CN109053246A - 一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥工艺 - Google Patents

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Abstract

一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥工艺。采用一套酶解法与机械设备自动化控制***相结合的快速连续进行有机肥料生产工艺；酶解法主要指在生产过程中添加由多种不同功能的酶制剂，在特定温度条件下对物料进行酶解，实现物料的快速腐熟；机械设备自动化控制***包括中央智能控制装置，物料预处理装置,定量定速传输装置，酶制剂添加装置，快速腐熟酶解装置，后处理装置和自动包装***。以上技术体系形成农业废弃物料快速腐熟,连续生产的新工艺。

Description

一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥工艺
技术领域
本发明属于利用畜禽粪便等有机废弃物生产有机肥技术领域，提供一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥料工艺。
背景技术
畜禽粪便等有机物料本来是一种可再生的资源，在我国传统农业生产中，作为不可或缺的有机肥料使用。随着现代农业及农用工业的发展，它们成了废弃物。如何资源化利用成为养殖环保最重要的主题。我国每年产生畜禽粪便等有机废弃物总量近40亿吨，畜禽养殖业排放物化学需氧量达到1268万吨。我国畜禽养殖有机废弃物综合利用比例还不高，有40％未有效处理和利用，造成资源的巨大浪费，还成了农业面源污染的重要来源。
现有的处理畜禽粪便等有机废弃物的方法有两大类：堆沤制作农家肥，传统利用微生物发酵堆肥制作有机肥料。
在实际生产中，这两种方法存在诸多问题，如：
1、生产时间长，大约需要60-120天的时间
2、占地面积大，容易出现滋生蚊蝇，异味等问题，对环境有二次污染的风险
3、受外部天气环境制约，雨季和冬季无法正常生产
4、需要调整C/N比，需要爆气，有机质和养分流失严重。容易发酵不完全，出现烧苗现象，抑制作物生长。资源浪费的同时，无法保证有机肥料的品质。
5、需要二次陈放，不能连续生产，生产效率低。
6、不能有效祛除病原体、虫卵、抗生素、重金属、草籽，容易造成有机肥料使用过程中对土壤二次污染。
7、生产工艺模糊，缺乏科学的生产标准，过分依赖经验，对劳动力依赖大，人工费用高，固定投资大。
近年来，也出现了添加嗜高温发酵菌在发酵罐内进行批次式有机肥料的生产方法，即利用密闭发酵罐，将有机物料和嗜高温发酵菌添加进发酵罐后，进行密闭发酵时间约为3-5天，期间进行曝气，在罐体发酵完成后，需二次陈放10-15天继续发酵。此类发酵工艺，虽然对于发酵时间缩短到15-20天，但是还是利用微生物发酵的作用机理，依然需要进行C/N调整，需要曝气，需要二次陈放，生产过程中有机质和养分流失严重，生产效率低。
发明内容
为了解决上述利用微生物发酵生产有机肥料的工艺缺陷，而提供一种酶解法连续式快速生产有机肥的生产工艺，采用机械自动化控制流水线方式，将畜禽粪污等有机废弃物经连续式快速酶解处理后，制作有机肥。生产过程连续，腐熟快速完全，不需要调整碳氮比，不用曝气，不用二次陈放，无有机质和养分流失，有效解决病原体、虫卵、抗生素、重金属、草籽等问题。
本发明所采用的技术方案是：一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥料工艺，其特征是：酶解法快速腐熟生产有机肥；
酶解法主要指在生产过程中添加由多种不同功能的酶制剂，在特定温度条件下对物料进行酶解，实现物料的快速腐熟工艺。
酶解法工艺的要求为：酶制剂添加量为需处理物料重量的2-3％，温度范围为80摄氏度至120摄氏度，物料湿度在40-75％，并保持物料不低于80摄氏度，均匀搅拌120分钟，。
酶制剂的种类主要包括：
(1)水解酶类酶，主要有水解酶有淀粉酶、脂酶、蛋白酶和核酸酶等。
(2)氧化还原酶类酶，主要有氧化还原酶有酚酶、脂肪氧合酶和过氧化物酶等。
(3)转换酶类酶，主要为转氨酶。
(4)裂合酶类酶，主要有醛缩酶、水化酶及脱羧酶等。
(5)异构酶类酶，主要为6-磷酸葡萄糖异构酶。
(6)合成酶类酶，主要为谷氨酰胺合成酶。
(7)抗生素降解酶。
(8)重金属修复酶。
本发明所采用的技术方案是：一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥料工艺，其特征是：机械设备自动化控制***。
该***包括中央智能控制装置进行数据处理，编程输出，发出指令，替代人工控制整套***运转；物料预处理装置进行原料混合和粉碎，水分控制等；定量定速传输装置，将处理好的物料按照中央智能控制装置的指令使用螺旋推杆管道设计定量定速进行传送，以达到连续式生产的要求；酶制剂添加装置将酶解法中需要添加的不同功能的酶制剂按照比例添加进混合粉碎后的原料中；快速腐熟酶解装置将按照比例添加酶制剂后的有机废弃物原料进行酶解腐熟；后处理装置将腐熟完全的有机废弃物进行造粒和筛分，自动称量包装。以上构成将废弃有机物料快速腐熟,从而生成连续式有机肥生产设备自动化控制***。
采用一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥料工艺，其优点是：
1、酶解法相比传统微生物发酵来说，作用时间短，工作效率高。酶制剂是一种生物螯合剂，对环境营养条件要求不高，在和毒性物质接触时，有更高的活性和移动性。因此不同于传统的微生物发酵工艺，酶解法不需要调整C/N比，不需要爆气，操作简单。酶解腐熟过程时间极短，有效反应时间仅仅为30分钟
2、通过自动化精准控制反应时间、温度、湿度、进出料，实现流水线连续有机肥料生产工艺。解决了传统微生物发酵工艺不能连续生产的问题，以时间换取空间，占地面积小，对天气环境变化不受影响，提高了生产效率。没有废气、废水、废渣排放，没有温室气体排放，没有蚊蝇滋生和异味问题。
3、腐熟完全，植物发芽试验过程中未出现烧苗现象；充分保留有机质和养分，确保有机肥料的品质。
4、有效解决病原体、虫卵、抗生素、重金属、草籽等问题，生产出安全的有机肥料，不会出现二次污染土壤的问题。
5、通过精准的数据监测和控制，建立科学生产标准，杜绝了对人为经验的依赖，降低了人工费用，减少了固定资产投资。
附图说明
附图1为本发明一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥料工艺的流程图
附图2为本发明一种中央智能控制装置的流程图
附图3为本发明一种定量定速传输装置的流程图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1所示,本发明包括畜禽粪便等有机废弃物料1；酶制剂2；中央智能控制装置11；物料预处理装置12；定量定速传输装置13；快速腐熟酶解装置14；酶制剂添加装置15；后处理装置16；自动包装***17。
如图2所示，中央智能控制装置11,具有一显示器111,一远程监控操作台112以及多个智能控制主机113,该中央智能控制装置11,设置物料预处理装置12中粉碎物料细度和物料混合后的水分和重量参数,设置定量定速传输装置13的数量和速度参数,设置酶制剂添加装置15的重量比参数,设置快速腐熟酶解装置14的温度、湿度、搅拌时间参数，设置后处理装置16筛分机的目数和造粒机的粒度以及烘干机的温度和湿度参数，设置自动包装***17的重量和速度参数。完成生产设备的自动化智能控制,替代人工操作。
如图3所示，定量定速传输装置13，具有一螺旋推进管道131，以及与酶制剂添加装置的接口132，由中央智能控制装置11控制数据，可根据整个工艺生产进度调整物料传输的速度和数量，以求达到连续式生产要求。通过一定量定速传输装置13，将调整好水分的有机物料，送至一快速腐熟酶解装置。

