本發明屬于有機肥加工領域，尤其涉及一種有機肥的復合式加熱快速發酵裝置。

背景技術：

我國是農業廢棄物產出量最大的國家。畜禽糞便、農作物秸稈等長期得不到有效利用。畜禽糞便易引起土壤及地下水污染，農作物秸稈焚燒是大氣霧霾污染的主要原因之一。農業廢棄物得不到有效利用一方面造成了環境污染，另一方面造成土地貧化日趨嚴重。畜禽糞便、農作物秸稈等農業廢棄物，經過一系列工藝，可生產出各式有機肥。這些工藝包括：混勻、通風、翻堆、后熟、干燥等。發酵過程中進行充分攪拌可加快發酵速度，而在高溫環境下進行發酵，一方面可滅活有機廢棄物中的有害微生物和病原體，另一方面可配合高溫發酵菌種，提高發酵效率。

目前市場上所用發酵設備多為不帶加熱裝置的普通攪拌設備或帶有加熱裝置的臥式攪拌設備。不帶加熱裝置的常溫攪拌設備無法滅活有機廢棄物中的有害微生物和病原體，會有致病微生物、寄生性蟲卵和雜草種子進入田地，間接污染農產品，還可能引發病蟲害，同時增加農藥使用量。常溫攪拌設備發酵周期長，需要30-60天，效率較低。常溫發酵設備在攪拌過程中養分損失較大；帶有加熱裝置的臥式設備上料系統復雜，通常需要配備單獨的進料機；攪拌效果單一，僅靠螺旋轉動混合物料；由于設備臥式放置，通常需要較大的占地面積。

CN201310674881公開了一種有機肥料發酵機，其特征在于，所述的有機肥料發酵機包括進料口、儲料倉、出料口、轉軸、攪輪；所述的儲料倉為桶狀，進料口安裝在儲料倉的上部，在桶狀儲料倉的遠離進料口一端的端面上開有出料口，儲料倉內部設置有一根轉軸，攪輪螺旋式安裝在轉軸上；所述的攪輪為分段式，攪輪上開有便于肥料流動的窗口；所述的出料口采用錐形設計；所述的儲料倉的外層設置有一層保溫層。

CN201510951827公開了一種有機肥發酵裝置，包括發酵機構，其特征在于還包括供氧機構，所述發酵機構包括發酵池，所述發酵池頂部固定安裝有太陽棚，所述發酵池內部安裝有攪拌機，所述發酵池底部開有單向氣道，所述供養機構包括滅菌室、熱氣泵，所述滅菌室通過氣管與熱氣泵進口端連接，所述熱氣泵出口端通過氣管與單向氣道連接。

CN201510985138公開了一種立式生物肥發酵器，其特征在于，包括發酵桶、攪拌桿、電機、扇葉、沼氣管和沼氣發電機組，所述發酵桶上設有出氣口，所述攪拌桿伸入出氣口并轉動設置在發酵桶上，所述攪拌桿位于發酵桶之外的一端與電機的輸出軸同軸連接，所述出氣口處罩設有密封罩，所述沼氣管的一端與密封罩連通，另一端與沼氣發電機組連通，所述沼氣發電機組與電機電連。

目前有機肥發酵設備非常多，但是它們的共同問題是發酵時間過長，一般都伴隨有沼氣生成裝置，占地面積大、設備結構復雜。因此，推廣難度大，農村處理農業廢棄物仍然以焚燒或隨意丟棄為主，造成環境的極大污染。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種有機肥的復合式加熱快速發酵裝置,采用復合式加熱，通過良好的攪拌效果，不會產生沼氣，使有機肥發酵時間大大減少。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：一種有機肥的復合式加熱快速發酵裝置,包括帶有進、出料口的筒體和螺旋攪拌器，其特征是：所述筒體為立式變徑式筒體，所述筒體外壁設有加熱夾套，加熱夾套上設有夾套加熱器，筒體的進、出料口均設在筒體底部，筒體下部側壁設有與筒體內腔聯通的通風管路，所述通風管路上設有加熱風管；所述螺旋攪拌器一端通過軸承支撐座與筒體底部中央支撐，其上一端與固接在筒體上部的電機軸端連接。

所述筒體的變徑段采用上下段比例為3:1，傾角范圍為30-75°。

所述筒體內設有若干只能夠實時監測筒體內不同位置溫度的測溫探頭，構成立體式測溫結構。

所述筒體的出料口置于變徑段下部。

所述筒體外層及頂部設有保溫層。

所述螺旋攪拌器轉速范圍為10-120r/min。

有益效果：與現有技術相比，本發明采用復合加熱方式，增加了熱量的來源，通過往內部輸入熱風以及筒體加熱夾套同時進行加熱，可以加速熱量的傳遞，加熱效率更高，且在向筒體通熱風的同時，由于熱風本身具備動能，因此可進一步促進物料混勻；采用熱風加熱，加熱的同時可為發酵菌體提供額外的氧氣，加速發酵過程。采用立式設備設計，物料進料時可隨螺旋攪拌器上升，物料出料時可以依靠重力自動完成，無需提供額外動力。堆漚肥成品含水率通常在50％以上，本設備生產有機肥含水率在30％以下。本發明占地面積小，便于操作、維修。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是立體式測溫結構的示意圖；

