连续式有机肥料制造方法与流程

本发明涉及一种肥料制造方法，尤其涉及一种连续式有机肥料制造方法。

背景技术：

根据统计，台湾地区一年产生的有机废弃物高达3000万吨，这样庞大的数量，会连带产生出非常可观的废弃物处理问题，若随意处置，会造成非常严重的环境污染问题。有机废弃物的处理方式大致有三种：堆肥、掩埋、焚化和发酵。其中，堆肥处理的成本低、安全且对环境友好，是这几年政府极力推广的一种有机废弃物的处理方式。

然而，传统堆肥处理的缺点在于需要一段时间进行发酵和熟化，才能让这些有机废弃物转变成为有机肥料。而这段时间，依照气温、水份、含氧量等条件的不同，从2-6个月到15天都有可能。不仅令人无法准确的掌握生产时程，也无法预估有机肥料的熟成程度。再者，人工堆放的方式需要耗费相当多的人力、工时，也需要很大的场地和空间进行堆放，还会产生臭味。最后，熟成的时间无法控制。

为了解决上述问题，台湾地区公开号为twm515552u的使用新型专利“农畜牧废弃物处理设备”利用两个卧式的反应槽进行搅拌，来大幅缩短发酵的时间，提升有机废弃物转化成有机肥料的效率。另外，台湾地区公开号为“twi378086b”的发明专利“将毙死禽类尸体及其排泄物进行处理再利用之方法”，则是在一加温型密闭发酵设备当中，进行主发酵及二次发酵两道程序，将整体时间缩短至约4-8天。

但是，上述现有技术所揭露的有机肥料的制造方法或设备的生产效率仍有许多能够提升之处。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种连续性有机肥料制造方法，其堆肥的过程能达到真正流动、连续不间断，从而大幅提升生产的效率。

为实现上述目的，本发明提出一种连续式有机肥料制造方法，其包含有以下步骤：(a)加入一反应物至已预热至150℃以上的一第一发酵装置中，使该反应物加热至70℃以上，反应约20至30分钟，其中反应物包含农场有机废弃物、禽畜废弃物、农业加工副产品或工业都市有机废弃物中的任一种材料或上述材料的混合；(b)加入一菌株至反应物中反应60至90分钟；(c)将反应物从第一发酵装置以一预定速率移至一第二发酵装置，第二发酵装置翻搅反应物并维持第二发酵装置内的反应温度；(d)将反应物自第二发酵装置投入一第三发酵装置，第三发酵装置以一预定速率自底部往顺时针或逆时针方向翻搅，使反应物自落下处移动至底部的过程中逐步熟成后落出。

因此，本发明提出的连续式有机肥料制造方法，过程中的各个步骤相互连接，反应物能够在不同的反应环境下连续进行，使得堆肥发酵的过程达到真正连续、不间断、高流动性的生产效果，大幅提升了生产的效率。

本发明另一较佳实施例提出的连续式有机肥料制造方法，其中，步骤(a)的加热温度较佳可为70℃至90℃之间；禽畜废弃物可包含鸡、鸭、鹅、猪、牛等家禽或家畜的粪便、尿液、处理后的尸体或上述材料的混合。

本发明另一较佳实施例提出的连续式有机肥料制造方法，其中，步骤(c)中第二发酵装置内的温度可维持在50℃至70℃之间，反应2至8个小时。

本发明另一较佳实施例提出的连续式有机肥料制造方法，其中步骤(d)中的第三发酵装置可在底部设置有一搅拌装置，搅拌装置以第三发酵装置底部中心点为圆心顺时针或逆时针转动，同时由外而内将反应物朝圆心方向带动；且第三发酵装置内的反应物可由上而下、由外而内形成一个连续性的梯度进行熟成反应；且反应物可在第三发酵槽内停留约7天。

