导航：首页> 肥料；肥料制造〔4〕>一种树枝有机复合肥制备装置及树枝有机复合肥制备方法

一种树枝有机复合肥制备装置及树枝有机复合肥制备方法

文献发布时间：2024-04-18 20:00:50

技术领域

本发明属于有机复合肥制备领域，具体涉及一种树枝有机复合肥制备装置及树枝有机复合肥制备方法。

背景技术

树枝污泥堆肥是一种很好的土壤改良剂。当堆肥被用于农田，可以增加有机质，改善土壤结构，减少肥料的使用量，并且可以减轻土壤的潜在侵蚀。由于污水污泥含有大量的微生物等，在堆肥发酵过程中容易腐败产生不利于环境的气体。桔梗为被子植物门双子叶植物纲菊目桔梗科桔梗属植物，通常做药材。

现有的有机复合肥是通过脱水后的污泥添加其他溶液和原料进行发酵而成的，因此有机复合肥在初步发酵的时候，需要先对污水和污泥进行脱水处理，再将溶液加入脱水后的污泥内部，完成上述步骤需要多个设备进行配合，使得有机肥制备效率低，而且增加了有机肥制备的成本。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种树枝有机复合肥制备装置及树枝有机复合肥制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：自动对原料进行混合，提高涂抹的效率，同时能够减少对原料的浪费。

一种树枝有机复合肥制备方法，包括以下步骤，

S1：首先采用制备装置对污泥原料进行挤压处理，并将浓度为10％的NaOH溶液加入污泥中，使泥饼的pH调节为7.3～7.8，对污泥和NaOH溶液进行搅拌，在密闭环境下发酵2～3h后，搅拌排气后得到污泥坯料；

S2：按重量份，将污泥坯料200～500份、粉碎磨成粉的树枝200～500份、桔梗渣200～500份、脱脂豆粕200～1000份、玉米粕200～500份的混合物，将水分控制在50％～60％之间，加入复合菌进行堆肥发酵3～4天，复合菌包括草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉；

S3：在所得到的堆肥中继续加入100～200重量份米糠和100～200重量份水后，调节pH6.0～7.0密闭环境下进行发酵，并且保证发酵的中心温度在35℃以下发酵1～2h，发酵冷却后的发酵料为污泥有机复合肥。

在步骤S1之前确定配比，确定配比的方法包括：

步骤S101，随机生成多个制备污泥有机复合肥的配料成分配比，并基于配料成分配比生成配比特征；

配比特征表示为：A＝{A

步骤S102，在污泥原料随机选择n个采样点采集污泥原料的成分含量，并基于污泥原料的成分含量生成含量特征；

污泥原料的成分包括：无机物、氮盐、磷盐、钾盐、有机物；

含量特征B表示为：

步骤S103，输入含量特征和配比特征到神经网络模型中，神经网络模型包括第一隐藏层、第二隐藏层、拼接器、第三隐藏层和全连接层；

第一隐藏层输入含量特征，输出编码矩阵；

第二隐藏层输入编码矩阵，输出第一向量；

拼接器用于拼接配比特征和第一向量获得混合向量；

第三隐藏层输入混合向量，第三隐藏层的输出输入全连接层，全连接层输出污泥有机复合肥肥力值；

训练时的训练样本标记的污泥有机复合肥肥力值的计算公式为：

其中，S表示污泥有机复合肥肥力值，W

第一隐藏层的第一矢量矩阵q的计算公式如下：

q＝W

其中，q表示第一矢量矩阵，W

第一隐藏层的第二矢量矩阵k的计算公式如下：

k＝W

其中，k表示第二矢量矩阵，W

第一隐藏层的第三矢量矩阵v的计算公式如下：

v＝W

其中，v表示第三矢量矩阵，W

第一隐藏层的计算注意力分数的计算公式如下：

z＝softmax(vtanh(q+k)

其中，z表示编码矩阵，v表示第三矢量矩阵，q表示第一矢量矩阵，k表示第二矢量矩阵，T表示矩阵的转置操作，tanh表示双曲正切函数。

作为本发明的进一步优化方案，制备装置包括制备桶，制备桶立状设置，制备桶的上方开设有进料口，进料口开口向上，制备桶的内部转动插装有滤筒，滤筒立状设置，滤筒开口向上，滤筒的外部开设有滤孔，滤孔的边沿设置有开合结构，开合结构控制滤孔开合，滤筒的外部设置有转动机构，转动机构带动滤筒转动，制备桶的上方可拆卸安装有料筒，料筒和进料口均位于滤筒的上方，滤筒的内部设置有挤压件，挤压件的外部设置有升降机构和调节机构，升降机构带动挤压件升降，调节机构调节挤压件的形状并带动相邻两组挤压件相互揉搓。

