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一种利用分解技术将笼养鸡粪快速制成肥料的方法与流程

2022-07-16 21:57:36 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于有机肥生产技术领域,具体涉及一种利用分解技术将笼养鸡粪快速制成肥料的方法。


背景技术:

2.畜禽粪便主要包括鸡、鸭、猪、牛等家畜的粪便,其中笼养鸡粪占比量最大。目前国内外技术生产有机肥还无法实现流水线生产,主要是通过各种生物发酵法获得有机肥,此类方法存在以下主要问题:1、产品品质低,大批量鸡粪在缓慢生物发酵过程中,无法达到均匀高质量发酵,不能彻底杀死里面的大肠杆菌、病虫卵及有害病菌;而且发酵需要添加秸秆类辅料,降低了肥料的养分和有机质的含量,同时增加了制粒难度,因此很难做成有价值的商品肥料,只能作为土杂肥;2、鸡粪生物发酵生产过程中会造成环境污染,生产过程中产生大量的带有恶臭的气体如:氨、硫化氢、甲硫醇、乙醛、苯烯等污染周边空气。对水和土壤的污染,未彻底发酵的鸡粪遇水会产生大量的氨等耗氧物质,这些物质进入水体使水中的溶氧大幅度降低,大量的耗氧物质将使水体变成厌氧环境,导致水底的有机质发生厌氧分解,水中生物也因为缺氧而导致死亡;另外鸡饲料中的一些促生长剂、抗球虫药等添加剂均可随粪便排出体外, 生物发酵无法彻底降解,混进水中或渗入土壤,通过地表水或地下水而被人饮用,导致药物残留和重金属中毒。


技术实现要素:

3.本发明要解决的技术问题是提供一种利用分解技术将笼养鸡粪快速制成肥料的方法。
4.为解决上述技术问题,本发明包括如下步骤:(1)将养殖场笼养鸡粪快速脱水至含水量25%-40%;(2)将脱水后的鸡粪送入高温高压分解装置中进行裂化反应;将鸡粪中有机大分子物质分子链断裂成多个小分子物质;(3)将裂化反应后的鸡粪转入烘干设备脱水至20%以内;(4)将脱水后的鸡粪粉碎并过φ2mm孔径的细筛,得粒径φ2mm以下颗粒和粉剂鸡粪;(5)取筛分后的鸡粪与尿素、硫酸钾、磷酸一铵按重量比13%-96%:2%-31%:1%-31%:1%-25%的比例在搅拌设备中充分搅拌混合;(6)将搅拌混合后的物料送入滚筒造粒机进行造粒;(7)将造粒后的物料送入烘干设备进行干燥脱水至20%以内,再通过冷却机进行降温至环境温度;(8)将干燥脱水、降温后的颗粒状物料先过φ4.5mm孔径的粗筛,筛除粒径大于φ
4.5mm的颗粒,再过φ2mm孔径的细筛,筛除粒径小于φ2mm的颗粒和粉剂;(9)将粒径在φ2mm—φ4.5mm之间的颗粒状物料送入烘干设备二次烘干,至含水量8%以内,再通过冷却机进行冷却至环境温度;(10)将二次烘干、冷却后的颗粒状物料过φ2mm孔径的细筛,筛除粒径小于φ2mm颗粒和粉剂,得到圆粒状有机无机复混肥。
5.将圆粒状有机蛋白肥料经有机肥包膜机包膜,期间加入有机蛋白肥料重量0.2%
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0.25%的枯草芽孢杆菌,得到圆粒状有机菌肥。
6.所述步骤(2)中的裂化反应为将脱水后的鸡粪送入裂解反应釜进行裂解反应,向裂解反应釜通入高温高压蒸汽,通入蒸汽温度>120℃,压力>0.25mpa,当釜内物料压力达到0.35mpa时开启出料阀门,物料在0.35mpa高压气体的作用下通过泄压反应釜泄压出料。
7.所述步骤(2)中的裂化反应为将脱水后的鸡粪送入螺旋热挤压气爆分解装置进行热挤压气爆分解处理,鸡粪在螺旋热挤压汽爆分解装置内被强烈的剪切和挤压产生高温,同时通入高温蒸汽对鸡粪进行持续加热,使鸡粪本身温度急剧升高,当鸡粪不断的从分解装置出口排出的瞬间,压强骤降为常压,使鸡粪体积迅速膨胀,水蒸气进一步蒸发散逸而使其含水量降低,同时温度很快下降,鸡粪随之凝结成呈现许多微孔的松散状态。
