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生物有机肥自动化生产工艺流程

文献发布时间:2023-06-19 18:58:26


生物有机肥自动化生产工艺流程

技术领域

本发明涉及生物有机肥生产工艺设计技术领域,具体而言,涉及生物有机肥自动化生产工艺流程。

背景技术

随着现代农业的发展,许多地方畜牧养殖业呈现出区域化、规模化、专业化、集约化经营的特点。未经任何处理的畜禽粪尿废水直接流入河流、湖泊,导致大量的氮、磷流失,造成水体污染及富营养化,破坏了自然生态环境;现有的肥料加工周期较长,而把粪便等固体废弃物随意堆放,不仅占用了大量的土地,而且在堆放中还会产生大量的恶臭物质和硝酸盐而污染大气和地下水。

生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体(如畜禽粪便、农作物秸秆等)为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。生物有机肥实现农业废弃物的回收利用,减少环境污染,对人、畜、环境安全、无毒,是一种环保型肥料。目前,现有生物有机肥主要采用槽式发酵的生产技术(如中国专利CN109796227A),其特点是:

1.需要根据生产量及生物有机肥的原料种类相应设计建N个发酵槽(每个发酵槽长60米、宽4米)和晾晒阳光棚。

2.需要用铲车先将三四种原料放一起进行拌合后,再用铲车送到发酵槽,发酵槽一端每次只能堆放约三米有机物料,三天左右用刮板翻料机往前翻动移位,空出原位上新料,物料翻动移位到另一处要40-50天才能完成发酵。

3.发酵后用铲车将发酵物料送到阳光棚进行凉晒,需10-15天。

4.在阳光棚晾晒后水份需达到标准才能分筛打包出成品。

5.整个生产过成从投入原材料到出成品,需要50-65天,生产效率低,不能满足现代化工业生产的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供生物有机肥自动化生产工艺流程,以解决现有生物有机肥生产方法中存在的步骤繁琐、成本高、生产效率低、发酵时间长、占地面积大和不能实现规模化工业化生产等的技术问题。

本申请实施例提供生物有机肥自动化生产工艺流程,所述方法包括:

原料的自动化计量与配料:根据生物有机肥所需原料种类的数量N,相应地设置N个自动化计量料仓,每个自动计量料仓中单独储存一种原料,且,每个自动计量料仓与控制器电性连接,以实现原料的自动化计量与配料;

原料的自动化输送与混合:将自动化计量与配料后的原料通过皮带机输送至搅拌装置中进行均匀搅拌混合,以实现原料的自动化输送与混合;

原料的自动化粉碎与分筛:将自动化输送与混合后的混合原料通过皮带机输送至粉碎装置中进行粉碎和分筛,以实现原料的自动化粉碎与分筛;

原料的快速发酵:将自动化粉碎与分筛后的原料通过皮带机输送至发酵场自动堆放,原料堆放成行,每行长115~125米、宽1.5~2.5米、高1.0~1.5米,每隔24小时把物料往前翻一次,每往前翻一行,后面再补充一行,直至发酵场全部铺满发酵原料;

生物有机肥成品的制造:将发酵场上首批发酵好的原料通过皮带机输送至成品制造车间进行造粒,以实现生物有机肥成品的制造。

进一步地,所述原料的发酵过程中:原料堆放成行的每行长120米、宽2米、高1.2米。

进一步地,所述原料的发酵过程中:翻料时,翻料机顶部设置有干燥装置,以实现在翻料过程中发酵原料的干燥。

进一步地,所述原料的发酵方式为生物发酵。

进一步地,原料发酵的时间为6~8天。

进一步地,所述生物有机肥成品的制造过程中:发酵场上发酵好的原料输送走一行补充一行,以形成连续化地流水作业。

进一步地,所述方法还包括:

生物有机肥成品的自动化计量与打包:将生物有机肥成品颗粒通过皮带机输送至打包装置中进行计量与打包,以实现生物有机肥成品的自动化计量与打包。

进一步地,所述方法还包括:

生物有机肥成品的自动化输送与储存:将自动化计量与打包后的生物有机肥成品通过机械抓手放到托盘上,用机械输送至仓库进行储存,以实现生物有机肥成品的自动化输送与储存。

进一步地,所述根据生物有机肥所需原料种类的数量以及生物有机肥的总产量,相应地设置N个自动化计量料仓的具体过程包括:

当生物有机肥的总产量≥10万吨时,每个自动计量料仓中单独储存一种原料,自动化计量料仓的数量N与生物有机肥所需原料种类的数量相同;

