一种有机生物肥的有氧发酵系统及其发酵工艺的制作方法

1.本发明属于有机肥制备领域，特别涉及一种有机生物肥的有氧发酵系统及其发酵工艺。


背景技术：

2.传统的堆肥化技术采用厌氧的野外堆积法，这种方法不仅占地面积大、堆积时间长，而且无害化程度低。现代化的堆肥生产一般采用好氧堆肥工艺，具有机械化程度高、处理量大、堆肥发酵速度快、无害化程度高和便于进行清洁化生产等优点。畜禽粪便的好氧堆肥通常由前处理、一次发酵、二次发酵以及后续加工、贮藏等等工序组成。
3.生物肥在发酵过程中，会产生较多的二氧化碳、水汽和高温，如果不能及时对发酵环境进行维护和平衡，会导致生物肥发酵效率低、发酵效果差。


技术实现要素：

4.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种有机生物肥的有氧发酵系统及其发酵工艺，能够对发酵环境进行平衡，保证发酵效率和发酵质量。
5.技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
6.一种有机生物肥的有氧发酵系统，包括发酵容器、提升机构、提升筒体和震荡筛分板，所述发酵容器的内腔中设置有震荡筛分板，所述发酵容器通过震荡筛分板分隔成下部的发酵腔和上部的增氧腔，所述提升筒体间距且固定设置在所述发酵容器的内腔中，且所述提升筒体贯穿震荡筛分板设置，且所述提升筒体的两端分别位于发酵腔和增氧腔内，所述提升筒体的底端与发酵容器的底端之间构成提升进料通道，所述提升机构设置在所述提升筒体的内腔中，且所述发酵容器内的生物肥肥料通过提升机构运送至增氧腔内，所述增氧腔内的生物肥肥料通过震荡筛分板筛落至发酵腔中。
7.进一步的，所述提升筒体的顶端出口设置有分离发散机构，所述提升筒体的出料端的生物肥肥料通过分离碎化机构进行发散式出料，所述增氧腔内设置有分离碎化机构，所述震荡筛分板上的生物肥肥料通过分离碎化机构碎化。
8.进一步的，所述分离发散机构包括固定环座、分散盘和回转碎化刀具，所述固定环座同轴设置在提升筒体的顶端端口上，所述固定环座沿提升筒体的径向向外延伸，所述固定环座的外圈上同轴转动设置有分散盘，所述提升机构为螺旋提升杆机构，所述回转碎化刀具设置在提升机构的转轴上，所述分散盘连接于回转碎化刀具上，所述固定环座上的生物肥肥料通过回转碎化刀具破碎后进入到分散盘上，碎化后的生物肥肥料颗粒通过分散盘向外离心发散。
9.进一步的，所述回转碎化刀具包括支撑盘和回转刀片，所述支撑盘间距于提升筒体的顶端端口设置在提升机构的转轴上，若干所述回转刀片圆周阵列设置在支撑盘的底部，且若干所述回转刀片的节圆小于分散盘的内径。
10.进一步的，所述分离碎化机构包括设置在分散盘上的连接杆和设置在所述连接杆
上的碾碎杆，所述碾碎杆平行于震荡筛分板，且所述碾碎杆贴合或间隙设置在震荡筛分板的上表面。
11.进一步的，所述连接杆包括固定连接杆和活动连接杆，所述固定连接杆的一端固定设置在分散盘上，所述固定连接杆的另一端平行于提升筒体的轴向设置，且所述固定连接杆的底端开设有活动孔，所述活动连接杆的一端设置有碾碎杆，且所述活动连接杆的另一端通过弹性件连接在活动孔内，所述活动连接杆相对于固定连接杆在竖向上弹性伸缩位移。
12.进一步的，所述震荡筛分板为圆环形板体结构，所述碾碎杆沿震荡筛分板的径向设置，所述震荡筛分板上包含若干筛分孔，且若干筛分孔以提升筒体为轴线圆周阵列设置，所述碾碎杆朝向于震荡筛分板的一侧壁上沿长度方向间距设置有若干弹性拨动体，且若干所述弹性拨动体在震荡筛分板的径向方向上分别与各筛分孔正对应设置，所述弹性拨动的一端垂直固定设置在碾碎杆上，且另一端为自由端；所述弹性拨动体随动于碾碎杆的同时，所述弹性拨动体在回转方向上通过震荡筛分板弹性弯折在板体上或弹性复位至筛分孔内。
