一种有机肥生产方法及加工设备与流程

本发明涉及垃圾处理技术领域和有机肥生产技术领域，特别是涉及一种利用病死畜禽的有机肥生产方法及加工设备。

背景技术：

随着我国畜牧业不断发展，自然灾害死亡、病死、死因不明或染疫畜禽的情况也会不断出现，规范病死动物的处理，提高无害化处理病死动物的技术水平，已成为保障畜牧业的健康发展和人民群众的身体健康的关键问题。

所以后来出现了一种将病死畜禽无害处理通过发酵做成有机肥的方法，其充分利用了病死畜禽的遗体，满足了病死畜禽的处理要求，但是其发酵时间长，需要2-4个月，且空间需求大，存在废水、废气、废渣等环境污染隐患，人工耗用多，需要使用大型翻堆机在具有除臭装置的密闭空间内进行作业，耗费大。需要把发酵物料转运到发酵场地，耗费高。而且如果发酵不充分，存在有虫卵、病菌、杂草种子的隐患。

因此本领域技术人员致力于开发一种加工时间短且成本低的把病死畜禽进行无害化处理成有机肥生产方法及加工设备。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种加工时间短且成本低的将病死畜禽无害化处理成有机肥生产方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种有机肥生产方法，包括以下步骤：

s1.预处理：采用粉碎机将病死畜禽粉碎切割成若干个小块；

s2.高温高压搅拌消毒；将切割成若干个小块的病死畜禽投入高温高压容器内，加入发酵辅料搅拌，混合均匀，其中发酵辅料的重量为病死畜禽重量的1～3倍，并持续高温高压，加热温度为140℃～170℃，所述高温高压容器内部压力为1.2mpa～2.0mpa，所述高温高压搅拌消毒时长为1～6小时；

s3.发酵：对高温高压容器降温降压，其中降压至常压，降温至80～100℃，加入嗜热复合微生物菌群发酵，发酵时长为4～6小时；

s4.调节水分、ph值和土壤导电率：向所述高温高压容器注入水分来调节含水量；向所述高温高压容器加入所述发酵辅料来调节ph值；向所述高温高压容器加入发酵辅料来调节土壤导电率。

所述病死畜禽的小块粒径为小于等于5×5cm。

所述嗜热复合微生物菌群包括波茨坦短芽孢杆菌、芽胞杆菌、地芽孢杆菌、极端嗜热菌和酿酒酵母中的至少两种。

所述发酵辅料为易腐垃圾、污泥、人畜禽粪便、农林生产废弃物、食品加工业有机废物中的一种或多种的组合。

本发明还提供一种采用上述有机肥生产方法生产有机肥的加工设备，包括高压罐体和安装在所述高压罐体内的搅拌轴，所述搅拌轴连接有动力装置，所述高压罐体设置有进气口、出气口、进水口、压力传感器、温度传感器、ph值传感器、土壤导电率传感器、湿度传感器和加热装置，所述高压罐体安装有控制系统，所述进水口连接有进水泵，所述进气口连接有吹风风扇，所述控制系统与所述压力传感器、温度传感器、ph值传感器、土壤导电率传感器、湿度传感器、加热装置、进水泵和吹风风扇电连接。

所述高压罐体设置有气体传感器，所述出气口还设置有第一除臭剂喷雾头，所述第一除臭剂喷雾头连接喷雾泵，所述气体传感器和喷雾泵与所述控制系统电连接。

所述加热装置为与所述控制系统电连接的电控发热装置，所述电控发热装置为电发热丝。

所述加热装置为安装在所述高压罐体内的导热油管，所述导热油管灌装有导热油，所述导热油管连接有与所述控制系统电连接的电控发热装置。

所述高压罐体内还安装有与所述控制系统电连接的紫外灯。

本发明的有益效果是：

（1）大幅缩短有机肥发酵时间，4～6个小时内可完成不同配方的病死畜禽发酵过程。

（2）发酵处理过程无污染，病死畜禽发酵过程无废气、废水、废渣产生，发酵的物料无需预先脱水便可进行发酵。且发酵物料经过高温消毒可以避免产生二次污染的产生。

（3）该方法所采用的装置生产成本低廉、且体积适中可实现移动式作业，运用该发酵技术和设备节能省电，还可按照要求生产出不同容量发酵设备，能实现简便运输到病死牲畜和发酵物料集中的现场进行作业，减少病死畜禽运输的风险和成本。