Claims (4)

1.一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥工艺，其特征是：酶解法快速腐熟生产有机肥；
酶解法主要指在生产过程中添加由多种不同功能的酶制剂，在特定温度条件下对物料进行酶解，实现物料的快速腐熟工艺。
酶解法工艺的要求为：酶制剂添加量为需处理物料重量的2-3％，温度范围为80摄氏度至120摄氏度，物料湿度在40-75％，并保持物料不低于80摄氏度，均匀搅拌120分钟。
酶制剂的种类主要包括：
(1)水解酶类酶，主要有水解酶有淀粉酶、脂酶、蛋白酶和核酸酶等。
(2)氧化还原酶类酶，主要有氧化还原酶有酚酶、脂肪氧合酶和过氧化物酶等。
(3)转换酶类酶，主要为转氨酶。
(4)裂合酶类酶，主要有醛缩酶、水化酶及脱羧酶等。
(5)异构酶类酶，主要为6-磷酸葡萄糖异构酶。
(6)合成酶类酶，主要为谷氨酰胺合成酶。
(7)抗生素降解酶。
(8)重金属修复酶。
2.一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥工艺，其特征是：机械设备自动化控制***。
该***包括中央智能控制装置进行数据处理，编程输出，发出指令，替代人工控制整套***运转；物料预处理装置进行原料混合和粉碎，水分控制等；定量定速传输装置，将处理好的物料按照中央智能控制装置的指令使用螺旋推杆管道设计定量定速进行传送，以达到连续式生产的要求；酶制剂添加装置将酶解法中需要添加的不同功能的酶制剂按照比例添加进混合粉碎后的原料中；快速腐熟酶解装置将按照比例添加酶制剂后的有机废弃物原料进行酶解腐熟；后处理装置将腐熟完全的有机废弃物进行造粒和筛分，自动称量包装。以上构成将废弃有机物料快速腐熟,从而生成连续式有机肥生产设备自动化控制***。
3.根据权利要求2所述的一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥工艺，其特征是：所述的中央智能控制装置,具有一显示器,一远程监控操作台以及多个智能控制主机,该中央智能控制装置,将快速腐熟的生产设备进行数据输入：设置物料预处理装置中粉碎物料细度和物料混合后的水分和重量参数；设置定量定速传输装置的数量和速度参数；设置酶制剂添加装置的重量比参数；设置快速腐熟酶解装置的温度、湿度、搅拌时间参数；设置后处理装置筛分机的目数和造粒机的粒度以及烘干机的温度和湿度参数；设置自动包装***的重量和速度参数。可以完成生产设备的自动化智能控制,替代人工操作，实现生产工艺的智能调控和连续生产。
4.根据权利要求2所述的一种农业废弃物酶解法连续式快速生产有机肥工艺，其特征是：所述的定量定速传输装置，具有一螺旋推进管道以及与酶制剂添加装置的接口，由中央智能控制装置控制数据，可根据整个工艺生产进度调整物料传输的速度和数量，以求达到连续式生产要求。通过一定量定速传输装置，将调整好水分的有机物料，送至一快速腐熟酶解装置。
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