一种有机肥料快速制作工艺.pdf

本发明公开了一种有机肥料快速制作工艺，该工艺采用专用的有机肥料反应釜，并对釜内的各项反应参数条件进行了选取和优化，在此条件下制备的有机肥料经过7~8天的短期自然堆放即可得到品质优良、各项指标符合国家标准的有机肥料，整个制备过程所用时间短，操作简单，便于大规模推广。

权利要求书
1.  一种有机肥料快速制作工艺，其特征在于包括如下步骤：
a、 按如下重量配比将原料装入有机肥料专用反应釜中：
动物粪便 45~55公斤，秸秆粉60~70公斤，乳酸菌1~2克，酵母菌1~1.5克，光合菌1~1.5克，水50~60公斤；
所述有机肥料专用反应釜包括底座和釜体，所述釜体由矩形釜身和半圆筒形釜底组合而成，在釜身左右两侧壁上横穿有动力轴，动力轴一端与外部动力系统相连，在动力轴上间隔垂直设有搅拌杆，每根搅拌杆中部固定在动力轴上而在两侧留有不等长的长端和短端，相邻两根搅拌杆的长端和短端交错设置，在长端和短端上分别斜向安有叶片，在釜身前后两侧壁的上部均设有导流片，所述导流片在每一侧壁上均间隔设置，并且两侧的导流片向中间导流片倾斜，在釜身上部还分别设有釜盖和进气口，进气口经管路与外部风机相连，釜身外侧安有保温层，釜底下侧安有加热层，釜底上安有放料阀，在釜体上还安有进水管；
当所述原料装入有机肥料专用反应釜后，原料的厚度为所述搅拌杆长端长度的2.0~2.2倍；
b、盖上釜盖，打开动力系统带动动力轴转动对釜体内原料进行搅拌，搅拌速度为每分钟2~4转，开动外部风机以每分钟6~7立方米的速度向釜体内原料鼓风，同时由加热层给釜体内原料进行匀速加热升温，经1 ~2小时升温至118~122℃，然后再恒温进行搅拌、鼓风4~5小时后停止；
c、由放料阀排除釜体内的反应物，并继续自然堆放7~8天，每天进行一次翻堆，即得到有机肥料。

2.  如权利要求1所述的有机肥料快速制作工艺，其特征在于，步骤a中，所述动力轴设置在所述半圆筒形釜底的中心轴线上，所述叶片为矩形，并且该叶片一侧可滑动地套在搅拌杆上并经第一螺栓固定，另一侧经第二螺栓角度可调地倾斜支撑，所述搅拌杆的长端接近半圆筒形釜底以使所述叶片对半圆筒形釜底进行刮擦，所述导流片为前窄后宽的梯形板，并且两侧的导流片依次向中间的导流片减小倾斜角度，所述加热层具有与所述半圆筒形釜底相适应的半圆筒形腔体，半圆筒形腔体内设加热管并装有加热介质；步骤b中，搅拌速度为每分钟3转，开动外部风机以每分钟6.5立方米的速度向釜体内原料鼓风，同时由加热层给釜体内原料进行匀速加热升温，经1.5小时升温至120℃，并恒温进行搅拌、鼓风4.5小时后停止。