（4）质量可靠，在发酵过程中温度恒定保持在80℃以上，可有效去除有病菌、病毒、虫卵、杂草种子。所生产出的成有机肥料、栽培基质等产品富含有机质和各种营养元素，经检验符合国家的有机质肥料、土壤产品的规范标准。

附图说明

图1是本发明加工设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种有机肥生产方法，包括以下步骤：

s1.预处理：采用粉碎机将病死畜禽粉碎切割成若干个小块；

s2.高温高压搅拌消毒；将切割成若干个小块的病死畜禽投入高温高压容器内，加入发酵辅料搅拌，混合均匀，其中发酵辅料的重量为病死畜禽重量的1～3倍，并持续高温高压，加热温度为140℃～170℃，高温高压容器内部压力为1.2mpa～2.0mpa，高温高压搅拌消毒时长为1～6小时；

s3.发酵：对高温高压容器降温降压，其中降压至常压，降温至80～100℃，加入嗜热复合微生物菌群发酵，发酵时长为4～6小时；

s4.调节水分、ph值和土壤导电率：向高温高压容器注入水分来调节含水量；向高温高压容器加入发酵辅料来调节ph值，其中ph值为7.5～8.5；向高温高压容器加入发酵辅料来调节土壤导电率。

最后下料、包装。

在本发明中，病死畜禽的小块粒径为小于等于5×5cm，在处理效果与处理成本之间取得较佳的平衡。

在本发明中，嗜热复合微生物菌群包括波茨坦短芽孢杆菌、芽胞杆菌、地芽孢杆菌、极端嗜热菌和酿酒酵母中的至少两种；最佳发酵效率是ph值为7.5～8.5时，当ph值和土壤导电率不符合质量要求时加入发酵辅料来调节，发酵辅料为易腐垃圾、污泥、人畜禽粪便、农林生产废弃物、食品加工业有机废物中的一种或多种的组合。

其中易腐垃圾包括城市垃圾中的易腐垃圾，居民家庭日常生活中产生的食物残余和食物加工废料等易腐性垃圾；农贸市场、农产品批发市场等产生的蔬菜瓜果垃圾、腐肉、碎骨、蛋壳、畜禽产品内脏等易腐性垃圾；居民日常生活以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中的食物残余和食品加工废料等餐厨垃圾。

污泥包括河塘湖库淤泥、生活污水厂污泥、生化池废渣。

农林生产废弃物包括农业生产各环节的废弃物，包括养殖业的各种畜禽粪便、发酵残渣、种植业的秸秆、谷壳、蔬果残渣、园林绿地枯枝落叶等。

食品加工业产生的有机废物包括食品残渣、蘑菇渣、酒渣、豆渣、糖厂滤泥、甘蔗渣、土豆渣、甜菜渣、肉食加工工业产生的屠宰污血，以及食品工业下脚料等。

如图1所示，一种采用上述有机肥生产方法生产有机肥的加工设备，包括高压罐体1和安装在高压罐体1内的搅拌轴2，搅拌轴2连接有动力装置，高压罐体1设置有进气口3、出气口4、进水口5、压力传感器6、温度传感器7、ph值传感器8、土壤导电率传感器9、湿度传感器10和加热装置16，高压罐体1安装有控制系统11，进水口5连接有进水泵，进气口3连接有吹风风扇，控制系统11与压力传感器6、温度传感器7、ph值传感器8、土壤导电率传感器9、湿度传感器10、加热装置16、进水泵和吹风风扇电连接。

高压罐体1的顶部设置有盖子14，底部设置有排料口15，分别用于投料和排料。

进气口3和出气口4分别安装有电控阀门，其用于控制高压罐体1内外气体的流通；高压罐体1设置有恶臭气体传感器12，恶臭气体传感器12靠近出气口4，出气口4还设置有第一除臭剂喷雾头13，第一除臭剂喷雾头13连接喷雾泵，高压罐体1内还设置有至少一个第二除臭剂喷雾头18，第二除臭剂喷雾头18也与喷雾泵连接，气体传感器12和喷雾泵与控制系统11电连接，气体传感器12用于探测氨氮、硫化氢等发酵物料产生的气体含量，当发酵物料散发的氨氮、硫化氢恶臭气体含量超出《恶臭污染物排放标准》（gb14554-93）时由喷雾泵从第一除臭剂喷雾头13和第二除臭剂喷雾头18喷出除臭剂，消除发酵时产生的恶臭气味，然后将多余气体通过出气口4排出。

