一种秸秆生物质炭基肥高效生产工艺的制作方法

本发明涉及肥料生产技术领域，具体为一种秸秆生物质炭基肥高效生产工艺。

背景技术：

炭基肥是一种以生物质炭为基质，根据不同区域土地特点、不同作物生长特点以及科学施肥原理，添加有机质或无机质配制而成的生态环保型肥料，炭基肥分为三大基本类型：炭基有机肥；炭基无机肥；炭基有机无机复合肥。

当前，大规模处理秸秆可分为两种情况。其一，直接粉碎还田，效果一般，其二，经粉碎后制成颗粒作为燃料，作为燃料直接燃烧，不仅降低了它的价值，仍然存在排放污染问题，农作物秸秆及加工后会产生各种副产品应该要综合利用，以解决环境问题，并使资源有效利用，而炭基肥正符合这样的要求，但是，现有技术中，炭基肥在生产过程中，秸秆的粉碎不彻底，影响秸秆的烘干，从而容易影响秸秆的炭化效果，且现有的炭基肥的生产工艺不具有改良土壤、减少污染、修复土壤等功效，因此提出一种秸秆生物质炭基肥高效生产工艺。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种秸秆生物质炭基肥高效生产工艺，具备可以将秸秆粉碎彻底，提高秸秆的炭化效果，且具有改良土壤、减少污染、修复土壤的优点，解决了现在市面上秸秆的粉碎不彻底，影响秸秆的烘干，从而容易影响秸秆的炭化效果，且现有的炭基肥的生产工艺不具有改良土壤、减少污染、修复土壤的问题。

(二)技术方案

为实现上述可以可以将秸秆粉碎彻底，提高秸秆的炭化效果，且具有改良土壤、减少污染、修复土壤的目的，本发明提供如下技术方案：一种秸秆生物质炭基肥高效生产工艺，包括以下步骤：

步骤一、收集畜禽的粪便进行沼气发酵，再将发酵后的畜禽粪便进行固液分离，能够得到有机营养液肥料；

步骤二、使用粉碎装置将秸秆进行粉碎，并将粉碎后的秸秆碎屑进行过滤，粉碎不合格的秸秆继续粉碎，直到合格为止；

步骤三、将步骤二中粉碎合格的秸秆碎屑放入烘干箱中进行烘干，再将烘干后的秸秆碎屑通过制粒机进行制粒成型；

步骤四、将步骤三中制粒后的秸秆碎屑通入炭化炉进行碳化，得到生物灰；

步骤五、将步骤四中的生物灰放入混合设备中，再将步骤一中制得的有机营养液肥料通入混合设备中与生物灰进行混合；

步骤六、使用搅拌装置对混合设备中的生物灰与有机营养液肥料进行充分搅拌，使生物灰与有机营养液肥料充分均匀混合，制成混合肥料；

步骤七、将步骤六中制得的混合肥料通过挤出成型装置进行挤出造粒，并通过烘干箱对颗粒状的混合肥料进行烘干，能够得到生物质炭基肥。

优选的，所述粉碎装置包括粉碎箱，所述粉碎箱的内部上方固定设有横向设置的粉碎筒，所述粉碎筒内部设有横向设置的第一转杆，所述第一转杆的两端均通过第一滚动轴承分别与粉碎筒的左右两个侧壁转动连接，所述第一转杆的杆壁固定连接有两组均匀分布的粉碎刀，所述第一转杆杆壁两端均通过第二滚动轴承转动连接有转盘，两个所述转盘上下两侧均共同固定连接有u形杆，所述第一转杆的左端延伸至粉碎箱的外部设置，所述粉碎箱的外部通过电机座固定连接有粉碎电机，所述粉碎电机的输出端通过第一联轴器与第一转杆的左端转动连接，所述第一转杆的杆壁位于粉碎箱外部的一端还固定套接有第一齿轮，所述粉碎箱的左侧壁和粉碎筒的左侧壁通过第三滚动轴承共同转动连接有第一转轴，所述第一转轴位于粉碎箱外部的一端固定连接有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合连接，所述第一转轴位于粉碎筒内部的一端固定连接有第三齿轮，左侧所述转盘的左侧壁开设有环形凹槽，所述环形凹槽的侧壁固定连接有第一环形齿条，所述第三齿轮与第一环形齿条啮合连接，所述粉碎筒的下侧壁开设有多个均匀分布的滤孔，所述粉碎箱的内部下方设有收集槽，所述粉碎箱的右侧下端开设有与收集槽相匹配的开口，所述粉碎箱的上端固定连接有进料斗，所述进料斗的下端与粉碎筒的上侧壁连通设置。

