一种有机肥料一体化处理系统及有机肥料制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种有机肥料一体化处理系统及有机肥料制备方法，系统包括家禽或家畜圈养区、控制单元、粪便排泄量检测单元、粪便刮扫单元、粪便液体过滤单元及发酵单元，其中，若干圈养单元分别通过输送管道单元汇集到第一输送管道，第一输送管道与所述粪便液体过滤单元连接，粪便液体过滤单元与发酵单元之间通过第二输送管道相连，家禽或家畜圈养区的地面上设有粪便排泄量检测单元，家禽或家畜圈养区内相对的墙壁上设有粪便刮扫单元，所述粪便排泄量检测单元和粪便刮扫单元均与控制单元控制连接。本发明系统不仅减少了农业生产中的劳动强度，还可调节土壤生态平衡，改善土壤的通透性。
【专利说明】
一种有机肥料一体化处理系统及有机肥料制备方法
技术领域
[0001]本发明属于农业自动化设备领域。
【背景技术】
[0002]在家禽、家畜养殖场里，最为困难的工作就是清理粪便。采用人工清理时，不仅劳动强度大，清理效率低，而且工作环境较为恶劣，常常需要耗费过多的时间才能完成清理，给养殖场的正常运行带来不便。因此有必要对现有技术加以改进。近年来，随着集约化、规模化养殖的飞速发展，畜牧业一方面极大地满足了人们对肉蛋奶等畜产品的需求，另一方面也带来了一些负面影响，如耐药菌株的出现、过敏中毒反应和畜产品药物残留等问题，同时畜牧业对环境污染的影响也有不断扩大的趋势，据国家环保总局调查显示，畜牧养殖产生的污染已是环境污染的主要来源。
[0003]另外一方面，生物有机肥是以畜禽粪便、城市生活垃圾、农作物秸杆、农副产品和食品加工产生的有机废弃物为原料，配以多功能发酵菌种剂，使之快速除臭、腐熟、脱水，再添加功能性微生物菌剂，加工而成的含有一定量功能性微生物的有机肥料。
[0004]生物有机肥料能促进作物根际有益微生物的增殖，改善作物根际生态环境。有益微生物的大量繁殖和抗病因子的增加，在植物根际区域形成优势种群，抑制了病原微生物的生长繁殖，降低了植物病虫害的发生:同时，有益微生物可诱导植物产生抗菌素类物质和植物的过氧化氢酶、多酚氧化酶等，参与植物的防御反应，提高作物的抗病虫害的能力，降低重茬作物的病情指数，连年施用，可大大缓解连作障碍，生物有机肥中的有益微生物在繁殖过程中向土壤分泌多种代谢产物，拮抗有害微生物，能促进土壤中养分的转化，提高土壤养分的有效性，改善作物的营养条件，增加土壤肥力。
[0005]但是目前常见的生物有机肥还存在一些缺陷，如堆怄温度低，不能杀死有害细菌，特别是家禽、家畜粪便，若不经过发酵处理，或发酵处理不完善，会因家禽、家畜粪便中含有大量尿酶而导致烧苗，长期使用甚至可能会导致寸草不生，给农业生产带来严重的不良影响。
[0006]中国专利公开号CN102775207B，【公开日】2014年04月16日，此方案涉及一种鸡粪家禽、家畜粪便混合发酵肥料及其制备方法，其特征是:鸡粪家禽、家畜粪便混合发酵的制备方法在不延长发酵时间的前提下，使两种不同的物质均能完全发酵。相对于鸡粪与家禽、家畜粪便分别发酵后混配相比，本发明所述制备方法减少了发酵场地和设备，缩短了发酵时间，节约了人工成本。
[0007]中国专利公开号CN103708967B，【公开日】08月19日，此方案涉及一种利用家禽、家畜粪便生产有机肥的方法，其特征是家禽、家畜粪便便经过干湿分离后，经微生物动态一连续高温发酵，在发酵过程中利用微生物快速地把原材料中的易分解和易产生臭气的物质进行分解与转化，并利用分解过程中产生的高温起到杀灭病原菌、消除臭气、减少水分含量、降低体积和重量，同时提高速效养分含量的目的。