说明书一种有机肥料快速制作工艺
技术领域
本发明涉及肥料领域，具体而言涉及一种快速制备有机肥料的工艺。
背景技术
有机肥料是指含有有机物质，既能提供农作物多种无机养分和有机养分，又能培肥改良土壤的一类肥料。其中绝大部分为农家就地取材，自行积制的。有机肥料的生产原料很多，比如秸秆、豆粕、棉粕、鸡粪、牛羊马粪、兔粪、酒糟、醋糟、木薯渣、糖渣、糠醛渣等等。传统上在制备有机肥料时，一般是将上述原料进行堆放，利用原料中自带的微生物对原料进行发酵分解，使其适合作为肥料。但是自然发酵一般存在发酵不均匀、不彻底的弊端，没有充分发挥原料的利用率。现在大规模制作有机肥料都是向原料中添加专门的发酵菌种，并在专门的场地堆成平行的长条堆形，还用专门的翻堆机进行翻抛，以充分使原料与菌种混合并防止发酵温度过高。实用新型专利201320260956.6公开了一种生物有机肥腐熟罐，包括罐体、搅拌轴，罐体上设有进料口、出料口，搅拌轴设置在罐体内，搅拌轴与搅拌轴之间设有螺旋输送带，搅拌轴上设有搅拌桨叶，搅拌轴上设有耐磨涂层，搅拌轴与控制装置连接，罐体壁上设有夹层、介质入口、介质出口，介质入口、介质出口分别与夹层相通，罐体顶部设有吸收池，吸收池设置在出料口一端的罐体上部。利用该实用新型进行有机肥料制作的工艺中，可以实现对物料的加热和冷却，利用螺旋输送带进行搅拌和输送，同时可以对粘度较大、较稠的物质进行较好的输送混合。但是，通过该工艺生产的有机肥料，在发酵的均匀彻底性及各项指标性能上具有进一步提高的余地。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种有机肥料快速制作工艺，通过该工艺能够快速得到发酵均匀完全彻底，各项指标完全符合标准的优良有机肥料。
经过研究发现，在有机肥料的制作过程中，前期通过搅拌控温装置进行预处理后再进行堆放发酵，对肥料发酵的均匀性、彻底性具有重要的影响。因此，改进有机肥料的制作工艺，缩短生产周期并提高有机肥料各项指标性能，可以通过研发新型预处理装置及摸索反应因素和控制反应条件来实现。本发明正是基于此点，研发出新型高效的反应釜，并在该反应釜内摸索设定具体的反应条件，对发酵原料进行前期预处理后再进行短期自然堆放，从而快速制得了理想的有机肥料。
为了解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种有机肥料快速制作工艺，其特征在于包括如下步骤：
a、 按如下重量配比将原料装入有机肥料专用反应釜中：
动物粪便 45~55公斤，秸秆粉60~70公斤，乳酸菌1~2克，酵母菌1~1.5克，光合菌1~1.5克，水50~60公斤；
所述有机肥料专用反应釜包括底座和釜体，所述釜体由矩形釜身和半圆筒形釜底组合而成，在釜身左右两侧壁上横穿有动力轴，动力轴一端与外部动力系统相连，在动力轴上间隔垂直设有搅拌杆，每根搅拌杆中部固定在动力轴上而在两侧留有不等长的长端和短端，相邻两根搅拌杆的长端和短端交错设置，在长端和短端上分别斜向安有叶片，在釜身前后两侧壁的上部均设有导流片，所述导流片在每一侧壁上均间隔设置，并且两侧的导流片向中间导流片倾斜，在釜身上部还分别设有釜盖和进气口，进气口经管路与外部风机相连，釜身外侧安有保温层，釜底下侧安有加热层，釜底上安有放料阀，在釜体上还安有进水管；
当所述原料装入有机肥料专用反应釜后，原料的厚度为所述搅拌杆长端长度的2.0~2.2倍；
b、盖上釜盖，打开动力系统带动动力轴转动对釜体内原料进行搅拌，搅拌速度为每分钟2~4转，开动外部风机以每分钟6~7立方米的速度向釜体内原料鼓风，同时由加热层给釜体内原料进行匀速加热升温，经1 ~2小时升温至118~122℃，然后再恒温进行搅拌、鼓风4~5小时后停止；
c、由放料阀排除釜体内的反应物，并继续自然堆放7~8天，每天进行一次翻堆，即得到有机肥料。
优选的，步骤a中，所述动力轴设置在所述半圆筒形釜底的中心轴线上，所述叶片为矩形，并且该叶片一侧可滑动地套在搅拌杆上并经第一螺栓固定，另一侧经第二螺栓角度可调地倾斜支撑，所述搅拌杆的长端接近半圆筒形釜底以使所述叶片对半圆筒形釜底进行刮擦，所述导流片为前窄后宽的梯形板，并且两侧的导流片依次向中间的导流片减小倾斜角度，所述加热层具有与所述半圆筒形釜底相适应的半圆筒形腔体，半圆筒形腔体内设加热管并装有加热介质；步骤b中，搅拌速度为每分钟3转，开动外部风机以每分钟6.5立方米的速度向釜体内原料鼓风，同时由加热层给釜体内原料进行匀速加热升温，经1.5小时升温至120℃，并恒温进行搅拌、鼓风4.5小时后停止。
