專利名稱：高效緩釋生物有機肥的生產設備及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種肥料的生產設備及其制備方法，特別是一種高效緩釋生物有機肥的生產設備及其制備方法。
背景技術：
生物有機肥基質是肥料發展的方向，未來發展的空間是巨大的。“十二五”期間，改善農業生態環境與提高農產品質量問題已成為當前我國農業持續發展的突出問題，特別是隨著經濟和社會的發展、人民生活水平的提高以及生態環境意識的增強，城鄉人民對食物質量的要求越來越高，國內外對綠色食品的消費需求日益增長。近年來我國農產品呈現低水平的過剩，生產者在千方百計地尋求提高農產品質量的出路，消費者對食品的安全性和營養性愈來愈重視。我國綠色食品呈現出迅猛的發展趨勢，而綠色食品專用肥是綠色食品生產的重要生產資料，而且隨著綠色食品基地的不斷擴大，國內對綠色食品專用肥的需求量也不斷加大。隨著我國經濟改革的不斷深入，農村經濟得到快速的發展，促進了養殖業的蓬勃發展。然而養殖業所產生的大量排泄物卻給環境衛生帶來了很大的壓力，長期堆制的畜禽糞便滋生大量的蒼蠅蚊蟲，帶著各種病菌到處傳播，給養殖業安全及從業人員健康均帶來嚴重的威脅。而另一方面，化肥在農業生產中的大量使用，雖然農產品產量有了很大的提高，但也帶來諸如農產品品質下降、土壤板結、污染水源等問題，而這些都是由于土壤長期缺乏有機質和化肥過量使用造成的，而要解決這些問題最根本的辦法是減少化肥的使用量增加土壤有機質。特別是隨著我國人民生活水平的提高以及入世后我國農產品應對國際競爭的需求，對農產品的品質提出了更高的要求，這些都給有機肥創造了巨大的市場空間。目前我國農民絕大多數使用有機肥還是傳統的堆制方法，堆制時間長、肥效低、污染環境、使用不方便、而且不充分腐熟的有機肥還是作物土傳病害的主要傳染源，使用不充分腐熟的有機肥還經常造成燒根燒苗。我國每年玉米種植面積約3億畝，年產玉米秸桿高達5億多噸，因此玉米秸桿是非常寶貴的生物資源。除了秸桿資源，社會上還存在大量的資源浪費，如植物莖葉。若采用微生物發酵技術則是解決這些問題的最理想選擇，能夠使各種秸桿莖葉充分脫毒。隨著生活質量的提高，居民的廚余垃圾日益增加，然而現在我國餐廚垃圾主要處置方法是與生活垃圾一起處理，生活垃圾的處置方法通常有焚燒和填埋，如果將城市生活垃圾進行焚燒，由于餐廚垃圾的水分含量常常高達90 %左右，熱值為2100kJ/kg 3000kJ/ kg左右，和其它垃圾一起進行焚燒，不但不能滿足垃圾焚燒發電的發熱量要求(5000kJ/kg 左右)，反而會致使焚燒爐燃燒不充分而產生二惡英等物質；如果將生活垃圾進行填埋，同樣會因為混入的餐廚垃圾水分含量高而不宜處理。而且焚燒、填埋不僅會導致大量有機物的浪費，其垃圾滲濾液也將造成面源污染，因此餐廚垃圾有必要進行個別處理。綜上所述，生物有機肥的發展迫在眉睫。
發明內容
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種可滿足人們對綠色食品生產需求的高效緩釋生物有機肥的生產設備及其制備方法。本發明的目的是提供一種安全無污染，可直接施用于田間作物，且能夠提高作物的產量與質量的高效緩釋生物有機肥的生產設備及其制備方法。