微生物肥料的生产系统及制备方法与流程

1.本发明涉及肥料生产技术领域，特别涉及微生物肥料的生产系统及制备方法。


背景技术：

2.微生物肥料是指特定功能微生物与主要以动植物残体(如畜禽粪便、农作物秸秆等)为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。目前，行业技术落后，工艺简陋，生产的微生物肥料有效活菌数、水分等技术指标达不到行业要求。同时，在肥料的生产过程中，原材料需要经过一段时间的陈化，在陈化过程中，部分原材料容易结成块，结成块后使得陈化的效果差，在现有技术中，都是采用铲车翻抛陈化过程中的物料，这样的翻抛方式使得结成块的物料还是块状，达不到陈化的效果。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供微生物肥料的生产系统及制备方法。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.微生物肥料的生产系统，包括物料混合装置、发酵罐、陈化装置、配料装置、辅料混合装置、烘干装置、粉碎筛分装置、成品包装装置、液体肥料收集装置和蒸汽装置；
6.所述蒸汽装置、发酵罐和所述液体肥料收集装置顺次连接组成液体肥料生产线；
7.所述物料混合装置、发酵罐、陈化装置、粉碎筛分装置、配料装置、辅料混合装置、烘干装置和所述成品包装装置顺次连接组成固体肥料生产线。
8.进一步地，所述陈化装置包括陈化仓和设置在所述陈化仓内部的翻抛机；
9.所述翻抛机包括进料组件、抛洒组件、拆块组件和控制中心，所述抛洒组件设置再所述拆块组件的输出侧，所述进料组件设置在所述拆块组件的输入侧，所述进料组件、抛洒组件和拆块组件均与所述控制中心电连接；
10.所述拆块组件包括移动小车、支架、拆块部件、进料仓和出料管，所述支架设置在所述移动小车上，所述拆块部件固定设置在所述支架上，所述拆块部件的上侧与所述进料仓密封连接，所述拆块部件的下侧与所述出料管密封连接，所述进料仓与所述进料组件的输出端配合，所述出料管与所述抛洒组件的输入端配合。
11.进一步地，所述拆块部件包括圆形箱体、第一驱动电机、转轴、固定耳、拆刀和切割刀，所述圆形箱体为密封箱体，所述圆形箱体的上侧设置与所述进料仓密封连接的进料口，所述圆形箱体的侧设置与所述出料管密封配合的出料口，所述圆形箱体内部同轴设置有所述转轴，所述第一驱动电机用于驱动所述转轴转动，所述转轴的圆周上设置有多个所述固定耳，所述拆刀的一端铰接在所述固定耳上，所述拆刀的另一端始终不与所述圆形箱体的内壁接触，所述出料口上设置有至少两个互相平行的所述切割刀，所述切割刀的长度方向与所述转轴平行。
12.进一步地，所述出料口上的所述切割刀倾斜设置，所述切割刀刀刃到转轴轴心的
距离为l，所述圆形箱体内壁的半径为r，关系式有：l＝δr，其中1≤δ≤1.05。
13.进一步地，所述进料组件包括输送绞龙、第二驱动电机、进料铲斗、输送管、第一固定轴、第一摆动轴和第一液压缸，所述输送管的内部设置有与所述输送管配合的所述输送绞龙，所述第二驱动电机设置在所述输送管上且用于驱动所述输送绞龙转动，所述输送管的上端通过竖直设置的第一固定轴与所述支架相连，所述输送管的上端端部与所述进料仓配合，所述第一摆动轴的一端与所述输送管的下端铰接，所述第一摆动轴的另一端与所述支架铰接，所述进料铲斗密封连接在所述输送管下端的端部，所述第一液压缸设置在所述支架上且用于驱动所述输送管绕所述第一固定轴做圆弧形运动。
14.进一步地，所述抛洒组件包括皮带输送部件、转动支撑架、摆动支撑架和第二液压缸，所述皮带输送部件的一端与所述出料管的出料口配合，所述皮带输送部件倾斜设置，其下端通过所述转动支撑架与所述支架相连，其上端通过所述摆动支撑架与所述支架相连，所述第二液压缸设置在所述支架且用于驱动所述带输送部件绕所述转动支撑架转动，所述转动支撑架位于所述出料管的正下方。
15.进一步地，所述转动支撑架包括第一卡紧钳和第二固定轴，所述第二固定轴的下端固定在所述支架上，所述第二固定轴设置在所述卡紧钳上设置的旋转孔中；
16.所述摆动支撑架包括第二卡紧钳和第二摆动轴，所述第二摆动轴的一端与所述第二卡紧钳铰接，所述第二摆动轴的另一端与所述支架铰接。
17.进一步地，所述液体肥料收集装置包括降温组件、液体储存箱、冷却水箱、动力泵，所述降温组件的一端通过气体管与所述发酵罐的上端相连，所述降温组件的另一端通过液体管与所述液体储存箱相连，所述液体储存箱的底部设置有带开关的出液管，所述液体储存箱的顶部设置有辅料添加口，所述冷却水箱通过冷水管与所述降温组件的一端相连，所述降温组件的另一端通过热水管与所述冷却水箱相连，所述动力泵设置在所述冷水管上。
18.进一步地，所述降温组件包括降温外壳体和螺旋管，所述降温外壳体的内部设置有若干所述螺旋管，所述螺旋管的一端与所述气体管密封连接，所述螺旋管的另一端与所述液体管密封连接。
19.微生物肥料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
20.s1：将蓄禽粪污、秸秆粉和屠宰场下脚料按照一定的比例放在所述物料混合装置中进行原料混合，所述原料的水分处于40～50％之间；