作为本发明的进一步优化方案，开合结构包括挡板、铰接轴及B弹簧，挡板通过铰接轴和滤筒的外部转动连接，挡板完全覆盖滤孔，挡板远离铰接轴的一端呈倾斜状，B弹簧活动套设在铰接轴的外部，B弹簧和挡板固定连接。

作为本发明的进一步优化方案，转动机构包括轴件、D齿轮及E齿轮，轴件转动插装在制备桶的内部，轴件立状设置，轴件的一端设置有驱动件，驱动件带动轴件转动连接，D齿轮固定套设在轴件的外部，E齿轮固定套设在滤筒的外部，D齿轮和E齿轮相啮合。

作为本发明的进一步优化方案，驱动件包括电机，电机固定安装在制备桶的上端，电机立状设置，电机的输出端贯穿制备桶并延伸至制备桶的内部，电机的输出端和轴件的一端固定连接。

作为本发明的进一步优化方案，升降机构包括螺纹杆和B齿轮，螺纹杆设置在挤压件的上方，螺纹杆立状设置，螺纹杆贯穿制备桶并延伸至制备桶的上方，B齿轮转动安装在制备桶的上方，螺纹杆和B齿轮螺纹连接，B齿轮的外部设置有转动结构，转动结构带动B齿轮转动。

作为本发明的进一步优化方案，转动结构包括C齿轮和B传送带，C齿轮固定套设在电机输出端外部，B传送带活动套设在B齿轮和C齿轮的外部。

作为本发明的进一步优化方案，调节机构包括伸缩组件、转动组件及碾压组件，伸缩组件包括伸缩件、A弹簧、连接绳、直轴、A齿轮及A传送带，伸缩件通过A弹簧和挤压件滑动连接，伸缩件沿着挤压件的长度方向往复移动，直轴转动插装在挤压件的内部，直轴立状设置，直轴通过连接绳和伸缩件连接，直轴对连接绳收卷和放卷，A齿轮固定安装在直轴的上方，A传送带活动套设在A齿轮的外部，转动组件带动相邻两组挤压件相互揉搓，碾压组件增加相邻两组挤压件之间的摩擦力。

作为本发明的进一步优化方案，转动组件包括转轴、凸轮、导槽、连接杆及支撑架，转轴转动安装在螺纹杆的下方，转轴水平设置，转轴的轴向和挤压件的长度方向垂直，凸轮固定套设在转轴的外部，导槽开设在凸轮的边沿处，连接杆的一端滑动插装在导槽的内部，连接杆的另一端和挤压件偏心位置转动连接，挤压件通过支撑架和转轴转动连接。

作为本发明的进一步优化方案，碾压组件包括支撑板、弹性件、碾压球、开合板及通孔，支撑板通过弹性件滑动插装在挤压件的内部，支撑板立状设置，碾压球转动安装在支撑板的一侧，通孔开设在挤压件的外部，通孔和碾压球一一对应，开合板铰接在通孔的内部，开合板和碾压球接触配合。

本发明的有益效果在于：本发明树枝污泥有机复合肥的制备方法中，依次将污泥经过碱发酵－加入树枝桔梗等植物材料的堆肥发酵－密闭环境的进一步发酵后得到的污泥有机复合肥。其可以有效地降低污泥由于高蛋白以及气体含量不够造成的厌氧菌生长，产生恶臭的现象发生；

本发明发酵后最终得到的发酵料其具有很强的胶黏强度，其胶黏强度大于0.7Mpa，其可以包覆2-氯-6-三氯甲基嘧啶微胶囊增效剂，干燥后固化得到的污泥有机复合肥，可以提高2-氯-6-三氯甲基嘧啶微胶囊增效剂在土壤中的持效时间。无需通过更复杂的包覆造粒工艺，也无需添加其它不易降解的化学物质，可以全部在土壤中转化为作物的营养成分，不会造成污染。本发明通过桔梗和污泥发酵得到的发酵料和2-氯-6-三氯甲基嘧啶微胶囊增效剂形成的复合肥最终以更大胶囊的形式呈现，发酵料作为胶囊的壳层可以补充作物所需要的肥料，在长久的使用过程中，2-氯-6-三氯甲基嘧啶微胶囊增效剂在缓慢释放发挥持久增效的作用；

本发明能够及时将溶液添加到脱水后的污泥中，同时能够通过揉搓的方式，让溶液和污泥充分混合，有利于提高有机肥制备的效率，而且在对有机肥进行制备的时候，不需要采用多个设备，能够有效地降低有机肥制备的成本。

