一种利用种植废弃物生产有机肥的设备及方法与流程

1.本发明涉及农业废弃物处理技术领域，具体来说，涉及一种利用种植废弃物生产有机肥的设备及方法。


背景技术：

2.由于农业生产的迅速发展和人口不断增加，农业废弃物以年5%~10%的速度递增。如果把这些农业废弃物随意丢弃或者排放到环境中，不能被作为资源利用，将会造成严重的空气污染、水污染、固体废弃物污染，将对人们的身体健康带来很大危害，值得重视。同时，农业废弃物具有数量巨大，具有可再生、再生周期短、生物降解、环境友好等优点，是重要的生物质资源。
3.通过堆肥将种植废弃物转化成有机肥，是资源化利用种植废弃物的传统做法。堆肥一般是指高温好氧堆肥，通过调节种植废弃物物料粒径、碳氮比、含水量等，使其达到堆肥化处理的最佳条件，在微生物的作用下，经过一系列的发酵过程，生产出腐熟的堆肥。
4.传统的做法为增加材料接触面，将废弃物粉碎，因粉碎需消耗大量能源，一般将材料截断长5cm左右，为加快腐熟拌一些催腐剂，然后堆起，撒水、覆盖，过一个阶段搅拌后再覆盖。经过不断改进配料和做法，周期缩短到三个月。存在的弊端是腐熟的堆肥颗粒大，大部分长度3-5cm，腐熟不彻底，肥效差，利用率低，周期较长。
5.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.针对相关技术中的问题，本发明提出一种利用种植废弃物生产有机肥的设备及方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
7.本发明的技术方案是这样实现的：根据本发明的一个方面，提供了一种利用种植废弃物生产有机肥的设备。
8.该利用种植废弃物生产有机肥的设备包括腐解胃一、腐解胃二、腐解胃三和控制系统；所述腐解胃一、所述腐解胃二和所述腐解胃三均包括内壁和外壁，所述腐解胃一、所述腐解胃二和所述腐解胃三的内壁与外壁之间均设有螺旋状导热管，所述腐解胃一、所述腐解胃二和所述腐解胃三上端均通过螺栓固定有盖板，所述盖板上均固定有电机，且所述电机的转轴均贯穿所述盖板，所述电机的转轴下端均固定连接有搅拌轴，所述搅拌轴上端外壁均固定有提升螺旋叶片，所述搅拌轴下端外壁均固定有搅拌叶片；所述腐解胃一的一侧设有循环腔一，所述腐解胃一的盖板靠近所述循环腔一侧安装有循环导板一，所述腐解胃一上端一侧设有加液口一和出料口一，所述盖板上安装有与所述出料口一相匹配的出料导板一，所述循环腔一上端设有进料口一；所述腐解胃二的一侧设有循环腔二，所述循环腔二设有进料口二，所述腐解胃二的盖板靠近所述循环腔二的一端安装有循环导板二，所述腐解胃二上端的一面设有腐解液
输入口一、进料口二和加液口二，所述腐解胃三的一侧设有循环腔三，所述循环腔三的上端通过连接管与所述腐解胃二的上端连接，所述腐解胃二的盖板靠近所述连接管一侧安装有出料导板二，腐解胃三的盖板靠近所述循环腔三的一侧安装有循环导板三，所述腐解胃三上端的一侧设有加液口三和观测窗，所述腐解胃三的内部固定有隔板和滤水板，且所述隔板与所述循环腔三的底端齐平，所述隔板远离所述循环腔三的一侧固定嵌设有滤料网，所述腐解胃三的一侧安装有与所述滤料网相匹配的滤料插板，所述腐解胃三的一侧设有出料口二，且所述出料口二位于所述隔板与所述滤水板之间，所述腐解胃三的底端设有腐解液排出口。
9.进一步的，所述控制系统包括酸液罐、电源、显示器、控制器、水温控制器和碱液罐，所述加液口一通过导管一与所述酸液罐的输出端连接，且所述导管一靠近所述酸液罐的一端安装有电磁阀三，所述加液口二通过导管二与所述碱液罐的输出端连接，且所述导管二靠近所述碱液罐的一端安装有电磁阀一，所述加液口三通过导管三与酸液罐的输出端连接，所述导管三靠近所述酸液罐的一端安装有电磁阀二，所述螺旋状导热管与所述水温控制器串联连接，所述循环腔一、所述循环腔二和所述循环腔三的一侧内壁均固定有温度探头和酸碱度探头，所述腐解液排出口下端设有胃液收集罐，所述胃液收集罐连接有输送泵，所述输送泵的输出端通过导管与所述腐解液输入口一连接，所述输送泵、所述温度探头、所述酸碱度探头、所述电磁阀一、所述电磁阀二、所述电磁阀三、所述水温控制器、所述显示器均与所述控制器电性连接，所述控制器、所述水温控制器和所述显示器均与所述电源电性连接。
