一种密闭式全固态连续有机肥料发酵装置及发酵方法与流程

本发明创造属于有机肥腐熟设备技术领域，涉及一种密闭式全固态连续有机肥料发酵装置及发酵方法。

背景技术：

有机肥通过有机农牧废弃物经生物法连续高温发酵腐熟而来，消除了其中的有毒有害物质，富含大量有益物质，包括：多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素。不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。

传统的有机肥生产采用堆肥方式进行，但堆肥腐熟发酵的发酵时间长，温度、水份等条件控制较差，需要几个月才能完成发酵；且发酵过程为了保证发酵温度，通常以大池、条垛堆积的方式进行，一般有机肥料垛一般需要1.2-1.5m高，占用了大量的空间，导致生产场地需求较大，连续生产需多块场地循环使用，生产成本增加；堆肥为开放式发酵，料堆的渗出液容易对地下水形成污染，挥发出的臭气对空气造成污染。可见，堆肥方式与现今社会高效、低耗、环保的理念相违背，有机肥发酵行业亟待现代化固态发酵设备提高生产效率。

现有技术中有机肥的生产也采用箱式发酵装置进行，但一般均采用中小型罐式发酵。普通中小型罐式装置普遍存在罐体容积小，生产效率低的问题。由于物料的内部压力随着堆高的增加而急剧增加，普通中小型发酵罐的设计并不能同比例放大，大多设计不适用于大型发酵罐体，这个问题尤其在物料装料比、发酵的均匀程度、出料、搅拌叶片阻力等问题方面比较突出。卧式发酵滚筒虽然也能进行大型发酵，但其装料系数低，设备利用率低，导致生产效率低下。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明创造的目的在于提供一种密闭式全固态连续有机肥料发酵装置。

为达到上述目的，本发明创造提供如下技术方案：

一种密闭式全固态连续有机肥料发酵装置，包括发酵罐本体，发酵罐本体为一底部为倒锥形的圆柱状罐体，发酵罐本体的外壁设置有保温夹层，发酵罐本体的顶端设置有能够关闭的进料口，发酵罐本体底部开有能够关闭的出料口，发酵罐本体由底座支撑离地直立，发酵罐本体底部远离出料口一端设置有电机，电机连接轴的中部连接有减速机，减速机上有一竖直设置的连接杆，连接杆穿过发酵罐本体底层的中心处伸入发酵罐本体内部，连接杆伸入发酵罐本体内的部分上固定连接螺旋铰刀；

发酵罐本体的外部设置有送气管，送气管外端连接罗茨风机，送气管的另外一端与分支管的一端连通，分支管的另外一端伸入到发酵罐本体内部。

进一步的，发酵罐本体侧部设置用于给发酵罐本体输送物料的物料提升装置，物料提升装置的管路与进料口连通。

进一步的，分支管的另外一端在距发酵罐本体底部2m的发酵罐本体外侧壁处伸入到发酵罐本体内部。

进一步的，分支管在发酵罐本体内的长度为30-80cm。

进一步的，发酵罐本体内部的分支管水平设置。

进一步的，底座包括3-4根均匀分布的支柱。

进一步的，分支管的数量为3-5个，各分支管沿发酵罐本体外周同一水平高度均匀分布。

进一步的，发酵罐本体的直径为3-6m，发酵罐本体的罐高9-20m。

一种密闭式全固态连续有机肥料发酵装置的发酵方法，包括以下步骤；

s1，进料：物料经过混合后在物料提升装置底部进行装载，物料提升装置通过提升斗将物料运输到达进料口并卸料，再返回底部，如此往复直至将所有物料全部装填完毕；

s2：装料完毕后打开罗茨风机，空气经过送气管和分支管进入发酵罐本体内部及物料内部，为物料提供氧气，好氧微生物剧烈繁殖，并发生氧化分解活动，物料被生物氧化分解，产生大量热量，在保温夹层的作用下，物料升温；

s3，发酵：经过5-15天的发酵，在高温和微生物的发酵作用下，物料达到无害化，并且达到一定腐熟程度；

s4，出料：启动电机，电机带动减速机，减速机通过连接杆带动螺旋铰刀，螺旋铰刀转动时切割上方物料，物料自重引起的塌落作用使其转运至发酵罐本体底部的倒锥形中并聚集，通过出料口排出发酵罐外；

s5：重复步骤s1-s4。

本发明创造的有益效果在于：

本发明的容积为60-125m³,装料率大于85％，无需搅拌，可以达到高温(60-80℃)至超高温(80℃以上)的发酵温度，操作螺旋铰刀旋转切割上部物料，物料在自重引起的塌落作用下，聚集在发酵罐本体底部的倒圆锥部位通过出料口排出，从而实现连续出料；

