一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统及方法

本发明属于有机固体废弃物无害化处理领域，涉及一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统及方法。

背景技术：

1、近年来，随着人们生活质量的提高，我国肉蛋奶年产量随之稳步上升，驱动畜禽养殖业向集约化、规模化、智能化方向不断发展，然而，养殖业的整合、发展致使粪污所引发的环境污染问题愈发凸显，给乡村乃至城镇人居生态环境造成潜在风险，好氧堆肥因其兼具技术性和经济性，是处置农业有机废弃物的重要技术模式之一，同时，好氧堆肥产物富含腐殖类物质，是生产有机肥和土壤改良剂的优质原料，有助于推动种养结合生态绿色农业发展，然而，好氧堆肥有机质降解过程不可避免会产生臭气和温室气体，引发二次污染问题，鉴于当面生态环境治理形势，亟需提升好氧发酵系统一体化、机械化和智能化程度，以缩短好氧发酵进程，降低二次污染。

2、与条垛式、槽式和覆膜式好氧堆肥技术相比，反应器式具有较高的自动化程度，具有稳定且持续的生产速度，是未来好氧发酵的主流技术模式之一，另一方面，随着设施农业的发展，功能肥料势必在肥料交易市场中占据更大比重。

3、但是现有的现有反应器式好氧发酵系统多不具备中/微量元素掺混功能，且存在发酵、腐熟、破碎、筛分及包装等各阶段脱节问题，致使转运和人工成本过高。

技术实现思路

1、本发明提供一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统及方法，解决了上述背景技术中所提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统，包括箱体，所述箱体内部分隔成一次发酵仓、二次发酵仓、贮存仓以及机仓，所述一次发酵仓与二次发酵仓之间设置有一次发酵仓仓门，所述二次发酵仓与贮存仓之间设置二次发酵仓仓门和筛板，还包括：

3、进料组件，所述进料组件设置于一次发酵仓的一侧；

4、配比组件，所述配比组件设置于箱体顶部的一侧；

5、一次发酵组件，所述一次发酵组件设置于一次发酵仓的内部；

6、二次发酵组件，所述二次发酵组件设置于二次发酵仓的内部；

7、有害气体净化组件，所述有害气体净化系统设置于箱体的顶部；

8、出料组件，所述出料组件设置于贮存仓的内部，且所述贮存仓和出料组件均设置有两组；

9、智能监测组件，所述智能监测组件设置于机仓的内部；

10、曝气组件，所述曝气组件设置于箱体的机仓后侧。

11、优选的，所述进料组件包括开设于一次发酵仓一侧的进料口以及安装于进料口内部的初级物料破碎机。

12、优选的，所述配比组件包括设置于一次发酵仓上方的混合箱、设置于混合箱上方的储料箱、安装于混合箱内部的搅拌轴、设置于混合箱和储料箱底部的称量单元以及安装于混合箱底部的施洒喷头。

13、优选的，所述一次发酵组件包括安装于一次发酵仓内壁上的第一横向滑轨、与第一横向滑轨滑动连接设置的第一纵向滑轨、与第一纵向滑轨滑动连接的第一承重臂、通过第一伸缩杆与第一承重臂连接的第一翻抛机以及圆周排列设置于第一翻抛机表面的破碎翻抛刀。

14、优选的，所述二次发酵组件包括安装于二次发酵仓内壁上的第二横向滑轨、与第二横向滑轨滑动连接设置的第二纵向滑轨、与第二纵向滑轨滑动连接的第二承重臂、通过第二伸缩杆与第二承重臂连接的第二翻抛机以及圆周排列设置于第二翻抛机表面的翻抛清理刀。

15、优选的，所述有害气体净化组件包括连通设置于箱体顶部的净化箱、设置于箱体与净化箱之间的半渗透膜、设置于净化箱内部的冷凝单元以及设置于冷凝单元下方的过滤单元。

16、优选的，所述出料组件包括设置于贮存仓底部的物料传送带、安装在贮存仓内壁两侧顶部的物料集中挡板以及开设于贮存仓一侧的出料口。

17、优选的，所述智能监测组件包括分别安装于机仓内部的系统监测室、动力控制室以及传感器监测室。

18、优选的，所述曝气组件包括四组安装于箱体后侧的曝气风机。

19、一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统的生产方法，包括以下步骤：

20、步骤s1，开启系统开关，设置进料参数后打开进料组件，发酵原料经进料口内部的初级物料破碎机破碎后进入一次发酵仓，并在进料的同时，将其上方配比组件中的中/微量元素混合均匀后定量的喷洒至物料上，再开启一次发酵组件中的第一翻抛机对原料进行二次混合和布置，待原料充足关闭进料组件。

21、步骤s2，开启智能监测组件和曝气组件，对堆体内的温度、湿度以及氧浓度等进行全方位实时监测，实时反馈于智能监测系统，并基于各点位传感器示数控制翻抛机进行分时分点位工作。

22、步骤s3，发酵过程中产生的气体先经半渗透膜进行一次过滤，膜外的气体再进入净化箱，通过冷凝单元下方的过滤单元进行冷凝和二次过滤，冷凝后的冷凝水以及膜外的冷凝水均进入存水槽中，二次过滤后的气体则排出到外界环境中。