本发明另一较佳实施例提出的连续式有机肥料制造方法，还包含有以下步骤：(e)将反应物再次投入第三发酵装置中，重复步骤(d)。

本发明另一较佳实施例提出的连续式有机肥料制造方法，还包含有以下步骤：(f)将反应物收集储存于一密封罐车当中后，倒入第一发酵装置中。

本发明另一较佳实施例提出的连续式有机肥料制造方法，还包含有以下步骤：(g)将反应物自第三发酵装置落入一造粒装置中进行造粒或直接包装。

附图说明

图1是本发明提出的连续式有机肥料制造方法的流程图；

图2是本发明提出的连续式有机肥料制造方法采用的装置示意图；

图3是步骤s40与s60的运行示意图；

图4是本发明另一较佳实施例提出的连续式有机肥料制造方法的流程图。

【附图标记说明】

s10、s20、s30、s40、s50、s60、s70-步骤；

10-第一发酵装置；12-第一输送装置；

20-第二发酵装置；22-第二输送装置；

30-第三发酵装置；32-搅拌装置；

34-第四输送装置；40-密封罐车；

42-第三输送装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

请参见图1、图2，本发明所提供的连续式有机肥料制造方法包含有步骤s10、s20、s30和s40。

首先，步骤s10为：加入一反应物至已预热至150℃以上的一第一发酵装置10中，使反应物加热至70℃以上，较佳为70℃至90℃之间，反应约20至30分钟。其中，反应物包含农场有机废弃物、禽畜废弃物、农业加工副产品或工业都市有机废弃物中的任一种材料或上述材料的混合。农场有机废弃物，主要是农业生产的作物残料，包含米糠、蔗渣、稻榖、菇类种植废料等。禽畜废弃物，包含鸡、鸭、鹅、猪、牛等家禽或家畜的粪便、尿液、处理后的尸体或上述材料的混合。农业加工副产品，包括血粉、干肉粉、鱼骨或禽畜含肉的骨头、鱼粕类、油粕类等。工业都市有机废弃物，包含羽毛、树皮、木屑、污泥、厨余、果菜残渣及其他家庭垃圾等。通过高温加热，杀死反应物当中的90％以上的病原体以及100％的虫卵与杂草种子。

接着，步骤s20则为：加入一菌株至反应物。在现有的温度下，在第一发酵装置10内，反应60至90分钟，使得堆肥过程所使用的菌株接种至反应物当中，以活化菌株。一般商业上常用的菌株包括：根瘤菌类的固氮菌种属、溶磷菌类、硅酸盐细菌种属、促生细菌真菌种属、放线菌种属、矿化和熟成的有机肥料的微生物种属等。

第一发酵装置10预热至150℃时，能够在步骤s10中使加入的反应物能够快速升温，再加上步骤s20反应过程中因为菌株活化会产生热能，因而使得第一发酵装置10能够轻易的在步骤s10与s20的反应过程中，将反应环境维持在预定的温度之间，减少步骤s10与s20过程中所需要加热的次数和时间，从而达到有效节能的效果。

步骤s30是将反应物从第一发酵装置10以一预定速率移至一第二发酵装置20，且第二发酵装置20翻搅反应物并维持第二发酵装置20内的反应温度。其中，第二发酵装置20是滚筒式的翻搅槽，翻搅槽采取保温设计，使得第二发酵装置20内的温度，能够通过发酵作用所散发的热能，维持在50℃至70℃之间，以满足菌株生长的温度，进而使得菌株在反应物中进行扩菌反应，进行扩菌反应的时间为2至8个小时。