21.s2：将混合后的所述原料输送到所述发酵罐中，所述发酵罐在进料过程中同时进行搅拌；
22.s3：所述发酵罐中所述原料的体积不超过所述发酵罐容积的85％，进料完成后，关闭所述发酵罐顶部设置的进料阀门，然后通过所述蒸汽装置向所述发酵罐内部通入蒸汽进行发酵，控制所述发酵罐内部的温度在90～120℃之间，内部的压强在0.75～0.8mpa之间，保持此温此压，直至所述原料在所述发酵罐中达到腐熟程度，然后关闭所述蒸汽装置与所述发酵罐之间的阀门，然后开启所述发酵罐与所述液体肥料收集装置之间的阀门生产液体肥料，待所述发酵罐内部的温度降至50℃以下时，打开所述发酵罐底部的出料阀门；
23.s4：从所述出料阀门出来的物料运输到陈化装置中，在所述陈化装置中将物料陈化10～15天，在陈化过程中，每隔3～4天，利用所述翻抛机翻抛一次；
24.s5：陈化后的物料输送到粉碎筛分装置中进行粉碎和筛分，然后物料输送到所述
辅料混合装置进行配料混合，在输送的途中通过所述配料装置向物料中添加配料，配料包括一定比例的微生物功能菌剂和一定比例的微量元素；
25.s6：将混合后的物料输送到烘干装置进行烘干作业，所述烘干装置的进料口温度控制在70～80℃，所述烘干装置的出料口温度控制在30℃以下，同时，烘干后形成肥料，肥料中的水分控制到30％以下；
26.s7：烘干后的肥料输送到所述成品包装装置中进行成品包装。
27.本发明的有益效果是：
28.1)在本发明中，通过发酵罐同时生产出液态肥料和固态肥料，这样充分发挥原料的价值，不造成原材料的浪费。
29.2)在本发明中，发酵罐中进行发酵，而且在发酵罐中腐熟均匀彻底、灭草籽彻底和灭病原菌彻底。
30.3)在本发明中，通过添加微生物功能菌剂和微量元数，解决微生物肥料的成分单一的弊端。
31.4)在本发明中，通过陈化装置中翻抛机的作用，将陈化过程中结成的块充分切开，使得肥料的陈化效果更好。
附图说明
32.图1为本生产系统的连接结构示意图；
33.图2为翻抛机的主视结构示意图；
34.图3为翻抛机的俯视结构示意图；
35.图4为拆块部件的结构示意图；
36.图5为液体肥料收集装置的结构示意图；
37.图6为降温组件的连接结构示意图；
38.图7为第一卡紧钳与第二固定轴之间的连接结构示意图；
39.图8为微生物肥料生产流程图；
40.图中，1
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物料混合装置，2
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发酵罐，3
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陈化装置，4
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配料装置，5
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辅料混合装置，6
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烘干装置，7
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粉碎筛分装置，8
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成品包装装置，9
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液体肥料收集装置，10
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蒸汽装置，11
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陈化仓，12
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移动小车，13
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支架，14
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进料仓，15
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出料管，16
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圆形箱体，17
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第一驱动电机，18
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转轴，19
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固定耳，20
