一种有机无机结合的水溶肥发酵装置的制作方法

本技术属于肥料发酵，具体涉及一种有机无机结合的水溶肥发酵装置。

背景技术：

1、当前，在有机无机水溶肥的生产过程中，普遍采用“先发酵后混配”的两步法工艺，即首先在发酵罐中对有机原料进行微生物发酵，再将发酵液转移至混配罐中与无机养分进行混合。这种方法虽然避免了高盐环境对发酵微生物的抑制，但在实际生产操作中，尤其在物料转移与混合的关键环节，仍存在长期未能有效解决的技术瓶颈，具体表现为以下两个方面：1、有机发酵液转移过程中的易堵塞问题：有机物料经发酵后形成的发酵液通常含有大量未被完全分解的纤维、胶体、菌丝体等粘稠性固体残渣。发酵后的有机物料转移过程中高粘度的发酵液迅速在滤网表面形成致密的滤饼，造成流通通道急剧缩窄，系统压力快速升高。操作人员必须频繁停机，拆卸并人工清洗或更换滤芯，导致生产过程断续，自动化程度低，生产效率受到严重制约。2、无机粉体原料混合前的易结块问题：在混配阶段，粉状的无机原料需加入液态的有机发酵液中。现有的加料方式在疏水性的粉体颗粒与液面接触瞬间，其外围会立即被润湿并包裹形成一层高粘度浆膜，颗粒内部的干粉难以与液体继续接触，从而形成“包裹团”。这两点不仅延长了混合时间，增加能耗，更会导致产品均匀性差，成为最终产品在储存和滴灌应用中产生沉淀和堵塞滴头的潜在因素，直接影响了水溶肥的“全水溶”的特性。

2、因此，研发能够实现发酵液的高效、连续自清洁过滤，并且实现无机粉体的瞬时、均匀分散与润湿的有机无机结合的水溶肥发酵装置时，提升有机无机水溶肥生产连续性和产品品质关键技术难题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：为了克服现有技术的不足，提供一种有机无机结合的水溶肥发酵装置。

2、为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种有机无机结合的水溶肥发酵装置，包括发酵罐和混合罐，发酵罐的出料口出通过管道固定连接有输送泵，输送泵的另一端固定连接有动态耦合混料模块，动态耦合混料模块的另一端通过管道与混合罐的进料口固定连接，动态耦合混料模块包括转鼓过滤器、文丘里管和均质器。

3、通过上述技术方案：有机物料在发酵罐中发酵后，通过动态耦合混料模块的过滤、加入无机物料并混合均匀后在混合罐中混合，实现有机无机结合且不互相影响发酵效果，先发酵后混合有效提高了水溶肥的发酵程度和产品质量。

4、作为本实用新型进一步的方案：转鼓过滤器靠近输送泵的一端开设有发酵液进口，发酵液进口与输送泵通过管道连接，转鼓过滤器内转动连接有筒状滤网，发酵液进口的方向与筒状滤网的外壁相切，筒状滤网靠近发酵液进口的一端固定连接有第一驱动电机，转鼓过滤器远离第一驱动电机的一端固定连接有出液端盖，出液端盖与文丘里管通过管道连接。

5、通过上述技术方案：出液端盖是一个中间设有安装孔，外侧设有环形通路的结构，环形通路允许过滤后的发酵液流出；切向的发酵液进口利用旋流离心力，使固体更易被甩向滤网，并减少对滤网的垂直冲击，提高过滤效率并辅助形成均匀滤饼。

6、作为本实用新型进一步的方案：转鼓过滤器内侧固定安装有反冲洗管，反冲洗管固定安装于出液端盖处并伸入筒状滤网内部，反冲洗管上轴向均匀开设有若干冲洗口，转鼓过滤器的外壁设有向下收缩的集渣槽，集渣槽的底部开设有排渣口，排渣口处固定安装有排渣阀。

7、通过上述技术方案：反冲洗管对筒状滤网上的固体滤渣形成的滤饼进行冲洗，锥形集渣槽与排渣阀的组合构成了先沉降后排放的可靠排渣机制。它能将反冲洗剥离的松散滤渣在底部沉降，从而以最小的液体夹带量排出高浓度渣浆，极大减少了发酵液的有效损耗，并防止了排渣阀的频繁启闭。

8、作为本实用新型进一步的方案：反冲洗管外接电磁增压泵，电磁增压泵通过管道与出液端盖连接的管道连接。

9、通过上述技术方案：电磁增压泵连接控制系统，控制反冲洗管对筒状滤网定期进行自清洁，使用过滤后的发酵液作为反冲洗管的反冲洗介质，避免使用清水或其他介质对发酵液产生影响。

10、作为本实用新型进一步的方案：转鼓过滤器内固定安装有压差传感器，压差传感器固定安装于筒状滤网的内外两侧。

11、通过上述技术方案：压差传感器与控制系统电性连接，当筒状滤网内外两侧的压差达到一定程度，控制系统控制电磁增压泵打开使反冲洗管对筒状滤网上的滤饼进行冲刷。

12、作为本实用新型进一步的方案：文丘里管的喉道处固定连接有加料斗。

13、通过上述技术方案：该加料斗可配合加料泵或其他加料器使用，用于加入无机粉料，流体流经文丘里管的喉道处时，流速加剧，流体压力降低，形成负压，能够自动均匀地将粉料吸入流体中，实现粉体的风送和预混。

14、作为本实用新型进一步的方案：均质器包括外壳、定子和转子，转子和定子上固定连接有若干剪切齿，定子与外壳过盈连接，转子与外壳转动连接，转子位于定子的内孔处，转子输入端与第二驱动电机固定连接。

