自动进料塔式发酵系统及进料方法与流程

本发明属于发酵设备技术领域，涉及一种能够进行规模化、自动化生产的自动进料塔式发酵系统及进料方法。

背景技术：

有利用有机废物发酵制备生产有机肥料的实践中，为了提高工作效率，人们往往借助各种发酵设备进行发酵作业。由于占地面积相对小而且密闭发酵，尾气相对容易收集处理，人们开始越来越多地使用塔式发酵设备进行发酵作业。

然而，由于加工制造及发酵过程中的物料翻拌、通氧等因素的制约，发酵塔单体往往难以做得很大，所以只适合进行小规模的发酵生产使用。而且由于往往是单个使用，每个都配备的是小型、间歇性物料提升设备，给发酵塔添加发酵有机物料都只能是人工定量且间歇式进行，生产作业效率低。

若需要发酵处理的有机物料量很大时，也有人尝试采用多个发酵塔同时使用，但由于每个发酵塔都单独使用一套进料和出料装置，既占用了大量的安装场地空间，又要分别多点人工定量添加发酵有机物料以及每个发酵塔的发酵熟料多点分别出料，无法形成一条完整合理的作业生产线，作业十分繁杂，效率低下，无法进行规模化、工厂化连续生产。

若既要发挥发酵塔占地面积小、发酵密闭、易于收集发酵尾气的优点，又要使其能够很好地应用于大规模工厂化连接生产，而且实现统一集中自动进料和出料，则必须将多个发酵塔科学合理地集约成一个功能完备的“塔式环保发酵系统”，然而目前市场上尚未发现有能够满足这样技术要求的设备，因此，设计开发功能完备的“塔式环保发酵系统”是十分必要的。

技术实现要素：

本发明公开一种自动进料塔式发酵系统及进料方法，其要解决的主要技术问题是使多个发酵塔形成一个统一集中自动化控制进料和出料且能够满足大规模工厂化连接生产要求的自动进料塔式发酵系统及进料方法，而且设备占地面积更小，工作效率更高。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明公开一种自动进料塔式发酵系统，包括发酵塔、上料斗式提升机，所述上料斗式提升机连接安装于所述发酵塔的侧面且输出端位于发酵塔的上方；其特征在于：所述发酵塔为二个或二个以上并联安装且所述上料斗式提升机前端连接安装有自动进料装置；

所述自动进料装置由分料输送机和/或自动称量机构构成；所述分料输送机设置有若干个分料出料口；所述分料输送机连接安装于所述上料斗式提升机的提升料斗的侧上方；所述自动称量机构连接安装于所述分料输送机的分料出料口与所述上料斗式提升机的提升料斗之间。

本发明解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述自动称量机构由称量斗和称重传感器构成，所述称重传感器连接安装于所述分料输送机下方机体上，所述称量斗连接安装于所述称重传感器上及所述上料斗式提升机的提升料斗的侧上方。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述自动称量机构由电子计量皮带秤构成，所述电子计量皮带秤的输入端连接于所述分料输送机的输出端，所述电子计量皮带秤的输出端连接于所述上料斗式提升机的提升料斗的侧上方。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其还包括分料溜槽；所述分料溜槽连接安装于所述分料输送机输出端下方及所述上料斗式提升机的提升料斗的侧上方或所述称量斗、所述电子计量皮带秤的输入端上方。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述分料溜槽设置至少有两个溜槽出料口；所述溜槽出料口连接在所述上料斗式提升机的提升料斗的侧上方或所述称量斗、电子计量皮带秤输入端上方；

所述溜槽出料口上方设置安装有能够将物料切换分配其中任一溜槽出料口的溜槽分料机构。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述分料输送机是无轴螺旋输送机。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述分料出料口设置安装有人工或自动控制开闭的分料出料阀门。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其还包括熟料输出装置；所述熟料输出装置是设置安装于所述发酵塔出料口下方的皮带输送机或/和螺旋输送机。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述熟料输出装置还包括将熟料统一汇总输出的皮带输送机或螺旋输送机。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述发酵塔的进料口偏置于塔体的一侧；所述发酵塔为二个或二个以上安装时，所述的发酵塔进料口两两相向就近开设，所述上料斗式提升机对应安装于所述发酵塔的内侧，而且两两相向就近对称安装。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述分料输送机连接安装有发酵处理设备；

所述发酵处理设备包括发酵配料装置和/或发酵搅拌装置、发酵破碎装置、发酵给料装置。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述熟料输出装置后端连接安装有产品加工设备；