13.进一步的，所述发酵腔的顶部与震荡筛分板之间包含换气腔，所述发酵容器上还设置有湿度保持组件，所述换气腔内通过湿度保持组件保持空气湿度；
14.所述湿度保持组件包括循环管、气泵和除湿组件，所述循环管为设置在发酵容器外部且两端开口的管体结构，且所述循环管的两端分别连通于换气腔，所述循环管的管路上串联设置有气泵和除湿组件，所述换气腔内的气体通过循环管除湿后回流至换气腔中。
15.进一步的，所述发酵容器包含相对固定设置的上器体和下器体，所述震荡筛分板横置在所述上器体与下器体之间，所述震荡筛分板的两侧面分别通过柔性封闭环套连接于上器体、下器体，所述上器体或下器体设置有震荡驱动机构。
16.一种有机生物肥的有氧发酵系统的发酵工艺，包括以下步骤：
17.s1：将待发酵的生物肥肥料置入到发酵腔内，且使得发酵腔内生物肥肥料容量低于震荡筛分板，启动提升机构，发酵腔内的生物肥肥料通过提升进料通道进入到提升筒体内，并持续向上提升直至从提升筒体的顶端出口排出，在提升筒体内生物肥肥料提升过程中，提升筒体内的生物肥肥料与提升筒体外部的生物肥肥料热交换；
18.s2：通过提升筒体向上排出的生物肥肥料通过分离发散机构向外侧发散式散落，生物肥散落过程中与空气进行充分接触，生物肥肥料向外排出二氧化碳、水汽以及部分热量，散落至震荡筛分板上的生物肥肥料通过分离碎化机构进行碎化，碎化后的生物肥肥料颗粒通过震荡筛分板的竖向震荡左右向下回落至发酵腔的上层中；
19.s3：循环步骤s1
‑
s2。
20.有益效果：本发明发酵腔内底部的生物肥肥料通过提升筒体和提升机构向上提升，能够将底部高温的肥料运送至增氧腔与空气接触，同时将有氧发酵时产生的二氧化碳和水汽向外排出，防止其聚集在发酵腔中而影响好氧细菌的分解发酵效率，保证好氧细菌活性以及其繁殖效率，同时还能将部分热量向外排出至发酵容器外，防止发酵腔底部高温，通过对生物肥肥料的循环提升和堆积，以实现翻堆，保证发酵腔内肥料的整体温度均衡，保证发酵效率和发酵质量。通过震荡筛分板能够将运送至增氧腔中的生物肥肥料进行筛分和震荡破碎，减小生物肥颗粒粒径，提升发酵速率。
附图说明
21.附图1为本发明的整体结构立体示意图；
22.附图2为本发明的整体结构的半剖示意图；
23.附图3为本发明的发酵容器内部结构立体示意图；
24.附图4为本发明的局部a结构放大示意图；
25.附图5为本发明的局部b结构放大示意图；
26.附图6为本发明的局部c结构放大示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
28.如附图1和附图2所示，一种有机生物肥的有氧发酵系统，包括发酵容器1、提升机构2、提升筒体3和震荡筛分板4，所述发酵容器1的内腔中设置有震荡筛分板4，所述发酵容器1通过震荡筛分板4分隔成下部的发酵腔6和上部的增氧腔7，所述增氧腔7导通于外界空气，所述提升筒体3间距且固定设置在所述发酵容器1的内腔中，且所述提升筒体3贯穿震荡筛分板4设置，所述震荡筛分板4上下往复震荡，所述震荡筛分板4相对于提升筒体3位移，且所述提升筒体3的两端分别位于发酵腔6和增氧腔7内，所述提升筒体3的底端与发酵容器1的底端之间构成提升进料通道8，堆积在发酵腔6内的生物肥肥料通过提升进料通道8进入到提升筒体3的底部端口，所述提升机构2设置在所述提升筒体3的内腔中，且所述发酵容器1内的生物肥肥料通过提升机构2运送至增氧腔7内，所述增氧腔7内的生物肥肥料通过震荡筛分板4筛落至发酵腔6中。
