一種自動化糞便發酵裝置的制作方法

本發明涉及糞便發酵領域，尤其涉及一種自動化糞便發酵裝置。

背景技術：

動物糞便是一種廉價的化合物，其中氮、磷酸、鈣等化學成分多，可經發酵制成高檔優質的有機肥料或進一步制成有機無機生物配方肥。大量發展生物有機肥的工業生產，通過對動物糞便的加工增值，不僅能有效地變廢為寶，同時還可避免和治理日益嚴重的環境污染。動物糞便發酵的肥料比起其他工業合成肥，用于給土壤供給成分的效果更好。

目前，國內外使用的糞便發酵裝置，進料后糞便容易堆積，不能均勻分布于發酵層上，影響發酵效率與質量。且發酵裝置的安裝建造周期長，發酵裝置一旦建造完畢，若生產規模發生改變，還需要重新修建發酵塔，生產不夠靈活。

技術實現要素：

為了解決上述現有技術的不足，本發明提供一種自動化糞便發酵裝置。

本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：

一種自動化糞便發酵裝置，包括至少兩組發酵塔單元、鋪料機構、進料裝置和出料裝置；各組發酵塔單元在水平方向或垂直方向依次拼接；所述發酵塔單元包括殼體，殼體內設有若干個上下對正排列的發酵槽，所述殼體頂部兩側均設有水平導軌；所述發酵槽的底面為翻板，每一層翻板包括若干塊處于同一平面的翻板單體，每一層翻板對應設置有一個使動物糞便從上一層翻板掉入到下一層翻板的自動翻板機構；所述鋪料機構設置于所述殼體頂部，用于均勻地將動物糞便平鋪到所述發酵槽中；所述進料裝置設于所述發酵塔單元一側，用于將動物糞便輸送到鋪料機構中；所述出料裝置設于所述發酵塔單元的底端，用于將發酵槽中完成發酵的動物糞便輸出。

進一步地，所述進料裝置包括提升架，所述提升架的側壁設有縱向滑道，所述縱向滑道的內腔通過滑輪連接有進料箱，所述提升架的上側設有八字形滑道，所述八字形滑道與縱向滑道連通，且八字形滑道位于所述鋪料機構的上側，所述提升架的上端設有提升電機，所述提升電機的前端通過軸連接有絞線盤，所述絞線盤通過纜繩與進料箱的內腔下側固定連接，所述提升電機與PLC控制器電連接。

進一步地，所述鋪料機構包括料斗、攪拌機構、出料控制機構和行走裝置；所述料斗的上、下端分別設有進料口和出料口；所述攪拌機構設于料斗內的中間位置，所述攪拌機構包括攪拌轉軸以及連接在攪拌轉軸上的多根攪拌桿，所述攪拌桿垂直于所述攪拌轉軸，所述攪拌桿在所述攪拌轉軸的軸向上間隔分布，在所述攪拌轉軸的同一橫截面中，相鄰的兩個所述攪拌桿的投影之間的夾角為30～90度，所述攪拌轉軸兩端通過軸承與料斗連接，所述攪拌轉軸一端與設置在料斗外的第一電機連接；所述出料控制機構設于所述料斗的出料口處，包括出料轉軸以及固接在出料轉軸外壁上的出料葉片，所述出料葉片設為4個，以90°等分；所述行走裝置包括兩個滑塊，所述滑塊與所述水平導軌滑動連接，兩個滑塊上設有支撐架，支撐架固定連接在料斗外壁的兩側，所述滑塊由第二電機驅動沿水平導軌移動。

進一步地，所述料斗中設有第一光電傳感器和第二光電傳感器，所述發酵塔單元中最上層發酵槽上設有接近開關，所述第一光電傳感器、第二光電傳感器、接近開關、鋪料機構分別與PLC控制器連接。

進一步地，所述自動翻板機構包括液壓缸、三角板和連桿機構，所述連桿機構包括一根連桿、若干根搖桿、以及若干根轉軸，各搖桿長度相同且相互平行，每根轉軸設于一塊翻板單體的底面，每根轉軸的一端均與一根搖桿的下端固定連接，每根搖桿的上端均與所述連桿鉸接；所述液壓缸的活塞桿端部與三角板的其中一個邊角鉸接，三角板的另一個邊角與連桿連接；所述液壓缸的活塞桿在垂直方向上下運動；上下相鄰的兩層翻板對應的自動翻板機構中的液壓缸左右間隔分布，上下相鄰的兩層翻板分別沿順時針和逆時針方向翻轉；所述翻板單體為長方形面，所述轉軸沿翻板單體的長向設置且位于中線與邊沿之間，轉軸與邊沿的距離為整個翻板單體寬向距離的1/4至1/2之間；所述液壓缸與PLC控制器連接。