23、步骤s4，当堆体各区域的温度值均低于设定的发酵温度后，自动停止曝气风机，打开一次发酵仓仓门，将其转至二次发酵仓中进行二次发酵，转移完毕后一次发酵仓进行新一轮的原料输入，发酵过程适时对其进行翻抛和破碎，二次发酵仓中陈化后细碎的物料通过筛板进入贮存仓，粒径大的物料通过二次发酵仓仓门进入贮存仓。

24、步骤s5，打开出料组件，通过筛板的物料可由传送带直接传送至包装机进行打包，而通过二次发酵仓仓门下落的物料则由传送带传送至破碎机加工后再转至包装机进行打包，出料结束后关闭出料系统，完成本批次物料的好氧发酵。

25、采用以上技术方案的有益效果是：

26、一、本系统在输入物料时实现精确且均匀的控制中/微量元素的投入，在多层级发酵仓内基于温度、氧浓度和湿度全方位监测数据实现发酵生境的自动调节、转运及分级输出，进一步提升反应器式好氧发酵技术的智能化程度、技术经济性以及环保性能。

27、二、本系统所采用的发酵系统具有多层级发酵仓和保温隔热功能，内制多条滑轨，实现翻抛机以及破碎翻抛机在不同空间、不同区域内同步作业，翻抛、破碎和清理作业无需人工，可实现全程机械化智能控制，使整个作业过程省时省力更高效化。

28、三、本系统采用的有害气体净化系统可在半渗透膜过滤的基础上进行二次过滤，极大程度的减少了有害气体的散逸，并在过滤前进行冷凝操作，进一步吸附散逸气体中的易溶于水的有害气体，并将此部分溶液收集在水槽中进行集中处理。

技术特征：

1.一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统，包括箱体（100），所述箱体（100）内部分隔成一次发酵仓（101）、二次发酵仓（102）、贮存仓（103）以及机仓（104），所述一次发酵仓（101）与二次发酵仓（102）之间设置有一次发酵仓仓门（105），所述二次发酵仓（102）与贮存仓（103）之间设置二次发酵仓仓门（106）和筛板（107），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统，其特征在于：所述进料组件（1）包括开设于一次发酵仓（101）一侧的进料口（11）以及安装于进料口（11）内部的初级物料破碎机（12）。

3.根据权利要求2所述的一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统，其特征在于：所述配比组件（2）包括设置于一次发酵仓（101）上方的混合箱（21）、设置于混合箱（21）上方的储料箱（22）、安装于混合箱（21）内部的搅拌轴（23）、设置于混合箱（21）和储料箱（22）底部的称量单元（23）以及安装于混合箱（21）底部的施洒喷头（24）。

4.根据权利要求1所述的一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统，其特征在于：所述一次发酵组件（3）包括安装于一次发酵仓（101）内壁上的第一横向滑轨（31）、与第一横向滑轨（31）滑动连接设置的第一纵向滑轨（32）、与第一纵向滑轨（32）滑动连接的第一承重臂（33）、通过第一伸缩杆与第一承重臂（33）连接的第一翻抛机（34）以及圆周排列设置于第一翻抛机（34）表面的破碎翻抛刀（35）。

5.根据权利要求4所述的一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统，其特征在于：所述二次发酵组件（4）包括安装于二次发酵仓（102）内壁上的第二横向滑轨（41）、与第二横向滑轨（41）滑动连接设置的第二纵向滑轨（42）、与第二纵向滑轨（42）滑动连接的第二承重臂（43）、通过第二伸缩杆与第二承重臂（43）连接的第二翻抛机（44）以及圆周排列设置于第二翻抛机（44）表面的翻抛清理刀（45）。

6.根据权利要求1所述的一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统，其特征在于：所述有害气体净化组件（5）包括连通设置于箱体（100）顶部的净化箱（51）、设置于箱体（100）与净化箱（51）之间的半渗透膜（52）、设置于净化箱（51）内部的冷凝单元（53）以及设置于冷凝单元（53）下方的过滤单元（54）。

7.根据权利要求1所述的一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统，其特征在于：所述出料组件（6）包括设置于贮存仓（103）底部的物料传送带（61）、安装在贮存仓（103）内壁两侧顶部的物料集中挡板（62）以及开设于贮存仓（103）一侧的出料口（63）。

8.根据权利要求1所述的一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统，其特征在于：所述智能监测组件（7）包括分别安装于机仓（104）内部的系统监测室（71）、动力控制室（72）以及传感器监测室（73）。

9.根据权利要求1所述的一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统，其特征在于：所述曝气组件（8）包括四组安装于箱体（100）后侧的曝气风机（81）。

10.基于权利要求1-9任一所述的一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种功能肥料多级智能好氧发酵生产系统，包括进料组件，所述进料组件设置于一次发酵仓的一侧配比组件，所述配比组件设置于箱体顶部的一侧；一次发酵组件，所述一次发酵组件设置于一次发酵仓的内部；二次发酵组件，所述二次发酵组件设置于二次发酵仓的内部；有害气体净化组件，所述有害气体净化系统设置于箱体的顶部，所述出料组件设置于贮存仓的内部，且所述贮存仓和出料组件均设置有两组。本发明在输入物料时实现精确且均匀的控制中/微量元素的投入，在多层级发酵仓内基于温度、氧浓度和湿度全方位监测数据实现发酵生境的自动调节、转运及分级输出，进一步提升反应器式好氧发酵技术的智能化程度、技术经济性以及环保性能。

技术研发人员：方晨,詹木清,杨三维,江建均,田光亮,何冠谛,成剑波,吴婷,李刚
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19