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拆刀，21
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切割刀，22
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进料口，23
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出料口，24
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输送绞龙，25
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第二驱动电机，26
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进料铲斗，27
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输送管，28
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第一固定轴，29
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第一摆动轴，30
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第一液压缸，31
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皮带输送部件，32
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第二液压缸，33
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第一卡紧钳，34
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第二固定轴，35
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第二卡紧钳，36
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第二摆动轴，37
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液体储存箱，38
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冷却水箱，39
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动力泵，40
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气体管，41
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液体管，42
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出液管，43
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辅料添加口，44
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冷水管，45
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热水管，46
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降温外壳体，47
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螺旋管。
具体实施方式
41.下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.参阅图1
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8，本发明提供一种技术方案：
43.微生物肥料的生产系统，包括物料混合装置1、发酵罐2、陈化装置3、配料装置4、辅料混合装置5、烘干装置6、粉碎筛分装置7、成品包装装置8、液体肥料收集装置9和蒸汽装置10。蒸汽装置10、发酵罐2和液体肥料收集装置9顺次连接组成液体肥料生产线。物料混合装置1、发酵罐2、陈化装置3、粉碎筛分装置7、配料装置4、辅料混合装置5、烘干装置6和成品包装装置8顺次连接组成固体肥料生产线。其中，物料混合装置1包括多个原料组件和一个带式输送机，每个原料组件都将自己的原料放置在带式输送机上，带式输送机再将原料运输到发酵罐2中进行搅拌。发酵罐2是一个可密封的罐体，其进料阀门设置在发酵罐2的顶部，出料阀门设置在发酵罐2的底部。蒸汽装置10与发酵罐2的下端通过管道相连，液体肥料收集装置9与发酵罐2的上端通过管道相连。发酵罐2与陈化装置3之间通过带式输送机相连；陈化装置3与粉碎筛分装置7之间通过带式输送机相连；粉碎筛分装置7与辅料混合装置5之间通过带式输送机相连，并且本带式输送机从配料装置4的底部穿过；辅料混合装置5与烘干装置6之间通过带式输送机相连，烘干装置6与成品包装装置8之间通过带式输送机相连。配料装置4是向粉和碎筛分后的物料中添加微生物功能菌剂和微量元数的。辅料混合装置5的作用是将微生物功能菌剂和微量元数充分与物料混合。蒸汽装置10是为发酵罐2提供高温和高压的蒸汽，使得物料快速腐熟和快速发酵，减少生产时间，提高生产效率。