所述产品加工设备包括加工配料装置和/或加工搅拌装置、加工破碎装置、加工造粒装置、加工冷却装置、加工筛分装置、加工称量包装装置、加工码垛装置。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述加工配料装置和/或发酵配料装置为电子控制配料装置，所述加工破碎装置和/或发酵破碎装置为立式或卧式链条破碎机。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述熟料输出装置还与所述发酵配料装置或发酵搅拌装置连接。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其所述发酵塔为由多层发酵托盘层叠立体安装组成的方形塔或/和圆筒形塔。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统，其还包括自动控制器；所述自动控制器与所述上料斗式提升机、自动进料装置、溜槽分料机构、熟料输出装置、发酵处理设备和产品加工设备进行电连接。

本发明公开了一种自动进料塔式发酵系统的进料方法，其包括以下步骤：

步骤s1：进料设定：在系统控制器上设定每个发酵塔每次的进料总量、每一组的进料量及进料的先后次序；

步骤s2：物料分料输送：启动设备，分料输送机承接从前端输送来的发酵物料并输送至各上料斗式提升机的提升料斗上方；

步骤s3：物料称量：发酵物料从分料输送机排放入其下方的自动称量机构，自动称量机构按设定的重量将一组发酵物料排放入其侧下方的上料斗式提升机的提升料斗内；

步骤s4：物料提升入塔：步骤s3中自动称量机构将一组发酵物料完全排放到上料斗式提升机的提升料斗后，上料斗式提升机做向上提升动作，提升料斗将发酵物料提升至发酵塔的顶部并经发酵塔的进料口倒入发酵塔内；

步骤s5：发酵塔进料完成：步骤s4中当提升料斗将一组发酵物料倒入发酵塔后，提升料斗下降至初始进料位置，系统又重复步骤s3的动作，自动称量机构又将一组发酵物料排放入提升料斗内，提升料斗又将发酵物料提升并倒入发酵塔内，如此一组一组地循环，当上料斗式提升机提升的发酵物料量达到设定的进料量，发酵塔完成自动进料。

较佳的，上述的自动进料塔式发酵系统的进料方法，步骤s1还包括系统设定为发酵塔逐个进料或多个发酵塔同时、同步进料；步骤s1还包括按体积设定每次的进料总量和每一组的进料量；步骤s4还包括发酵塔一边进料的同时一边排出发酵熟料。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明自动进料塔式发酵系统及进料方法至少具有下列优点及有益效果：

一、能够实现统一集中自动化控制管理，满足大规模工厂化连续生产要求，进料和出料集中自动化，较单个独立操作控制生产作业效率提高50％以上。

二、设备布局安装更加合理紧凑，占用场地空间比多个单独控制使用降低40％以上。

三、生产管理成本大幅度降低。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明自动进料塔式发酵系统实施例一的结构主视示意图。

图2是本发明自动进料塔式发酵系统实施例一的结构侧视示意图。

图3是本发明自动进料塔式发酵系统实施例二的结构主视示意图。

图4是本发明自动进料塔式发酵系统实施例二的结构俯视示意图。

图5是本发明自动进料塔式发酵系统实施例二的结构侧视示意图。

图6是本发明自动进料塔式发酵系统实施例三的结构主视示意图。

图7是本发明自动进料塔式发酵系统实施例三的结构侧视示意图。

【主要元件符号说明】

1：发酵塔11：发酵塔进料口

12：发酵塔出料口2：上料斗式提升机

21：提升料斗3：自动进料装置

31：分料输送机311：分料出料口

312：分料出料阀门32：自动称量机构

321：称量斗322：称重传感器

323：电子计量皮带秤4：分料溜槽

41：溜槽出料口42：溜槽分料机构

5：熟料输出装置51：熟料螺旋输送机

52：熟料皮带输送机53：熟料汇总皮带输送机

6：发酵处理设备61：发酵配料装置

62：发酵搅拌装置63：发酵破碎装置

64：发酵给料装置641：给料储料斗

642：给料皮带输送机7：产品加工设备

71：加工配料装置72：加工搅拌装置

73：加工破碎装置74：加工造粒装置

75：加工冷却装置76：加工筛分装置

77：加工称量包装装置78：加工码垛装置

8：系统控制器

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的自动进料塔式发酵系统其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

本发明一种自动进料塔式发酵系统的进料方法，包括以下步骤：

步骤s1：进料设定：在系统控制器上设定每个发酵塔每次的进料总量、每一组的进料量及进料的先后次序；

步骤s2：物料分料输送：启动设备，分料输送机承接从前端输送来的发酵物料并输送至各上料斗式提升机的提升料斗上方；

步骤s3：物料称量：发酵物料从分料输送机排放入其下方的自动称量机构，自动称量机构按设定的重量将一组发酵物料排放入其侧下方的上料斗式提升机的提升料斗内；

步骤s4：物料提升入塔：步骤s3中自动称量机构将一组发酵物料完全排放到上料斗式提升机的提升料斗后，上料斗式提升机做向上提升动作，提升料斗将发酵物料提升至发酵塔的顶部并经发酵塔的进料口倒入发酵塔内；