当生物有机肥的总产量小于10万吨时,将生物有机肥中重量百分含量≥20%的原料置于自动计量料仓进行单独储存,将生物有机肥中重量百分含量小于20%的原料置于自动计量料仓进行合并储存。

相较于现有技术,本申请实施例提供的上述方案至少具有以下有益效果:

本申请实施例提供了生物有机肥自动化生产工艺流程,该方法包括:原料的自动化计量与配料、原料的自动化输送与混合、原料的自动化粉碎与分筛、原料的发酵和生物有机肥成品的制造。将现有技术60天左右的发酵时间缩短到了7天,大幅缩短了有机肥物料发酵时间,减少用地面积5倍以上,实现了生物有机肥自动化、工业化、系统化生产工艺流程,有效解决了现有生物有机肥生产方法中存在的步骤繁琐、成本高、生产效率低、发酵时间长、占地面积大和不能实现规模化工业化生产等的技术问题。另外,由于发酵时间短,原料中有机物质被微生物消耗的较少,相较于传统工艺发酵时间长,原料被微生物分解成为气体(具有氮元素的氨气)被挥发,发酵产物的营养流失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的生物有机肥自动化生产工艺流程的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。

本发明实施例提供的技术方案的总体思路如下:

本申请实施例提供生物有机肥自动化生产工艺流程,如图1所示,所述方法包括:

原料的自动化计量与配料:根据生物有机肥所需原料种类的数量N,相应地设置N个自动化计量料仓,每个自动计量料仓中单独储存一种原料,且,每个自动计量料仓与控制器电性连接,以实现原料的自动化计量与配料;

原料的自动化输送与混合:将自动化计量与配料后的原料通过皮带机输送至搅拌装置中进行均匀搅拌混合,以实现原料的自动化输送与混合;

原料的自动化粉碎与分筛:将自动化输送与混合后的混合原料通过皮带机输送至粉碎装置中进行粉碎和分筛,以实现原料的自动化粉碎与分筛;

原料的快速发酵:将自动化粉碎与分筛后的原料通过皮带机输送至发酵场自动堆放,原料堆放成行,每行长115~125米、宽1.5~2.5米、高1.0~1.5米,每隔24小时把物料往前翻一次,每往前翻一行,后面再补充一行,直至发酵场全部铺满发酵原料;

生物有机肥成品的制造:将发酵场上首批发酵好的原料通过皮带机输送至成品制造车间进行造粒,以实现生物有机肥成品的制造。

本申请实施例提供了生物有机肥自动化生产工艺流程,该方法包括:原料的自动化计量与配料、原料的自动化输送与混合、原料的自动化粉碎与分筛、原料的发酵和生物有机肥成品的制造,整个过程可通过皮带机等装置实现一体自动化地连续化生产,具有生产高效和成本低的特点。将现有技术60天左右的发酵时间缩短到了7天,大幅缩短了有机肥物料发酵时间,减少用地面积5倍以上,实现了生物有机肥自动化、工业化、系统化生产工艺流程,有效解决了现有生物有机肥生产方法中存在的步骤繁琐、成本高、生产效率低、发酵时间长、占地面积大和不能实现规模化工业化生产等的技术问题。另外,由于发酵时间短,原料中有机物质被微生物消耗的较少,相较于传统工艺发酵时间长,原料被微生物分解成为气体(具有氮元素的氨气)被挥发,发酵产物的营养流失。

本申请中,生物有机肥的原料配方可根据现有技术公开的配方和实际生产情况进行选择,如现有技术一(中国专利CN 110183263 A)公开了一种生物有机肥及其发酵罐和有机肥生产方法,该生物有机肥按重量计包括:鸡粪10-15份、饲料残渣3-6份、干药渣3-6份、微生物菌1-2份、微量元素0.5-1份;其中,所述微生物菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、冻杆乳酸菌、根瘤菌、固氮菌、光合细菌、解磷菌、解钾菌中的一种或者一种以上的组合。又如现有技术二(中国专利CN 107663142 A)公开了一种生物有机肥,所述生物有机肥由下列组分按照重量份配置而成:干鸡粪40-50份、炉灰20-30份、功能菌种6-8份、食用菌渣10-20份、复合微生物菌剂10-12份、米糠10-20份、草木灰20-30份、果渣20--30份。本申请文件不做过多赘述。