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是一種高效緩釋生物有機肥的生產設備，包括粉碎機、固液分離器、好氧發酵裝置、 厭氧發酵裝置、燃氣鍋爐或垃圾熱解消納器、負離子發生器、造粒裝袋裝置、模塊式污水處理系統和離子水發生器，所述粉碎機通過管道與固液分離器連接，所述固液分離器分別與好氧發酵裝置和模塊式污水處理系統連接，所述模塊式污水處理系統與好氧發酵裝置之間連接有離子水發生器，所述好氧發酵裝置與厭氧發酵裝置連接，所述厭氧發酵裝置分別與燃氣鍋爐或垃圾熱解消納器、負離子發生器和造粒裝袋裝置連接，所述燃氣鍋爐或垃圾熱解消納器通過管道與負離子發生器連接。一種高效緩釋生物有機肥的制備方法，包括如下的步驟A.將收集的初始復合材料按一定比例在粉碎機內粉碎并混勻后經固液分離器進行固液分尚處理；B.由固液分離器所分離出來的液體經過模塊式污水處理系統，部分經過離子水發生器進行處理，剩余部分即可達標排放，而固體部分則進入好氧發酵裝置中進行高溫好氧發酵處理，好氧發酵周期為72h;好氧發酵后，進行密封處理，再將由固液分離器分離提取出的并經過模塊式污水處理系統處理的濃縮回用液與浸泡過鉀長石的弱次氯酸鈉溶液，對好氧發酵后的基質進行均勻霧化噴濕處理，使發酵基質中富含鉀元素；C.經過好氧發酵裝置處理后的固體基質進入厭氧發酵裝置，在厭氧發酵裝置中進行厭氧發酵處理100小時后，厭氧發酵裝置內產生的大量可燃性氣體作為燃氣鍋爐或垃圾熱解消納器的燃料；D.對于厭氧發酵裝置內剩余的基質，利用燃氣鍋爐或垃圾熱解消納器加熱水產生的熱風，與負離子發生器產生的負離子同時吹入基質烘干；E.經上述處理后，即可與施肥當地的土壤性質相結合，完成不同配方，在造粒裝置內完成造粒裝袋。所述初始復合材料包括人畜糞便、尾菜、農作物秸桿、植物莖葉和餐廚垃圾。所述B步驟中的好氧發酵處理，由好氧發酵裝置完成間歇式攪拌。好氧發酵過程所需要的高溫由太陽能板提供。所述高溫為50°C。烘干后再加入一定比例的沸石粉和鉀長石粉。本發明具有的優點和積極效果是本發明在傳統有機肥基質優點的基礎上，可同時與現代先進控釋肥的技術相結合，生產出一種高效的、可緩釋礦物質的復合有機肥，成功生產出營養元素齊全、能夠改良土壤、改善使用化肥造成的土壤板結的有機肥。該有機肥能夠改善土壤理化性狀，增強土壤保水、保肥、供肥的能力。本發明中的有益微生物進入土壤后與土壤中微生物形成相互間的共生增殖關系，抑制有害菌生長并轉化為有益菌，相互作用，相互促進，起到群體的協同作用，有益菌在生長繁殖過程中產生大量的代謝產物，促使有機物的分解轉化，能直接或間接為作物提供多種營養和刺激性物質，促進和調控作物生長，提高土壤孔隙度、通透交換性及植物成活率、增加有益菌和土壤微生物及種群。同時，在作物根系形成的優勢有益菌群能抑制有害病原菌繁衍，增強作物抗逆抗病能力降低重茬作物的病情指數，連年施用可大大緩解連作障礙，減少環境污染，對人、畜、環境安全、無毒，是一種新型的環保型肥料。
圖I是本發明設備示意圖；圖2是本發明工藝流程圖。圖I中，I.初始復合材料裝置，2.粉碎機，3.固液分離器，4.好氧發酵裝置，5.燃氣鍋爐，6.燃氣鍋爐(或垃圾熱解消納器)，7.負離子發生器，8.造粒裝袋裝置，9.模塊式污水處理系統，10.離子水發生器。圖2中,虛線箭頭表示氣體流向，點劃線箭頭表示液體流向，直線箭頭表示固體流動方向。
