CN102701814A - 滚筒式有机肥发酵机及其发酵工艺 - Google Patents
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Abstract
一种滚筒式有机肥发酵机及其发酵工艺,发酵机包括基座、滚筒、马达和电控箱,滚筒的两端架设于基座上转动,滚筒横向倾斜放置,滚筒前端高于滚筒后端,滚筒前端上部设有进料口,后端下部设有出料口,滚筒内壁延伸有数排向前倾斜的叶片,马达与电控箱电性连接,与其相连的齿轮套设于滚筒外壁,并在电控箱的控制下带动滚筒转动,有机物料由进料口进入,在叶片的推动下翻转,由滚筒的前端向后端移动至出料口。本发明实现有机肥连续化发酵,高效节能;实用性强,能和现有菌剂相匹配能;适应性强,功能较齐全。本发明能适应多种原料,及不同含水率的原料的混合物,能适应多种气候环境。
Description
技术领域
本发明涉及发酵设备,尤其涉及一种滚筒式有机肥发酵机及其发酵工艺。
背景技术
随着有机食品的兴起,有机肥也越来越受重视。传统有机肥的生产过程大多粗犷,过程不可控制,产品质量不一,很难达到标准化大规模生产。市场上逐渐出现一些有机肥生产设备,如发酵仓、发酵机等,发酵仓多为厌氧发酵,发酵周期较长;进行好氧发酵的发酵机等,结构复杂,能耗较大。现有垃圾发酵专用装置,包括驱动机构、发酵筒、托轮架组件,发酵筒上分别设有进料口、出料口、进气口和出气口,在发酵筒内还设有抄板和挡板,使用时,抄板将物料抄起,与通过进气口通入的高温气体换热,进行发酵,由通孔控制物料的流量,但该通孔易堵塞,不能与高温气体充分换热,难以达到理想的发酵效果。
发明内容
有鉴于此,有必要针对上述问题,提供一种结构简单、高效节能、发酵周期短的自动化滚筒发酵机。
为了实现上述目的,本发明提供了一种滚筒式有机肥发酵机,包括基座、滚筒、马达和电控箱,所述滚筒的两端架设于基座上转动,滚筒横向倾斜放置,滚筒前端高于滚筒后端,滚筒前端上部设有进料口,后端下部设有出料口,滚筒内壁延伸有数排向前倾斜的叶片,马达与电控箱电性连接,与马达相连的齿轮套设于滚筒外壁,并在电控箱的控制下带动滚筒转动,有机物料由进料口进入,在叶片的推动下翻转,由滚筒的前端向后端移动至出料口。
所述基座由底座、弹簧和滚轮组成,所述滚轮与滚筒转动相接,弹簧位于滚轮和基座之间。
所述发酵机进一步包括电磁加热装置,贴附于滚筒前后两端外壁底部,对滚筒内的有机物料进行加热。
所述发酵机内进一步装有若干个陶瓷研磨球,滚筒转动时,所述陶瓷研磨球与有机物料同步转动并对其进行碰撞研磨。
所述滚筒前部有鼓风机,后部上端设有引风***,引风***后连接空气净化器,保持滚筒内处于有氧状态。所述出料口上增设有筛网。
所述出料口与滚筒末端之间设有陶瓷研磨球回收通道,所述回收通道通过传送带与进料口相连通。
所述滚筒内安装有分别与电控箱电性连接的喷淋管、温度计、湿度计和/或pH计,用于分别监测并调节有机物料的物化参数。
本发明还提供了一种有机肥发酵工艺,包括以下步骤:
物料粉碎:将待发酵物料粉碎,粉碎后物料粒径在0.5-5mm之间,添加微生物发酵剂,拌混均匀后送入滚筒发酵机;
加入陶瓷研磨球:向发酵机内加入陶瓷研磨球;
发酵:温度为60-95℃,湿度为40-60%,pH为6-8,碳氮比(C/N)为20-30,转速0.25-0.55rpm的条件下发酵8-12小时;
出料:发酵结束后,发酵物料经由出料口上的筛网由出料口出料。
采用分段控温的发酵方式,其中前l小时温度升至90℃并再维持2小时,中段60-70℃维持8至10小时,后段烘干90-95℃维持l至4小时。
本发明与现有技术相比,有益效果明显。
(1)应用广泛,所述待发酵物料范围广泛,包括农业废弃物、厨余有机废弃物、食品有机废弃物、城市垃圾、工业有机废弃物等;
(2)自动化操作,实现有机肥连续化发酵,高效节能,装机容量较大,滚动式发酵,大大缩短了发酵的时间,明显提高了发酵效率;
(3)可控性强,通过对发酵时的有机物料的物化参数时时监测并调节,优化发酵条件,节约发酵时间,以起到提高发酵效率和质量的效果;
(4)实用性强,能和现有菌剂相匹配,并能为微生物提供最佳繁殖环境,最大限度地发挥生物菌的各种优越性能;
(5)适应性强,功能较齐全;能适应多种原料,及不同含水率的原料的混合物,能适应多种气候环境,既能适应连续化运行,又能适应间歇方式运行;