在本发明中，加热装置16为与控制系统11电连接的电控发热装置，电控发热装置为电发热丝；加热装置16也可为安装在高压罐体1内的导热油管，导热油管灌装有导热油，导热油管连接有与控制系统11电连接的电控发热装置。

在本发明中，动力装置为电机，控制系统11还设置有转速监控模块和正反转控制模块，当搅拌过程中转速降低时就意味着有杂物卡住搅拌轴2，此时正反转控制模块控制搅拌轴2反转，避免杂物把搅拌轴2卡死。

所述高压罐体1内还安装有与所述控制系统11电连接的紫外灯17，其主要目的为持续为高压罐体1内部杀毒，可以在步骤s2.高温高压搅拌消毒前为高温高压容器内部即高压罐体1内部消毒，确保加工前的卫生；也可以在步骤s2过程中持续点亮消毒，加强步骤s2的消毒效果，也可以在最后下料之后对高压罐体1内部消毒，避免不用时滋生细菌和病毒。

另外，为了方便观察和控制高压罐体1内的在加工过程中的实际状况，本加工设备的盖子14上设置有透明的观察窗，观察窗的表面涂抹有纳米防水涂层；或者在高压罐体1内安装耐高压防水照明灯和防水摄像头，防水摄像头的表面也涂抹有纳米防水涂层，防水摄像头外接显示器，显示器显示高压罐体1内的状况，纳米防水涂层确保高压罐体1内的水蒸气不会附着在观察窗或防水摄像头上，确保观察清晰。

本发明的工作原理是：

在将病死畜禽粉碎切割成若干个小块后投入高压罐体1内，盖上盖子14，按照上述有机肥生产方法，控制系统11控制加热装置升温，由于盖子密封内部气体不会排出，因而高压罐体1内部升压，在高温高压过程中搅拌轴2持续搅拌，充分杀菌消毒，当高温高压搅拌消毒步骤完成后，高压罐体1内的气体通过出气口4排出，在排出之前由气体传感器12监控气体成分，特别是当氨氮、硫化氢等臭味气体超标时，启动喷雾泵从第一除臭剂喷雾头13和第二除臭剂喷雾头18喷入除臭剂除臭，同时根据发酵实际情况启动吹风风扇进行通风，改善发酵状况；最后在发酵过程中由温度传感器7、湿度传感器10、ph值传感器8和土壤导电率传感器9监控加工过程中为温湿度、ph值和土壤导电率ec值，如果温度偏低便启动加热装置加热，如果湿度偏低则启动通过进水口5喷入纯水来提高高压罐体1内的湿度，如果ph值和土壤导电率ec值偏离需求值，则加入发酵辅料，待最后调定后通过排料口15排出并包装。本发明利用自动化高温封闭式有机肥发酵设备和嗜热复合微生物菌剂高效组合，将病死畜禽及发酵辅料与嗜热复合微生物菌剂混合，调节混合物料含水率和碳氮比，置入高温发酵设备内，通过电热将设备温度升至80℃以上，灭活废弃物中的有害微生物和病原体，同时激活嗜热复合微生物菌剂活性，利用嗜热菌群加速废弃物有机质的降解和腐殖质的形成，生产出质量稳定、完全腐熟后无害化的有机肥产品。该技术提高有机肥的产肥效率、缩短发酵周期、提升有机肥品质，整个高温发酵时间控制在10小时之内，较普通堆肥发酵大幅提高产肥效率，形成高温灭菌、快速发酵和节能环保的有机废弃物资源化利用技术。

经发明人实验，特别是，按照本发明方法和设备符合《病害动物和病害动物产品生物安全处理规程》(gb16548-2006)要求，所生产的有机肥满足城镇垃圾农用控制标准（gb8172）和中华人民共和国农业行业标准-有机肥料（ny525-2012）标准，与传统的发酵生产方式相比，本发明的发酵时长为4～6小时，传统的发酵生产方式需要2-4个月，生产加工时间大为缩短。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。