一种畜禽粪污有机肥料制作设备及制作方法与流程

文档序号:15394419发布日期:2018-09-08 01:50阅读:423来源:国知局

本发明涉及一种有机肥料制作设备及制作方法,尤其是一种畜禽粪污有机肥料制作设备及制作方法。



背景技术:

畜禽粪污由于含有丰富的有机质(n、p、k等养分),因而被长期制作成有机肥料施用于农田,从生态安全和充分利用自然资源角度看,农用也是畜禽粪污最理想的处置方法。但随着集约化、规模化养殖业的快速发展,一些重金属元素(如cu、zn等)被广泛添加于饲料中,其在畜禽体内生物效价很低,大部分随粪污进行排放,此时再利用畜禽粪污制作成有机肥料施用于农田,则会造成土壤的重金属污染。

因此,在畜禽粪污制作有机肥料过程中如何降低畜禽粪污中重金属的污染风险,对环境保护具有重要意义。



技术实现要素:

为解决背景技术存在的不足,本发明提供一种畜禽粪污有机肥料制作设备及制作方法。

实现上述目的,本发明采取下述技术方案:一种畜禽粪污有机肥料制作设备,包括粉碎装置、输料装置及发酵装置,所述的粉碎装置与发酵装置之间可通过输料装置进行物料输送,所述的发酵装置包括发酵罐、搅拌轴、驱动电机、密孔网格板、不锈钢加热保护层、阴极圆筒、阳极长杆、直流电源以及三根电热丝,所述的发酵罐底部固定有支脚架,发酵罐底部中心设有出料口,发酵罐顶部中心设有搅拌轴安装孔,所述的搅拌轴安装孔通过轴承转动安装有搅拌轴,所述的搅拌轴固定有搅拌叶,所述的驱动电机通过联轴器与搅拌轴外端固接,发酵罐顶部连通设有进料管二及通气管,发酵罐罐壁中间位置连通设有进料管一,所述的进料管一为l形管,其自由端朝上设置且高度不低于发酵罐顶部,发酵罐内部上方水平固定有密孔网格板,所述的密孔网格板中心设有搅拌轴穿孔,密孔网格板上表面密铺有可吸收富集重金属离子的藻类植物,所述的搅拌叶为螺旋搅拌叶,其上端与密孔网格板下表面间隔设置,所述的阴极圆筒设置于密孔网格板与进料管一连接端之间,阴极圆筒外侧壁与发酵罐内侧壁固接,阴极圆筒内侧壁与搅拌叶间隔设置,发酵罐罐壁与阴极圆筒对应设有一个导线穿孔,发酵罐内壁下方水平环绕设置有三根电热丝,所述的三根电热丝呈蛇形迂回状并列排布,发酵罐内壁下方通过耐高温粘结胶粘接固定有不锈钢加热保护层,所述的不锈钢加热保护层将三根电热丝封闭保护,所述的阳极长杆经所述的通气管伸入发酵罐内直至密孔网格板下方,所述的直流电源正极通过导线与阳极长杆连接,直流电源负极通过导线与阴极圆筒连接。

本发明的一种畜禽粪污有机肥料制作设备的制作方法,包括如下步骤:

步骤一:利用发酵装置对畜禽粪污进行发酵熟化,通过进料管一向发酵罐内送入等份的新鲜畜禽粪污与水,再通过进料管一向发酵罐内送入醋酸进行混合,其中醋酸占水含量的3~5%,混合后的混合液高度与密孔网格板上表面平齐,通过进料管二向密孔网格板上方送入可吸收富集重金属离子的藻类植物,通过拨杆拨动使其铺满密孔网格板上表面;

步骤二:开启驱动电机使搅拌轴转动,搅拌叶对混合液进行搅拌均匀,搅拌叶为螺旋搅拌叶,使混合液中心区域在搅拌叶带动下向上运动,混合液周边区域在搅拌叶与阴极圆筒之间的间隔自由下落形成循环;