[0008]但是上述两片专利都需要人工对家禽、家畜的粪便进行收集，劳动强度大，且运输过程中容易对外界环境进行污染。
【发明内容】
[0009]为解决现有生猪养殖场采用人工方式清理家禽、家畜粪便，带来劳动强度大、工作环境恶劣、清理效率低下等问题，本发明提供一种集家禽、家畜粪便自动清理、发酵及肥料制造一体化装置。
[0010]一种有机肥料一体化处理系统，包括家禽或家畜圈养区、控制单元、粪便排泄量检测单元、粪便刮扫单元、粪便液体过滤单元及发酵单元，其中，所述家禽或家畜圈养区的墙壁上设有液体喷洒装置、气体采集器及第二通风装置，家禽或家畜圈养区的地面上设有粪便排泄量检测单元及粪便刮扫单元;所述液体喷洒装置、气体采集器、第二通风装置、粪便排泄量检测单元和粪便刮扫单元均与控制单元控制连接;家禽或家畜圈养区的一侧墙体上设有排污口，所述粪便刮扫单元将粪便刮扫至排污口后通过第一输送管道输送至粪便液体过滤单元;粪便液体过滤单元与发酵单元之间通过第二输送管道相连;所述发酵单元中设有搅拌装置、烘干装置、温度检测器及湿度检测器，所述搅拌装置、烘干装置、温度检测器及湿度检测器均与控制单元连接;发酵单元的上部设有加料口及第一通风装置，底部设有温控设备;发酵单元通过第三输送管道与造粒设备连通。
[0011]所述粪便排泄量检测单元包括压板及压力传感器，所述压板设置在家禽或家畜圈养区的地面上，所述压板与家禽或家畜圈养区地面之间设置多个压力传感器。
[0012]所述粪便刮扫单元包括竖向设置在家禽或家畜圈养区地面上的刮板、刮板两侧分别通过牵弓I链相连，牵引链通过齿轮与电机连接。
[0013]所述烘干装置为预埋于发酵单元侧壁内的蛇形加热管。
[0014]所述第一通风装置和第二通风装置均为排风扇。
[0015]所述粪便液体过滤单元包括粪便收集仓，粪便收集仓的底部设有隔板，隔板表面设有漏水孔，粪便收集仓的底部具有斜坡，斜坡的底部设置排水口。
[0016]本发明还进一步公开了所述有机肥料一体化处理系统的有机肥料制备方法，该肥料由如下重量份的物料组成:家禽、家畜粪便40%、金宝贝发酵剂15%、玉米粉13%、烤烟秸杆14%、锯木肩7%、蘑菇渣4%、EM原露2%、玄武岩粉2%、茶壳粉3% ;所述家禽、家畜粪便发酵肥料的制备方法由如下步骤完成:
(1)对进入发酵单元内的家禽、家畜粪便进行除臭、干燥处理；
(2)依次往发酵单元内混入金宝贝发酵剂15%、玉米粉13%、烤烟秸杆14%、锯木肩7%、蘑菇渣4%、EM原露2%、玄武岩粉2%、茶壳粉3% ;
(3 )初次搅拌发酵:将家禽、家畜粪便、金宝贝发酵剂、玉米粉和1.3%的EM原露充分搅拌均匀，然后进行25-35天的发酵，期间通过所述搅拌装置每2-4天搅拌一次，温度检测器实时检测物料温度，并将温度信息发送至控制单元，控制单元控制温控设备保持发酵温度为40-75°C，最后通过搅拌装置搅拌让温度下降；
(4)第二次搅拌发酵:当温度下降到一定范围时，加入0.7%的EM原露、锯木肩、蘑菇渣和粉碎后的烤烟秸杆，充分搅拌均匀，进行再次发酵6-8天，期间每天搅拌一次，温度检测器实时检测物料温度，并将温度信息发送至控制单元，控制单元控制温控设备保持发酵温度为 30-40 °C; (5)风干:打开发酵单元上通风口，将再次发酵后的物料散开风干，直到湿度检测器检测到物料水分含量在40%以下；