8.所述螺旋热挤压气爆分解装置蒸汽通入温度100-170℃,蒸汽压力为0.1-1.0mpa,物料反应温度控制在100-200℃,压力控制在0.1-1.0mpa。
9.采用本发明的方法,利用高温高压分解技术降解提纯蛋白、脂肪、鸡毛等大分子物质和有害成分,最后通过添加无机元素配料进入造粒、烘干、冷却系统,完成有机蛋白肥料制作,整个生产过程快速、高效、无污染,能够实现标准化、流水线生产,解决了鸡粪传统发酵工艺周期长、处理量小、污染大、对环境因素依赖性大、难造圆粒等问题,满足了对畜禽粪便尤其是对笼养鸡粪减量化、无害化、商业化的需求。鸡粪烘干过程中,脱去大量水分,减量化明显,脱水后的鸡粪通过高温高压进行裂化反应,不仅能够彻底消灭有害微生物,降解有害成分,还能促进蛋白、脂肪、鸡毛等有机大分子物质分子链断裂成多个小分子物质,更利于作物根系的吸收,最后通过配料和造粒系统制成有机肥料,市场机播、撒施方便,既有效降低复合肥的使用量,又改善了土壤理化性状。通过本发明,能够实现笼养鸡粪减量化、无害化、肥料圆粒化做有机蛋白肥料的流水线标准化生产,能够做出氮磷钾含量为15%-47%、有机质含量为10%-75%、粗蛋白含量为3%-20%,有效活菌数≥2亿/g的有机蛋白肥料。
10.本发明相比目前的生物发酵法做有机肥料具备如下优势:一、机械化流水线操作,制圆粒效率高:本工艺流水线生产,处理周期短,日处理量大,自动化程度高;生物降解法造粒工序不连贯,处理小,处理周期长。
11.二、不受外界环境影响、无害化彻底:本发明通过物理加热达到高温高压,能够明显缩短处理周期,不受环境影响并且能够彻底杀死病虫卵,降解有害成分;生物降解工艺需要通过微生物活动降解,对外界环境变化比较敏感,处理周期长,无害化不彻底。
12.三、废气处理量小,易收集:本工艺独创鲜鸡粪直接造圆粒工艺,设备占地小,废气有组织排放点实施全封闭收集,废气产生量小,易收集;传统的发酵造粒工艺占地面积大,工艺不连贯,因发酵周期长废气挥发面大且散开分部,造成无组织废气量较大,难收集。
13.四、本发明的鸡粪无害化处理不需要辅料,可直接进行连续式无害化处理,保证了鸡粪中的最大养分量,节省了无机元素的用量,降低了配方成本。
14.五、本发明可以在不同的生产步骤中制得颗粒和粉剂状有机肥、圆粒状有机无机复混肥及圆粒状有机菌肥,机播、撒施方便,既有效降低复合肥的使用量,又改善了土壤理化性状。
附图说明
15.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述:图1为本发明一种实施例的工艺流程图;图2为本发明另一种实施例的工艺流程图;图3为螺旋热挤压气爆分解机的立体结构示意图;图4为图3的局部剖视图;图5为图4俯视的结构示意图;图6为图4右视的结构示意图;图7为螺旋热挤压气爆分解机的内部结构示意图;图8为本发明电器元件控制图。
具体实施方式
16.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,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。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它技术方案,都属于本发明保护的范围。