10.进一步的，所述腐解胃一、所述腐解胃二和所述腐解胃三下端均开设有清理口，所述清理口下端均通过螺栓固定有密封盖。
11.进一步的，所述腐解胃一、所述腐解胃二和所述腐解胃三下端均固定有若干脚柱，所述腐解胃三的搅拌轴位于所述隔板和所述滤水板上方的外壁均固定有若干搅拌叶片。
12.根据本发明的另一方面，提供了一种利用种植废弃物生产有机肥的方法。
13.该利用种植废弃物生产有机肥的方法，包括以下步骤：步骤一、首先用不加筛片的粉碎机将废弃物进行初级粉碎，对废弃物结构给予较大破坏；步骤二、将粉碎后的废弃物从进料口一加入腐解胃一，同时向腐解胃一中加入催腐剂以及适量的酸液；步骤三、放下腐解胃一的出料导板一，使得腐解胃一内的废弃物不会从出料口一流出，提起腐解胃一的循环导板一，使得腐解胃一内的废弃物能够在腐解胃一和循环腔一之间循环流动；步骤四、46-50h后放下腐解胃一的循环导板一，提起腐解胃一的出料导板一，将腐解胃一内的物料从出料口一排出，出料后对其进行风干，风干后得到初级腐解料；步骤五、将上述初级腐解料用安装有不大于10mm筛片的粉碎机粉碎，得到粉碎的初级腐解料；步骤六、将上述粉碎后的初级腐解料从进料口二加入腐解胃二中，然后放下腐解胃二的出料导板二，并提起腐解胃二的循环导板二，使得腐解胃二内的物料进行内循环腐解，同时向腐解胃二中加入催腐剂以及适量的碱液；
步骤七、46-50h后提起腐解胃二的出料导板二，并放下腐解胃二的循环导板二，使得腐解胃二中的料液进入腐解胃三的循环腔三内，然后提起腐解胃三的循环导板三，使得物料在腐解胃三和循环腔三之间进行循环腐解，并向腐解胃三中添加ph值为2.5-5.7的酸液将腐解胃三中的液体ph值调为7.2-7.5；步骤八、5-7h后打开腐解胃三中的滤料插板，让粒径小于1mm腐解物通过滤料网进入腐解料仓，大于1mm腐解物通过提升螺旋叶片进入腐解胃三的循环腔，腐解料仓底有滤水板，让分离出的腐解液下渗到腐解液仓，腐解液通过腐解液排出口进入胃液收集罐，再经过腐解液输入口一进入腐解胃二，腐解料在腐解料仓脱水后从出料口二排出；步骤九、向上述腐解料中放入蚯蚓，利用蚯蚓的生命活动产生蚯蚓粪，将蚯蚓粪与营养物质混合后进行丸化处理，形成有机肥。
14.进一步的，在上述向腐解胃一中加入酸液时，以料液比1:30加ph值为2.5-5.7的酸液。
15.进一步的，上述腐解胃一的电机以120-140rpm运转，腐解胃一内的温度控制在36.5-39.5℃。
16.进一步的，在上述向腐解胃二中加入碱液时，以料液比1:30加ph值为8.0-9.0的碱液。
17.进一步的，上述腐解胃二的电机以120-140rpm运转，腐解胃二内的温度控制在36.5-39.5℃。
18.进一步的，上述腐解胃三的电机以120-140rpm运转，腐解胃三内的温度控制在36.5-39.5℃。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、采用初级破碎和一定腐解后粉碎达到10mm细度，比一次达到10mm细度节能60%以上，提高工效30%以上；2、通过加酸性溶液提高了废弃物的吸水性和彭胀率，提高了腐解效率；3、温度控制在36.5-39.50℃，适宜分解菌群生长繁殖和工作，有利于加快废弃物分解，避免了传统堆肥产生高温，高温虽然能杀死部分有害病菌，但也同时杀死部分有益腐解菌，不利于加快腐熟速度，也损失部分营养；4、通过加碱性溶液将部分加酸性溶液还不能彭胀的物料彭大，进一步提高了废弃物的吸水性和彭胀率，同是中和了过多的酸，保证腐解后的物料酸碱度适中；5、该方法因保证腐解物能达到一定的细度，满足蚯蚓食料要求，弥补了传统堆肥粒径过大的不足；6、腐解物料通过蚯蚓转化成有机肥，通过蚯蚓体内的消化腔，在各种酶如白酶、脂肪分解酶、淀粉酶、纤维素酶等的作用下，能迅速分解并转化为自身和其他生物易于利用的营养物质，减少了有害细菌，弥补了没产生高温灭菌的不足，增加了放线菌、真菌、植物生长激素和酶类等有益物质等；7、该方法较大的缩短了腐熟周期，能在较短的时间达到比较彻底的腐熟，而有进一步缩短的可能，对种植废弃物利用率高，并且该方法不产生臭气，不污染空气，固碳效果明显。