(6)发酵、烘干工序在发酵筒内同步进行,发酵筒前端的微波电磁加热器加热可以使物料升温,使微生物更快的进入发酵过程,发酵筒后端的微波电磁加热器加热可去除发酵物种的水分,兼具烘干的性能。
附图说明
图1 为滚筒发酵机的结构示意图。
具体实施方式
为更好的理解本发明,下面结合附图做进一步说明。
一种滚筒式有机肥发酵机,包括基座2、滚筒1、马达3和电控箱,所述滚筒1的两端架设于基座2上转动,滚筒1横向倾斜放置,滚筒1前端高于后端,滚筒1前端上部设有进料口4,后端下部设有出料口5,滚筒1内壁延伸有数排向前倾斜的叶片6,马达3与电控箱电性连接,与马达相连的齿轮31套设于滚筒1外壁,并在电控箱的控制下带动滚筒1转动,有机物料由进料口4进入,在叶片6的推动下翻转,由滚筒1的前端向后端移动至出料口5。
在本发明的一个优选实施中,所述发酵机进一步包括电磁加热装置7,贴附于滚筒1前后两端外壁底部,长约1-2m,对滚筒内的有机物料进行加热。前端电磁加热装置加热物料,利用微生物的生长繁殖,加快发酵进程;后端电磁加热装置对发酵结束的有机肥进行烘干。通过电磁加热装置供热,比现有的煤、电供热方式更为节能、高效、环保,加热时间和温度可控性强,符合节能减排环保的要求。
在本发明的又一个优选实施中,所述发酵机内进一步装有若干个陶瓷研磨球8,直径在5-10cm之间,根据物料的多少添加100-500个陶瓷球,所述陶瓷研磨球在发酵过程中随滚筒的转动研磨物料,使得出料时的物料颗粒大小均一。滚筒转动的同时,对物料进行翻动,保持有氧状态,使物料进行好氧发酵,缩短发酵时间。
在本发明的又一个优选实施中,所述基座由底座21、弹簧22和滚轮23组成,所述滚轮与滚筒转动相接,弹簧位于滚轮和基座之间。通过调节弹簧和基座的高度,可以调节滚筒的倾斜度,倾斜度为0.5-10度,优选地,2.5-5度,最佳倾斜度为2.5度,滚筒的前端高于滚筒的后端,利于物料借助重力作用向滚筒后端移动,而不至于移动太快。同时,在滚筒的转动过程中,弹簧还可以起到减震的作用,保持滚筒的平稳运行。
所述马达3为减速马达,其套设于滚筒的中部外周,与电控箱电性连接,在电控箱的控制下,驱动滚筒转动。
所述滚筒外壁涂覆有保温层。所述保温层优选为聚氨酯层,用于对发酵过程中的物料进行保温,克服天气低温时不能升温发酵的环境障碍,有效提高发酵效率,亦起到节能减排的的作用。
所述滚筒前部设有鼓风机9,后部上端设有引风***10,使滚筒内保持有氧环境,引风***与所述出料口相对,引风***后接有空气净化器13,并且能够收集废气进行处理,不会使废气污染环境,保持环境整洁、空气清新。
所述出料口上增设有筛网11。发酵完成的有机物料,经由筛网过筛而导出回收,通过所述筛网将有机物料与陶瓷研磨球相分离,解决了有机物料和陶瓷研磨球同步出料时的分离回收问题。另外,所述出料口与滚筒末端之间设有陶瓷研磨球回收通道12,发酵过程中和出料时关闭陶瓷研磨球回收通道,出料结束后,打开陶瓷研磨球通道,可以将陶瓷研磨球取出。所述回收通道通过传送带与进料口相连通,所述陶瓷研磨球顺序经由回收通道、传送带送回至进料口,进行下一步发酵工序。
所述叶片6位于滚筒内壁,沿轴线方向向滚筒前端倾斜1-10度,叶片长度为滚筒直径的1/10-1/5,在滚动发酵过程中,叶片对有机物料起推动作用,推动其在滚筒内前进,推进发酵的进行。
所述滚筒内安装有分别与电控箱电性连接的喷淋管、温度计、湿度计和/或pH计,用于分别同步监测并调节有机物料的物化参数,通过同步监测发酵过程中的有机物料的物化参数,根据其相应的发酵要求,调节适宜的氧气浓度、加热温度、发酵时间、滚筒的转动速度等等,以达到最佳的发酵效果。
使用上述滚筒式有机肥发酵机的发酵工艺包含以下步骤:
物料粉碎:将待发酵物料粉碎,粉碎后物料粒径在0.5-5mm之间,添加微生物发酵剂,拌混均匀后送入滚筒发酵机;
加入陶瓷研磨球:向发酵机内加入陶瓷研磨球,根据物料多少添加100-500个陶瓷研磨球;
发酵:温度为60-95℃,湿度为40-60%,pH为6-8,碳氮比(C/N)为20-30,转速0.25-0.55rpm的条件下发酵8-12小时;
出料:发酵结束后,物料通过出料口上的筛网由出料口出料由输送机运走,陶瓷研磨球不能通过筛网,经由回收通道、传送带送回至进料口,进入下一步发酵工序。