17.实施例1(1)投料:选择含水量为60-80%的养殖场笼养鸡粪,采用输送装置输送至烘干机里面,烘干机采用2600x12米的滚筒烘干机,也可以采用热风干燥机等烘干设备;(2)烘干脱水:利用热风炉产生的热风作为热源蒸发鸡粪中水分,烘干后鸡粪含水量控制在35%,同时把烘干过程产生水蒸气和废气排出依次通过旋风除尘器、引风机、喷淋塔和电离塔进行除尘、除臭处理,达标后排放;(3)裂解提取:将脱水后的鸡粪送入高温高压裂解提取反应釜进行裂解反应,裂解反应热源采用高温高压蒸汽,蒸汽通入温度150℃,蒸汽压力0.6mpa,使釜内物料在温度为>130℃,压力为>0.5mpa的高温高压条件下进行裂解反应,裂解反应时间50分钟,裂解结束后开启排气口降压,当釜内物料压力达到0.35mpa时开启出料阀门,物料在0.35mpa高压气体的作用下通过泄压反应釜泄压出料,鸡粪中有机大分子物质分子链断裂成多个小分子物质;(4)烘干:将裂解反应后的鸡粪送入烘干设备脱水至20%以内;(5)粉碎、过筛:将脱水的鸡粪粉碎并过φ2mm孔径的细筛,得粒径φ2mm以下颗粒和粉剂鸡粪,即得到颗粒和粉剂状有机肥;粒径大于φ2mm的鸡粪进一步粉碎后过φ2mm孔径的细筛(下同);(6)搅拌:通过皮带秤精确称取2%的尿素、1%的硫酸钾和1%的磷酸一铵与96%的筛分后的鸡粪在搅拌设备中充分搅拌混合;(7)造粒:将混合后的物料通过输送装置送入φ1.8
×
长6m滚筒式造粒机进行造
粒;(8)一次烘干:将造粒后的物料送入φ2.4
×
长24m滚筒式烘干机,烘干机热源采用热干风,将物料干燥脱水至20%以内;(9)一次冷却:将干燥脱水后的物料通过φ2.2
×
长18m滚筒式冷却机,通过风机抽风降温至环境温度,进一步降低水分,提高硬度;(10)粗筛:将干燥脱水、降温后的颗粒状物料通过输送装置输送到φ4.5mm孔径的滚筒筛里面进行筛分,筛除粒径大于φ4.5mm的颗粒,粒径大于φ4.5mm的鸡粪进一步粉碎后返回搅拌步骤(下同);(11)细筛:经过粗筛后的颗粒状物料送入φ2mm孔径的滚筒筛里面进行二次过筛,筛除粒径小于φ2mm的颗粒和粉剂,粒径小于φ2mm的颗粒和粉剂鸡粪返回搅拌步骤(下同);(12)二次烘干:将过筛后的颗粒状物料送入φ2.2
×
长22m滚筒式烘干机烘干,烘干机热源采用热干风,进一步降低水分至含水量8%以内;(13)二次冷却:将经过二次烘干后的颗粒状物料通过φ2.2
×
长18m滚筒式冷却机,通过风机抽风降温冷却至环境温度,继续带走水分,提高硬度;(14)再次细筛:将二次烘干、冷却后的颗粒状物料过φ2mm孔径的细筛,筛除粒径小于φ2mm颗粒和粉剂,得到圆粒状有机无机复混肥。
18.(15)包膜:将圆粒状有机蛋白肥料经有机肥包膜机包膜,期间加入有机蛋白肥料重量 0.2%的枯草芽孢杆菌(有效活菌数1000亿/g),得到圆粒状有机菌肥。
19.(16)包装:经检测后水分达到8%以内,即可采用自动包装机进行包装入库。
20.前述步骤中,烘干机热源入口温度为300℃-800℃(下同)。
21.经过此工艺,可制得颗粒和粉剂状有机肥、圆粒状有机无机复混肥及圆粒状有机菌肥,各有效成分含量:氮磷钾15%、有机质75%,粗蛋白20%、有效活菌数2亿/g,无机械杂质,颗粒直径在2mm-4.5mm,工艺稳定。
22.实施例2(1)、投料:选择含水量为60-80%的养殖场笼养鸡粪,采用输送装置输送至烘干机里面,烘干机采用2600x12米的滚筒烘干机;(2)、烘干脱水:利用热风炉产生的热风作为热源蒸发鸡粪中水分,烘干后鸡粪含水量控制在40%,同时把烘干过程产生水蒸气和废气排出依次通过旋风除尘器、引风机、喷淋塔和电离塔进行除尘、除臭处理,达标后排放;(3)、裂解提取:将脱水后的鸡粪送入高温高压裂解提取反应釜进行裂解反应,裂解反应热源采用高温高压蒸汽,蒸汽通入温度170℃,蒸汽压力0.5mpa,使釜内物料在温度为>130℃,压力为>0.5mpa的高温高压条件下进行裂解反应,裂解反应时间60分钟,裂解结束后开启排气口降压,当釜内物料压力达到0.35mpa时开启出料阀门,物料在0.35mpa高压气体的作用下通过泄压反应釜泄压出料,鸡粪中有机大分子物质分子链断裂成多个小分子物质;(4)烘干:将裂解反应后的鸡粪送入烘干设备脱水至20%以内;(5)粉碎、过筛:将脱水的鸡粪粉碎并过φ2mm孔径的细筛,得粒径φ2mm以下颗粒和粉剂鸡粪,即得到颗粒和粉剂状有机肥;