本申请上述原料的自动化计量与配料过程中:自动化计量料仓可直接购买市售产品或者根据现有关于自动化计量料仓制备技术公开内容进行建造,其每个自动计量料仓与控制器(控制器的具体种类可直接购买市售产品)电性连接,通过电脑端进行设计并设置配料程序,以实现原料的自动化计量与配料。

本申请上述原料的自动化输送与混合的具体过程可包括:将自动化计量与配料后的原料用皮带机输送到搅拌机把各种原料均匀搅拌混合,以实现原料的自动化输送与混合。

本申请上述原料的自动化粉碎与分筛的具体过程可包括:将自动化输送与混合后的混合原料用皮带机输送到粉碎机进行粉碎和分筛,以实现原料的自动化粉碎与分筛。

本申请上述原料的发酵的具体过程可包括:皮带机将粉碎分筛好的物料输送到发酵场自动堆放,物料堆放成行,每行長120米、宽2米、高1.2米,每24小时把物料往前翻一次,每往前翻一行,后面再补充一行,经过7天的发酵翻料和物料补充,整个120米长、18米宽的发酵场地全部铺满发酵物料。翻料时,翻料机顶部具有换气扇(抽风机),增加空气流动,可以去除部分的水分,多轮翻料后,是的最后的发酵产物水分率比传统的要低很多,可以大大减小对发酵产物的烘干时间减少烘干成本;由于水分降低,直接售卖发酵原料时也可以降低输送成本。另外换气扇将抽取的气体进行异味处理,减少翻料时的异味散发。

本申请上述生物有机肥成品的制造的具体过程可包括:将发酵场上首批发酵好的原料用翻料提升机提升到出料皮带机上输送到制造车间进行造粒(发酵场上输送走一行补充一行,形成流水作业)。

在一些具体实施例中,所述原料的发酵过程中:原料堆放成行的每行长120米、宽2米、高1.2米。

在一些具体实施例中,所述原料的发酵过程中:翻料时,翻料机顶部设置有干燥装置,以实现在翻料过程中发酵原料的干燥。翻料时,翻料机顶部可设置有如换气扇、抽风机和加热器等干燥装置,以通过增加空气流动和提高空气温度的方式实现在翻料过程中发酵原料的干燥。一方面,可以去除部分的水分,多轮翻料后,使得最后的发酵产物水分率比传统的要低很多,直接达到国家生物有机肥水分出料标准,且在后续制造成品过程中无需额外的干燥工艺,节省工序步骤及工艺制造成本;另一方面,可以减少生物有机肥制造过程中的有效成分的流失。另外,由于水分降低,直接售卖发酵原料时也可以降低输送成本。另外换气扇将抽取的气体进行异味处理,减少翻料时的异味散发。

在一些具体实施例中,所述原料的发酵方式为生物发酵,可根据实际生物有机肥的配方选择合适的生物发酵菌剂进行生物发酵,以缩短发酵时间,原料发酵的时间为6~8天。

在一些具体实施例中,所述生物有机肥成品的制造过程中:发酵场上发酵好的原料输送走一行补充一行,以形成连续化地流水作业。

作为本申请实施例的一种实施方式,所述方法还包括:

生物有机肥成品的自动化计量与打包:将生物有机肥成品颗粒通过皮带机输送至打包装置中进行计量与打包,以实现生物有机肥成品的自动化计量与打包。

本申请上述生物有机肥成品的自动化计量与打包的具体过程可包括:将生物有机肥成品颗粒用皮带机输送到打包机自动计量打包,以实现生物有机肥成品的自动化计量与打包。

作为本申请实施例的一种实施方式,所述方法还包括:

生物有机肥成品的自动化输送与储存:将自动化计量与打包后的生物有机肥成品通过机械抓手放到托盘上,用机械输送至仓库进行储存,以实现生物有机肥成品的自动化输送与储存。

本申请上述生物有机肥成品的自动化输送与储存的具体过程可包括:将自动化计量与打包后的生物有机肥成品用自动抓手放到托盘上,用叉车将放在托盘上的商品生物有机肥送到库房,以实现生物有机肥成品的自动化输送与储存。

作为本申请实施例的一种实施方式,所述根据生物有机肥所需原料种类的数量以及生物有机肥的总产量,相应地设置N个自动化计量料仓的具体过程包括:

当生物有机肥的总产量≥10万吨时,每个自动计量料仓中单独储存一种原料,自动化计量料仓的数量N与生物有机肥所需原料种类的数量相同;

当生物有机肥的总产量小于10万吨时,将生物有机肥中重量百分含量≥20%的原料置于自动计量料仓进行单独储存,将生物有机肥中重量百分含量小于20%的原料置于自动计量料仓进行合并储存。