附图说明

图1是本发明制备方法流程图；

图2是本发明制备方法中采用的装置结构示意图；

图3是本发明制备方法中采用的装置图2的A处放大图；

图4是本发明制备方法中采用的装置局部结构示意图；

图5是本发明图3制备方法中采用的装置局部结构俯视图；

图6是本发明制备方法中采用的装置部分结构剖面图；

图7是本发明图6制备方法中采用的装置部分结构俯视图；

图8是本发明制备方法中采用的装置局部结构透视图；

图9是本发明制备方法中采用的装置图8的B处放大图。

图中：1、制备桶；11、进料口；12、滤筒；13、挤压件；14、料筒；21、伸缩件；22、A弹簧；23、连接绳；31、直轴；32、A齿轮；33、A传送带；41、支撑板；42、弹性件；43、碾压球；44、开合板；45、通孔；51、转轴；52、凸轮；53、导槽；54、连接杆；55、支撑架；61、滤孔；62、挡板；63、铰接轴；64、B弹簧；62、支撑架；71、螺纹杆；72、B齿轮；81、C齿轮；82、B传送带；83、电机；91、轴件；92、D齿轮；93、E齿轮。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

如图1－图9所示，一种树枝有机复合肥制备方法，包括以下步骤，

S2：按重量份，将污泥坯料200～500份、粉碎磨成粉的树枝(白杨树的非主干)200～500份、桔梗渣200～500份、脱脂豆粕200～1000份、玉米粕200～500份的混合物，将水分控制在50％～60％之间，加入复合菌进行堆肥发酵3～4天，复合菌包括草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉；

制备装置包括制备桶1，制备桶1立状设置，制备桶1的上方开设有进料口11，进料口11开口向上，制备桶1的内部转动插装有滤筒12，滤筒12立状设置，滤筒12开口向上，滤筒12的外部开设有滤孔61，滤孔61的边沿设置有开合结构，开合结构控制滤孔61开合，滤筒12的外部设置有转动机构，转动机构带动滤筒12转动，制备桶1的上方可拆卸安装有料筒14，料筒14和进料口11均位于滤筒12的上方，滤筒12的内部设置有挤压件13，挤压件13的外部设置有升降机构和调节机构，升降机构带动挤压件13升降，调节机构调节挤压件13的形状并带动相邻两组挤压件13相互揉搓。

开合结构包括挡板62、铰接轴63及B弹簧64，挡板62通过铰接轴63和滤筒12的外部转动连接，挡板62完全覆盖滤孔61，挡板62远离铰接轴63的一端呈倾斜状，B弹簧64活动套设在铰接轴63的外部，B弹簧64和挡板62固定连接。

转动机构包括轴件91、D齿轮92及E齿轮93，轴件91转动插装在制备桶1的内部，轴件91立状设置，轴件91的一端设置有驱动件，驱动件带动轴件91转动连接，D齿轮92固定套设在轴件91的外部，E齿轮93固定套设在滤筒12的外部，D齿轮92和E齿轮93相啮合。

驱动件包括电机83，电机83固定安装在制备桶1的上端，电机83立状设置，电机83的输出端贯穿制备桶1并延伸至制备桶1的内部，电机83的输出端和轴件91的一端固定连接。

升降机构包括螺纹杆71和B齿轮72，螺纹杆71设置在挤压件13的上方，螺纹杆71立状设置，螺纹杆71贯穿制备桶1并延伸至制备桶1的上方，B齿轮72转动安装在制备桶1的上方，螺纹杆71和B齿轮72螺纹连接，B齿轮72的外部设置有转动结构，转动结构带动B齿轮72转动。

转动结构包括C齿轮81和B传送带82，C齿轮81固定套设在电机83输出端外部，B传送带82活动套设在B齿轮72和C齿轮81的外部。

调节机构包括伸缩组件、转动组件及碾压组件，伸缩组件包括伸缩件21、A弹簧22、连接绳23、直轴31、A齿轮32及A传送带33，伸缩件21通过A弹簧22和挤压件13滑动连接，伸缩件21沿着挤压件13的长度方向往复移动，直轴31转动插装在挤压件13的内部，直轴31立状设置，直轴31通过连接绳23和伸缩件21连接，直轴31对连接绳23收卷和放卷，A齿轮32固定安装在直轴31的上方，A传送带33活动套设在A齿轮32的外部，转动组件带动相邻两组挤压件13相互揉搓，碾压组件增加相邻两组挤压件13之间的摩擦力。

