止发酵，取出物料 可以直接用作粗制有机肥；或者放进库房后熟1?2周，再经过分筛，细粉作为商品有机肥， 其含水量可以达到<15%，渣滓作为吸水剂掺进粪便再发酵。如果发酵料含水量过高，或者 环境温度较低，或者环境湿度较大，或者网框箱的宽度较大，需要适当延长发酵时间。日光 增温发酵室可以每天进料出料，连续发酵。
[0045] 实施例2,畜禽圈和厕所人粪尿等粪便颗粒肥的发酵干燥一步完成实例。将发酵 好的干燥有机肥料粉剂当作吸水料再撒到畜禽圈用来调整吸收物料中过多的水分，使物料 含水量达到25?45 %，收集混合物，加入适量粘合剂，原料为牛粪的加入干物质重量7? 15%的粘土和0?3%的风化煤腐殖酸钠，原料为猪粪的加入干物质重量的5?10%的粘 土和0?3%的风化煤腐殖酸钠，原料为鸡粪的加入干物质重量的0?5%的粘土和0?3% 的风化煤腐殖酸钠，搅拌均匀；然后造粒、抛圆，放进网框箱车；网框箱车网框箱宽度〇. 5? 0. 7米，网框箱车装满后，运至日光增温发酵室并排放置，插上支撑架，盖好海绵被，关闭发 酵室的门，开启通风系统，发酵2?3天料温可以达到55°C以上，最高温度可以达到75°C， 再发酵5?7天温度降至35°C以下，停止发酵，推出网框箱车，将颗粒筛分，合格颗粒送至 库房，后熟1?2周后备用，不合格颗粒返工再造，或者撒到畜禽圈用作吸水剂吸收粪便中 过量水分；日光增温发酵室的环境条件：平均温度控制在16°C以上，湿度控制在60%以下。 如果环境温度较低，或者颗粒含水量较高，或者环境湿度太大，或者网框箱宽度较大，发酵 时间可以适当延长。日光增温发酵室可以每天进料出料，连续发酵。
[0046] 实施例3 :田间水分含量大的病果、烂叶、杂草发酵干燥一步完成实例。在温暖季 节，将麦糠、干燥的食用菌渣滓、稻糠和适量的有机物料腐熟剂预先混合，在田间地头与病 果、烂叶、杂草等含水分高的有机物料混合，调整水分含量达到30?50%，然后装进网框箱 群，插上支撑架，盖好海绵被，发酵7?10天温度上升至55°C以上又降至35°C以下，物料水 分含量达到15%左右，可以直接用作肥料撒到田里。如果急用，发酵3天杀死其中病虫害后 可用做肥料。环境平均温度16°C以上，湿度60%以下。如果环境温度较低，或者环境湿度 较高，或者网框箱宽度较大，应适当延长发酵时间。
[0047] 实施例4,干燥动物粪便造粒干燥一步完成实例。将经过筛分的干燥动物粪便粉 齐U，加入适量有机物料腐熟剂，并且添加〇?15 %的粘合剂，原料为牛粪的加入干物质重 量的7?15%的粘土和0?3%的风化煤腐殖酸钠，原料为猪粪的加入干物质重量的5? 10%的粘土和0?3%的风化煤腐殖酸钠，原料为鸡粪的加入干物质重量的0?5%的粘 土和0?3%的风化煤腐殖酸钠，搅拌均匀；然后造粒、抛圆，放进日光增温发酵室的网框箱 中，网框箱并排放置，网框箱宽度〇. 5?0. 7米，网框箱装满后，插上支撑架，盖好海绵被， 关闭发酵室的门，开启通风系统，发酵2?3天料温可以达到55°C以上，最高温度可以达到 75°C，再发酵5?7天温度降至35°C以下，停止发酵，从网框箱取走物料进行筛分，合格颗粒 送至库房，后熟1?2周备用；不合格颗粒返工再造；日光增温发酵室的环境条件：平均温 度控制在16°C以上，湿度控制在60%以下。如果环境温度较低，或者颗粒含水量较高，或者 环境湿度太大，或者网框箱宽度较大，发酵时间可以适当延长。日光增温发酵室可以每天进 料出料，连续发酵。
[0048] 实施例5,城镇生物质有机垃圾的发酵干燥一步完成实施例。在小区偏僻处放置 网框箱群，将分拣的杂草、树叶、食物残渣、烂果、烂菜叶等生物质有机垃圾运至网框箱群旁 边，加入发酵过的干燥有机肥和适量有机物料腐熟剂，使含水量达到30?50%，经过粉碎， 装进网框箱，网框箱群并排放置，网框箱装满后插上支撑架，盖上海绵被，发酵7?10天，料 温上升至55°C以上，再降至35°C以下，可以停止发酵，发酵物料可以用作肥料供当地种植 花草使用。网框箱群可以根据需要续接，无限扩大，连续使用。