优选的，两组所述粉碎刀依次交替固定设置，所述收集槽的下端固定连接有多个均匀分布的滚轮，所述收集槽的右侧壁固定连接有拉杆，所述拉杆的右端延伸至粉碎箱的外部设置。

优选的，所述搅拌装置包括混合池，所述混合池的上端固定连接有u形板，所述混合池的内部设有多个竖直设置的第二转杆，多个所述第二转杆的上端均通过第四滚动轴承与u形板的底板转动连接，多个所述第二转杆的杆壁均固定连接有多个均匀分别的搅拌叶，多个所述第二转杆的杆壁上端均固定套接有皮带轮，多个所述皮带轮共同通过皮带传动连接，其中一个所述第二转杆的上端延伸至u形板的上方设置，所述u形板的上端固定连接有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端通过第二联轴器与其中一个所述第二转杆的上端转动连接。

优选的，多个所述第二转杆为三个设置，所述搅拌叶的表面开设有多个均匀分布的通孔。

优选的，所述挤出成型装置包括挤出筒，所述挤出筒的内部设有横向设置的第三转杆，所述第三转杆的杆壁固定套接有螺旋挤出叶，所述挤出筒的内部左端设有第一成型板和第二成型板，所述第一成型板与挤出筒固定连接，所述第二成型板的圆周侧壁固定连接有环形滑块，所述挤出筒的内侧壁开设有与环形滑块相匹配的环形滑槽，所述第三转杆的两端均通过第五滚动轴承分别与挤出筒的左侧壁及第一成型板、第二成型板转动转动连接，且第三转杆的两端均延伸至挤出筒的外部，所述挤出筒的左端固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出端通过第三联轴器与第三转杆的左端转动连接，所述第三转杆的右端固定连接有切刀，所述第一成型板和第二成型板的表面均开设有多个均匀分布的挤出孔，所述挤出筒的上端左侧固定连接有进料管，所述挤出筒的上侧壁右侧设有调节机构。

优选的，所述调节机构包括第二转轴，所述第二转轴的轴壁通过第六滚动轴承与挤出筒的上侧壁转动连接，所述第二转轴位于挤出筒内部的一端固定连接有第四齿轮，所述第二成型板左侧边沿固定连接第二环形齿条，所述第四齿轮与第二环形齿条啮合连接，所述第二转轴位于挤出筒外部的一端固定连接有旋钮。

优选的，步骤一中所述粪便中添加有醋酸溶液。

优选的，步骤三所述烘干箱的烘干温度为120℃，步骤七中所述烘干箱的烘干温度为150℃，步骤四中所述炭化炉的温度为500℃。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种秸秆生物质炭基肥高效生产工艺，具备以下有益效果：

1、该秸秆生物质炭基肥高效生产工艺，通过将畜禽粪便经醋酸液除臭、沼气发酵、固液分离，制作有机营养液肥料，将秸秆粉碎、干燥、制粒成型，炭化后得到生物炭灰，将有机营养液肥料与秸秆的生物炭灰混合、制粒成型和干燥，从而能够得到生物质炭基肥，生产效率高，避免秸秆能量浪费和燃烧污染环境的问题，且本生产工艺具有杀菌、促进植物生长、改善植物品质、改良土壤、减少污染、修复土壤等功效。

附图说明

图1为本发明提出的一种秸秆生物质炭基肥高效生产工艺中粉碎过滤装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种秸秆生物质炭基肥高效生产工艺中搅拌装置的结构示意图；

图3为本发明提出的一种秸秆生物质炭基肥高效生产工艺中挤出成型装置的结构示意图；

图4为图3中第一成型板的侧面结构示意图。

图中：1粉碎箱、2粉碎筒、3第一转杆、4粉碎刀、5转盘、6u形杆、7粉碎电机、8第一齿轮、9第二齿轮、10第三齿轮、11收集槽、12进料斗、13滚轮、14拉杆、15混合池、16u形板、17第二转杆、18搅拌叶、19皮带轮、20搅拌电机、21挤出筒、22第三转杆、23螺旋挤出叶、24第一成型板、25第二成型板、26环形滑块、27旋转电机、28切刀、29进料管、30第四齿轮、31旋钮。