44.陈化装置3包括陈化仓11和设置在陈化仓11内部的翻抛机。翻抛机包括进料组件、抛洒组件、拆块组件和控制中心，抛洒组件设置再拆块组件的输出侧，进料组件设置在拆块组件的输入侧，进料组件、抛洒组件和拆块组件均与控制中心电连接。拆块组件包括移动小车12、支架13、拆块部件、进料仓14和出料管15，支架13设置在移动小车12上，拆块部件固定设置在支架13上，拆块部件的上侧与进料仓14密封连接，拆块部件的下侧与出料管15密封连接，进料仓14与进料组件的输出端配合，出料管15与抛洒组件的输入端配合。其中，翻抛机通过移动小车12移动，移动小车12为现有技术，其目的在于载着进料组件、抛洒组件和拆块组件移动，移动小车12的移动和转向，控制中心采用现有技术并用来控制进料组件、抛洒组件和拆块组件的运转。
45.优选的，拆块部件包括圆形箱体16、第一驱动电机17、转轴18、固定耳19、拆刀20和切割刀21，圆形箱体16为密封箱体，圆形箱体16的上侧设置与进料仓14密封连接的进料口22，圆形箱体16的侧设置与出料管15密封配合的出料口23，圆形箱体16内部同轴设置有转轴18，第一驱动电机17用于驱动转轴18转动，转轴18的圆周上设置有多个固定耳19，拆刀20的一端铰接在固定耳19上，拆刀20的另一端始终不与圆形箱体16的内壁接触，出料口23上设置有至少两个互相平行的切割刀21，切割刀21的长度方向与转轴18平行。由于拆刀20随着转轴18做圆周运动，所以将圆形箱体16设置成圆柱形，为了防止物料从圆形箱体16内部泄露出去，因此，除了开设出料口23和进料口22外，其余部分为密封的，包括与转轴18之间的连接也是密封连接，当物料进入到切割刀21上侧时，没有结成块的物料直接从相邻两个切割刀21之间的缝隙，或者从切割刀21与圆形箱体16侧壁之间的缝隙中流出去，如果遇到结成块的物料，物料首先经过拆刀20进行第一次剪切，然后结成块的物料被拆刀20运送到切割刀21上进行第二侧剪切。固定耳19设置在转轴18的圆周上，其目的用来固定拆刀20，使得拆刀20有更大的转动空间。
46.优选的，出料口23上的切割刀21倾斜设置，切割刀21刀刃到转轴18轴心的距离为
l，圆形箱体16内壁的半径为r，关系式有：l＝δr，其中1≤δ≤1.05。其中，关系式为l＝δr，其目的在与限制切割刀21的安装位置，如果切割刀21靠近转轴18安装，那么可能发生拆刀20与切割刀21相撞；如果切割刀21远离转轴18安装，那么可能使得拆刀20与切割刀21之间的距离太大而造成不能切碎陈化时的结成块。
47.优选的，进料组件包括输送绞龙24、第二驱动电机25、进料铲斗26、输送管27、第一固定轴28、第一摆动轴29和第一液压缸30，输送管27的内部设置有与输送管27配合的输送绞龙24，第二驱动电机25设置在输送管27上且用于驱动输送绞龙24转动，输送管27的上端通过竖直设置的第一固定轴28与支架13相连，输送管27的上端端部与进料仓14配合，第一摆动轴29的一端与输送管27的下端铰接，第一摆动轴29的另一端与支架13铰接，进料铲斗26密封连接在输送管27下端的端部，第一液压缸30设置在支架13上且用于驱动输送管27绕第一固定轴28做圆弧形运动。进料铲斗26主要用来装物料，输送绞龙24将进料铲斗26中的物料运输到进料仓14中，第二驱动电机25安装在，输送管27上的，主要用来驱动输送绞龙24转动，第一固定轴28用来固定输送管27，且输送管27可以绕第一固定轴28转动，第一固定轴28竖直设置，第一摆动轴29用来支撑输送管27的下端，在第一液压缸30的作用下，使得进料铲斗26只能在水平面上运动，第一液压缸30的一端与支架13铰接，另一端与输送管27铰接。进料铲斗26在运动的目的在移动小车12不动时，这样使得一个圆弧段的物料被进料铲斗26收取。第二驱动电机25和第一液压缸30均被控制中心控制。
48.优选的，抛洒组件包括皮带输送部件31、转动支撑架、摆动支撑架和第二液压缸32，皮带输送部件31的一端与出料管15的出料口配合，皮带输送部件31倾斜设置，其下端通过转动支撑架与支架13相连，其上端通过摆动支撑架与支架13相连，第二液压缸32设置在支架13且用于驱动皮带输送部件31绕转动支撑架转动，转动支撑架位于出料管15的正下方。转动支撑架包括第一卡紧钳33和第二固定轴34，第二固定轴34的下端固定在支架13上，第二固定轴34设置在第一卡紧钳33上设置的旋转孔中。摆动支撑架包括第二卡紧钳35和第二摆动轴36，第二摆动轴36的一端与第二卡紧钳35铰接，第二摆动轴36的另一端与支架13铰接。其中，皮带输送部件31为现有技术中的皮带输送机，皮带输送部件31和第二液压缸32均被控制中心控制。皮带输送部件31主要抛出物料，使得物料充分散开然后重新在地面上堆叠。第二液压缸32的一端与支架13铰接，另一端与皮带输送部件31铰接，设置第二液压缸32的目的使得当移动小车12不动时，皮带输送部件31可以洒出更大面积的物料。第二固定轴34竖直设置。第一卡紧钳33和第二卡紧钳35上与皮带输送部件31接触的结构部分相同。