步骤s5：发酵塔进料完成：步骤s4中当提升料斗将一组发酵物料倒入发酵塔后，提升料斗下降至初始进料位置，系统又重复步骤s3的动作，自动称量机构又将一组发酵物料排放入提升料斗内，提升料斗又将发酵物料提升并倒入发酵塔内，如此一组一组地循环，当上料斗式提升机提升的发酵物料量达到设定的进料量，发酵塔完成自动进料。

在本发明自动进料塔式发酵系统进料方法的一个具体实施例中，其具体步骤如下：

步骤s1：进料设定：在所述系统控制器上设定每个所述发酵塔每次的进料总量为50吨、每一组的进料量为1吨及每个所述发酵塔逐个完成进料；

步骤s2：物料分料输送：启动所述自动进料塔式发酵系统，所述分料输送机承接从前端输送来的水分50％的猪粪发酵物料并输送至其中一个所述发酵塔的所述上料斗式提升机的提升料斗上方；

步骤s3：物料称量：所述分料输送机位于设定进料的所述上料斗式提升机的分料出料口打开，猪粪发酵物料从所述分料输送机经所述分料出料口排放入其下方的所述自动称量机构，所述自动称量机构按设定将1吨猪粪发酵物料排放入其侧下方的所述上料斗式提升机的提升料斗内；

步骤s4：物料提升入塔：当上述步骤s3中所述自动称量机构将1吨猪粪发酵物料完全排放到所述上料斗式提升机的提升料斗后，所述上料斗式提升机启动并做向上提升动作，其提升料斗将猪粪发酵物料提升至所述发酵塔的顶部并经所述发酵塔的进料口倒入发酵塔内；

步骤s5：发酵塔进料完成：当步骤s4中所述上料斗式提升机的提升料斗将一组1吨的猪粪发酵物料倒入所述发酵塔后，所述提升料斗下降至初始进料位置，所述自动进料装置又重复步骤s3的动作，所述自动称量机构又将一组1吨的猪粪发酵物料排放入所述提升料斗内，所述提升料斗又将1吨猪粪发酵物料提升并倒入所述发酵塔内，如此一组一组地循环，当所述上料斗式提升机提升了50组、共50吨猪粪发酵物料达到设定的进料量，所述一个发酵塔完成了一次自动进料，自动进料装置开始按上述步骤给下一个所述发酵塔进料。

本发明的自动进料塔式发酵系统的具体实施方式如下。

实施例一：

请参阅图1、图2所示，本发明实施例一的自动进料塔式发酵系统由发酵塔1、上料斗式提升机2、自动进料装置3、熟料输出装置5和发酵处理设备6构成；所述上料斗式提升机2连接安装于所述发酵塔1的侧面且输出端位于发酵塔1的上方；所述自动进料装置3连接安装于所述上料斗式提升机2的提升料斗21的侧上方；所述熟料输出装置5连接安装于所述发酵塔1的发酵塔出料口12的下方；所述发酵处理设备6连接安装于所述自动进料装置3的前端。

所述发酵塔1为四个并联且成直线安装，所述上料斗式提升机2全部设置安装于同一侧。

所述自动进料装置3由分料输送机31和自动称量机构32构成；所述分料输送机31设置有四个分料出料口311；所述分料输送机31连接安装于所述上料斗式提升机2的提升料斗21的侧上方；所述自动称量机构32连接安装于所述分料输送机31的分料出料口311与所述上料斗式提升机2的提升料斗21之间。

所述自动称量机构32由称量斗321和称重传感器322构成，所述称重传感器322有四个，分别连接安装于所述分料输送机31下方机体上，所述称量斗321连接安装于所述四个称重传感器322上及所述上料斗式提升机2的提升料斗21的侧上方。

为了避免发酵物料在输送过程中出现粘结而影响正常输送和发酵效果，所述分料输送机31采用无轴螺旋输送机。

为了实现分料输送机能够单独给某个特定的上料斗式提升机2的提升料斗21上方的自动进料装置3进料，所述分料出料口311设置安装有人工或自动控制开闭的分料出料阀门312，需要进料的自动进料装置3上方的分料出料口311的分料出料阀门312打开则发酵物料被输送下来，反之发酵物料则不会被输送下来。

为了便于发酵熟料的统一集中收集和输送，所述系统设置安装有熟料输出装置5。所述熟料输出装置5由熟料螺旋输送机51和熟料皮带输送机52构成，其中熟料螺旋输送机51安装于所述发酵塔1的发酵塔出料口12的下方，所述熟料皮带输送机52的输入端连接安装于所述熟料螺旋输送机51的输出端。