29.本发明发酵腔6内底部的生物肥肥料通过提升筒体3和提升机构2向上提升，能够将底部高温的肥料运送至增氧腔7与空气接触，同时将有氧发酵时产生的二氧化碳和水汽向外排出，防止其聚集在发酵腔6中而影响好氧细菌的分解发酵效率，保证好氧细菌活性以及其繁殖效率，同时还能将部分热量向外排出至发酵容器外，防止发酵腔底部高温，通过对生物肥肥料的循环提升和堆积，以实现翻堆，保证发酵腔内肥料的整体温度均衡，保证发酵效率和发酵质量。通过震荡筛分板4能够将运送至增氧腔7中的生物肥肥料进行筛分和震荡破碎，减小生物肥颗粒粒径，提升发酵速率。
30.如附图2至附图4，所述提升筒体3的顶端出口设置有分离发散机构5，所述提升筒体3的出料端的生物肥肥料通过分离碎化机构5进行发散式出料，以使得向上提升的生物肥肥料能够充分的与空气接触，一方面，以便于将肥料中的二氧化碳、水汽以及部分热量向外扩散，另一方面，能够有效地使得生物肥肥料与氧气接触，以增加生物肥肥料的含氧量。
31.所述增氧腔7内设置有分离碎化机构9，所述震荡筛分板4上的生物肥肥料通过分离碎化机构9碎化，通过将生物肥肥料碎化，能够利于生物肥肥料从震荡筛分板中筛分和震荡破碎，减小生物肥颗粒粒径，提升好氧细菌于氧气的接触充分性，提升发酵速率。
32.如附图4所示，所述分离发散机构5包括固定环座11、分散盘12和回转碎化刀具13，所述固定环座11同轴设置在提升筒体3的顶端端口上，所述固定环座11为环形板体结构，所述固定环座11沿提升筒体3的径向向外延伸，所述固定环座11的外圈上同轴转动设置有分散盘12，所述提升机构2为螺旋提升杆机构，所述回转碎化刀具13设置在提升机构2的转轴上，所述回转碎化刀具13包括支撑盘14和回转刀片15，所述支撑盘14间距于提升筒体3的顶
端端口设置在提升机构的转轴上，若干所述回转刀片15圆周阵列设置在支撑盘14的底部，且若干所述回转刀片15的节圆小于分散盘12的内径。所述分散盘12连接于回转碎化刀具13上，从提升筒体顶端出口排出的生物肥肥料聚集在回转碎化刀具13的内侧，且随着提升螺旋杆的转动，聚集的生物肥肥料通过回转碎化刀具逐渐进行碎化分离，所述固定环座11上的生物肥肥料通过回转碎化刀具13破碎后进入到分散盘12上，碎化后的生物肥肥料颗粒通过分散盘12的周向转动而向外呈离心式发散，使得生物肥肥料颗粒能够均匀的散落在震荡筛分板上，以便于筛分。
33.同时，经过破碎分离后的生物肥肥料颗粒液充分的与空气进行接触和气体交换。
34.如附图4和附图5所示，所述分离碎化机构9包括设置在分散盘12上的连接杆20和设置在所述连接杆20上的碾碎杆21，所述碾碎杆21平行于震荡筛分板，且所述碾碎杆21贴合或间隙设置在震荡筛分板4的上表面。在震荡筛分板4进行震荡时，生物肥肥料颗粒能够通过碾碎杆21进行碾压破碎和挤压破碎，同时利于生物肥肥料颗粒通过震荡筛分板，防止堵塞筛分孔。
35.所述连接杆20包括固定连接杆22和活动连接杆23，所述固定连接杆22的一端固定设置在分散盘12上，所述固定连接杆22的另一端平行于提升筒体的轴向设置，且所述固定连接杆22的底端开设有活动孔24，所述活动孔24为方形孔，用于对活动连接杆23进行导向后周向限位，所述活动连接杆23的一端设置有碾碎杆21，且所述活动连接杆23的另一端通过弹性件25连接在活动孔24内，所述活动连接杆23相对于固定连接杆22在竖向上弹性伸缩位移。当震荡筛分板4往复震荡过程中，所述碾碎杆21能够始终贴合在震荡筛分板4的上表面，能够有效地对震荡筛分板上的生物肥肥料进行搅拌和扰动，保证快速筛分。