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。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。

请参阅图1-4，一种秸秆生物质炭基肥高效生产工艺，包括以下步骤：

步骤一、收集畜禽的粪便进行沼气发酵，再将发酵后的畜禽粪便进行固液分离，能够得到有机营养液肥料；

步骤二、使用粉碎装置将秸秆进行粉碎，并将粉碎后的秸秆碎屑进行过滤，粉碎不合格的秸秆继续粉碎，直到合格为止；

步骤三、将步骤二中粉碎合格的秸秆碎屑放入烘干箱中进行烘干，再将烘干后的秸秆碎屑通过制粒机进行制粒成型；

步骤四、将步骤三中制粒后的秸秆碎屑通入炭化炉进行碳化，得到生物灰；

步骤五、将步骤四中的生物灰放入混合设备中，再将步骤一中制得的有机营养液肥料通入混合设备中与生物灰进行混合；

步骤六、使用搅拌装置对混合设备中的生物灰与有机营养液肥料进行充分搅拌，使生物灰与有机营养液肥料充分均匀混合，制成混合肥料；

步骤七、将步骤六中制得的混合肥料通过挤出成型装置进行挤出造粒，并通过烘干箱对颗粒状的混合肥料进行烘干，能够得到生物质炭基肥。

粉碎装置包括粉碎箱1，粉碎箱1的内部上方固定设有横向设置的粉碎筒2，粉碎筒2内部设有横向设置的第一转杆3，第一转杆3的两端均通过第一滚动轴承分别与粉碎筒2的左右两个侧壁转动连接，第一转杆3的杆壁固定连接有两组均匀分布的粉碎刀4，第一转杆3杆壁两端均通过第二滚动轴承转动连接有转盘5，两个转盘5上下两侧均共同固定连接有u形杆6，第一转杆3的左端延伸至粉碎箱1的外部设置，粉碎箱1的外部通过电机座固定连接有粉碎电机7，粉碎电机7的输出端通过第一联轴器与第一转杆3的左端转动连接，第一转杆3的杆壁位于粉碎箱1外部的一端还固定套接有第一齿轮8，粉碎箱1的左侧壁和粉碎筒2的左侧壁通过第三滚动轴承共同转动连接有第一转轴，第一转轴位于粉碎箱1外部的一端固定连接有第二齿轮9，第一齿轮8与第二齿轮9啮合连接，第一转轴位于粉碎筒2内部的一端固定连接有第三齿轮10，左侧转盘5的左侧壁开设有环形凹槽，环形凹槽的侧壁固定连接有第一环形齿条，第三齿轮10与第一环形齿条啮合连接，粉碎筒2的下侧壁开设有多个均匀分布的滤孔，粉碎箱1的内部下方设有收集槽11，粉碎箱1的右侧下端开设有与收集槽11相匹配的开口，粉碎箱1的上端固定连接有进料斗12，进料斗12的下端与粉碎筒2的上侧壁连通设置，通过进料筒斗12能够将秸秆放入粉碎筒2中，粉碎电机7旋转带动第一转杆3和多个粉碎刀4旋转能够对秸秆进行粉碎，第一转杆3通过第一齿轮8、第二齿轮9、第三齿轮10和第一环形齿条能够使转盘5旋转，转盘5能够带动两个u形杆6旋转，从而能够对粉碎筒2内部的秸秆进行搅动，能够提高秸秆粉碎效率，粉碎合格的秸秆从滤孔中掉落至收集槽11中，粉碎不合格的秸秆继续被粉碎刀4粉碎。

两组粉碎刀4依次交替固定设置，收集槽11的下端固定连接有多个均匀分布的滚轮13，收集槽11的右侧壁固定连接有拉杆14，拉杆14的右端延伸至粉碎箱1的外部设置，便于人们将收集槽11从粉碎箱1中拉出。