(6 )筛分:将含水分量在40 %以下物料经造粒机造粒，取粒径在0.5mm以下的粉粒，即得到本发明产品。
[0017]进一步的，步骤一中除臭处理用的添加剂由丝兰提取物、肉桂醛、茴香醇、大蒜素组成，其中丝兰提取物15?25质量份，肉桂醛15?25质量份，茴香醇15?25质量份，大蒜素25?55质量份，先将肉桂醛、茴香醇分别用适量二氧化硅吸附混匀，然后加入丝兰提取物、大蒜素和剩余二氧化硅，混匀即得所述添加剂;该添加剂在家禽、家畜粪便发酵肥料中的添加量为200?400g/t;所述肉桂醛是由肉桂中提取的有效成分;所述茴香醇是由茴香中提取的有效成分;所述大蒜素是是由百合科葱属植物大蒜的鳞茎提取而得。
[0018]本发明的有益效果:
第一、实现了家禽或家畜圈养区粪便的自动检测及自动清除装置，无需人工处理。
[0019]第二、本发明利用了农业生产中产生的家禽、家畜粪便、玉米粉、烤烟秸杆、锯木肩和蘑菇渣等废料，避免了环境污染，节约了废料资源；同时因进行了多次发酵，不仅杀灭了有害细菌还去掉了家禽、家畜粪便中的尿酶，可最大限度的利用家禽、家畜粪便中的肥效并杜绝副作用；同时采用烤烟秸杆和茶壳粉，不仅可利用其肥效，还可利用其所含的植物碱和芳香油来杀死田土中的蚂蟥、鼓泥虫和地老虎等害虫;EM原露生物菌可产生有益于生物生长的微生物，促进肥力释放和作物生长;其中的玄武岩粉可为土壤提供丰富的钙、镁、硫、铁、铜、锌、钴等农作物必需的中量元素和微量元素;经过实践，本发明适用于各种粮食作物和瓜果蔬菜类作物，一次性施肥，可使土壤肥效持续时间长达4个月，作物平均增收14%，不仅减少了农业生产中的劳动强度，还可调节土壤生态平衡，改善土壤的通透性。
[0020]第三、发酵单元实现完全自动化运作，无需人工处理。
【附图说明】
[0021 ]图1为本发明家禽、家畜粪便收集处理系统的结构示意图；
其中，I为家禽或家畜圈养区；2为排泄物液体过滤单元;3为发酵单元;4为造粒设备;5为控制单元;11为压板；12为压力传感器;13为粪便刮扫单元；14为气体采集器;15为第二通风装置；16为液体喷洒装置;21为隔板;22为斜坡;23为排水口 ； 31为搅拌装置;32为烘干装置;33为第一通风装置;34为温控设备。
【具体实施方式】
[0022]下面结合说明书附图以及具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0023]实施例1
如图1所示，一种有机肥料一体化处理系统，包括家禽或家畜圈养区1、控制单元5、粪便排泄量检测单元、粪便刮扫单元13、粪便液体过滤单元2及发酵单元3，其中，所述家禽或家畜圈养区I的墙壁上设有液体喷洒装置16、气体采集器14及第二通风装置15，家禽或家畜圈养区I的地面上设有粪便排泄量检测单元及粪便刮扫单元;家禽或家畜圈养区I的地面上设有粪便排泄量检测单元，家禽或家畜圈养区I相对的墙壁上设有所述粪便刮扫单元13，所述粪便排泄量检测单元和粪便刮扫单元13均与控制单元5控制连接;所述气体采集器用于检测家禽或家畜圈养区内的有害气体浓度，生成气体浓度信号并发送;所述控制单元用于接收所述有害气体浓度信号，将其与阈值进行比对，当判断所述气体浓度信号超过阈值时，生成控制指令控制液体喷洒装置进行喷洒、以及控制第二通风装置进行通风，排放所述化粪池内的有害气体;家禽或家畜圈养区I的一侧墙体上设有排污口，所述粪便刮扫单元13将粪便刮扫至排污口后通过第一输送管道输送至粪便液体过滤单元2;所述发酵单元3中设有搅拌装置31、烘干装置32、温度检测器及湿度检测器，所述搅拌装置31、烘干装置32、温度检测器及湿度检测器均与控制单元5连接;发酵单元3的上部设有加料口及通风装置33，所述发酵单元3的底部设有温控设备34;发酵单元3通过第三输送管道与造粒设备4连通。