如图2所示，在实际操作的时候，第一发酵槽10与第二发酵槽20之间通过一第一输送装置12将第一发酵槽10内的反应物移动到第二发酵槽20中，第一输送装置12可以是螺旋输送管，配合扩菌反应所需要的时间以及反应物的进料量来等分或定量进料。以此方式决定反应物从第一发酵槽10移动到第二发酵槽20中的速率，再配合进料速度调整第二发酵槽20的滚动速度，使得反应物在第二发酵槽20中停留2至8个小时后，依次从出口处掉落。进一步来说，在进出料量、第二发酵槽20的长度和转速，以及反应物在第二发酵槽20内的停留时间这四个变量之中取得一个动态的平衡。例如：将从第一发酵装置10中完成反应的300公斤反应物在100分钟内送入第二发酵槽20中，每分钟的进料量即为3公斤，第二发酵槽20的长度为5公尺，在每分钟3转的转速下，可以使得第二发酵装置20以同样每分钟3公斤的出料量来落料。这样的过程，除了能够让反应物在扩菌反应的过程中维持反应温度，同时节省能源，还能够让反应物在持续发酵的过程中以流动、连续不中断的方式进行。

步骤s40是将反应物自第二发酵装置20投入一第三发酵装置30，第三发酵装置30以一预定速率自底部往顺时针或逆时针方向翻搅，使得反应物自落下处移动至底部的过程中逐步熟成后落出。实际操作的时候，反应物在第三发酵槽30内停留约7天，进行熟成反应。如图2所示，第二发酵装置20与第三发酵装置30之间通过一第二输送装置22连接，将第二发酵装置20出口处落下的反应物移动到第三发酵装置30中。其中，第三发酵装置30可以是一个直立式发酵槽，且第三发酵装置30的底部设置有一搅拌装置32，搅拌装置32以第三发酵装置30底部中心点为圆心顺时针或逆时针转动，同时由外而内将反应物朝圆心方向带动，使得堆放在第三发酵装置30内的反应物由上而下、由外而内形成一个连续性的梯度进行熟成反应，然后在反应物完全熟成之后，从第三发酵槽30底部圆心处落出，如图3所示。

通过上述说明，本发明所揭露的连续式有机肥料制造方法，在堆肥发酵的过程中，过程中的各个步骤相互连接，反应物能够依次经过第一发酵装置10、第二发酵装置20和第三发酵装置30等不同的反应环境下连续进行反应，在全程温度、湿度和输送速度受到计算机控制的处理下，使得各种有机废弃物等反应物在堆肥发酵的过程达到真正连续、不间断、高流动性的生产效果，大幅提升了生产的效率。且能符合堆肥场设置标准第五点第一、二、三款均采密闭式处理，并符合第六点要求。经实验测试，本发明所揭露的连续式有机肥料制造方法，能够将堆肥发酵的过程缩短到约8天左右，每月产能能够高达1万吨。

图4为本发明另一较佳实施例所提供的连续式有机肥料制造方法，与先前实施例不同的是，另一较佳实施例所提供的连续式有机肥料制造方法还包含有步骤s50与s60。

请一并参考图2，步骤s50是将反应物收集储存于一密封罐运送车40当中后，再倒入第一发酵装置10中进行反应。利用密封罐车40到各地收集运送，再通过一第三输送装置42倒入第一发酵装置10中开始进行有机肥料的生产制造，过程中有机废弃物暴露于外界或与外界接触的时间及可能性降到最低，从而达到干净卫生、无臭味的效果。

再请参照图2、图3，步骤s60是将反应物再次投入第三发酵装置中，并且重复步骤s40。因为在实际操作的时候，为了达到完全熟成的效果，会将已经落出的反应物，利用第四输送装置34由出料处运送至投入处再次投入，进行第二次以上的熟成反应，以期使得反应物达到最佳的熟成效果。

步骤s70则是将反应物自第三发酵装置30落入一造粒装置中进行造粒，或直接包装，成为最终的有机肥料成品。

通过上述步骤，本发明另一实施例所揭露的连续式有机肥料制造方法，能够从一开始的有机废弃物的收集到最后肥料加工成形与包装，整合成为一贯化、连续性的作业，除了大幅增加生产的效率、减少人力成本之外，更能够有效的降低过程中的臭味，使得有机废弃物在处理的过程当中达到不落地的效果。若进一步与自动控制设备整合，更能达到全程自动化作业的最终目标。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。