圖3是筒體變徑段的示意圖。

圖中：1、筒體，2、螺旋攪拌器，3、進料口，4、出料口，5、加熱夾套，6、夾套加熱器，7、通風管路，8、加熱風管，9、電機，10、測溫探頭，11、保溫層，12、電氣控制箱。

具體實施方式

下面結合較佳實施例詳細說明本發明的具體實施方式。

詳見附圖，一種有機肥的復合式加熱快速發酵裝置,包括帶有進、出料口3、4的筒體1和螺旋攪拌器2，所述筒體為立式變徑式筒體，所述筒體外壁設有加熱夾套5，加熱夾套上設有夾套加熱器6，筒體的進、出料口均設在筒體底部，筒體下部側壁設有與筒體內腔聯通的通風管路7，所述通風管路上設有加熱風管8，空氣經加熱風管進入筒體內壁時，可通過通風管路中設置的加熱風管對送入的空氣進行加熱，加熱后的熱風送入筒體內部，實現不同物料加熱和通風供氧的效果。也可以不開啟加熱夾套，獨立使用通風管路送入加熱供氧的目的。所述螺旋攪拌器一端通過軸承支撐座(圖中未示)與筒體底部中央支撐，其上一端與固接在筒體上部的電機9軸端連接，出料時反轉螺旋攪拌器還可以加速出料。所述筒體的變徑段采用上下段比例為3:1，傾角范圍為30-75°，通過上述參數設計，物料在攪拌過程中物料可充分受到擠壓、并實現螺旋上升、傘狀拋灑的循環往復，得到更好的攪拌效果；該參數設計同時兼顧了設備單次攪拌物料體積。筒體外層及頂部設有保溫層11，以保溫。夾套加熱器及加熱風管通過電發熱體實現加熱或利用保溫層和筒體內壁之間設置的多條管路，利用外接熱源輸入的高溫導熱油、蒸汽等進行加熱。夾套加熱器可采用電發熱系統，包括陶瓷發熱體、熱電阻、紅外發熱體等多種形式。在筒體范圍內設置上、中、下三個控溫區，三個控溫區內發熱體的設置相對獨立，可以單獨接受控制系統的控制，依據溫度傳感器傳輸的信號，可以保證單獨一個控溫區維持在一個指定的溫度下。夾套加熱器可采用在外壁和保溫層之間設置的2-4加熱管路，管路利用外接熱源輸入的高溫導熱油、蒸汽等進行加熱。加熱管從筒體底部呈螺旋狀上升至頂部，在頂部折彎后再次程螺旋狀折返至底部，從而實驗傳熱介質在管內流通，將熱量傳遞至筒體。管道進口處設置電磁閥門(圖中未示)，管內傳熱介質的流動通過控制系統依據溫度傳感器傳輸的信號來控制閥門來控制控制升溫速度和維持桶內溫度。

熱風系統內設置溫度傳感器，熱風系統中電加熱體加熱功率可由電氣控制箱中的PLC裝置依據溫度傳感器的信號進行調節，從而實現控制熱風輸出溫度的目的。

本實施例的優選方案是，所述筒體內設有若干只能夠實時監測筒體內不同位置溫度的測溫探頭10，構成立體式測溫結構，可實時監測筒體內不同位置溫度。通過對不同位置溫度監測可實現對熱風加熱以及筒體加熱兩種加熱方式的功率調節。

本實施例的優選方案是，所述筒體的出料口置于變徑段下部，可實現自動重力出料。

所述螺旋攪拌器轉速范圍為10-120r/min。

實施例1

使用常溫發酵菌種將畜禽糞便和農作物秸等原料按照一定比例配制好之后，由下端進料口進料，設定螺旋攪拌器轉速為120r/min，利用電機帶動螺旋攪拌器的快速旋轉將原料從筒體底部由中心逐步提升至頂端，再以傘狀飛拋散落，回至底部，這樣原料在筒體內上下翻滾攪拌，短時間內即可將大量原料均勻的混合完畢。在指定發酵時間結束后，開啟下部出料口，反向旋轉攪拌軸，導出發酵完成后的有機肥。

實施例2

選用適宜溫度為80-100℃的發酵菌種，將畜禽糞便、農作物秸等原料按照一定比例配制好之后，由下端進料口進料，設定螺旋攪拌器轉速80r/min后，利用電機帶動螺旋攪拌器的快速旋轉將原料從筒體底部由中心逐步提升至頂端，再以傘狀飛拋散落，回至底部，這樣原料在筒體內上下翻滾攪拌，短時間內即可將大量原料均勻的混合完畢。進料至指定位置后，開啟熱風加熱，空氣進入加熱風管被加熱后送入筒體；同時開啟夾套加熱器。根據分布于筒體外部的溫度探頭測量結果，由電氣控制箱12控制筒體內溫度至80-100℃。在指定溫度下，高溫發酵一段時間后，停止加熱風管加熱，通入正常空氣使肥料降溫，而后開啟下部出料口，反向旋轉攪拌軸，導出發酵完成后的有機肥。