15、通过上述技术方案：从文丘里管出来的、含有初步混合的粉料的流体，被立即吸入这个定子与转子之间的缝隙，在巨大的剪切力、高速撞击和空化效应下，那些刚刚被润湿、可能形成的微小“包裹团”在极短时间内被彻底撕碎、分散、均质，形成极其均匀的悬浊液。

16、作为本实用新型进一步的方案：发酵罐内固定设置有搅拌器、曝气系统、温度传感器和溶氧传感器，搅拌器的输入端固定连接有第三驱动电机，曝气系统固定安装于发酵罐的底部，温度传感器和溶氧传感器固定安装于发酵罐的内壁侧面；混合罐内固定安装有搅拌装置、ph传感器和电导率传感器，搅拌装置的输入端固定连接有第四驱动电机，ph传感器与电导率传感器均周向均匀地安装在混合罐的内壁侧面。

17、通过上述技术方案：有机物料在发酵罐中的最适宜的环境中发酵，发酵后的发酵液经由动态耦合混料模块过滤并混合无机物料后进入混合罐内进一步混合，实现有机无机结合的水溶肥发酵。

18、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

19、1、通过转鼓过滤器实现了免停机清洗过滤用的筒状滤网，且增加外接过滤后的发酵液的反冲洗管，实现转鼓过滤器自清洁效果，固体残渣被持续剥离并排出，确保了发酵液转移的稳定流量与压力，从源头上杜绝了因过滤堵塞导致的停产，并保证了进入后续工序的料液清澈；采用装置自身过滤清液作为反冲洗介质，实现零污染、零稀释的闭环清洗，既节约了用水，又保全了产品全部有效成分。

20、2、通过在文丘里管处设置加料斗和均质器联动，在粉体接触液体的瞬间即完成分散。粉体被负压均匀吸入高速液流，并立即被强制通过高剪切缝隙，在极短时间内被破碎、润湿、均质，彻底消除了包裹团形成的可能，最终产品溶液稳定性极佳，常温长期储存无可见沉淀，有效提高了最终产品的质量。

21、3、动态耦合混料头本身作为一个解决“含固液体过滤”与“液固瞬时均质”通用性难题的独立的功能模块，不仅可用于水溶肥生产线，而且在其他需要固液过滤和混合的生产流程中均可使用，极大增强了本实用新型的技术价值与市场潜力。

1.一种有机无机结合的水溶肥发酵装置，包括发酵罐（1）和混合罐（2），其特征在于：所述发酵罐（1）的出料口出通过管道固定连接有输送泵（3），所述输送泵（3）的另一端固定连接有动态耦合混料模块，所述动态耦合混料模块的另一端通过管道与所述混合罐（2）的进料口固定连接，所述动态耦合混料模块包括转鼓过滤器（4）、文丘里管（5）和均质器（6）。

2.根据权利要求1所述的一种有机无机结合的水溶肥发酵装置，其特征在于：所述转鼓过滤器（4）靠近输送泵（3）的一端开设有发酵液进口（41），所述发酵液进口（41）与所述输送泵（3）通过管道连接，所述转鼓过滤器（4）内转动连接有筒状滤网（42），所述发酵液进口（41）的方向与所述筒状滤网（42）的外壁相切，所述筒状滤网（42）靠近发酵液进口（41）的一端固定连接有第一驱动电机（43），所述转鼓过滤器（4）远离所述第一驱动电机（43）的一端固定连接有出液端盖（44），所述出液端盖（44）与所述文丘里管（5）通过管道连接。

3.根据权利要求2所述的一种有机无机结合的水溶肥发酵装置，其特征在于：所述转鼓过滤器（4）内侧固定安装有反冲洗管（45），所述反冲洗管（45）上轴向均匀开设有若干冲洗口，所述反冲洗管（45）固定安装于所述出液端盖（44）处并伸入所述筒状滤网（42）内部，所述转鼓过滤器（4）的外壁设有向下收缩的集渣槽（47），所述集渣槽（47）的底部开设有排渣口（48），所述排渣口（48）处固定安装有排渣阀（49）。

4.根据权利要求3所述的一种有机无机结合的水溶肥发酵装置，其特征在于：所述反冲洗管（45）外接电磁增压泵（46），所述电磁增压泵（46）通过管道与所述出液端盖（44）连接的管道连接。

5.根据权利要求2所述的一种有机无机结合的水溶肥发酵装置，其特征在于：所述转鼓过滤器（4）内固定安装有压差传感器，所述压差传感器固定安装于所述筒状滤网（42）的内外两侧。

6.根据权利要求1所述的一种有机无机结合的水溶肥发酵装置，其特征在于：所述文丘里管（5）的喉道处固定连接有加料斗（51）。

7.根据权利要求1所述的一种有机无机结合的水溶肥发酵装置，其特征在于：所述均质器（6）包括外壳（61）、定子（62）和转子（63），所述转子（63）和定子（62）上固定连接有若干剪切齿（65），所述定子（62）与所述外壳（61）过盈连接，所述转子（63）与外壳（61）转动连接，所述转子（63）位于所述定子（62）的内孔处，所述转子（63）输入端与第二驱动电机（64）固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种有机无机结合的水溶肥发酵装置，其特征在于：所述发酵罐（1）内固定设置有搅拌器、曝气系统、温度传感器和溶氧传感器，所述搅拌器的输入端固定连接有第三驱动电机，所述曝气系统固定安装于所述发酵罐（1）的底部，所述温度传感器和溶氧传感器固定安装于所述发酵罐（1）的内壁侧面；所述混合罐（2）内固定安装有搅拌装置、ph传感器和电导率传感器，所述搅拌装置的输入端固定连接有第四驱动电机，所述ph传感器与电导率传感器均周向均匀地安装在所述混合罐（2）的内壁侧面。