36.如附图6所示，所述震荡筛分板4为圆环形板体结构，所述碾碎杆21沿震荡筛分板4的径向设置，所述震荡筛分板4上包含若干筛分孔41，且若干筛分孔41以提升筒体为轴线圆周阵列设置，所述碾碎杆21朝向于震荡筛分板4的一侧壁上沿长度方向间距设置有若干弹性拨动体26，所述弹性拨动体26为弹簧或弹片等，且若干所述弹性拨动体26在震荡筛分板的径向方向上分别与各筛分孔41正对应设置，所述弹性拨动26的一端垂直固定设置在碾碎杆21上，且另一端为自由端；所述弹性拨动体26随动于碾碎杆21的同时，所述弹性拨动体26在回转方向上通过震荡筛分板4弹性弯折在板体上或弹性复位至筛分孔41内，能够对筛分孔41进行清理，防止筛分孔41堵塞。
37.所述发酵容器1包含相对固定设置的上器体51和下器体52，所述震荡筛分板4横置在所述上器体51与下器体52之间，所述震荡筛分板4的两侧面分别通过柔性封闭环套53连接于上器体51、下器体52，所述柔性密封套环53为波纹管，所述震荡筛分板4的上下壁体上均设置有定位导向环，所述导向环贴合于上壁体、下壁体，用于对震荡筛分板进行导向，所述上器体51或下器体52设置有震荡驱动机构54，所述震荡驱动机构54为激振器。
38.如附图1和附图2所示，所述发酵腔7的顶部与震荡筛分板4之间包含换气腔30，所述发酵容器1上还设置有湿度保持组件，所述换气腔内通过湿度保持组件保持空气湿度；
39.所述湿度保持组件包括循环管31、气泵32和除湿组件33，所述循环管31为设置在发酵容器1外部且两端开口的管体结构，且所述循环管31的两端分别连通于换气腔30，所述循环管31的管路上串联设置有气泵32和除湿组件33，所述换气腔30内的气体通过循环管31除湿后回流至换气腔中，所述循环管31上还并联设置有氧气管34，用于向换气腔适量增加
氧气，保证好氧细菌的分解发酵。
40.所述提升筒体3为导热材质，所述发酵腔6底部的生物肥肥料在提升过程中，提升筒体内的生物肥肥料与提升筒体外部的生物肥肥料热交换，能使得发酵腔内的热量均匀，防止局部高温或温度不足。所述提升筒体3位于增氧腔7的筒体上设置有若干导热翅片36，所述导热翅片36的底端间距于震荡筛分板4设置，一方面，所述增氧腔7内的生物肥肥料通过导热翅片36均匀导热，另一方面，导热翅片36还能够对震荡筛分板4上的生物肥肥料进行一定程度的阻流，通过碾碎杆21能够使得生物肥肥料颗粒进一步的减小。
41.一种有机生物肥的有氧发酵系统的发酵工艺，包括以下步骤：
42.s1：将待发酵的生物肥肥料置入到发酵腔7内，且使得发酵腔7内生物肥肥料容量低于震荡筛分板4，启动提升机构2，发酵腔7内的生物肥肥料通过提升进料通道8进入到提升筒体3内，并持续向上提升直至从提升筒体3的顶端出口排出，在提升筒体3内生物肥肥料提升过程中，提升筒体内的生物肥肥料与提升筒体外部的生物肥肥料热交换；
43.s2：通过提升筒体3向上排出的生物肥肥料通过分离发散机构5向外侧发散式散落，生物肥散落过程中与空气进行充分接触，生物肥肥料向外排出二氧化碳、水汽以及部分热量，散落至震荡筛分板4上的生物肥肥料通过分离碎化机构9进行碎化，碎化后的生物肥肥料颗粒通过震荡筛分板4的竖向震荡左右向下回落至发酵腔7的上层中；
44.s3：循环步骤s1
‑
s2。
45.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。