[0024]作为本发明技术方案的进一步改进，所述粪便排泄量检测单元包括压板11及压力传感器12，所述压板11设置在家禽或家畜圈养区I地面上，所述压板11与家禽或家畜圈养区I地面之间设置多个压力传感器12。所述粪便刮扫单元13包括竖向设置在家禽或家畜圈养区I地面上的刮板、刮板两侧分别通过牵引链相连，牵引链通过齿轮与电机连接。
[0025]本发明还进一步公开了一种系统的家禽、家畜粪便有机肥料制备方法，该肥料由如下重量份的物料组成:家禽、家畜粪便40%、金宝贝发酵剂15%、玉米粉13%、烤烟秸杆14%、锯木肩7%、蘑菇渣4%、EM原露2%、玄武岩粉2%、茶壳粉3%;所述家禽、家畜粪便发酵肥料的制备方法由如下步骤完成:
(1)对进入发酵单元3内的家禽、家畜粪便进行除臭、干燥处理；
(2)依次往发酵单元3内混入金宝贝发酵剂15%、玉米粉13%、烤烟秸杆14%、锯木肩7%、蘑菇渣4%、EM原露2%、玄武岩粉2%、茶壳粉3% ;
(3 )初次搅拌发酵:将家禽、家畜粪便、金宝贝发酵剂、玉米粉和1.3%的EM原露充分搅拌均匀，然后进行25-35天的发酵，期间通过所述搅拌装置31每2-4天搅拌一次，温度检测器实时检测物料温度，并将温度信息发送至控制单元5，控制单元5控制温控设备34保持发酵温度为40-75°C，最后通过搅拌装置31搅拌让温度下降；
(4)第二次搅拌发酵:当温度下降到一定范围时，加入0.7%的EM原露、锯木肩、蘑菇渣和粉碎后的烤烟秸杆，充分搅拌均匀，进行再次发酵6-8天，期间每天搅拌一次，温度检测器实时检测物料温度，并将温度信息发送至控制单元5，控制单元5控制温控设备34保持发酵温度为30-40 °C;
(5 )风干:打开发酵单元3上通风装置33，将再次发酵后的物料散开风干，直到湿度检测器检测到物料水分含量在40%以下；
(6 )筛分:将含水分量在40 %以下物料经造粒机造粒，取粒径在0.5mm以下的粉粒，即得到本发明产品。
[0026]实施例2
如图1所示，一种有机肥料一体化处理系统，包括家禽或家畜圈养区1、控制单元5、粪便排泄量检测单元、粪便刮扫单元13、粪便液体过滤单元2及发酵单元3，其中，所述家禽或家畜圈养区包括若干个圈养单元，家禽或家畜圈养区之间相互平行设置，且相邻两个圈养单元之间具有一条供人行走的过道，若干圈养单元分别通过输送管道单元汇集到第一输送管道，第一输送管道与所述粪便液体过滤单元2连接，粪便液体过滤单元2与发酵单元3之间通过第二输送管道相连，家禽或家畜圈养区I的地面上设有粪便排泄量检测单元，家禽或家畜圈养区I相对的墙壁上设有所述粪便刮扫单元13，所述粪便排泄量检测单元和粪便刮扫单元13均与控制单元5控制连接;家禽或家畜圈养区I的一侧墙体上设有排污口，所述粪便刮扫单元13将粪便刮扫至排污口后通过第一输送管道输送至粪便液体过滤单元2;所述发酵单元3中设有搅拌装置31、烘干装置32、温度检测器及湿度检测器，所述搅拌装置31、烘干装置32、温度检测器及湿度检测器均与控制单元5连接;发酵单元3的上部设有加料口及通风装置33，所述发酵单元3的底部设有温控设备34;发酵单元3通过第三输送管道与造粒设备4连通，还包括气体采集器及第二通风装置，所述气体采集器用于检测家禽或家畜圈养区内的有害气体浓度，生成气体浓度信号并发送;所述控制单元用于接收所述有害气体浓度信号，将其与阈值进行比对，当判断所述气体浓度信号超过阈值时，生成控制指令控制第二通风装置进行通风，排放所述化粪池内的有害气体。