所述直轴31可通过马达带动转动。

转动组件包括转轴51、凸轮52、导槽53、连接杆54及支撑架55，转轴51转动安装在螺纹杆71的下方，转轴51水平设置，转轴51的轴向和挤压件13的长度方向垂直，凸轮52固定套设在转轴51的外部，导槽53开设在凸轮52的边沿处，连接杆54的一端滑动插装在导槽53的内部，连接杆54的另一端和挤压件13偏心位置转动连接，挤压件13通过支撑架55和转轴51转动连接。

碾压组件包括支撑板41、弹性件42、碾压球43、开合板44及通孔45，支撑板41通过弹性件42滑动插装在挤压件13的内部，支撑板41立状设置，碾压球43转动安装在支撑板41的一侧，通孔45开设在挤压件13的外部，通孔45和碾压球43一一对应，开合板44铰接在通孔45的内部，开合板44和碾压球43接触配合。

本实施例提出的装置的过程流程如下：

将污泥通过进料口11倒入制备桶1的内部，进料口11位于滤筒12的上方，污泥能够掉落到滤筒12的上方，初始状态的时候，马达带动直轴31转动，直轴31对连接绳23进行放卷，在A弹簧22的弹力作用下，A弹簧22推送伸缩件21从挤压件13的内部伸出，此时伸缩件21和滤筒12的内壁贴合。

电机83带动轴件91转动，由于D齿轮92和E齿轮93相互啮合，因此轴件91能够通过E齿轮93带动滤筒12转动，滤筒12在转动的时候在离心力和风力的共同作用下，挡板62能够围绕铰接轴63转动，此时B弹簧64受力发生变形，挡板62与滤筒12的内壁分离，从而挡板62不再对滤孔61进行遮挡，滤孔61呈打开状态，滤筒12在转动的时候，能够通过离心力将污泥内部的水分甩出来。

与此同时，电机83带动C齿轮81转动，C齿轮81通过B传送带82带动B齿轮72转动，B齿轮72与螺纹杆71螺纹连接，B齿轮72带动螺纹杆71向下移动，螺纹杆71在向下移动的时候，带动挤压件13同步向下移动，挤压件13在向下移动的时候对滤筒12内部的污泥进行挤压，挤压出来的水能够通过滤孔61流淌到制备桶1的内部，从而能够再次对污泥进行脱水，有利于提高污泥干燥的效果。

对污泥脱水后，马达带动直轴31转动，由于直轴31通过A齿轮32和A传动带连接，需要说明的是，相邻两组挤压件13对称设置，且相邻两组挤压件13交错设置，同一侧的A齿轮32通过A传送带33连接，直轴31在转动的时候能够对连接绳23进行收卷，连接绳23拉动伸缩件21向挤压件13的内部移动，此时A弹簧22受力发生变形。

与此同时，伸缩件21推动两组支撑板41相互远离，此时弹性件42受力发生变形，支撑板41带动碾压球43同步移动，碾压球43推动开合板44打开，碾压球43从通孔45伸出并突出至挤压件13的外部。

电机83反向转动，从而带动滤筒12反向转动，在B弹簧64的弹力作用下，B弹簧64带动挡板62对滤筒12进行遮挡，此时料筒14将溶液添加到污泥的内部，滤筒12在转动的时候能够带动污泥和溶液同步转动，对污泥和溶液进行混合，同时螺纹杆71向上移动，螺纹杆71带动挤压件13同步向上移动，马达带动转轴51同步转动，转轴51在转动的时候能够带动凸轮52转动，由于连接杆54的一端和凸轮52上开设的导槽53连接，且连接杆54的另一端和挤压件13的偏心位置转动连接，因此在支撑架55的作用下，凸轮52在转动的时候能够带动挤压件13围绕转轴51转动，相邻两组挤压件13反向转动，从而能够对污泥和溶液进行揉搓混合，被挤压到两组挤压件13之间的如污泥，碾压球43能够对污泥进行碾压，有利于提高污泥和溶液混合的效果。

通过上述动作，本发明树枝污泥有机复合肥的制备方法中，依次将污泥经过碱发酵－加入树枝桔梗等植物材料的堆肥发酵－密闭环境的进一步发酵后得到的污泥有机复合肥。其可以有效地降低污泥由于高蛋白以及气体含量不够造成的厌氧菌生长，产生恶臭的现象发生。此外，本发明将污泥坯料、树枝、桔梗渣、脱脂豆粕、玉米粕，实现动物材料和植物材料的混合堆肥，使所得到的有机复合肥中的C、N、K、Ca等微量元素更均衡。

污泥原料来源不同，污泥内部的主要成分也是存在差异的，上述工艺中，添加的溶液和配料相对于污泥原料的比例是固定的，而这个比例是根据某一种污泥原料的成分来配定的污泥有机复合肥肥力最大化的比例。