(6)搅拌:通过皮带秤精确称取31%的尿素、31%的硫酸钾和25%的磷酸一铵与13%的筛分后的鸡粪在搅拌设备中充分搅拌混合;(7)造粒:将混合后的物料通过输送装置送入φ1.8
×
长6m滚筒式造粒机进行造粒;(8)一次烘干:将造粒后的物料送入φ2.4
×
长24m滚筒式烘干机,烘干机热源采用热干风,将物料干燥脱水至 20%以内;(9)一次冷却:将干燥脱水后的物料通过φ2.2
×
长18m滚筒式冷却机,通过风机抽风降温至环境温度,进一步降低水分,提高硬度;(10)粗筛:将干燥脱水、降温后的颗粒状物料通过输送装置输送到φ4.5mm孔径的滚筒筛里面进行筛分,筛除粒径大于φ4.5mm的颗粒;(11)细筛:经过粗筛后的颗粒状物料送入φ2mm孔径的滚筒筛里面进行二次过筛,筛除粒径小于φ2mm的颗粒和粉剂;(12)二次烘干:将过筛后的颗粒状物料送入φ2.2
×
长22m滚筒式烘干机烘干,烘干机热源采用热干风,进一步降低水分至含水量8%以内;(13)二次冷却:将经过二次烘干后的颗粒状物料通过φ2.2
×
长18m滚筒式冷却机,通过风机抽风降温冷却至环境温度,继续带走水分,提高硬度;(14)再次细筛:将二次烘干、冷却后的颗粒状物料过φ2mm孔径的细筛,筛除粒径小于φ2mm颗粒和粉剂,得到圆粒状有机无机复混肥。
23.(15)包膜:将圆粒状有机蛋白肥料经有机肥包膜机包膜,期间加入有机蛋白肥料重量 0.23%的枯草芽孢杆菌(有效活菌数1000亿/g),得到圆粒状有机菌肥。
24.(16)包装:经检测后水分达到8%以内,即可采用自动包装机进行包装入库。
25.经过此工艺,可制得颗粒和粉剂状有机肥、圆粒状有机无机复混肥及圆粒状有机菌肥,各有效成分含量:氮磷钾47%、有机质10%,粗蛋白3%、有效活菌数2亿/g,无机械杂质,颗粒直径在2mm-4.5mm,工艺稳定。
26.实施例3(1)、投料:选择含水量为60-80%的养殖场笼养鸡粪,采用输送装置输送至烘干机里面,烘干机采用2600x12米的滚筒烘干机;(2)、烘干脱水:利用热风炉产生的热风作为热源蒸发鸡粪中水分,烘干后鸡粪含水量控制在38%,同时把烘干过程产生水蒸气和废气排出依次通过旋风除尘器、引风机、喷淋塔和电离塔进行除尘、除臭处理,达标后排放;(3)、裂解提取:将脱水后的鸡粪送入高温高压裂解提取反应釜进行裂解反应,裂解反应热源采用高温高压蒸汽,蒸汽通入温度130℃,蒸汽压力0.7mpa,使釜内物料在温度为>130℃,压力为>0.5mpa的高温高压条件下进行裂解反应,裂解反应时间55分钟,裂解结束后开启排气口降压,当釜内物料压力达到0.35mpa时开启出料阀门,物料在0.35mpa高压气体的作用下通过泄压反应釜泄压出料,鸡粪中有机大分子物质分子链断裂成多个小分子物质;(4)烘干:将裂解反应后的鸡粪送入烘干设备脱水至20%以内;(5)粉碎、过筛:将脱水的鸡粪粉碎并过φ2mm孔径的细筛,得粒径φ2mm以下颗粒和粉剂鸡粪,即得到颗粒和粉剂状有机肥;
(6)搅拌:通过皮带秤精确称取20%尿素、15%硫酸钾和8%的磷酸一铵与57%的筛分后的鸡粪在搅拌设备中充分搅拌混合;(7)造粒:将混合后的物料通过输送装置送入φ1.8
×
长6m滚筒式造粒机进行造粒;(8)一次烘干:将造粒后的物料送入φ2.4
×
长24m滚筒式烘干机,烘干机热源采用热干风,将物料干燥脱水至 20%以内;(9)一次冷却:将干燥脱水后的物料通过φ2.2
×