[0049] 八、发明的优点：
[0050] 1.利用干秸杆或者其它干的有机物料作为调节发酵料含水量的吸水剂，把烘烤粪 便和日晒粪便转化为晒秸杆，解决了日晒粪便或烘烤粪便污染环境问题；为禁止焚烧秸杆 工作提供了一种高效利用秸杆的方法，为克服秸杆直接还田把病虫害也还进田里的缺点， 提供了新的利用方法；
[0051] 2.将干秸杆或其它干的有机物料和有机物料腐熟剂撒到畜禽圈或者撒到厕所茅 坑有三大好处：①在畜禽圈调整降低有机物料含水量，避免运输过程因水分太大，脏水流 淌，污染沿途；②将有机物料腐熟剂撒到畜禽圈，使发酵工序提前到粪便产生时即进行，这 有利于除臭，改善畜禽圈的卫生环境；③北方冬季寒冷，不利于发酵，畜禽圈室往往采取加 温措施，平均温度控制在18°C左右，将干秸杆和有机物料腐熟剂预撒在畜禽圈，收集起粪便 与有机物料混合物，使含水量达到发酵要求，并能够充分利用物料在畜禽圈吸收的热量，趁 热发酵，升温快，温度高，改变北方冬季不宜发酵的状况；在畜禽圈的发酵属于中低温微生 物发酵，装进发酵设备的发酵主要是中高温微生物发酵；采用这种方法发酵，参与发酵的微 生物种类多，产生的酶种类多活性强，有机物发酵更充分；
[0052] 3.用发酵好的干燥有机肥作为吸水剂撒进畜禽圈或厕所茅坑有四大好处：①解 决了缺少干秸杆调节水分的问题，确保粪便发酵干燥一步完成的方法能够在缺少干秸杆时 也能实施，为利用生物热干燥创造了广泛利用的条件；②用发酵好的或经过发酵的干燥有 机肥作为吸水剂把大量有益微生物带进有机物料，能够促进发酵，减少或不添加有机物料 腐熟剂；③粪便比较容易发酵分解，不易长时间发酵；而秸杆类物质纤维素木质素含量高， 不易分解，分筛后再作为吸水剂发酵，有利于其充分分解，也节省烘烤干燥的能源；④用经 过筛分的干燥有机肥粉剂作为吸水剂调节物料含水量，可以代替或节约有机物料腐熟剂， 加速物料分解；其中一些能够吸收利用硫化氢、氨气等易挥发有毒物质的有益微生物，能够 除臭消毒改善畜禽圈的环境；
[0053] 4.对于牛粪、猪粪这些比较松散的物料，添加粘合剂有利于增强颗粒硬度，适应颗 粒肥料机播的需要。
[0054] 5.常规处理枯枝烂叶、杂草、病果等这些生物质废弃物的方法是随地堆放、深埋、 焚烧。随地堆放污染环境，滋生病虫害。深埋很麻烦。焚烧污染环境、浪费资源。这种及时 用发酵设备发酵的方法，能够及时杀死病虫草害，分解农药残毒，还能够将其转化为微生物 有机肥，是一种净化环境，治理污染，废物再利用的好方法。
[0055] 6.这种先造粒后发酵的方法，充分利用有机物料发酵产生的生物热，使发酵干燥 一步完成，而且确保肥料含水量达到< 15%。方法省去颗粒烘烤环节，不仅节约能源，还消 除污染，不必设置排污设备。
[0056] 7.农村厕所人粪尿和畜禽粪便的处理有多种方法。①建沼气池，进行沼气发酵。 这是个好方法。目前存在的问题是沼渣沼液肥养分太低，大部分是水分，运输量大，后续处 理工作更麻烦，有电的地方农民不愿意用；②建水厕所，将粪尿冲进茅坑，然后抽取浠粪便 晒半干发酵，或者卖粪干。这种方法浪费水资源，夏天厕所和晒粪场成了苍蝇繁殖场所，晒 粪场污染环境。③水冲畜禽圈，畜禽圈干净了，粪便污水横流，臭气难闻，污染环境；⑤旱厕 所。北方缺水，多数农村是旱厕所。粪尿、垃圾、污水都填进厕所堆怄。虽然管理粪便省事， 但自然发酵产生的臭气污染空气，夏天厕所成了苍蝇繁殖场所，群蝇乱舞是农村特点，极易 给人畜传播疾病。利用本发明可以很好地解决上述问题。根据估算每天排除粪便的数量， 预先将铡碎的干秸杆粉与有机物料腐熟剂的混合物撒进畜禽圈或厕所茅坑，排出粪尿当天 或2?3天内收集秸杆与粪便混合物集中到发酵场，将物料搅拌配料，放进保温保湿网框箱 群和网框箱车队及其日光增温发酵室发酵，不仅治理污染，还消除病虫毒，搞得好可以消除 农村群蝇乱舞的状况，实现农村无群蝇。
[0057] 8.改善城镇处理生物质有机垃圾的现状，变处理垃圾为生产微生物有机肥。城镇 生物质有机垃圾数量庞大，运输量大，常规处理办法是掩埋、焚烧。掩埋以后产生沼气，不仅 容易引起火灾，还污染环境，破坏臭氧层。焚烧污染环境，浪费资源。分拣发酵方法消除污 染，为绿色环保事业提供优质肥料，而且减少运输成本。