49.液体肥料收集装置9包括降温组件、液体储存箱37、冷却水箱38、动力泵39，降温组件的一端通过气体管40与发酵罐2的上端相连，降温组件的另一端通过液体管41与液体储存箱37相连，液体储存箱37的底部设置有带开关的出液管42，液体储存箱37的顶部设置有辅料添加口43，冷却水箱38通过冷水管44与降温组件的一端相连，降温组件的另一端通过热水管45与冷却水箱38相连，动力泵39设置在冷水管44上。其中，降温组件将高温气体变成低温液体，冷却水箱38是采用水冷的方式使得降温组件降下来。液体储存箱37用来储存液体肥料，通过辅料添加口43添加一些别的成分，比如微量元素等，使得液体肥料更有价值。
50.优选的，降温组件包括降温外壳体46和螺旋管47，降温外壳体46的内部设置有若干螺旋管47，螺旋管47的一端与气体管40密封连接，螺旋管47的另一端与液体管41密封连接。螺旋管47呈螺旋弹簧状，这样设置的使得有更长段的管道位于降温外壳体46的内部，使
得气体更容易降温，从而达到将更多的气体变成液体的目的。
51.微生物肥料的制备方法，制备方法包括如下步骤：
52.(1)将蓄禽粪污、秸秆粉和屠宰场下脚料按照一定的比例放在物料混合装置1中进行原料混合，原料的水分处于40～50％之间。其中，蓄禽粪污50％、秸秆粉40％和屠宰场下脚料10％，屠宰场下脚料为现有技术，物料在物料混合装置1中均匀混合，混合后的水分在40～50％之间。
53.(2)将混合后的原料输送到发酵罐2中，发酵罐2在进料过程中同时进行搅拌。原料输送到发酵罐2的过程采用皮带输送机进行运输，在皮带输送机上安装磁吸装置(把物料中的金属选出来)。
54.(3)发酵罐2中原料的体积不超过发酵罐2容积的85％，进料完成后，关闭发酵罐2顶部设置的进料阀门，然后通过蒸汽装置10向发酵罐2内部通入蒸汽进行发酵，控制发酵罐2内部的温度在90～120℃之间，内部的压强在0.75～0.8mpa之间，保持此温此压，直至原料在发酵罐2中达到腐熟程度，然后关闭蒸汽装置10与发酵罐2之间的阀门，然后开启发酵罐2与液体肥料收集装置9之间的阀门生产液体肥料，待发酵罐2内部的温度降至50℃以下时，打开发酵罐2底部的出料阀门。物料进入发酵罐2前启动发酵罐2内部的搅拌组件；物料在发酵罐2内的容量不超过85％(本专利采用40立方米发酵罐2，发酵罐2发酵物料最大承载量34立方米)；发酵罐2最大压力0.8mpa；关闭进料阀门后发酵罐2的温度调节至90～120℃，高温高压发酵2～3小时(具体时间根据物料来确定，一般牛羊粪2～2.5小时即可，鸡粪等不易腐熟的2.5～3小时)；完成腐熟后打开发酵罐2的排气阀门，关闭蒸汽输送，经过2小时左右，发酵罐温度降至50℃以下，打开出料阀门，将物料输送至陈化仓11。
55.(4)从出料阀门出来的物料运输到陈化装置3中，在陈化装置3中将物料陈化10～15天，在陈化过程中，每隔3～4天，利用翻抛机翻抛一次。这样做的目的使得物料充分陈化。
56.(5)陈化后的物料输送到粉碎筛分装置7中进行粉碎和筛分，然后物料输送到辅料混合装置5进行混合，在输送的途中通过配料装置4向物料中添加配料，配料包括一定比例的微生物功能菌剂和一定比例的微量元素。将陈化后的物料粉碎后进行筛分，得到均匀的有机物料；根据农作物生长需要添加微生物功能菌剂(功能菌剂由专业功能菌剂生产厂家提供，一般选用枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌)，优选兼具固氮、解磷、释钾、抗病、抗逆等功能的功能菌剂，并按1～2
‰
比例添加；同时添加植物生产所需的微量元素锌、硼等，添加量均在2～5
‰
，按比例添加后将物料用皮带机输送至辅料混合装置5中，经搅拌混合均匀的物料输送至烘干装置6进行物料干燥。
57.(6)将混合后的物料输送到烘干装置6进行烘干作业，烘干装置6的进料口温度控制在70～80℃，烘干装置6的出料口温度控制在30℃以下，同时，烘干后形成肥料，肥料中的水分控制到30％以下。
58.(7)烘干后的肥料输送到成品包装装置8中进行成品包装。水分达到30％以下的物料经过输送机输送到包装秤，根据客户需求进行包装。
59.本专利的工艺独特，发酵罐发酵，腐熟均匀彻底、灭草籽彻底和灭病原菌彻底。通过添加微生物菌剂和微量元数，解决微生物肥料的成分单一的弊端。传统工艺高温干燥脱水，不利于微生物菌剂存活。本专利属低温干燥，不仅有利于微生物菌存活，而且低温干燥降低成本。在本发明中，为详细说明装置及零部件的结构都属于现有技术。
60.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。