长18m滚筒式冷却机,通过风机抽风降温至环境温度,进一步降低水分,提高硬度;(10)粗筛:将干燥脱水、降温后的颗粒状物料通过输送装置输送到φ4.5mm孔径的滚筒筛里面进行筛分,筛除粒径大于φ4.5mm的颗粒;(11)细筛:经过粗筛后的颗粒状物料送入φ2mm孔径的滚筒筛里面进行二次过筛,筛除粒径小于φ2mm的颗粒和粉剂;(12)二次烘干:将过筛后的颗粒状物料送入φ2.2
×
长22m滚筒式烘干机烘干,烘干机热源采用热干风,进一步降低水分至含水量8%以内;(13)二次冷却:将经过二次烘干后的颗粒状物料通过φ2.2
×
长18m滚筒式冷却机,通过风机抽风降温冷却至环境温度,继续带走水分,提高硬度;(14)再次细筛:将二次烘干、冷却后的颗粒状物料过φ2mm孔径的细筛,筛除粒径小于φ2mm颗粒和粉剂,得到圆粒状有机无机复混肥。
27.(15)包膜:将圆粒状有机蛋白肥料经有机肥包膜机包膜,期间加入有机蛋白肥料重量 0.25%的枯草芽孢杆菌(有效活菌数1000亿/g),得到圆粒状有机菌肥。
28.(16)包装:经检测后水分达到8%以内,即可采用自动包装机进行包装入库。
29.经过此工艺,可制得颗粒和粉剂状有机肥、圆粒状有机无机复混肥及圆粒状有机菌肥,各有效成分含量:氮磷钾30%、有机质45%,粗蛋白13%、有效活菌数2亿/g,无机械杂质,颗粒直径在2mm-4.5mm,工艺稳定。
30.实施例4(1)预处理:将含水量为60-80%的鸡粪通过烘干或晾晒的方式得到含水量30%左右的物料,烘干时可采用滚筒烘干机或热风干燥机等烘干设备;(2)螺旋热挤压气爆分解:将预处理后的鸡粪送入螺旋热挤压气爆分解机进行热挤压气爆分解处理,鸡粪在螺旋热挤压汽爆分解装置内被强烈的剪切和挤压产生高温,同时通入高温蒸汽对鸡粪进行持续加热,使鸡粪本身温度急剧升高,当鸡粪不断的从分解装置出口排出的瞬间,压强骤降为常压,使鸡粪体积迅速膨胀,水蒸气进一步蒸发散逸而使其含水量降低,同时温度很快下降,鸡粪随之凝结成呈现许多微孔的松散状态,连续式热挤压汽爆分解完成后,鸡粪中有机大分子物质分子链断裂成多个小分子物质;螺旋热挤压气爆分解机蒸汽通入温度170℃,蒸汽压力为0.8mpa,鸡粪在螺旋热挤压气爆分解机内的反应温度控制在200℃,压力控制在0.9-1.0mpa;(3)烘干:将气爆分解处理后的鸡粪转入烘干设备脱水至20%以内;(4)粉碎、过筛:将脱水后的鸡粪粉碎并过φ2mm孔径的细筛,得粒径φ2mm以下颗粒和粉剂鸡粪,即得到颗粒和粉剂状有机肥;(5)搅拌:通过皮带秤精确称取34%的尿素、25%的硫酸钾和21%的磷酸一铵与20%的
筛分后的鸡粪在搅拌设备中充分搅拌混合;(6)造粒:将混合后的物料通过输送装置送滚筒式造粒机进行造粒;(7)一次烘干:将造粒后的物料送入烘干机,烘干机热源采用热干风,通过热风炉鼓入热风进行干燥脱水,将物料干燥脱水至20%以内;(8)一次冷却:将干燥脱水后的物料送入滚筒式冷却机,通过风机抽风降温至环境温度,进一步降低水分,提高硬度;(9)粗筛:将干燥脱水、降温后的颗粒状物料通过输送装置输送到φ4.5mm孔径的滚筒筛里面进行筛分,筛除粒径大于φ4.5mm的颗粒;(10)细筛:经过粗筛后的颗粒状物料送入φ2mm孔径的滚筒筛里面进行二次过筛,筛除粒径小于φ2mm的颗粒和粉剂;(11)二次烘干:将过筛后的颗粒状物料送入滚筒式烘干机烘干,烘干机热源采用热干风,进一步降低水分至含水量8%以内;(12)二次冷却:将经过二次烘干后的颗粒状物料送入滚筒式冷却机,通过风机抽风降温冷却至环境温度,继续带走水分,提高硬度;(13)再次细筛:将二次烘干、冷却后的颗粒状物料过φ2mm孔径的细筛,筛除粒径小于φ2mm颗粒和粉剂,得到圆粒状有机无机复混肥。