具體實施例方式為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下請參見圖1，一種高效緩釋生物有機肥的生產設備，包括粉碎機2、固液分離器3、 好氧發酵裝置4、厭氧發酵裝置5、燃氣鍋爐(或垃圾熱解消納器)6、負離子發生器7、造粒裝袋裝置8、模塊式污水處理系統9和離子水發生器10，粉碎機2通過管道與固液分離器3 連接，固液分離器3分別與好氧發酵裝置4與模塊式污水處理系統9連接，模塊式污水處理系統9與好氧發酵裝置4之間連接有離子水發生器10，好氧發酵裝置4與厭氧發酵裝置5 連接，厭氧發酵裝置5分別與燃氣鍋爐(或垃圾熱解消納器)6、負離子發生器7和造粒裝袋裝置8連接，燃氣鍋爐(或垃圾熱解消納器)6通過管道與負離子發生器7連接。請參見圖I和圖2，一種高效緩釋生物有機肥的制備方法，包括如下幾個步驟A.將收集的初始復合材料裝置I內的初始復合材料(包括人畜糞便、尾菜、農作物秸桿、植物莖葉和餐廚垃圾)按一定比例在粉碎機2內粉碎并混勻后經固液分離器3進行固液分尚處理；B.由固液分離器3所分離出來的液體經過模塊式污水處理系統9，部分經過離子水發生器10進行處理，剩余部分即可達標排放，而固體部分則進入自動力模塊式好氧發酵裝置4中進行高溫好氧發酵處理，發酵處理過程中，由好氧發酵裝置4完成間歇式攪拌，以保證氧氣量的充足，好氧過程順利進行，好氧發酵過程所需要的高溫(50°C左右)由太陽能板提供，好氧發酵周期為72小時；好氧發酵后，進行密封處理，再將由固液分離器3分離提取出的并經過模塊式污水處理系統9處理的濃縮回用液與浸泡過鉀長石(富含并能緩慢釋放鉀元素的長石)的弱次氯酸鈉溶液(一種電解離子水的弱酸性水)，對好氧發酵后的基質進行均勻霧化噴濕處理，使發酵基質中富含鉀元素；C.經過好氧發酵裝置4處理后的固體基質進入厭氧發酵裝置5，在厭氧發酵裝置5 中進行厭氧發酵處理IOOh后，厭氧發酵裝置5內產生的大量的H2、H2S, CH4等可燃性氣體，收集后作為燃氣鍋爐(或垃圾熱解消納器)6的燃料。D.對于厭氧發酵裝置5內剩余的基質，利用燃氣鍋爐(或垃圾熱解消納器)6加熱水產生的熱風，與負離子發生器7產生的負離子同時吹入基質，真正做到在源頭消菌殺毒， 也可烘干剩余基質；烘干后再加入一定比例的沸石粉和鉀長石粉(具有增加養份、緩慢釋放鉀元素、減少水分流失、改良土壤的功效)；E.經上述處理后，即可與施肥當地的土壤性質相結合，創造不同配方完成過不同配方在造粒裝置8內完成造粒裝袋。本發明在傳統有機肥基質優點的基礎上，可同時與現代先進控釋肥的技術相結合，生產出一種高效的、可緩釋礦物質的復合有機肥，成功生產出營養元素齊全、能夠改良土壤、改善使用化肥造成的土壤板結的有機肥。該有機肥能夠改善土壤理化性狀，增強土壤保水、保肥、供肥的能力。本發明中的有益微生物進入土壤后與土壤中微生物形成相互間的共生增殖關系，抑制有害菌生長并轉化為有益菌，相互作用，相互促進，起到群體的協同作用，有益菌在生長繁殖過程中產生大量的代謝產物，促使有機物的分解轉化，能直接或間接為作物提供多種營養和刺激性物質，促進和調控作物生長，提高土壤孔隙度、通透交換性及植物成活率、增加有益菌和土壤微生物及種群。同時，在作物根系形成的優勢有益菌群能抑制有害病原菌繁衍，增強作物抗逆抗病能力降低重茬作物的病情指數，連年施用可大大緩解連作障礙，減少環境污染，對人、畜、環境安全、無毒，是一種新型的環保型肥料。由于本發明是生物有機肥，安全無污染，可直接施用于田間作物，且能夠提高作物的產量與質量，可滿足人們日益提高對綠色食品生產需求。本發明兼具現代先進的緩控釋肥料的優點，保證了作物的整個生長周期的營養均衡，同時又可根據施用當地的土壤特點具體配方，效果更佳。本發明可廣泛應用于全世界各國家、地區，不僅解決了農作物秸桿與經濟作物莖葉的資源浪費問題，餐廚垃圾和尾菜堆積，以及養殖業所產生的大量排泄物給環境衛生帶來的污染問題，還從源頭做到了農業、養殖業的互助模式，因此節約了大量的資源，大大減少了環境污染，真正做到了減量化、資源化、無害化。