搅拌装置包括混合池15，混合池15的上端固定连接有u形板16，混合池15的内部设有多个竖直设置的第二转杆17，多个第二转杆17的上端均通过第四滚动轴承与u形板16的底板转动连接，多个第二转杆17的杆壁均固定连接有多个均匀分别的搅拌叶18，多个第二转杆17的杆壁上端均固定套接有皮带轮19，多个皮带轮19共同通过皮带传动连接，其中一个第二转杆17的上端延伸至u形板16的上方设置，u形板16的上端固定连接有搅拌电机20，搅拌电机20的输出端通过第二联轴器与其中一个第二转杆17的上端转动连接，混合池15能够盛放混合肥料，搅拌电机20通过多个皮带轮19和皮带能够带动多个第二转杆17旋转，多个第二转杆17均能够带动多个搅拌叶18旋转，从而能够使混合池15中的混合肥料混合均匀。

多个第二转杆17为三个设置，提高均匀混合的效率，搅拌叶18的表面开设有多个均匀分布的通孔，减小搅拌叶18对混合肥料搅拌受到的应力，避免搅拌叶18损坏。

挤出成型装置包括挤出筒21，挤出筒21的内部设有横向设置的第三转杆22，第三转杆22的杆壁固定套接有螺旋挤出叶23，挤出筒21的内部左端设有第一成型板24和第二成型板25，第一成型板24与挤出筒21固定连接，第二成型板25的圆周侧壁固定连接有环形滑块26，挤出筒21的内侧壁开设有与环形滑块26相匹配的环形滑槽，第三转杆22的两端均通过第五滚动轴承分别与挤出筒21的左侧壁及第一成型板24、第二成型板25转动转动连接，且第三转杆22的两端均延伸至挤出筒21的外部，挤出筒21的左端固定连接有旋转电机27，旋转电机27的输出端通过第三联轴器与第三转杆22的左端转动连接，第三转杆22的右端固定连接有切刀28，第一成型板24和第二成型板25的表面均开设有多个均匀分布的挤出孔，挤出筒21的上端左侧固定连接有进料管29，挤出筒21的上侧壁右侧设有调节机构，调节机构包括第二转轴，第二转轴的轴壁通过第六滚动轴承与挤出筒21的上侧壁转动连接，第二转轴位于挤出筒21内部的一端固定连接有第四齿轮30，第二成型板25左侧边沿固定连接第二环形齿条，第四齿轮30与第二环形齿条啮合连接，第二转轴位于挤出筒21外部的一端固定连接有旋钮31，通过进料管29能够将混合均匀的混合肥料导入挤出筒21中，旋转电机27旋转能够带动第三转杆22和螺旋挤出叶23旋转，能够推动混合肥料移动，混合肥料通过第一成型板24和第二成型板25上的成型孔移动至挤出筒21的外部，第三转杆22还能够带动切刀28旋转，能够对挤出筒21外部的混合肥料进行切断，从而制成肥料颗粒，通过设有的旋钮32能够带动第二转轴和第四齿轮30旋转，第四齿轮30通过第二环形齿条能够带动第二成型板25旋转，从而能够调节第一成型板24和第二成型板25上挤出孔的重叠面积，便于调节挤出的混合肥料的直径大小，便于人们使用。

步骤一中粪便中添加有醋酸溶液，能够除去粪便中的臭味，步骤三烘干箱的烘干温度为120℃，能够快速对粉碎的秸秆碎屑进行烘干，步骤七中烘干箱的烘干温度为150℃，便于对混合肥料的成型颗粒进行快速烘干，步骤三中烘干箱和步骤七中的烘干箱为同一设备，烘干温度设置不同，步骤四中炭化炉的温度为500℃，能够使秸秆碎屑进行快速炭化得到生物灰。

综上所述，该秸秆生物质炭基肥高效生产工艺，使用时，收集畜禽的粪便进行沼气发酵、固液分离得到有机营养液肥料，将秸秆进行粉碎、烘干和制粒成型，将成型的秸秆通入炭化炉进行碳化，得到生物灰，将有机营养液肥料与生物灰进行混合，对生物灰与有机营养液肥料进行充分搅拌，使生物灰与有机营养液肥料充分均匀混合，制成混合肥料，将混合肥料进行造粒成型，并进行烘干，能够得到生物质炭基肥。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。