31.(14)包膜:将圆粒状有机无机复混肥经有机肥包膜机包膜,期间加入有机无机复混肥重量 0.2%的枯草芽孢杆菌(有效活菌数1000亿/g),得到圆粒状有机菌肥。
32.(15)包装:经检测后水分达到8%以内,即可采用自动包装机进行包装入库。
33.前述步骤中,烘干机热源入口温度为300℃-800℃(下同)。
34.经过此工艺,可制得颗粒和粉剂状有机肥、圆粒状有机无机复混肥及圆粒状有机菌肥,各有效成分含量:氮磷钾41%、有机质15%,粗蛋白4%,有效活菌数2亿/g,无机械杂质,颗粒直径在2mm-4.5mm,工艺稳定。
35.实施例5(1)预处理:将含水量为60-80%的鸡粪通过烘干或晾晒的方式得到含水量25%的物料;(2)螺旋热挤压气爆分解:将预处理后的鸡粪送入螺旋热挤压气爆分解机进行热挤压气爆分解处理,鸡粪在螺旋热挤压汽爆分解装置内被强烈的剪切和挤压产生高温,同时通入高温蒸汽对鸡粪进行持续加热,使鸡粪本身温度急剧升高,当鸡粪不断的从分解装置出口排出的瞬间,压强骤降为常压,使鸡粪体积迅速膨胀,水蒸气进一步蒸发散逸而使其含水量降低,同时温度很快下降,鸡粪随之凝结成呈现许多微孔的松散状态,连续式热挤压汽爆分解完成后,鸡粪中有机大分子物质分子链断裂成多个小分子物质;螺旋热挤压气爆分解机蒸汽通入温度150℃,蒸汽压力为0.9mpa,鸡粪在螺旋热挤压气爆分解机内的反应温度控制在150℃,压力控制在0.8-0.9mpa;(3)烘干:将气爆分解处理后的鸡粪转入烘干设备脱水至20%以内;(4)粉碎、过筛:将脱水后的鸡粪粉碎并过φ2mm孔径的细筛,得粒径φ2mm以下颗粒和粉剂鸡粪,即得到颗粒和粉剂状有机肥;(5)搅拌:通过皮带秤精确称取7%的尿素、2%的硫酸钾和3%的磷酸一铵与88%的筛分后的鸡粪在搅拌设备中充分搅拌混合;
(6)造粒:将混合后的物料通过输送装置送滚筒式造粒机进行造粒;(7)一次烘干:将造粒后的物料送入烘干机,烘干机热源采用热干风,通过热风炉鼓入热风进行干燥脱水,将物料干燥脱水至20%以内;(8)一次冷却:将干燥脱水后的物料送入滚筒式冷却机,通过风机抽风降温至环境温度,进一步降低水分,提高硬度;(9)粗筛:将干燥脱水、降温后的颗粒状物料通过输送装置输送到φ4.5mm孔径的滚筒筛里面进行筛分,筛除粒径大于φ4.5mm的颗粒;(10)细筛:经过粗筛后的颗粒状物料送入φ2mm孔径的滚筒筛里面进行二次过筛,筛除粒径小于φ2mm的颗粒和粉剂;(11)二次烘干:将过筛后的颗粒状物料送入滚筒式烘干机烘干,烘干机热源采用热干风,进一步降低水分至含水量8%以内;(12)二次冷却:将经过二次烘干后的颗粒状物料送入滚筒式冷却机,通过风机抽风降温冷却至环境温度,继续带走水分,提高硬度;(13)再次细筛:将二次烘干、冷却后的颗粒状物料过φ2mm孔径的细筛,筛除粒径小于φ2mm颗粒和粉剂,得到圆粒状有机无机复混肥。
36.(14)包膜:将圆粒状有机无机复混肥经有机肥包膜机包膜,期间加入有机无机复混肥重量 0.25%的枯草芽孢杆菌(有效活菌数1000亿/g),得到圆粒状有机菌肥。
37.(15)包装:经检测后水分达到8%以内,即可采用自动包装机进行包装入库。
38.经过此工艺,可制得颗粒和粉剂状有机肥、圆粒状有机无机复混肥及圆粒状有机菌肥,各有效成分含量:氮磷钾15%、有机质66%,粗蛋白19%,有效活菌数2亿/g,无机械杂质,颗粒直径在2mm-4.5mm,工艺稳定。