進一步地，所述發酵塔單元中每個發酵槽的側面均設置有排氣管，所述排氣管的出口端向上設置，所述排氣管與水平面的夾角為45°，各層排氣管與一垂直設置的通風管道連通。

進一步地，所述自動化糞便發酵裝置還包括除臭機構，所述除臭機構包括依次通過管道相連的脫硫罐、沸石罐、出煙管，以及用于將脫硫罐與所述通風管道連通的密封管道。

進一步地，所述沸石罐內設有沸石層，所述脫硫罐內設有碳酸鈣層。

進一步地，所述發酵塔單元中發酵槽的個數為3-10個；每一層翻板包括至少5塊處于同一平面的翻板單體；所述翻板單體的端面形狀和橫截面形狀為倒U字形。

本發明具有如下有益效果：

（1）實現不間斷同時發酵，發酵后的糞便又可轉入下層繼續發酵，縮短發酵周期，提高發酵效率，裝置結構簡單實用，成本低。

（2）多層塔式占地面積小，單位面積處理量大，能耗低，可實現全自動化控制。

（3）熱量傳遞好。發酵需要溫度，溫度越高發酵效果越好，利用底層發酵散發出來的高溫可以直接傳遞給上層物料提供發酵溫度，逐層傳遞。

（4）發酵產生的廢氣可以有效收集，進行集中處理。

附圖說明

圖1是本發明的結構圖；

圖2是本發明自動翻板機構的結構圖；

圖3是本發明翻板單體的結構圖；

圖4為本發明鋪料機構的立體圖；

圖5為本發明鋪料機構的結構圖；

圖6為本發明通氣機構的結構圖。

圖中：1、發酵塔單元，2、發酵槽，3、鋪料機構，4、進料裝置，5、出料裝置，6、料斗，7、攪拌轉軸，8、攪拌桿，9、出料轉軸，10、出料葉片，11、水平導軌，12、滑塊，13、支撐架，14、翻板單體，15、轉軸，16、搖桿，17、連桿，18、液壓缸，19、三角板，20、排氣管，21、通風管道。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的說明。

一種自動化糞便發酵裝置，包括至少兩組發酵塔單元1、鋪料機構3、進料裝置4和出料裝置5。

各組發酵塔單元1在水平方向或垂直方向依次拼接；可以根據不同生產需要確定發酵塔單元1的組數，例如發酵塔單元1的組數為3-10；各發酵塔單元1可以在水平方向上相互拼接，也可以在垂直方向上相互拼接；可以實現標準化、模塊化生產，提高了糞便發酵裝置的靈活性和可擴展性，安裝建造周期短。

所述發酵塔單元1包括殼體，殼體內設有若干個上下對正排列的發酵槽2，所述發酵塔單元1中發酵槽2的個數為3-10個；所述殼體頂部兩側均設有水平導軌11，各發酵塔單元1在水平方向上相互拼接時，相鄰的發酵塔單元1中的水平導軌11無縫拼接；所述發酵槽2的底面為翻板，每一層翻板包括若干塊處于同一平面的翻板單體14，每一層翻板包括的翻板單體14的個數相同，可以根據實際生產需要確定每一層翻板中翻板單體14的塊數，例如至少為5塊；所述翻板單體14的端面形狀和橫截面形狀為倒U字形，每一層翻板對應設置有一個使動物糞便從上一層翻板掉入到下一層翻板的自動翻板機構；所述自動翻板機構包括液壓缸18、三角板19和連桿17機構，所述連桿17機構包括一根連桿17、若干根搖桿16、以及若干根轉軸15，各搖桿16長度相同且相互平行，每根轉軸15設于一塊翻板單體14的底面，每根轉軸15的一端均與一根搖桿16的下端固定連接，每根搖桿16的上端均與所述連桿17鉸接；所述液壓缸18的活塞桿端部與三角板19的其中一個邊角鉸接，三角板19的另一個邊角與連桿17連接；所述液壓缸18的活塞桿在垂直方向上下運動；上下相鄰的兩層翻板對應的翻板裝置中的液壓缸18左右間隔分布，上下相鄰的兩層翻板分別沿順時針和逆時針方向翻轉；所述液壓缸18與PLC控制器連接。當糞便需要進入發酵塔的下一層時，只需啟動液壓缸18，通過液壓缸18推動三角板19，使三角板19逆時針旋轉，帶動連桿17同時運動，連桿17同步帶動各根搖桿16，各根搖桿16帶動各自連接的那根轉軸15，使得翻板打開，糞便通過自身重力落至下層；下一層液壓缸18推動三角板19，使三角板19順時針旋轉……使糞便繼續翻落。翻料機構多層組合，相間層翻板分別順時或逆時翻轉，防止糞便在多層落料過程中堆積到一邊。