實施例3

選用發酵溫度需控制在85℃左右的發酵菌種，將畜禽糞便、農作物秸等原料按照一定比例配制好之后，由下端進料口進料，設定螺旋攪拌器轉速10r/min后，利用電機帶動螺旋攪拌器的快速旋轉將原料從筒體底部由中心逐步提升至頂端，再以傘狀飛拋散落，回至底部，原料在筒體內上下翻滾攪拌，短時間內即可將大量原料均勻的混合完畢。進料至指定位置后，開啟熱風加熱，空氣進入加熱風管被加熱后送入筒體；同時開啟夾套加熱器。根據分布于筒體外部的溫度探頭測量結果，電氣控制箱控制筒體內溫度至85℃，具體控制方式為：如外部測點溫度高于(或低于)設定值85℃，則減小(或加大)筒體加熱功率；如內部測點溫度高于(或低于)設定值85℃，則減小(或加大)熱風加熱功率。筒體外層及上部設置有(1)保溫層以保溫。在指定溫度下，高溫發酵一段時間后，停止加熱，通入正常空氣使肥料降溫，而后開啟下部出料口，反向旋轉攪拌軸，導出發酵完成后的有機肥。

實施例4：

選用需氧量相對較小的發酵菌種，將畜禽糞便、農作物秸等原料按照一定比例配制好之后，由下端進料口進料，設定螺旋攪拌器轉速50r/min后，電機帶動螺旋攪拌器快速旋轉將原料從筒體底部由中心逐步提升至頂端，再以傘狀飛拋散落，回至底部，這樣原料在筒體內上下翻滾攪拌，短時間內即可將大量原料均勻的混合完畢。進料至指定位置后，開啟夾套加熱器。根據分布于筒體外部的溫度探頭測量結果，由電氣控制箱控制筒體內溫度至指定發酵溫度。在指定溫度下，高溫發酵一段時間后，停止加熱，通入正常空氣使肥料降溫，而后開啟下部出料口，反向旋轉攪拌軸，導出發酵完成后的有機肥。

實施例5

優選本實施例為：選用適宜菌種，將畜禽糞便、農作物秸等原料按照一定比例配制好之后，由下端進料口進料，設定螺旋攪拌器轉速10-40r/min后，電機帶動螺旋攪拌器快速旋轉將原料從筒體底部由中心逐步提升至頂端，再以傘狀飛拋散落，回至底部，這樣原料在筒體內上下翻滾攪拌，短時間內即可將大量原料均勻的混合完畢。進料至指定位置后，開啟夾套加熱器。根據分布于筒體外部的溫度探頭測量結果，將罐體分為上中下三個控溫區，下部為高溫區，范圍為80-100℃。中部為中溫區，溫度60-80℃，上部為低溫區溫度范圍為40-60℃。由電氣控制箱控制不同溫區的發熱體的功率和起停，從而使得筒體內溫度達到指定發酵溫度。在指定溫度下，發酵一段時間后，停止加熱，自然降溫或通入常溫空氣加速降溫，而后開啟下部出料口，反向旋轉攪拌軸，導出發酵完成后的有機肥。

工作原理

使用立式設備設計：畜禽糞便、食用菌棒、秸稈，發酵用菌體等原料利用設備攪拌過程中提供的提升動力由底部自動提升，無需提供額外的進料動力。設備內部依靠螺旋槳轉動充分混勻原料。

傳統堆漚肥生產時間為3-6個月，而傳統拋翻有機肥生產時間為30-60天，冬季生產時間會相應增長。一般采用臥式攪拌設備的高溫堆肥可將有機肥生產時間縮短至10小時左右，應用本設備和應用臥式攪拌設備相比，可將高溫堆肥的時間縮短到8小時。且全年均可生產。

采用熱風加熱，使用熱風加熱以及筒體加熱進行復合加熱，可有效滅活有機廢棄物中的有害微生物和病原體，同時為發酵菌體提供適宜溫度。使用熱風可以對發酵菌體供氧，從而加速高溫發酵的進程，能夠加速肥料內部水分散失，達到堆肥體積、重量減少的目的。由于在攪拌與高溫作用下，有機肥發酵更加完全，本設備每生產一噸有機肥，可減排生長過程中廢物化學需氧量當量0.014噸，可減排氨氮0.03噸，可減排氨氣0.195公斤。

上述參照實施例對該一種有機肥的復合式加熱快速發酵裝置進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本發明總體構思下的變化和修改，應屬本發明的保護范圍之內。