[0058] 9.本发明生产的微生物有机肥料，不仅能够提供营养，还能够改良土壤、防控多种 病虫、增强作物抗御旱涝风寒热的能力、提高肥料利用率、提高产量改善农作物品质，为农 业提供优质生产资料，对于减少化肥和化学农药用量，生产安全农产品有重要意义。
[0059] 10.本发明用途广泛，既适合小农户应用，也适合规模化工厂化常年使用；既可以 集群使用也可以单独使用。采用该项发明比常规堆腐法占地面积减少，仅为其三十分之一。 发酵不用翻堆，节省工时。发酵质量均匀，产品无害化。产品无臭味。发明从生物质有机废 弃物处理整个系统考虑问题，统筹安排，整体节省能源，治理污染，经济效益、环境效益、社 会效益良好。
【权利要求】
1. 一种粪便发酵干燥一步完成的方法与设备，其方法是一种利用常压通气发酵设备进 行的固体好氧发酵，其特征在于：
1. 利用铡碎的干秸杆，或者利用发酵好的干燥有机肥，或者利用其它干的有机物料作 为吸收水分的原料，并添加或不添加有机物料腐熟剂，与粪便混合，或者将它们直接撒到畜 禽圈或厕所的茅坑吸收粪便中过多的水分，将混合物的含水量调整到30?50%，将混合物 放进发酵设备中发酵；发酵设备选用保温保湿网框箱群、保温保湿网框箱车队及其发酵室； 发酵设备放置在露天发酵，或者放置在发酵室内发酵；发酵环境，或发酵室的环境条件：温 度控制在16°C以上，湿度在60%以下，并且便于通气。 ii. 当发酵温度上升至55°C以上，然后降至35°C以下时，停止发酵，取出物料堆放到车 间后熟，使含水量达到15%，直接用作肥料；或者将发酵好的干燥肥料当作吸水料再撒到 畜禽圈或茅坑用来调整物料含水量；或者将其过筛，筛分为粉剂和大颗粒渣子两部分，分别 用作肥料和调整发酵原料含水量的吸水料，或者用作进一步加工的原料。 iii. 不仅粪便可以用这种方法发酵，含水分高的农产品加工残渣、病果、烂叶、杂草、生 物质生活垃圾，都可以用这种方法发酵。
2. 以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其方法是一种利用常压通气 发酵设备进行的好氧发酵方法，其特征在于： i. 将发酵好的，经过筛分的干燥有机肥粉剂用作吸水料，并且添加〇?15%的粘合 齐U，添加或不添加有机物料腐熟剂，直接与运来的粪便掺混，或者将其撒到畜禽圈或厕所的 茅坑吸收过多的水分，经过收集、掺混、造粒、抛光以后，使发酵物料颗粒含水量达到25? 45%，将颗粒放进发酵设备中发酵； ii. 当物料内发酵温度上升至55°C以上，然后降至35°C以下时，停止发酵，取出肥料颗 粒，过筛，不合格颗粒返回重新加工，把合格颗粒堆放到车间后熟，使肥料颗粒含水量达到 <15%。 iii. 所用粘合剂为粘土、膨润土，或选用风化煤腐殖酸钠这些不易被微生物分解的物 质。
3. 以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备是一种保温保湿 网框箱群，其特征在于： i.保温保湿网框箱群是由网框箱、支撑架和保温保湿被组成，网框箱的四面箱壁是四 个网框，网框的边框用角材围成；其中一对较短的网框两个横边框外端设置伸出的卡槽， 卡放另一对较长网框的边角；卡槽有四面槽壁，即内壁、外壁、侧壁和上壁或下壁；每个卡 槽相对的内壁和外壁上各设有一个相对应的卡槽孔，即内卡槽孔和外卡槽孔，卡槽孔的位 置、大小与卡放的另一网框边框上的插孔匹配，并且设有丁字形插销柱，插销柱的长度可以 穿过外卡槽孔、插孔、内卡槽孔三个孔有余，其长度富余量达到1倍以上；较长的网框中部 设有一个或几个突出的网脐，网脐1?3厘米高；坚起两对网框，将较长的网框边角与较短 的网框边框卡槽对好，插上插销柱，组成网框箱，就可以将调配好的发酵物料装进网框箱发 酵；网框箱的高度1?2米，以便于装卸料操作为原则；网框箱的长度1?4米，以其重量 便于拆装操作及适配发酵环境为原则；网框箱宽度〇. 