为了能够实现大规模进料和均匀给料，所述自动进料装置3的前端设置安装有发酵处理设备6；所述发酵处理设备6包括发酵给料装置64；所述发酵给料装置64由给料储料斗641和给料皮带输送机642构成，所述给料皮带输送机642的输入端安装于所述给料储料斗641的下方，输出端安装于所述自动进料装置3的分料输送机31的输入端；通过调节给料皮带输送机642的运行速度和给料储料斗641的出料口的大小，可以实现给料量大小的调节。

为实现集中自动化控制，所述发酵系统设置安装有系统控制器8；所述自动控制器8与所述上料斗式提升机2、自动进料装置3、熟料输出装置5、发酵处理设备6进行电连接；所述系统控制器采用plc或pac控制。

实施例二：

请参阅图3、图4、图5所示，本发明实施例二的塔式环保发酵系统与实施例一相似，区别仅在于：

所述发酵塔是六个并联安装使用，而且成两排、每排三个，两两相向对称安装。为了便于进料和降低自动进料装置3的安装高度，所述上料斗式提升机2统一对称安装于所述发酵塔1的内侧，而且两两相向就近安装。

所述自动称量机构32由电子计量皮带秤323构成；所述电子计量皮带秤323的输入端连接安装于所述分料输送机31的下方，其输出端连接安装于所述上料斗式提升机2的提升料斗21的侧上方。

为了更加节省设备安装场地空间和降低设备成本，所述发酵系统中设置安装分料溜槽4；所述分料溜槽4连接安装于所述分料输送机31的分料出料口311下方，所述分料溜槽4下端开设有两个溜槽出料口41，所述溜槽出料口41连接安装于所述自动进料装置3的自动称量机构32的电子计量皮带秤323的输入端上方。

为了实现一个分料溜槽4能够同时或单独给所述自动进料装置3的自动称量机构32供料，所述溜槽出料口41上方还可设置安装能够将物料切换分配其中任一溜槽出料口41的溜槽分料机构42。

本实施例中，所述熟料输出装置5包括两台熟料皮带输送机52，每一台连接安装在同一排所述发酵塔1下的三台熟料螺旋输送机51的输出端，同时还包括将两台熟料皮带输送机52输送的熟料统一汇总输出的熟料汇总皮带输送机53，该熟料汇总皮带输送机53连接在两台所述熟料皮带输送机52的输出端，能够完成发酵熟料的统一集中收集输送。

为了能够更好地调节发酵物料的养分结构、水分含量等指标，使有机物料进入所述发酵塔1后能够快速高效地完成发酵，在所述发酵系统中设置安装发酵处理设备6。本实施例中，所述发酵处理设备6包括发酵配料装置61、发酵搅拌装置62、发酵破碎装置63和发酵给料装置64，其中所述发酵给料装置64连接安装于所述分料输送机31的前端，所述发酵破碎装置63连接安装于所述发酵给料装置64的前端，所述发酵搅拌装置62连接安装于所述发酵破碎装置63的前端，所述发酵配料装置61连接安装于所述发酵搅拌装置62的前端。

为了使所述发酵系统发酵出来的有机熟料能够方便快捷地加工成各种规格的肥料产品，在所述熟料输出装置5后端连接安装产品加工设备7。所述产品加工设备7包括依次连接安装于所述熟料输出装置5的熟料汇总皮带输送机53后端的加工配料装置71、加工搅拌装置72、加工破碎装置73、加工造粒装置74、加工冷却装置75、加工筛分装置76、加工称量包装装置77和加工码垛装置78。

为了提高发酵物料调配的准确度和效率，所述发酵配料装置61和加工配料装置71采用电子控制配料装置。根据有机物料的特性，为了提高破碎的效率，所述发酵破碎装置63和加工破碎装置73采用立式链条破碎机。

为了能够方便地将一部分经熟料输出装置5输出的发酵熟料直接返到所述发酵处理设备6的发酵配料装置61，将所述熟料输出装置5与所述发酵配料装置61连接。本实施例中，在所述熟料输出装置5的熟料汇总皮带输送机53与所述发酵配料装置61之间增加安装一台皮带输送机或螺旋输送机。

所述自动控制器8还与所述分料溜槽4和所述产品加工设备7进行电连接。

实施例三：

请参阅图6、图7所示，本发明实施例三的塔式环保发酵系统与实施例一相似，区别仅在于：

为了更好地利用场地空间，所述发酵塔1为由多层发酵托盘层叠立体安装组成的方形塔；所述发酵塔1为两个并联平行同向安装。

所述发酵处理设备6包括发酵配料装置61、发酵搅拌装置62、发酵破碎装置63，其中所述发酵破碎装置63连接安装于所述分料输送机31的前端，所述发酵搅拌装置62安装于所述发酵破碎装置63的前端，所述发酵配料装置61连接安装于所述发酵搅拌装置62的前端。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。