權利要求
1.一種高效緩釋生物有機肥的生產設備，其特征在于，包括粉碎機(2)、固液分離器(3)、好氧發酵裝置(4)、厭氧發酵裝置(5)、燃氣鍋爐或垃圾熱解消納器￠)、負離子發生器(7)、造粒裝袋裝置(8)、模塊式污水處理系統(9)和離子水發生器(10)，所述粉碎機(2)通過管道與固液分離器(3)連接，所述固液分離器(3)分別與好氧發酵裝置(4)和模塊式污水處理系統(9)連接，所述模塊式污水處理系統(9)與好氧發酵裝置(4)之間連接有離子水發生器(10)，所述好氧發酵裝置(4)與厭氧發酵裝置(5)連接，所述厭氧發酵裝置(5)分別與燃氣鍋爐或垃圾熱解消納器出)、負離子發生器(7)和造粒裝袋裝置(8)連接，所述燃氣鍋爐或垃圾熱解消納器(6)通過管道與負離子發生器(7)連接。
2.一種高效緩釋生物有機肥的制備方法，其特征在于，包括如下的步驟A.將收集的初始復合材料按一定比例在粉碎機(2)內粉碎并混勻后經固液分離器(3) 進行固液分離處理；B.由固液分離器(3)所分離出來的液體經過模塊式污水處理系統(9)，部分經過離子水發生器(10)進行處理，剩余部分即可達標排放，而固體部分則進入好氧發酵裝置(4)中進行高溫好氧發酵處理，好氧發酵周期為72h ;好氧發酵后，進行密封處理，再將由固液分離器(3)分離提取出的并經過模塊式污水處理系統(9)處理的濃縮回用液與浸泡過鉀長石的弱次氯酸鈉溶液，對好氧發酵后的基質進行均勻霧化噴濕處理，使發酵基質中富含鉀元素；C.經過好氧發酵裝置(4)處理后的固體基質進入厭氧發酵裝置(5)，在厭氧發酵裝置(5)中進行厭氧發酵處理100小時后，厭氧發酵裝置(5)內產生的大量可燃性氣體作為燃氣鍋爐或垃圾熱解消納器(6)的燃料；D.對于厭氧發酵裝置(5)內剩余的基質，利用燃氣鍋爐或垃圾熱解消納器(6)加熱水產生的熱風，與負離子發生器(7)產生的負離子同時吹入基質烘干；E.經上述處理后，即可與施肥當地的土壤性質相結合，完成不同配方，在造粒裝置(8) 內完成造粒裝袋。
3.根據權利要求2所述的高效緩釋生物有機肥的制備方法，其特征在于，所述初始復合材料包括人畜糞便、尾菜、農作物秸桿、植物莖葉和餐廚垃圾。
4.根據權利要求2所述的高效緩釋生物有機肥的制備方法，其特征在于，所述B步驟中的好氧發酵處理，由好氧發酵裝置(4)完成間歇式攪拌。
5.根據權利要求2所述的高效緩釋生物有機肥的制備方法，其特征在于，好氧發酵過程所需要的高溫由太陽能板提供。
6.根據權利要求5所述的高效緩釋生物有機肥的制備方法，其特征在于，所述高溫為 50。。。
7.根據權利要求2所述的高效緩釋生物有機肥的制備方法，其特征在于，烘干后再加入一定比例的沸石粉和鉀長石粉。
全文摘要
本發明涉及一種高效緩釋生物有機肥的生產設備及其制備方法，利用該設備完成了生物有機肥的制備，其制備方法包括粉碎、固液分離、高溫好氧發酵、厭氧發酵、消菌殺毒、烘干造粒等流程。本發明是真正的將人畜糞便、農作物秸稈、經濟作物莖葉、尾菜與居民日常生活的餐廚垃圾轉化為高效、可緩釋礦物質的新型復合有機肥基質，可達到資源化、減量化與循環化的目的，可廣泛地應用于全世界各國家、地區的各種土壤，對提高作物的產量與質量，減少秸稈焚燒所引起的環境問題具有明顯效果。
文檔編號C05F17/02GK102603383SQ20121007599
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月19日 優先權日2012年3月19日
發明者崔勇 申請人:崔勇