本发明的有益效果在于，所采用的反应釜由矩形釜身、半圆筒形釜底、搅拌杆、倾斜的叶片和导流片组成一个协调工作的系统，使釜体内的物料，包括秸秆、动物粪便、发酵菌种以及添加的水能够形成独特的翻滚运动，，不仅实现了物料各组分的均匀混合，而且也实现了温度的均衡和水分的平均分配，在供氧充分的条件下满足了肥料充分、完全、彻底发酵的梯度、温度、水分等条件；同时本发明在使用该反应釜的基础上给出了一套相匹配的反应条件和操作参数，使得各种原料经过相应预处理后进行短期自然堆放就可以获得发酵均匀彻底、各项指标完全满足要求的优良有机肥料；整个工艺流程周期短，操作简单，使得生产效率大幅提高，便于大规模推广。
附图说明
图1 本发明所用反应釜主视结构剖视图；
图2 本发明所用反应釜右视结构剖视图；
图3 本发明所用反应釜俯视图。
具体实施方式
本发明工艺流程所用有机肥料专用反应釜的结构如如图1、图2和图3所示，在底座1上安装有釜体2，釜体2由横截面为矩形的釜身3和纵断面为半圆筒形的釜底4连接组合而成，釜身3外面包有保温层5，釜底4下方安有加热层6，加热层6具有与釜底4相适应的半圆筒形腔体，半圆筒形腔体内设有加热管8，并且里面装有液态油作为加热介质。在釜底4中部留有放料阀9，放料阀9与第二液压缸相连10相连，第二液压缸10推拉动作可以打开或者关闭放料阀9，从而能够排出釜体2内的肥料。釜身3的顶部安有釜盖11，釜盖11铰接在釜身3上并且两侧均经第一液压缸12与釜身3相连，第一液压缸12能够帮助轻松打开釜盖11。在釜身3上部留有进气口13，进气口13通过管路与外部风机相连，通过风机能够为釜体2输送空气，有利于发酵反应顺利进行。在釜身或釜底还安有进水管14，通过进水管14可以向釜体内注水。
在釜身3的左右两侧壁上横穿有动力轴15，动力轴15的两端安装在侧壁的轴承上，动力轴15一端与动力系统相连，动力系统由减速器和电机组成，带动动力轴进行旋转。在动力轴15上并与动力轴15相互垂直地间隔安有若干搅拌杆16，每根搅拌杆的中部经螺栓固定在动力轴上，搅拌杆16的两侧长度不等，长端的长度接近半圆筒形釜底，在长端上安有叶片17，短端上安有叶片19，叶片17、19均为矩形，一段套在搅拌杆上，通过第一螺栓20固定，叶片可套在搅拌杆上滑动，当位置确定后再用第一螺栓紧固在搅拌杆上，叶片另一端与搅拌杆16成一定角度倾斜设置，并用第二螺栓21进行支撑，通过旋转第二螺栓21，叶片与搅拌杆之间的角度可以调节，如45度，30度，60度等。相邻两跟搅拌杆之间的长端与短端交错设置。在矩形釜身3的前后两侧壁上均安有导流片22，每侧的导流片均间隔设置，且中间导流片7垂直于侧壁，两侧的导流片与侧壁成锐角而向中间导流片7倾斜。在本发明的一个实施例中，每个导流片为上窄下宽的梯形板，且在倾斜时，越接近中间导流片倾斜角度越小，这可以在搅拌使对物料的流动起到导向作用，既能到有利于搅拌过程中的混合，增加均匀性，还可以防止物料粘在釜身侧壁上。
用上述有机肥料专用反应釜制作有机肥料的具体工艺为：动物粪便 45~55公斤，秸秆粉60~70公斤，乳酸菌1~2克，酵母菌1~1.5克，光合菌1~1.5克，水50~60公斤；将所述原料装入有机肥料专用反应釜，原料的厚度为所述搅拌杆长端长度的2.0~2.2倍，即原料的厚度约为两个搅拌杆的长端的长度，可以使搅拌的更加充分；原料装好后即可盖上釜盖，打开电机，经减速器带动动力轴转动，可以对釜体内原料进行搅拌，搅拌速度为每分钟2~4转，开动外部风机以每分钟6~7立方米的速度向釜体内原料鼓风，同时由加热层给釜体内原料进行匀速加热升温，经1 ~2小时升温至118~122℃，并恒温进行搅拌、鼓风4~5小时后停止；由放料阀排除釜体内的反应物，并继续自然堆放7~8天，每天进行一次翻堆，即得到有机肥料。
在本发明的一个优选实施例中，上述工艺条件可以进一步具体为：搅拌速度为每分钟3转，开动外部风机以每分钟6.5立方米的速度向釜体内原料鼓风，同时由加热层给釜体内原料进行匀速加热升温，经1.5小时升温至120℃，并恒温进行搅拌、鼓风4.5小时后停止。
本发明所用的动物粪便为常见的家畜粪便，如鸡粪、鸭粪、牛粪、马粪、羊粪等，秸秆粉由玉米、小麦、高粱等农作物的秸秆经粉碎机打碎制成。
可见，本发明的工艺中，通过有机肥料专用反应釜，可以实现对原料非常充分的搅拌和精确控温，也能防止原料粘接在釜体内壁上，同时补充氧气，在导流片的作用下能够使原料形成从动力轴两端向中间翻滚的涡流，这既增强了搅拌的强度和均匀性，也使温度各处达到平衡，水分分配更均匀，肥料制备的发酵反应在理想的条件下进行，最后使得发酵均匀、彻底，所得到的有机肥料的各项制备均符合要求。
对本工艺所制取的有机肥料由广州分析测试中心进行检测，得到检测报告如表1所示，该报告说明所制备的有机肥料各项指标完全符合要求。
以上只是对本发明构思的一个说明而非限制，在本发明构思下，任何未经实质变换的技术方案均在本专利保护范围内。

表1  有机肥料检测结果