本申请中,自动化计量料仓的具体数量可根据生物有机肥所需原料种类的数量以及生物有机肥的总产量进行设置。对于高产量(如生物有机肥的总产量≥10万吨时),可将每种生物有机肥所需原料置于1个自动化计量料仓进行单独储存。对于一些低产量(如生物有机肥的总产量小于10万吨时),可将一些如生物有机肥中重量百分含量小于20%的原料置于1个自动化计量料仓进行合并储存,可进一步节约成本。

综上所述,本申请实施例提供的生物有机肥自动化生产的方法,其自动化程度高,生产工艺先进,可以完全达到生物有机肥自动化、工业化流水作业的工艺要求,提高了肥效、提高了品质,降低了生产成本,解决了生物有机肥不能自动化、工业化、规模化生产的技术缺陷。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本例提供了生物有机肥自动化生产工艺流程,生物有机肥的生产量为15万吨,所述方法包括:

生物有机肥的配方组成如下:30重量份的家畜粪便、20重量份的饼粕、20重量份的秸秆、15重量份的动物蛋白粉、6重量份的废烟叶、1重量份的生根剂、1重量份的糖、1重量份的复合微生物菌群(市售产品)、8重量份的钙镁磷和10重量份的硅钾矿粉。

原料的自动化计量与配料:根据生物有机肥所需原料种类的数量10,相应地设置10个自动化计量料仓,每个自动计量料仓中单独储存一种原料,且,每个自动计量料仓与控制器电性连接,以实现原料的自动化计量与配料;

原料的自动化输送与混合:将自动化计量与配料后的原料通过皮带机输送到搅拌机中进行搅拌混合,以实现原料的自动化输送与混合;

原料的自动化粉碎与分筛:将自动化输送与混合后的混合原料通过皮带机输送到粉碎机中进行粉碎和分筛,以实现原料的自动化粉碎与分筛;

原料的快速发酵:将自动化粉碎与分筛后的原料通过皮带机输送至发酵场自动堆放,原料堆放成行,原料堆放成行的每行长120米、宽2米、高1.2米,每隔24小时把物料往前翻一次,每往前翻一行,后面再补充一行,经过7天的发酵翻料和物料补充,整个120米长、18米宽的发酵场地全部铺满发酵物料。翻料时,翻料机顶部具有换气扇(抽风机),增加空气流动,可以去除部分的水分,多轮翻料后,使得最后的发酵产物水分率比传统的要低很多,可以大大减小对发酵产物的烘干时间减少烘干成本;由于水分降低,直接售卖发酵原料时也可以降低输送成本。另外换气扇将抽取的气体进行异味处理,减少翻料时的异味散发;

生物有机肥成品的制造:第8天将发酵场上首批发酵好的原料通过皮带机输送至成品制造车间进行造粒,以实现生物有机肥成品的制造;

生物有机肥成品的自动化计量与打包:将生物有机肥成品颗粒通过皮带机输送至打包装置中进行计量与打包,以实现生物有机肥成品的自动化计量与打包;

生物有机肥成品的自动化输送与储存:将自动化计量与打包后的生物有机肥成品通过自动抓手放到托盘上,用叉车将放在托盘上的商品生物有机肥送到库房。

在生物有机肥的配方及用量配比相同的情况下,相较于现有常规的槽式发酵的生产技术,采用本实施例提供的生物有机肥自动化生产的方法,制备的生物有机肥成品的肥效提高30%。

综上所述,本申请实施例提供了生物有机肥自动化生产工艺流程,该方法包括:原料的自动化计量与配料、原料的自动化输送与混合、原料的自动化粉碎与分筛、原料的发酵和生物有机肥成品的制造。将现有技术60天左右的发酵时间缩短到了7天,大幅缩短了有机肥物料发酵时间,减少用地面积5倍以上,实现了生物有机肥自动化、工业化、系统化生产工艺流程,有效解决了现有生物有机肥生产方法中存在的步骤繁琐、成本高、生产效率低、发酵时间长、占地面积大和不能实现规模化工业化生产等的技术问题。另外,由于发酵时间短,原料中有机物质被微生物消耗的较少,相较于传统工艺发酵时间长,原料被微生物分解成为气体(具有氮元素的氨气)被挥发,发酵产物的营养流失。

本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在;应当理解,以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本申请范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所述范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

另外,在本申请说明书的描述中,术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。

技术分类

06120115758978