所述粪便排泄量检测单元包括压板11及压力传感器12，所述压板11设置在家禽或家畜圈养区I地面上，所述压板11与家禽或家畜圈养区I地面之间设置多个压力传感器12。所述粪便刮扫单元13包括竖向设置在家禽或家畜圈养区I地面上的刮板、刮板两侧分别通过牵引链相连，牵引链通过齿轮与电机连接。
[0027]所述系统的家禽、家畜粪便有机肥料制备方法，该肥料由如下重量份的物料组成:家禽、家畜粪便40%、金宝贝发酵剂15%、玉米粉13%、烤烟秸杆14%、锯木肩7%、蘑菇渣4%、EM原露2%、玄武岩粉2%、茶壳粉3% ;所述家禽、家畜粪便发酵肥料的制备方法由如下步骤完成:
(1)对进入发酵单元3内的家禽、家畜粪便进行除臭、干燥处理;除臭处理用的添加剂由丝兰提取物、肉桂醛、茴香醇、大蒜素组成，其中丝兰提取物15?25质量份，肉桂醛15?25质量份，茴香醇15?25质量份，大蒜素25?55质量份的混合物，先将肉桂醛、茴香醇分别用适量二氧化硅吸附混匀，然后加入丝兰提取物、大蒜素和剩余二氧化硅，混匀即得所述添加剂;该添加剂在家禽、家畜粪便发酵肥料中的添加量为200?400g/t;所述肉桂醛是由肉桂中提取的有效成分;所述茴香醇是由茴香中提取的有效成分;所述大蒜素是是由百合科葱属植物大蒜的鱗莖提取而得；
(2)依次往发酵单元3内混入金宝贝发酵剂15%、玉米粉13%、烤烟秸杆14%、锯木肩7%、蘑菇渣4%、EM原露2%、玄武岩粉2%、茶壳粉3% ;
(3 )初次搅拌发酵:将家禽、家畜粪便、金宝贝发酵剂、玉米粉和1.3%的EM原露充分搅拌均匀，然后进行25-35天的发酵，期间通过所述搅拌装置31每2-4天搅拌一次，温度检测器实时检测物料温度，并将温度信息发送至控制单元5，控制单元5控制温控设备34保持发酵温度为40-75°C，最后通过搅拌装置31搅拌让温度下降；
(4)第二次搅拌发酵:当温度下降到一定范围时，加入0.7%的EM原露、锯木肩、蘑菇渣和粉碎后的烤烟秸杆，充分搅拌均匀，进行再次发酵6-8天，期间每天搅拌一次，温度检测器实时检测物料温度，并将温度信息发送至控制单元5，控制单元5控制温控设备34保持发酵温度为30-40 °C;
(5 )风干:打开发酵单元3上通风装置33，将再次发酵后的物料散开风干，直到湿度检测器检测到物料水分含量在40%以下；
(6 )筛分:将含水分量在40 %以下物料经造粒机造粒，取粒径在0.5mm以下的粉粒，即得到本发明产品。
【主权项】
1.一种有机肥料一体化处理系统，其特征在于，包括家禽或家畜圈养区、控制单元、粪便排泄量检测单元、粪便刮扫单元、粪便液体过滤单元及发酵单元，其中，所述家禽或家畜圈养区的墙壁上设有液体喷洒装置、气体采集器及第二通风装置，家禽或家畜圈养区的地面上设有粪便排泄量检测单元及粪便刮扫单元;所述液体喷洒装置、气体采集器、第二通风装置、粪便排泄量检测单元和粪便刮扫单元均与控制单元控制连接;家禽或家畜圈养区的一侧墙体上设有排污口，所述粪便刮扫单元将粪便刮扫至排污口后通过第一输送管道输送至粪便液体过滤单元;粪便液体过滤单元与发酵单元之间通过第二输送管道相连;所述发酵单元中设有搅拌装置、烘干装置、温度检测器及湿度检测器，所述搅拌装置、烘干装置、温度检测器及湿度检测器均与控制单元连接;发酵单元的上部设有加料口及第一通风装置，底部设有温控设备;发酵单元通过第三输送管道与造粒设备连通。