本发明的一个实施例中,滚筒直径和长度分别为10m和7.5m,转速0.25-0.55 rpm,功率1.5kw,滚筒容积6 m3,有效容积为4 m3;也可以根据实际需要进行相应的调整。
物料进量速度4.2-5.5Kg/min,停留时间12-24小时,采用分段控温的发酵方式;其中前l小时温度升至90℃并再维持2小时,中段60至70-70℃维持8至10小时,后段烘干90至95-95℃维持l至4小时。每天处理有机肥原料6至8吨,每天生产有机肥量视原料湿度和产品含水率要求而变化,一般为3.5-4.5吨。该生产线年产有机肥1250吨。
所述待发酵物料范围广泛,包括农业废弃物,如禽畜粪便、饼粕类、秸秆类、中草药渣等;厨余有机废弃物,如泔水等;城市垃圾;工业有机废弃物,如制糖废料、食品加工废料等;其它物料,如木屑、屠宰厂残渣等。不同的原料和不同的原料配比,以及生产不同的有机肥,其产品要求的含水率也不一样,使用的菌剂和接种量也不同,一般接种后物料的含水量为40-60%,成品含水量在30-35%之间,有机物含量在40-50%之间。
本发明实现有机肥连续化发酵,高效节能;实用性强,能和现有菌剂相匹配,并能最大限度地发挥生物菌的各种优越性能;适应性强,功能较齐全。
本发明能适应多种原料,及不同含水率的原料的混合物,能适应多种气候环境,既能适应连续化运行,又能适应间歇方式运行,既能发酵产生有机肥,又具烘干的性能去处水分;能快速启动运行,也能便于慢慢停止运行,不浪费原料。
本发明配套设备齐全:主机前端配有干湿生物质粉碎机,拌混机,螺旋输送给料机,菌剂苏解搅拌罐及提升泵;主机后端有引风机,螺旋输送机和(或)皮带输送机。如果有必要,还可为前段工艺配套曾加脱水机,筛分机等等,还可为后续工艺配备相应的物料风冷机、复合混合机、造粒机、复膜包裹机,打包机等等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种滚筒式有机肥发酵机,包括基座、滚筒、马达和电控箱,其特征在于:所述滚筒的两端架设于基座上转动,滚筒横向倾斜放置,滚筒前端高于滚筒后端,滚筒前端上部设有进料口,后端下部设有出料口,滚筒内壁延伸有数排向前倾斜的叶片,马达与电控箱电性连接,与其连接的齿轮套设于滚筒外壁,并在电控箱的控制下带动滚筒转动,有机物料由进料口进入,在叶片的推动下翻转,由滚筒的前端向后端移动至出料口。
2.根据权利要求1所述的滚筒式有机肥发酵机,其特征在于:所述发酵机进一步包括电磁加热装置,其贴附于滚筒前后两端外壁底部。
3.根据权利要求1所述的滚筒式有机肥发酵机,其特征在于:所述发酵机内进一步装有若干个陶瓷研磨球,滚筒转动时,所述陶瓷研磨球与有机物料同步转动并对其进行研磨。
4.根据权利要求1所述的滚筒式有机肥发酵机,其特征在于:所述基座由底座、弹簧和滚轮组成,所述滚轮与滚筒转动相接,弹簧位于滚轮和基座之间。
5.根据权利要求1所述的滚筒式有机肥发酵机,其特征在于:所述滚筒前部有鼓风机,后部上端设有引风***,保持滚筒内处于有氧状态。
6.根据权利要求1所述的滚筒式有机肥发酵机,其特征在于:所述出料口上增设有筛网。
7.根据权利要求3所述的滚筒式有机肥发酵机,其特征在于:所述出料口与滚筒末端之间设有陶瓷研磨球回收通道,所述回收通道通过传送带与进料口相连通。
8.根据权利要求1所述的滚筒式有机肥发酵机,其特征在于:所述滚筒内安装有分别与电控箱电性连接的喷淋管、温度计、湿度计和/或pH计,用于分别控制有机物料的物化参数。
9.一种有机肥发酵工艺,包括以下步骤:
物料粉碎:将待发酵物料粉碎,粉碎后物料粒径在0.5-5mm之间,添加微生物发酵剂,拌混均匀后送入滚筒发酵机;
加入陶瓷研磨球:向发酵机内加入陶瓷研磨球;
发酵:温度为60-95℃,湿度为40-60%,pH为6-8,碳氮比(C/N)为20-30,转速0.25-0.55rpm的条件下发酵8-12小时;
出料:发酵结束后,发酵物料经由出料口上的筛网由出料口出料。
10.根据权利要求9所述的有机肥发酵工艺,其特征在于: 采用分段控温的发酵方式,其中前l小时温度升至90℃并再维持2小时,中段60-70℃维持8至10小时,后段烘干90-95℃维持l至4小时。
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