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是根据本发明实施例的一种利用种植废弃物生产有机肥的设备的结构示意图；图2是根据本发明实施例的一种利用种植废弃物生产有机肥的设备的剖视图；图3是根据本发明实施例的一种利用种植废弃物生产有机肥的设备中腐解胃三的搅拌轴的结构示意图；图4是根据本发明实施例的一种利用种植废弃物生产有机肥的设备中控制系统的连接示意图；图5是根据本发明实施例的一种利用种植废弃物生产有机肥的方法的流程图。
22.附图标记：1、腐解胃一；2、腐解胃二；3、腐解胃三；4、螺旋状导热管；5、盖板；6、电机；7、搅拌轴；8、提升螺旋叶片；9、搅拌叶片；10、循环腔一；11、循环导板一；12、酸碱度探头；13、加液口一；14、出料口一；15、出料导板一；16、进料口一；17、腐解液输入口一；18、进料口二；19、加液口二；20、循环腔三；21、连接管；22、出料导板二；23、循环导板三；24、加液口三；25、观测窗；26、隔板；27、滤料网；28、滤水板；29、滤料插板；30、出料口二；31、腐解液排出口；32、酸液罐；33、电源；34、显示器；35、水温控制器；36、碱液罐；37、电磁阀三；38、电磁阀一；39、电磁阀二；40、温度探头；41、控制器；42、清理口；43、密封盖；44、脚柱；45、循环导板二；46、循环腔二；47、胃液收集罐；48、输送泵；49、腐解料仓；50、腐解液仓。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例：根据本发明的实施例，提供了一种利用种植废弃物生产有机肥的设备。
25.请参阅图1-4，该利用种植废弃物生产有机肥的设备包括腐解胃一1、腐解胃二2、腐解胃三3和控制系统；所述腐解胃一1、所述腐解胃二2和所述腐解胃三3均包括内壁和外壁，所述腐解胃一1、所述腐解胃二2和所述腐解胃三3的内壁与外壁之间均设有螺旋状导热管4，所述腐解胃一1、所述腐解胃二2和所述腐解胃三3上端均通过螺栓固定有盖板5，所述盖板5上均固定有电机6，且所述电机6的转轴均贯穿所述盖板5，所述电机6的转轴下端均固定连接有搅拌轴7，所述搅拌轴7上端外壁均固定有提升螺旋叶片8，所述搅拌轴7下端外壁均固定有搅拌叶片9；所述腐解胃一1的一侧设有循环腔一10，所述腐解胃一1的盖板5靠近所述循环腔
一10侧安装有循环导板一11，所述腐解胃一1上端一侧设有加液口一13和出料口一14，所述盖板5上安装有与所述出料口一14相匹配的出料导板一15，所述循环腔一10上端设有进料口一16；所述腐解胃二2的一侧设有循环腔二46，所述循环腔二46设有进料口二18，所述腐解胃二2的盖板5靠近所述循环腔二46的一端安装有循环导板二45，所述腐解胃二2上端的一面设有腐解液输入口一17和加液口二19，所述腐解胃三3的一侧设有循环腔三20，所述循环腔三20的上端通过连接管21与所述腐解胃二2的上端连接，所述腐解胃二2的盖板5靠近所述连接管21一侧安装有出料导板二22，腐解胃三3的盖板5靠近所述循环腔三20的一侧安装有循环导板三23，所述腐解胃三3上端的一侧设有加液口三24和观测窗25，所述腐解胃三3的内部固定有隔板26和滤水板28，且所述隔板26与所述循环腔三20的底端齐平，所述隔板26远离所述循环腔三20的一侧固定嵌设有滤料网27，所述腐解胃三3的一侧安装有与所述滤料网27相匹配的滤料插板29，所述腐解胃三3的一侧设有出料口二30，且所述出料口二30位于所述隔板26与所述滤水板28之间，所述腐解胃三3的底端设有腐解液排出口31。