2?1. 2米，以发酵料颗粒大小及透气 性要求为准；网片网眼大小和网丝粗细以物料不外漏、网片基本不变形为准；将网框箱紧 贴着并排放置组成网框箱群，网脐将网框箱隔开，网框箱之间形成通气层缝；设置若干丁字 形支撑架，将支撑架平行排列插到网框箱的物料中相对固定，丁字形横梁与两边的网框连 接固定，横梁之间用几条绳索捆绑固定，形成网状结构，然后用保温保湿被覆盖网框箱群， 支撑架组成的网状结构支起保温保湿被，在发酵物料上部形成空间；覆盖保温保湿被时注 意在下方网框箱之间隔缝处和上部留有通气孔缝；保温保湿网框箱群在野外使用，或者将 其放置到能够控制温度湿度的发酵室内使用，避免不良气候干扰发酵；网框箱群可以集群 使用，也可以单个网框箱单独使用；保温保湿网框箱群便于在废弃物产生地收集生物质废 弃物发酵，发酵完成后将物料运至储备库。保温保湿网框箱群比专利号为CN202099212U的 保温保湿双层网通气发酵框群生产成本低，同样面积的网框比双层网通气架的重量减少一 半，使拆装操作更方便。
4. 以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备是一种保温保湿 网框箱车队：其特点在于： i.发酵设备保温保湿网框箱车队是由若干网框箱车、丁字形支撑架和保温保湿被组 成，网框箱车由网框箱、平板车组成；网框箱的长、高以运输、操作方便为根据，网框箱的宽 度根据物料颗粒大小及通气情况确定；一个网框箱车可以安放1个到几个网框箱，网框箱 之间留有通气缝，通气缝的宽度由网脐高度限制；对于要求通气条件好，物料粒度较小的 发酵料，需要宽度较小的网框箱，几个网框箱安装在同一辆车上，相邻网框箱其相邻网框上 方设有以活页连接的挡料板，当装料时，挡料板朝其网框箱外倾倒，相邻的网框箱挡料板相 靠，组成脊形导料板，将落向网框箱缝隙的物料导向网框箱；网框箱的网框下边框设置若干 插脚，插脚上设有缺口，称作锁定缺口；平板车设置360度的转向轮和牵引挂钩，靠动力车 牵引运动，或人力推动；将网框箱装在平板车上，网框的插脚插进平板车平板上对应的插 孔内，平板车底面下每个插孔旁边设置一个弹簧挂锁，搬起弹簧挂锁，锁杆前移到锁定缺口 前方，再按下弹簧挂锁，锁杆后移卡进插脚的锁定缺口，锁定插脚，或者插孔旁不设弹簧挂 锁；将网框箱车紧挨着并排放置组成发酵车队，网框箱车之间的网脐相接触，网框箱车之间 形成通气层缝；在网框箱车上安装若干丁字形支撑架，支撑架的网状结构支起保温保湿被； 保温保湿网框箱车队能够在野外使用，或者将其放置到能够控制温度湿度的发酵室内使 用，避免不良气候干扰发酵；保温保湿网框箱车集群使用，或者单个单独使用。
5. 以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备的发酵室是一种 日光增温发酵室，其特征在于： i. 发酵室用保温材料制做，并且向阳面用透明材料，或者用双层透明材料；背阴面设 置进出料的门，或者设有多个进出料的门； ii. 发酵室顶部透明材料上再加盖保温卷帘，以便保存太阳能； iii. 发酵室的顶部设有排气筒，或者设有多个排气筒；发酵室进出料门的中部设有大 小可调的进气孔；利用发酵室内外气体的温度差产生的压强差排除室内气体，或者排气筒 中设排风扇，强制排气。
6. 以上所述一种粪便发酵、干燥一步完成的方法和设备，其发酵设备的保温保湿被是 一种海绵被，其特征在于： i. 海绵被由两层塑料膜被面和海绵被芯组成； ii. 海绵被的两面边上分别固定尼龙雌雄褡裢条或褡裢块，以便海绵被相互搭接； iii. 海绵被的大小以其重量便于操作，以及所用的位置确定。
【文档编号】C05F3/06GK104193426SQ201410318401
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】郑伟杰, 郑育红, 郑兴耘 申请人:郑兴耘
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1