步骤三:将阳极长杆及阴极圆筒分别与直流电源的正负极连接好,混合液中的重金属离子在电解作用下向阴极圆筒移动,发生还原反应覆盖在阴极圆筒内侧壁或被可吸收富集重金属离子的藻类植物富集,之后关闭驱动电机进行沉淀;

步骤四:通过吸污泵连接软管,将软管经进料管一伸入发酵罐内抽出沉淀后的上层污水,使下层沉淀层的含水量保持在30~40%,利用粉碎装置粉碎秸秆制成秸秆碎渣,通过输料装置将秸秆碎渣经进料管一送入发酵罐内,秸秆碎渣占下层沉淀层总量的1/3~2/3,之后加入好氧发酵剂并再次开启驱动电机进行搅拌,搅拌充分之后关闭驱动电机,分时段先后开启三根电热丝,对发酵罐内部进行低温发酵、中温发酵和高温发酵,其中低温发酵温度为40~50℃,中温发酵温度为50~60℃,高温发酵温度为60~70℃,之后关闭三根电热丝自然降温,直至发酵熟化,最后再同时开启三根电热丝对发酵熟化的物料进行高温干燥,干燥完成后进行冷却;

步骤五:通过出料口将发酵罐内的物料排出,并利用输料装置将物料送入粉碎装置内,向粉碎装置内加入含有钾和/或磷的无机盐,利用粉碎装置进行最终的混合粉碎。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明在畜禽粪污发酵时能够对畜禽粪污中的重金属元素起到有效的去除净化作用,之后再制成有机肥料施用于农田,有效减弱重金属元素对土壤造成的污染,更加环保,结构简单实用,具有很高的推广价值和实用价值。

附图说明

图1是本发明的畜禽粪污有机肥料制作设备的整体结构示意图;

图2是本发明的发酵装置的主视结构示意图;

图3是本发明的发酵装置的发酵罐的主视结构示意图;

图4是图3的a部放大图;

图5是本发明的发酵装置的电路示意图。

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,所描述的实施例仅是发明的一部分实施例,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。

具体实施方式一:如图1~图5所示,本发明公开了一种畜禽粪污有机肥料制作设备,包括粉碎装置12、输料装置13及发酵装置14,所述的粉碎装置12与发酵装置14之间可通过输料装置13进行物料输送,所述的发酵装置14包括发酵罐1、搅拌轴2、驱动电机3、密孔网格板4、不锈钢加热保护层6、阴极圆筒7、阳极长杆8、直流电源9以及三根电热丝5,所述的发酵罐1底部固定有支脚架1-5,发酵罐1底部中心设有出料口1-1,发酵罐1顶部中心设有搅拌轴安装孔,所述的搅拌轴安装孔通过轴承转动安装有搅拌轴2,所述的搅拌轴2固定有搅拌叶2-1,所述的驱动电机3通过联轴器与搅拌轴2外端固接,发酵罐1顶部连通设有进料管二1-3及通气管1-4,发酵罐1罐壁中间位置连通设有进料管一1-2,所述的进料管一1-2为l形管,其自由端朝上设置且高度不低于发酵罐1顶部,发酵罐1内部上方水平固定有密孔网格板4,所述的密孔网格板4中心设有搅拌轴穿孔,密孔网格板4上表面密铺有可吸收富集重金属离子的藻类植物,所述的搅拌叶2-1为螺旋搅拌叶,其上端与密孔网格板4下表面间隔设置,所述的阴极圆筒7设置于密孔网格板4与进料管一1-2连接端之间,阴极圆筒7外侧壁与发酵罐1内侧壁固接,阴极圆筒7内侧壁与搅拌叶2-1间隔设置,发酵罐1罐壁与阴极圆筒7对应设有一个导线穿孔,发酵罐1内壁下方水平环绕设置有三根电热丝5,所述的三根电热丝5呈蛇形迂回状并列排布,发酵罐1内壁下方通过耐高温粘结胶粘接固定有不锈钢加热保护层6,所述的不锈钢加热保护层6将三根电热丝5封闭保护,所述的阳极长杆8经所述的通气管1-4伸入发酵罐1内直至密孔网格板4下方,所述的直流电源9正极通过导线与阳极长杆8连接,直流电源9负极通过导线与阴极圆筒7连接。