2.根据权利要求1所述的一种有机肥料一体化处理系统，其特征在于，所述粪便排泄量检测单元包括压板及压力传感器，所述压板设置在家禽或家畜圈养区的地面上，所述压板与家禽或家畜圈养区地面之间设置多个压力传感器。3.根据权利要求1所述的一种有机肥料一体化处理系统，其特征在于，所述粪便刮扫单元包括竖向设置在家禽或家畜圈养区地面上的刮板、刮板两侧分别通过牵引链相连，牵引链通过齿轮与电机连接。4.根据权利要求1所述的一种有机肥料一体化处理系统，其特征在于，所述烘干装置为预埋于发酵单元侧壁内的蛇形加热管。5.根据权利要求1所述的一种有机肥料一体化处理系统，其特征在于，所述第一通风装置和第二通风装置均为排风扇。6.根据权利要求1所述的一种有机肥料一体化处理系统，其特征在于，所述粪便液体过滤单元包括粪便收集仓，粪便收集仓的底部设有隔板，隔板表面设有漏水孔，粪便收集仓的底部具有斜坡，斜坡的底部设置排水口。7.根据权利要求1所述有机肥料一体化处理系统的有机肥料制备方法，其特征在于:该肥料由如下重量份的物料组成:家禽、家畜粪便40%、金宝贝发酵剂15%、玉米粉13%、烤烟秸杆14%、锯木肩7%、蘑菇渣4%、EM原露2%、玄武岩粉2%、茶壳粉3% ;所述家禽、家畜粪便发酵肥料的制备方法由如下步骤完成: (1)对进入发酵单元内的家禽、家畜粪便进行除臭、干燥处理； (2)依次往发酵单元内混入金宝贝发酵剂15%、玉米粉13%、烤烟秸杆14%、锯木肩7%、蘑菇渣4%、EM原露2%、玄武岩粉2%、茶壳粉3% ; (3 )初次搅拌发酵:将家禽、家畜粪便、金宝贝发酵剂、玉米粉和1.3%的EM原露充分搅拌均匀，然后进行25-35天的发酵，期间通过所述搅拌装置每2-4天搅拌一次，温度检测器实时检测物料温度，并将温度信息发送至控制单元，控制单元控制温控设备保持发酵温度为40-75°C，最后通过搅拌装置搅拌让温度下降； (4)第二次搅拌发酵:当温度下降到一定范围时，加入0.7%的EM原露、锯木肩、蘑菇渣和粉碎后的烤烟秸杆，充分搅拌均匀，进行再次发酵6-8天，期间每天搅拌一次，温度检测器实时检测物料温度，并将温度信息发送至控制单元，控制单元控制温控设备保持发酵温度为 30-40 °C; (5)风干:打开发酵单元上通风口，将再次发酵后的物料散开风干，直到湿度检测器检测到物料水分含量在40%以下； (6)筛分:将含水分量在40 %以下物料经造粒机造粒，取粒径在0.5mm以下的粉粒，即得到本发明产品。8.根据权利要求7所述系统的制备方法，其特征在于:步骤一中除臭处理用的添加剂由丝兰提取物、肉桂醛、茴香醇、大蒜素组成，其中丝兰提取物15?25质量份，肉桂醛15?25质量份，茴香醇15?25质量份，大蒜素25?55质量份，先将肉桂醛、茴香醇分别用适量二氧化娃吸附混匀，然后加入丝兰提取物、大蒜素和剩余二氧化硅，混匀即得所述添加剂；该添加剂在家禽、家畜粪便发酵肥料中的添加量为200?400g/t;所述肉桂醛是由肉桂中提取的有效成分;所述茴香醇是由茴香中提取的有效成分;所述大蒜素是是由百合科葱属植物大蒜的鳞茎提取而得。
【文档编号】A01K1/01GK106045582SQ201610607481
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】钱国东
【申请人】无锡乐华自动化科技有限公司