26.在进一步的实施例中，所述控制系统包括酸液罐32、电源33、显示器34、控制器41、水温控制器35和碱液罐36，所述加液口一13通过导管一与所述酸液罐32的输出端连接，且所述导管一靠近所述酸液罐32的一端安装有电磁阀三37，所述加液口二19通过导管二与所述碱液罐36的输出端连接，且所述导管二靠近所述碱液罐36的一端安装有电磁阀一38，所述加液口三24通过导管三与酸液罐32的输出端连接，所述导管三靠近所述酸液罐32的一端安装有电磁阀二39，所述螺旋状导热管4与所述水温控制器35串联连接，所述循环腔一10、所述循环腔二46和所述循环腔三20的一侧内壁均固定有温度探头40和酸碱度探头12，所述腐解液排出口31下端设有胃液收集罐47，所述胃液收集罐47连接有输送泵48，所述输送泵48的输出端通过导管与所述腐解液输入口一17连接，所述输送泵48、所述温度探头40、所述酸碱度探头12、所述电磁阀一38、所述电磁阀二39、所述电磁阀三37、所述水温控制器35、所述显示器34均与所述控制器41电性连接，所述控制器41、所述水温控制器35和所述显示器34均与所述电源33电性连接。
27.在进一步的实施例中，所述腐解胃一1、所述腐解胃二2和所述腐解胃三3下端均开设有清理口42，所述清理口42下端均通过螺栓固定有密封盖43。
28.在进一步的实施例中，所述腐解胃一1、所述腐解胃二2和所述腐解胃三3下端均固定有若干脚柱44，所述腐解胃三3的搅拌轴7位于所述隔板26和所述滤水板28上方的外壁均固定有若干搅拌叶片9。
29.根据本发明的实施例，还提供了一种利用种植废弃物生产有机肥的方法。
30.请参阅图5，该利用种植废弃物生产有机肥的方法，包括以下步骤：s101、首先用不加筛片的粉碎机将废弃物进行初级粉碎，对废弃物结构给予较大破坏；s103、将粉碎后的废弃物从进料口一16加入腐解胃一1，同时向腐解胃一1中加入催腐剂以及适量的酸液；s105、放下腐解胃一1的出料导板一15，使得腐解胃一1内的废弃物不会从出料口一14流出，提起腐解胃一1的循环导板一11，使得腐解胃一1内的废弃物能够在腐解胃一1和
循环腔一10之间循环流动；s107、46-50h后放下腐解胃一1的循环导板一11，提起腐解胃一1的出料导板一15，将腐解胃一1内的物料从出料口一14排出，出料后对其进行风干，风干后得到初级腐解料；s109、将上述初级腐解料用安装有不大于10mm筛片的粉碎机粉碎，得到粉碎的初级腐解料；s111、将上述粉碎后的初级腐解料从进料口二18加入腐解胃二2中，然后放下腐解胃二2的出料导板二22，并提起腐解胃二2的循环导板二45，使得腐解胃二2内的物料进行内循环腐解，同时向腐解胃二2中加入催腐剂以及适量的碱液；s113、46-50h后提起腐解胃二2的出料导板二22，并放下腐解胃二2的循环导板二45，使得腐解胃二2中的料液进入腐解胃三3的循环腔三20内，然后提起腐解胃三3的循环导板三23，使得物料在腐解胃三3和循环腔三20之间进行循环腐解，并向腐解胃三3中添加ph值为2.5-5.7的酸液将腐解胃三3中的液体ph值调为7.2-7.5；s115、5-7h后打开腐解胃三3中的滤料插板29，让粒径小于1mm腐解物通过滤料网27进入腐解料仓49，大于1mm腐解物通过提升螺旋叶片8进入腐解胃三3的循环腔，腐解料仓底有滤水板28，让分离出的腐解液下渗到腐解液仓50，腐解液通过腐解液排出口31进入胃液收集罐，再经过腐解液输入口一17进入腐解胃二2，腐解料在腐解料仓脱水后从出料口二30排出；s117、向上述腐解料中放入蚯蚓，利用蚯蚓的生命活动产生蚯蚓粪，将蚯蚓粪与营养物质混合后进行丸化处理，形成有机肥。
31.在进一步的实施例中，在上述向腐解胃一1中加入酸液时，以料液比1:30加ph值为2.5-5.7的酸液。
32.在进一步的实施例中，上述腐解胃一1的电机6以120-140rpm运转，腐解胃一1内的温度控制在36.5-39.5℃。