具体实施方式二:如图4所示,本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明,所述的通气管1-4内壁竖向固定有一根绝缘套管10,所述的密孔网格板4与所述的绝缘套管10对应位置固定有一个绝缘环11,所述的阳极长杆8穿过并固定在绝缘套管10及所述的绝缘环11内部。

具体实施方式三:如图2、3所示,本实施方式是对具体实施方式一或具体实施方式二作出的进一步说明,所述的阴极圆筒7采用铜质材料制成,所述的阳极长杆8采用石墨材料制成。

具体实施方式四:如图2所示,本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明,所述的驱动电机3为减速电机。

具体实施方式五:如图2所示,本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明,所述的密孔网格板4上表面密铺的所述可吸收富集重金属离子的藻类植物为绿藻。

具体实施方式六:如图2所示,本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明,所述的搅拌叶2-1上端与密孔网格板4下表面之间的间隔为20~30cm,搅拌叶2-1与阴极圆筒7内侧壁之间的间隔为30~40cm。

具体实施方式七:如图5所示,本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明,所述的驱动电机3及三根电热丝5均采用外接电源供电,且驱动电机3及三根电热丝5分别配设有一个开关。

具体实施方式八:如图1~图5所示,本实施方式公开了一种具体实施方式一~七中任一具体实施方式所述的一种畜禽粪污有机肥料制作设备的制作方法,所述的制作方法包括如下步骤:

步骤一:利用发酵装置对畜禽粪污进行发酵熟化,通过进料管一1-2向发酵罐1内送入等份的新鲜畜禽粪污与水,再通过进料管一1-2向发酵罐1内送入醋酸进行混合,其中醋酸占水含量的3~5%,混合后的混合液高度与密孔网格板4上表面平齐,通过进料管二1-3向密孔网格板4上方送入可吸收富集重金属离子的藻类植物,通过拨杆拨动使其铺满密孔网格板4上表面;

步骤二:开启驱动电机3使搅拌轴2转动,搅拌叶2-1对混合液进行搅拌均匀,搅拌叶2-1为螺旋搅拌叶,使混合液中心区域在搅拌叶2-1带动下向上运动,混合液周边区域在搅拌叶2-1与阴极圆筒7之间的间隔自由下落形成循环;

步骤三:将阳极长杆8及阴极圆筒7分别与直流电源9的正负极连接好,混合液中的重金属离子在电解作用下向阴极圆筒7移动,发生还原反应覆盖在阴极圆筒7内侧壁或被可吸收富集重金属离子的藻类植物富集,之后关闭驱动电机3进行沉淀;

步骤四:通过吸污泵连接软管,将软管经进料管一1-2伸入发酵罐1内抽出沉淀后的上层污水,使下层沉淀层的含水量保持在30~40%,利用粉碎装置12粉碎秸秆制成秸秆碎渣,通过输料装置13将秸秆碎渣经进料管一1-2送入发酵罐1内,秸秆碎渣占下层沉淀层总量的1/3~2/3,之后加入好氧发酵剂并再次开启驱动电机3进行搅拌,搅拌充分之后关闭驱动电机3,分时段先后开启三根电热丝5,对发酵罐1内部进行低温发酵、中温发酵和高温发酵,其中低温发酵温度为40~50℃,中温发酵温度为50~60℃,高温发酵温度为60~70℃,之后关闭三根电热丝5自然降温,直至发酵熟化,最后再同时开启三根电热丝5对发酵熟化的物料进行高温干燥,干燥完成后进行冷却;

步骤五:通过出料口1-1将发酵罐1内的物料排出,并利用输料装置13将物料送入粉碎装置12内,向粉碎装置12内加入含有钾和/或磷的无机盐,利用粉碎装置12进行最终的混合粉碎。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的装体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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