39.实施例6(1)预处理:将含水量为60-80%的鸡粪通过烘干或晾晒的方式得到含水量28%的物料;(2)螺旋热挤压气爆分解:鸡粪在螺旋热挤压汽爆分解装置内被强烈的剪切和挤压产生高温,同时通入高温蒸汽对鸡粪进行持续加热,使鸡粪本身温度急剧升高,当鸡粪不断的从分解装置出口排出的瞬间,压强骤降为常压,使鸡粪体积迅速膨胀,水蒸气进一步蒸发散逸而使其含水量降低,同时温度很快下降,鸡粪随之凝结成呈现许多微孔的松散状态,连续式热挤压汽爆分解完成后,鸡粪中有机大分子物质分子链断裂成多个小分子物质;螺旋热挤压气爆分解机蒸汽通入温度110℃,蒸汽压力为0.5mpa,鸡粪在螺旋热挤压气爆分解机内的反应温度控制在130℃,压力控制在0.6-0.8mpa;(3)烘干:将气爆分解处理后的鸡粪转入烘干设备脱水至20%以内;(4)粉碎、过筛:将脱水后的鸡粪粉碎并过φ2mm孔径的细筛,得粒径φ2mm以下颗粒和粉剂鸡粪,即得到颗粒和粉剂状有机肥;(5)搅拌:通过皮带秤精确称取19%的尿素、15%的硫酸钾和11%的磷酸一铵与55%的筛分后的鸡粪在搅拌设备中充分搅拌混合;(6)造粒:将混合后的物料通过输送装置送滚筒式造粒机进行造粒;(7)一次烘干:将造粒后的物料送入烘干机,烘干机热源采用热干风,通过热风炉鼓入热风进行干燥脱水,将物料干燥脱水至20%以内;
(8)一次冷却:将干燥脱水后的物料送入滚筒式冷却机,通过风机抽风降温至环境温度,进一步降低水分,提高硬度;(9)粗筛:将干燥脱水、降温后的颗粒状物料通过输送装置输送到φ4.5mm孔径的滚筒筛里面进行筛分,筛除粒径大于φ4.5mm的颗粒;(10)细筛:经过粗筛后的颗粒状物料送入φ2mm孔径的滚筒筛里面进行二次过筛,筛除粒径小于φ2mm的颗粒和粉剂;(11)二次烘干:将过筛后的颗粒状物料送入滚筒式烘干机烘干,烘干机热源采用热干风,进一步降低水分至含水量8%以内;(12)二次冷却:将经过二次烘干后的颗粒状物料送入滚筒式冷却机,通过风机抽风降温冷却至环境温度,继续带走水分,提高硬度;(13)再次细筛:将二次烘干、冷却后的颗粒状物料过φ2mm孔径的细筛,筛除粒径小于φ2mm颗粒和粉剂,得到圆粒状有机无机复混肥。
40.(14)包膜:将圆粒状有机无机复混肥经有机肥包膜机包膜,期间加入有机无机复混肥重量 0.22%的枯草芽孢杆菌(有效活菌数1000亿/g),得到圆粒状有机菌肥。
41.(15)包装:经检测后水分达到8%以内,即可采用自动包装机进行包装入库。
42.经过此工艺,可制得颗粒和粉剂状有机肥、圆粒状有机无机复混肥及圆粒状有机菌肥,各有效成分含量:氮磷钾28%、有机质41%,粗蛋白12%,有效活菌数2亿/g,无机械杂质,颗粒直径在2mm-4.5mm,工艺稳定。
43.本发明可以在不同的生产步骤中制得颗粒和粉剂状有机肥、圆粒状有机无机复混肥及圆粒状有机菌肥,肥料中,氮磷钾含量为15%-47%、有机质含量为10%-75%、粗蛋白含量为3%-20%,有效活菌数≥2亿/g。本发明制备过程快速、高效、环保,将畜禽粪便快速制成生物有机无机复混肥,解决了传统发酵工艺的周期长、对环境因素依赖性较大等不利因素,满足了对畜禽粪便尤其是对鸡粪快速环保处理的需求。
44.上述实施例中使用的设备,可以采用现有设备,也可以采用专用设备,高温高压裂解反应釜可以采用单层或夹层加热,优选采用高温高压蒸汽对鸡粪间接加温加压的方式进行分解(裂解或汽爆分解)反应,热源还可采用直燃式或导热油式。
45.上述实施例中使用的螺旋热挤压气爆分解机,包括安装在工作台10上的筒状壳体1,筒状壳体1内设有由动力装置驱动的螺旋挤压装置2,该螺旋挤压装置2包括平行并排设置的挤压轴201,挤压轴201两端分别通过第一轴承座8、第二轴承座9安装筒状壳体1的端壁上,以确保挤压轴的安装稳固。两挤压轴201轴向一端安装有相互啮合的齿轮7,齿轮7位于筒状壳体1外侧,其中一挤压轴201为主动轴,该主动轴的轴向外端通过万向节6与动力装置动力连接,动力装置包括电机3和与电机3通过联轴器4连接的变速箱5,变速箱5的输出轴通过万向节6与主动轴动力连接,两组挤压轴通过齿轮实现对向传动,以确保两组挤压轴实现对向转动实现物料的挤压。筒状壳体1的上部设有进料口101,进料口101靠近动力装置一端,进料口101上还可连接有上料搅龙,方便进料,筒状壳体1远离进料口101一端的下方设有挤料出口102,挤料出口102有两个,分别位于两挤压轴201下方的筒状壳体1端壁上,挤料出口102处设有出料盘,出料盘位于挤料出口102下方。挤压轴201上自进料口101至挤料出口102端依次设有螺旋送料叶片202、螺旋挤压叶片203和螺旋出料叶片204,螺旋送料叶片202、螺旋挤压叶片203和螺旋出料叶片204均为现有结构,但螺距不同,螺旋送料叶片202间