33.在进一步的实施例中，在上述向腐解胃二2中加入碱液时，以料液比1:30加ph值为8.0-9.0的碱液。
34.在进一步的实施例中，上述腐解胃二2的电机6以120-140rpm运转，腐解胃二2内的温度控制在36.5-39.5℃。
35.在进一步的实施例中，上述腐解胃三3的电机6以120-140rpm运转，腐解胃三3内的温度控制在36.5-39.5℃。
36.为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
37.在实际应用时，催腐剂是根据微生物的营养机理，选用适合有益微生物的营养要求的氯化亚铁、硝酸钾、磷酸镁等化学药品及菌肥、红糖、糠粉、尿素，按一定比例配制而成的，另外，温度探头40、酸碱度探头12安装在腐解胃一1、腐解胃二2、腐解胃三3循环腔壁上，其数据线联接电磁阀控制器41，显示器34数据线连接控制器41，显示水温系统温度、循环腔温度和酸碱度，水温控制器35能够根据实际水温同设定水温值比较，升高或降低水温；控制器41根据循环腔温度探头40、酸碱度探头12采集的数据同设定值比较，升高或降低水温控制器35设定值；打开或关闭酸液、碱液电磁阀，进行酸液、碱液添加；腐解胃一1，在出料口一14、循环腔进料口一16的一侧安装有导板卡槽，循环导板
一11和出料导板一15均由导板、导板杆和手提环组成，杆上设有限位卡钉，保证放下或提起都能固定在准确位置；提升螺旋叶片8通过搅拌轴7提供的旋转力能将底部腐料提升到顶部，搅拌轴7底部还安装有搅拌叶片9，搅拌叶片9能将循环腔下来的腐料进行搅拌，循环腔一10内壁安装有温度探头40、酸碱度探头12，其数据线同控制器41连接，腐解腔、循环腔内壁和外壁之间安装有导热管，通过温度控制器41对腐解胃一1内的温度进行控制。
38.腐解胃一1，完成废弃物在酸性环境的初级腐解，将初级破碎后的废弃物通过进料口一16装入腐解胃一1，经过加酸液、催腐剂等进行初级腐解后通过出料口一14排出。
39.腐解胃二2，相交于腐解胃一1增加了一个腐解液输入口，腐解液通过腐解液排出口31进行入胃液收集罐，从收集罐经过腐解液输入口进入腐解胃二2，再就是腐解胃二2通过连接管21与腐解胃三3的循环腔三20连接，从腐解胃二2排出的腐料直接进入腐解胃三3的循环腔进行循环腐解，腐解胃二2的加液口二19同碱液电磁阀连接。
40.腐解胃二2，给废弃物提供碱性环境，将在腐解胃一1酸性环境还没有腐解的腐料再在碱性环境中进一步腐解。
41.腐解胃三3，一侧有个观测窗25，在隔板26下面设置了滤料插板29卡座，卡座是半圆形，在隔板26对应处安装有滤料网27，滤料插板29拉回来正好卡进滤料插板29卡座中，封堵住隔板26中的滤料网27，推出去就打开了滤料网27，让细小的腐料从滤料网27落下进入隔板26与滤水板28之间的腐解料仓，滤料插板29由手环，插板杆、插板组成，在隔板26上方，搅拌轴7上安装有搅拌叶片9，这里的叶片除有搅拌作用外，还有将腐料向下挤压的作用，以促进细小的腐料穿过滤料网27，隔板26中部安装有套设在搅拌轴7外壁的密封套。
42.腐解胃三3的上部分加酸液，将过碱腐料得到中和，将细小腐料分离进入下面腐解料仓，较大腐料由提升螺旋叶片8提升至循环腔三20内循环进一步腐解。
43.腐解胃三3的滤水板28上有滤水口，让分离出的腐解液下渗到滤水板28下方的腐解液仓，在滤水板28上方，搅拌轴7上安装有搅拌叶片9，这里的搅拌叶片9除有搅拌作用外，还有将腐料向下挤压的作用，以促进腐解液分离，并从滤水口中下渗，腐解胃三3腐解料仓有出料口二30，将分离出腐解液的腐解料从出料口二30排出，腐解液仓底部留有腐解液排出口31，腐解液从腐解液排出口31排出进入腐解液收集罐。
44.腐解胃三3，主要是功能是分离，让腐解液、细料，从腐解料中分离出来，将达不到细度要求的再进行循环腐解。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。