所述翻板單體14為長方形面，所述轉軸15沿翻板單體14的長向設置且位于中線與邊沿之間，轉軸15與邊沿的距離為整個翻板單體14寬向距離的1/4至1/2之間。在液壓缸18帶動翻板翻轉工作時，利用了糞便自身重力作用和翻板本身的不平衡性使翻轉翻板的力大大減小，在結構最大程度上減少液壓缸18的輸出推力，降低能耗，省時省力，提高了工作效率。

所述鋪料機構3設置于所述殼體頂部，用于均勻地將動物糞便平鋪到所述發酵槽2中；所述鋪料機構3包括料斗6、攪拌機構、出料控制機構和行走裝置；所述料斗6的上、下端分別設有進料口和出料口；所述攪拌機構設于料斗6內的中間位置，所述攪拌機構包括攪拌轉軸7以及連接在攪拌轉軸7上的多根攪拌桿8，所述攪拌桿8垂直于所述攪拌轉軸7，所述攪拌桿8在所述攪拌轉軸7的軸向上間隔分布，在所述攪拌轉軸7的同一橫截面中，相鄰的兩個所述攪拌桿8的投影之間的夾角為30～90度，所述攪拌轉軸7兩端通過軸承與料斗6連接，所述攪拌轉軸7一端與設置在料斗6外的第一電機連接；所述出料控制機構設于所述料斗6的出料口處，包括出料轉軸9以及固接在出料轉軸9外壁上的出料葉片10，所述出料葉片10設為4個，以90°等分，可以在停止工作時有效防止漏料情況；所述行走裝置包括兩個滑塊12，所述滑塊12與所述水平導軌11滑動連接，兩個滑塊12上設有支撐架13，支撐架13固定連接在料斗6外壁的兩側。所述滑塊12由第二電機驅動沿水平導軌11移動。通過設置行走裝置，使得鋪料機構3還能前后行走鋪料，提高工作效率，比人工鋪料時間大大縮短。

優選地，所述料斗6中設有第一光電傳感器和第二光電傳感器，所述發酵塔單元1中最上層發酵槽2上設有接近開關，所述第一光電傳感器、第二光電傳感器、接近開關、鋪料機構3分別與PLC控制器連接。第一光電傳感器設于所述料斗6中的預定高度處，當料斗6內的糞便達到一定的高度后，第一光電傳感器向PLC控制器發出信號，PLC控制器向鋪料機構3發出動作指令，使得鋪料機構3工作；第二光電傳感器設于所述料斗6底端，當料斗6內的糞便排空后，第二光電傳感器向PLC控制器發出信號，PLC控制器向鋪料機構3發出動作指令，使得鋪料機構3返回裝料區等待裝料，有料后返回原發酵槽2繼續工作；所述發酵塔單元1中最上層發酵槽2上設有接近開關，可以使鋪料機構3在指定的發酵槽2內進行鋪料工作。全程自動化控制，工作人員遠程控制，降低勞動強度。發酵塔塔頂有大量氨氣及其他刺激性有害氣體，可實現無人現場，減少對工作人員的傷害。

所述進料裝置4設于所述發酵塔單元1一側，用于將動物糞便輸送到鋪料機構3中；所述進料裝置4可以采用現有技術，更優選地，所述進料裝置4包括提升架，所述提升架的側壁設有縱向滑道，所述縱向滑道的內腔通過滑輪連接有進料箱，所述提升架的上側設有八字形滑道，所述八字形滑道與縱向滑道連通，且八字形滑道位于所述鋪料機構3的上側，所述提升架的上端設有提升電機，所述提升電機的前端通過軸連接有絞線盤，所述絞線盤通過纜繩與進料箱的內腔下側固定連接，所述提升電機與PLC控制器電連接。

所述發酵塔單元1中還設置通氣機構，所述通氣機構包括排氣管20和通風管道21，每個發酵槽2的側面均設置有排氣管20，所述排氣管20的出口端向上設置，所述排氣管20與水平面的夾角為45°，各層排氣管20與一垂直設置的通風管道21連通。充分利用熱空氣上流的特性，使得發酵裝置內熱氣得到有效排出，有效防止糞便落入排氣管20中造成堵塞，影響排氣，有利于糞便得到更好的發酵效果。

所述出料裝置5設于所述發酵塔單元1的底端，用于將發酵槽2中完成發酵的動物糞便輸出。

作為進一步改進，所述自動化糞便發酵裝置還包括除臭機構，所述除臭機構包括依次通過管道相連的脫硫罐、沸石罐、出煙管，以及用于將脫硫罐與所述通風管道21連通的密封管道；所述沸石罐內設有沸石層，所述脫硫罐內設有碳酸鈣層。

工作時，糞便由進料裝置4提升到發酵裝置頂端的鋪料機構3中，糞便從鋪料機構3進入第一層發酵槽2的翻板上進行發酵，第二天通過自動翻板機構使糞便進入第二層發酵槽2上的翻板進行發酵，空出第一層再入新料，依次進行直到糞便從第最下層發酵槽2出來至底下出料裝置5，完成發酵處理。