发酵罐的外部设置有物料提升装置，物料经过混合后在提升装置底部进行装载，提升装置通过提升斗将物料运输到达发酵罐上部进料口进行装料，实现连续进料；送气管和风机为罐内物料提供空气，通过控制进气口的压力可以使物料在免搅拌情况下均匀发酵；存水弯结构在风机停机时具有防止物料中的渗出液倒灌入风机的作用；保温夹层可以在环境温度低于-15℃的条件下保持罐内物料正常发酵，大幅提高生产效率，提升了有机肥的无害化效果，减少污染排放。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1、物料提升装置；2、进料口；3、发酵罐本体；4、保温夹层；5、罗茨风机；6、存水弯；7、送气管；8、底座；9、电机；10、减速机；11、螺旋铰刀；12、连接杆；13、出料口；14、分支管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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创造和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

如图所示，一种密闭式全固态连续有机肥料发酵装置，包括发酵罐本体3，发酵罐本体3为一底部为倒锥形的圆柱状罐体，发酵罐本体3的直径为3-6m，发酵罐本体3的罐高9-20m，发酵罐本体3的外壁设置有保温夹层4；发酵罐本体3的顶端设置有可关闭进料口2，发酵罐本体3底部设置有可关闭的出料口13，发酵罐本体3由带有3-4根支柱的底座8支撑离地直立。

底座8内远离出料口13一端设置有电机9，电机9连接轴的中部连接有减速机10，减速机10上有一竖直设置的连接杆12，连接杆12穿过发酵罐本体3底层的中心处伸入发酵罐本体3内部，连接杆12伸入发酵罐本体3内的部分上固定连接螺旋铰刀11。

发酵罐本体3侧部设置用于给发酵罐本体3输送物料的物料提升装置1，物料提升装置1的管路与进料口2连通。发酵罐本体3的外部设置有送气管7，送气管7外端连接罗茨风机5，送气管7的另外一端与分支管14的一端连通，分支管14的数量为3-5个，分支管14的另外一端在距发酵罐本体3底部2m的发酵罐本体3外侧壁处伸入到发酵罐本体3内部。分支管14内端长度为30-80cm。各分支管14沿发酵罐本体3外周同一水平高度均匀分布，发酵罐本体3内部的分支管14水平设置。送气管7的管道为高度4-8m的倒u形，形成存水弯6。

连接杆12在发酵罐本体3内部的最上端靠近分支管14的水平位置。

本发明的发酵方法：

物料经过混合后在物料提升装置1底部进行装载，物料提升装置1通过提升斗将物料运输到达进料口2并卸料，再返回底部，如此往复直至将所有物料全部装填完毕。装料完毕后打开罗茨风机5，空气经过送气管7和分支管14进入发酵罐本体3内部及物料内部，为物料提供氧气，好氧微生物剧烈繁殖，并发生氧化分解活动，物料被生物氧化分解，产生co2等气体，产生大量热量，在保温夹层4的作用下，物料升温，最高可以达到85℃。

罗茨风机5停机期间，物料的渗出液反向通过分支管14进入送气管7。存水弯6将渗出液隔离在送气管7的管道内部，阻止渗出液通过送气管7进入罗茨风机5。随着渗出液的增多，送气管7内的渗出液的液面逐渐升高，随着液面的增高，液体压强逐步增大，送气管7内液体压强逐渐与发酵室液体压强达到平衡，液面维持住不再增高。存水弯6与发酵罐本体3之间形成u形管作用。

经过5-15天的发酵，在高温和微生物的发酵作用下，物料达到无害化，并且达到一定腐熟程度。启动电机9，电机9带动减速机10，减速机10通过连接杆12带动螺旋铰刀11，螺旋铰刀11转动时切割上方物料，物料自重引起的塌落作用使其转运至发酵罐本体3底部的倒锥形中并聚集，通过出料口13排出发酵罐外。此时物料完成了整个有机肥发酵过程。

以上的进料、发酵、出料过程可以连续进行。在各个装置的配合下，物料不断通过物料提升装置1进入发酵罐本体3，同时完成发酵的物料不断从出料口13排出。

本发明创造装料容量大，能够容纳60-125m³的有机肥发酵物料，无需搅拌，在无加热情况下可以使料温达到高温(60-80℃)至超高温(80℃以上)的发酵温度，实现高温超高温发酵，从而可以将数月的传统堆肥发酵时间，缩短至15d左右，大幅提高生产效率，提升了有机肥的无害化效果，减少污染排放。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。