的螺距大于螺旋出料叶片204间的螺距,螺旋出料叶片204间的螺距大于螺旋挤压叶片203间的螺距。在筒状壳体1外周对应螺旋挤压叶片203与螺旋出料叶片204的轴向段上设有蒸汽加热套103,蒸汽加热套103上设有与其内腔连通的进气管路1031与疏水管路1032,疏水管路1032远离进气管路1031,进气管路1031靠近进料口101一端,进气管路1031上设有控制蒸汽的截止阀,疏水管路1032靠近挤料出口102一端,疏水管路1032上设有疏水阀,能够防止蒸汽流出,同时高温水回收循环使用,减少资源的浪费。
46.参见图3、图4,筒状壳体1为双圆筒状结构,并且进料口101端圆筒内腔大,挤料出口102端圆筒内腔小,筒状壳体1内部空间沿进料方向向挤料出口102端逐渐变小,即筒状壳体1呈锥筒状。
47.该螺旋热挤压气爆分解机中,筒状壳体1内壁上设有温度传感器和压力传感器,温度传感器和压力传感器与控制单元连接,控制单元包括接收温度传感器和压力传感器信息的接收单元、比对接收信息并转换为信号的比较单元和根据比较单元的比对结果发出指令的传递单元,使该装置能够进行一定的自动化作业,易操作,便于维护和管理。上述控制可以采用任意公知的方式。
48.螺旋热挤压气爆分解机的工作原理:将物料自进料口均匀地送入筒状壳体内腔中,物料在筒状壳体内腔中的移动过程中伴随着螺旋挤压叶片强烈的剪切和挤压,产生高温,同时在高温蒸汽的加热作用下(在蒸汽加热套中通入蒸汽温度100-170℃,蒸汽压力0.1-1mpa),对物料进行持续加热,物料温度急剧升高,使物料局部瞬间可达100-200℃,物料内局部蒸汽压力可达0.1-1mpa,物料中的水分随之蒸发、病虫卵及病菌被杀死、大分子蛋白有机物分解为小分子物料,到物料从挤料出口排出的瞬间,压强骤降至0.1mpa,使物料体积迅速膨胀,水蒸气进一步蒸发散逸而使物料含水量降低,同时温度很快下降,物料随之凝结成呈现许多微孔的松散状态。而筒状壳体采用双圆筒状结构,并且进料口端圆筒内腔大,挤料出口端圆筒内腔小,筒状壳体内部空间沿进料方向向挤料出口端逐渐变小,物料所受到的挤压力逐渐增大,更有利于被挤压物料的气爆分解。在此过程中,控制单元的接收单元接收温度传感器和压力传感器的信息,发出指令确保筒状壳体内的温度和压力在规定范围内。
49.本发明通过设置双圆筒状的筒状壳体和设置在筒状壳体内且与其同轴的挤压轴,有利于物料的搅拌均匀、充分挤压,避免因筒状壳体形状不规则,存在搅拌不到的物料;通过蒸汽加热套通入高温蒸汽对筒状壳体内的物料进行加热,确保物料得到充分均匀加热,即在密闭环境中实现物料快速升温,使物料的水分充分蒸发并实现了大分子物质和有害物质的快速降解;通过设置控制单元、温度和压力传感器,实时检测筒状壳体内的温度和压力,确保分解过程中温度、压力可控,满足了客户对鸡粪快速处理的要求;而且设备占地面积少,解决了传统工艺设备占地面积大、效率低的弊端,同时达到了环保要求。本装置的实施将有效地改善农村的污染环境,对改善农村居民生产生活条件、推动农村全面治理污染问题有着积极意义,是一项既能产生效益又能改善环境的民生工程。
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