實施例1

一種自動化糞便發酵裝置，包括八組發酵塔單元1、鋪料機構3、通氣機構、進料裝置4、出料裝置5和除臭機構。

各組發酵塔單元1在水平方向依次拼接，所述發酵塔單元1包括殼體，殼體內設有8個上下對正排列的發酵槽2，所述殼體頂部兩側均設有水平導軌11，相鄰的發酵塔單元1中的水平導軌11無縫拼接；所述發酵槽2的底面為翻板，每一層翻板包括11塊處于同一平面的翻板單體14；所述翻板單體14的端面形狀和橫截面形狀為倒U字形，每一層翻板對應設置有一個使動物糞便從上一層翻板掉入到下一層翻板的自動翻板機構；所述自動翻板機構包括液壓缸18、三角板19和連桿17機構，所述連桿17機構包括一根連桿17、若干根搖桿16、以及若干根轉軸15，各搖桿16長度相同且相互平行，每根轉軸15設于一塊翻板單體14的底面，每根轉軸15的一端均與一根搖桿16的下端固定連接，每根搖桿16的上端均與所述連桿17鉸接；所述液壓缸18的活塞桿端部與三角板19的其中一個邊角鉸接，三角板19的另一個邊角與連桿17連接；所述液壓缸18的活塞桿在垂直方向上下運動；上下相鄰的兩層翻板對應的翻板裝置中的液壓缸18左右間隔分布，上下相鄰的兩層翻板分別沿順時針和逆時針方向翻轉；所述液壓缸18與PLC控制器連接。所述翻板單體14為長方形面，所述轉軸15沿翻板單體14的長向設置且位于中線與邊沿之間，轉軸15與邊沿的距離為整個翻板單體14寬向距離的1/3。

所述鋪料機構3設置于所述殼體頂部，用于均勻地將動物糞便平鋪到所述發酵槽2中；所述鋪料機構3包括料斗6、攪拌機構、出料控制機構和行走裝置；所述料斗6的上、下端分別設有進料口和出料口；所述攪拌機構設于料斗6內的中間位置，所述攪拌機構包括攪拌轉軸7以及連接在攪拌轉軸7上的多根攪拌桿8，所述攪拌桿8垂直于所述攪拌轉軸7，所述攪拌桿8在所述攪拌轉軸7的軸向上間隔分布，在所述攪拌轉軸7的同一橫截面中，相鄰的兩個所述攪拌桿8的投影之間的夾角為30～90度，所述攪拌轉軸7兩端通過軸承與料斗6連接，所述攪拌轉軸7一端與設置在料斗6外的第一電機連接；所述出料控制機構設于所述料斗6的出料口處，包括出料轉軸9以及固接在出料轉軸9外壁上的出料葉片10，所述出料葉片10設為4個，以90°等分；所述行走裝置包括兩個滑塊12，所述滑塊12與所述水平導軌11滑動連接，兩個滑塊12上設有支撐架13，支撐架13固定連接在料斗6外壁的兩側。所述滑塊12由第二電機驅動沿水平導軌11移動。所述料斗6中設有第一光電傳感器和第二光電傳感器，所述發酵塔單元1中最上層發酵槽2上設有接近開關，所述第一光電傳感器、第二光電傳感器、接近開關、鋪料機構3分別與PLC控制器連接。

所述進料裝置4設于所述發酵塔單元1一側，用于將動物糞便輸送到鋪料機構3中；所述進料裝置4包括提升架，所述提升架的側壁設有縱向滑道，所述縱向滑道的內腔通過滑輪連接有進料箱，所述提升架的上側設有八字形滑道，所述八字形滑道與縱向滑道連通，且八字形滑道位于所述鋪料機構3的上側，所述提升架的上端設有提升電機，所述提升電機的前端通過軸連接有絞線盤，所述絞線盤通過纜繩與進料箱的內腔下側固定連接，所述提升電機與PLC控制器電連接。

所述發酵塔單元1中還設置通氣機構，所述通氣機構包括排氣管20和通風管道21，每個發酵槽2的側面均設置有排氣管20，所述排氣管20的出口端向上設置，所述排氣管20與水平面的夾角為45°，各層排氣管20與一垂直設置的通風管道21連通。

所述除臭機構包括依次通過管道相連的脫硫罐、沸石罐、出煙管，以及用于將脫硫罐與所述通風管道21連通的密封管道；所述沸石罐內設有沸石層，所述脫硫罐內設有碳酸鈣層。

所述出料裝置5設于所述發酵塔單元1的底端，用于將發酵槽2中完成發酵的動物糞便輸出。

以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均應落在本發明的保護范圍之內。